EA041200B1 - SYSTEM AND METHOD FOR SEISMIC SENSOR SIGNAL CORRECTION - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR SEISMIC SENSOR SIGNAL CORRECTION Download PDF

Info

Publication number
EA041200B1
EA041200B1 EA201990234 EA041200B1 EA 041200 B1 EA041200 B1 EA 041200B1 EA 201990234 EA201990234 EA 201990234 EA 041200 B1 EA041200 B1 EA 041200B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
seismic
sensor
transfer function
seismic data
processing system
Prior art date
Application number
EA201990234
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Джон Джерард Боуска
Амин Ураба
Робин Рой Уай
Original Assignee
Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед filed Critical Бп Эксплорейшн Оперейтинг Компани Лимитед
Publication of EA041200B1 publication Critical patent/EA041200B1/en

Links

Description

Уровень техникиState of the art

Сейсмическая съемка проводится с целью получения карты подземных объектов. Например, проведение сейсмических съемок позволяет определить координаты нефтяных и газовых залежей. Проводимая с поверхности земли сейсмическая разведка может использовать сотни или тысячи отдельных сейсмических датчиков, размещенных в земле или на ее поверхности в виде сетчатой структуры, занимающей площадь, измеряемую многими квадратными километрами. Заряд взрывчатого вещества, сейсмический вибратор или иной подходящий источник акустической энергии генерирует звуковые волны, распространяющиеся через подземные объекты. Звуковые волны отражаются обратно к поверхности и воспринимаются сейсмическими датчиками сети. Сигналы от датчиков накапливаются и используются для построения карты подземных объектов в зоне сейсмической съемки.Seismic survey is carried out in order to obtain a map of underground objects. For example, conducting seismic surveys allows you to determine the coordinates of oil and gas deposits. Ground-based seismic surveys may use hundreds or thousands of individual seismic sensors placed in or on the ground in a grid pattern covering an area measured in many square kilometers. An explosive charge, seismic vibrator, or other suitable source of acoustic energy generates sound waves that propagate through underground objects. The sound waves are reflected back to the surface and picked up by the network's seismic sensors. The signals from the sensors are accumulated and used to build a map of underground objects in the seismic survey area.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

В приведенном ниже подробном описании частных вариантов выполнения делаются ссылки на приложенные чертежи, на которых на фиг. 1 представлена блок-схема способа коррекции сигнала сейсмического датчика в соответствии с раскрытыми в изобретении принципами;In the following detailed description of particular embodiments, reference is made to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a flow diagram of a method for correcting a seismic sensor signal in accordance with the principles disclosed herein;

на фиг. 2 представлена блок-схема блока регистрации сейсмических данных, пригодного для использования в коррекции сигнала сейсмического датчика;in fig. 2 is a block diagram of a seismic data acquisition unit suitable for use in seismic sensor signal correction;

на фиг. 3 представлена блок-схема устройства, пригодного для тестирования сейсмического датчика и позволяющего определить передаточную функцию сейсмического датчика;in fig. 3 is a block diagram of a device suitable for testing a seismic sensor and allowing the transfer function of the seismic sensor to be determined;

на фиг. 4 представлена блок-схема системы регистрации сейсмических данных, включающей блоки регистрации сейсмических данных (SDAU - от англ. seismic data acquisition unit), пригодные для использования в коррекции сигнала сейсмического датчика;in fig. 4 is a block diagram of a seismic data acquisition system including seismic data acquisition units (SDAUs) suitable for use in seismic sensor signal correction;

на фиг. 5 представлена блок-схема извлечения первичных (необработанных) сейсмических данных и передаточной функции сейсмического датчика от блока регистрации сейсмических данных для использования при коррекции сигнала сейсмического датчика;in fig. 5 is a block diagram of retrieving raw (raw) seismic data and a seismic sensor transfer function from a seismic data acquisition unit for use in seismic sensor signal correction;

на фиг. 6 представлена блок-схема системы обработки для коррекции сигнала сейсмического датчика; и на фиг. 7А-7В представлен, соответственно, спектральный состав частного примера первичных сейсмических данных, частотная характеристика обратного фильтра, используемого для коррекции сигнала датчика, и спектральный состав отфильтрованных сейсмических данных в соответствии с изложенными в раскрытии принципами.in fig. 6 is a block diagram of a processing system for correcting a seismic sensor signal; and in FIG. 7A-7B show, respectively, the spectral composition of a particular example of raw seismic data, the frequency response of the inverse filter used to correct the sensor signal, and the spectral composition of the filtered seismic data in accordance with the principles set forth in the disclosure.

Примечания по используемой терминологииNotes on terminology used

В приведенном ниже рассмотрении и формуле использование терминов включающий и содержащий не предусматривает ограничений, и поэтому должно восприниматься как включающий, но не сводящийся к .... Термин связывать не должен пониматься как ограничивающий взаимодействие между элементами прямым взаимодействием, и может также включать непрямое взаимодействие между описываемыми элементами. Термин программное обеспечение включает любой исполняемый код, который может использоваться процессором, вне зависимости от используемой для хранения этого программного обеспечения среды. При этом код, хранящийся в памяти (например, постоянной памяти) и иногда называемый встроенной программой, охватывается термином программное обеспечение. Предполагается, что перечисление основанный на подразумевает основанный по меньшей мере отчасти на. Поэтому, если X основано на Y, то X может быть основано на Y и любом числе дополнительных факторов.In the discussion and formula below, the use of the terms including and containing is not intended to be limited, and therefore should be taken to include but not be limited to .... The term bind should not be understood to limit the interaction between elements to direct interaction, and may also include indirect interaction between described elements. The term software includes any executable code that can be used by a processor, regardless of the medium used to store that software. However, code stored in memory (eg, read-only memory) and sometimes referred to as firmware is covered by the term software. An enumeration based on is intended to mean based at least in part on. So if X is based on Y, then X can be based on Y and any number of additional factors.

Подробное описание осуществления изобретенияDetailed description of the invention

Датчики, применяемые для обнаружения сейсмической энергии (например, сейсмические датчики), могут быть основаны на любой из самых разных сенсорных технологий. Например, в системах регистрации сейсмических данных для обнаружения сейсмической энергии могут быть использованы преобразователи давления, например пьезоэлектрические кристаллы, датчики скорости, например сейсмографы, и датчики ускорения, например акселерометры.Sensors used to detect seismic energy (eg, seismic sensors) may be based on any of a wide variety of sensor technologies. For example, seismic data acquisition systems may use pressure transducers such as piezoelectric crystals, velocity sensors such as seismographs, and acceleration sensors such as accelerometers to detect seismic energy.

Традиционно, данные наземной сейсмической съемки преимущественно регистрировались посредством сейсмографов. Сейсмограф включает проволочную катушку, расположенную в магнитном поле, которая может быть выполнена либо в виде подвижного магнита, либо в виде подвижной катушки, причем последний вариант более предпочтителен для сейсмических исследований. В сейсмографе с подвижной катушкой, магнит прикрепляется к корпусу, который жестко закреплен на земле так, что корпус и магнит перемещаются вместе со смещением земли. Подвижная электрическая катушка помещена в магнитный зазор магнита и свободно прикреплена к корпусу сейсмографа мягкими пружинами так, что катушка может перемещаться только вдоль одной оси. Когда катушка перемещается вдоль этой оси относительно неподвижно закрепленного магнита, она последовательно пересекает линии магнитного потока и генерирует напряжение и ток на ее электрических клеммах, пропорционально скорости смещения земли. В сейсмографе с подвижной катушкой, катушка образует ускоряемую, или реактивную, массу.Traditionally, land seismic survey data has been predominantly recorded by seismographs. The seismograph includes a wire coil located in a magnetic field, which can be made either in the form of a moving magnet or in the form of a moving coil, the latter option being more preferable for seismic surveys. In a moving-coil seismograph, a magnet is attached to a housing that is rigidly fixed to the ground so that the housing and magnet move with the displacement of the earth. A movable electric coil is placed in the magnetic gap of the magnet and freely attached to the body of the seismograph by soft springs so that the coil can only move along one axis. As the coil moves along this axis relative to the fixed magnet, it traverses the magnetic flux lines in succession and generates a voltage and current at its electrical terminals in proportion to the earth's displacement rate. In a moving-coil seismograph, the coil forms an accelerated, or reactive, mass.

Система катушка-пружина будет иметь резонансную частоту, зависящую от массы катушки и податливости пружин. На частотах много ниже резонансной частоты, катушка и магнит двигаются совмеThe coil-spring system will have a resonant frequency depending on the mass of the coil and the compliance of the springs. At frequencies well below the resonant frequency, the coil and magnet move together.

- 1 041200 стно, в результате чего чувствительность мала, и выходные напряжение или ток невелики. По мере роста частоты вибраций к резонансной частоте сейсмографа и выше, чувствительность и выходной сигнал, соответственно, возрастают, достигают пикового значения и далее зависимость от частоты снижается. Обычно резонансная частота сейсмографов находится в интервале от 10 до 30 Гц, причем предпочтение отдается более низким частотам. Резонанс на низкой частоте требует высокой податливости пружин. Для этого необходимы мягкие пружины, что в свою очередь, предусматривает жесткие требования к конструкции и изготовлению датчика для обеспечения заданной чувствительности, точности, линейности и защищенности от искажений из-за смещения оси, необходимых для регистрации сейсмических сигналов. Проектные компромиссы между напряженностью поля, размером/весом магнита, геометрией катушки и податливостью пружины критичны для конструкции и изготовления сейсмографа с достаточной чувствительностью, выходным напряжением/током, линейностью и точностью при измерении как больших, так и малых вибраций поверхности.- 1 041200 stno, resulting in low sensitivity and low output voltage or current. As the vibration frequency rises to the resonant frequency of the seismograph and above, the sensitivity and output signal respectively increase, reach a peak value, and then the frequency dependence decreases. Usually the resonant frequency of seismographs is in the range from 10 to 30 Hz, with preference given to lower frequencies. Resonance at a low frequency requires high compliance of the springs. This requires soft springs, which, in turn, imposes strict requirements on the design and manufacture of the sensor to ensure the desired sensitivity, accuracy, linearity, and protection from distortion due to axis shift, which are necessary for recording seismic signals. Design trade-offs between field strength, magnet size/weight, coil geometry, and spring compliance are critical to the design and manufacture of a seismograph with sufficient sensitivity, output voltage/current, linearity, and accuracy to measure both large and small surface vibrations.

В датчике другого типа, используемом для сейсмической съемки, для генерирования сигнала применяется электрическая емкость. Эти датчики обычно выполняются в виде микроэлектромеханических систем (МЭМС), использующих кремний, подвергнутый микрообработке, где металлическое покрытие нанесено на лицевые компоненты с обеих сторон небольшой ускоряемой массы, имеющей покрытие и подвешенной на пружинах. Преимуществом МЭМС датчиков, по сравнению с сейсмографом с подвижной катушкой, является малый размер и вес. Движение ускоряемой массы МЭМС относительно других неподвижных пластин вызывает изменение емкости, которое может восприниматься как сигнал вибрации, пропорциональный ускорению в результате смещения датчика. Пружины формируются областями тонкослойного кремния, обеспечивая небольшое линейное смещение с резонансными частотами более 1 кГц. Небольшая площадь поверхности, формирующей конденсатор, высокая резонансная частота и ограничение величины линейного смещения означают, что чувствительность будет достаточно низкой по сравнению с чувствительностью подвижной катушки сейсмографа. Для компенсации низкой чувствительности, используется специальная электроника, поддерживающая сейсмоприемник МЭМС в состоянии обратной связи по усилию. Эта дополнительная электронная схема занимает место и потребляет энергию, что отчасти нивелирует преимущества МЭМС в отношении размеров и веса по сравнению с сейсмографом с пассивной подвижной катушкой.Another type of sensor used for seismic surveys uses an electrical capacitance to generate a signal. These sensors are typically implemented as microelectromechanical systems (MEMS) using micromachined silicon, where a metal coating is applied to the face components on both sides of a small accelerated mass coated and suspended by springs. The advantage of MEMS sensors over moving-coil seismographs is their small size and weight. The movement of the accelerated MEMS mass relative to other fixed plates causes a change in capacitance, which can be perceived as a vibration signal proportional to the acceleration resulting from the displacement of the sensor. The springs are formed by regions of thin-layer silicon, providing a small linear displacement with resonant frequencies above 1 kHz. The small surface area forming the capacitor, the high resonant frequency, and the limitation of the amount of linear displacement mean that the sensitivity will be quite low compared to that of a moving coil seismograph. To compensate for the low sensitivity, special electronics are used to keep the MEMS geophone in a force feedback state. This extra electronics takes up space and consumes power, which offset some of the size and weight advantages of MEMS over a passive moving coil seismograph.

Сейсмограф и МЭМС акселерометр преобразуют колебательное смещение земли, вызванное распространением сейсмических волн, в пропорциональное напряжение сигнала, который может быть зарегистрировано в функции времени. Колебательное смещение земли вызывает движение корпуса сейсмографа или МЭМС, который прикреплен к земле, синхронно с амплитудой распространяющейся сейсмической волны в данной точке пространства. Благодаря своей инерционности, ускоряемая масса катушки сейсмографа или кремниевой микроэлектромеханической системы остается относительно неподвижной, в результате чего корпус смещается относительно катушки, или ускоряемой массы. Это относительное перемещение корпуса и катушки, или ускоряемой массы, преобразуется в пропорциональное колебание напряжения, позволяя зарегистрировать сейсмическую волну. Для обеспечения эффективной работы устройства, его чувствительность должна быть достаточной для получения неискаженного отклика на мельчайшие смещения земли. Для этого требуется сильный, тяжелый магнит и дорогая навитая катушка в случае датчиков сейсмографа, или дорогие прецизионные компоненты, подвергнутые микромашинной обработке, и потребляющая энергию электроника в случае МЭМС акселерометров. Дорогие чувствительные элементы обеспечивают высокое качество получаемых данных, но, к сожалению, увеличивают общую стоимость получения сейсмических данных.The seismograph and MEMS accelerometer convert the oscillatory displacement of the earth caused by the propagation of seismic waves into a proportional signal voltage that can be registered as a function of time. The oscillatory displacement of the earth causes the body of a seismograph or MEMS, which is attached to the earth, to move in synchronism with the amplitude of the propagating seismic wave at a given point in space. Due to its inertia, the accelerated mass of the coil of a seismograph or silicon microelectromechanical system remains relatively stationary, causing the housing to move relative to the coil, or accelerated mass. This relative movement of the housing and coil, or accelerated mass, is converted into a proportional voltage fluctuation, allowing the seismic wave to be detected. To ensure effective operation of the device, its sensitivity must be sufficient to obtain an undistorted response to the smallest ground displacements. This requires a strong, heavy magnet and an expensive wound coil in the case of seismograph sensors, or expensive micromachined precision components and power-consuming electronics in the case of MEMS accelerometers. Expensive sensors provide high quality data, but unfortunately increase the overall cost of seismic data acquisition.

Для снижения стоимости и веса оборудования для получения сейсмических данных были предложены сейсмические датчики, использующие пьезоэлектрические элементы. В то время как пьезоэлектрические преобразователи давления широко использовались в разведке морского шельфа, датчики, основанные на пьезоэлектрических элементах, обычно считались неподходящими для наземной разведки, поскольку их точность предполагалась недостаточной.To reduce the cost and weight of seismic acquisition equipment, seismic sensors using piezoelectric elements have been proposed. While piezoelectric pressure transducers have been widely used in offshore exploration, sensors based on piezoelectric elements have generally been considered unsuitable for terrestrial exploration because their accuracy was assumed to be insufficient.

Варианты осуществления раскрытых здесь систем и способов снижают общую стоимость получения сейсмических данных за счет снижения стоимости соответствующего оборудования. Как отмечалось выше, разработка и испытание обычных сейсмических датчиков обеспечивают поддержание высокой точности и стабильной работы, и, в результате, требуют относительно дорогих компонентов, значительно увеличивающих общие затраты на получение сейсмических данных. Варианты выполнения настоящего изобретения позволяют применить для получения сейсмических данных менее дорогие компоненты, что снижает общую стоимость. Рабочие характеристики сейсмических датчиков, применяемых в системах и способах, описанных в настоящем раскрытии, могут быть менее точными и/или стабильными, чем характеристики обычных сейсмических датчиков. Соответственно, сейсмические датчики, используемые в раскрытых здесь системах и способах, могут быть менее дорогими, чем обычные сейсмические датчики, поскольку параметры конструкции и/или их испытания могут быть менее жесткими. В вариантах осуществления выполняется компенсация использования менее точных/стабильных сейсмических датчиков путем индивидуальной коррекции сейсмических данных, получаемых каждым датчиком, посредством обратного фильтра, специфичного для датчика, чем компенсируются отличия в рабочих характеEmbodiments of the systems and methods disclosed herein reduce the overall cost of obtaining seismic data by reducing the cost of associated equipment. As noted above, the development and testing of conventional seismic sensors maintains high accuracy and stable performance and, as a result, requires relatively expensive components that greatly increase the overall cost of seismic data acquisition. Embodiments of the present invention allow less expensive components to be used to acquire seismic data, thereby reducing the overall cost. The performance of seismic sensors used in the systems and methods described in this disclosure may be less accurate and/or stable than those of conventional seismic sensors. Accordingly, the seismic sensors used in the systems and methods disclosed herein may be less expensive than conventional seismic sensors because the design parameters and/or their testing may be less stringent. Embodiments compensate for the use of less accurate/stable seismic sensors by individually correcting the seismic data acquired by each sensor using a sensor-specific inverse filter, thereby compensating for performance differences.

- 2 041200 ристиках по многим сейсмическим датчикам, применяемым в сейсмической съемке.- 2 041200 listings for many seismic sensors used in seismic surveys.

На фиг. 1 представлена блок-схема осуществления способа 100 коррекции чувствительности сейсмического датчика, в соответствии с изложенными в настоящем раскрытии принципами. Приведенная последовательность шагов выбрана для удобства и по меньшей мере некоторые из показанных действий могут быть выполнены в другом порядке или выполнены параллельно. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления могут выполняться только некоторые из показанных действий. В некоторых вариантах осуществления, по меньшей мере некоторые из операций способа 100, а также другие описанные здесь операции, могут быть выполнены в виде команд, хранящихся в машиночитаемой памяти и исполняемых одним или более процессорами.In FIG. 1 is a flowchart for implementing a method 100 for correcting seismic sensor sensitivity, in accordance with the principles set forth in this disclosure. The above sequence of steps is chosen for convenience and at least some of the steps shown may be performed in a different order or performed in parallel. Furthermore, in some embodiments, only some of the actions shown may be performed. In some embodiments, at least some of the steps of method 100, as well as other steps described herein, may be performed as instructions stored in computer readable memory and executed by one or more processors.

На шаге, обозначенном элементом 102 блок-схемы, выполняется изготовление сейсмического датчика. Сейсмическим датчиком может быть сейсмограф, МЭМС акселерометр, пьезоэлектрический датчик или датчик любого другого типа, пригодный для использования для получения сейсмических данных. Требования к эксплуатационным характеристикам сейсмического датчика могут быть относительно нестрогими по сравнению с обычными сейсмическими датчиками. Например, единообразие частотной, амплитудной и/или фазовой характеристик между датчиками может быть не столь высоким, как у обычных датчиков. В некоторых вариантах осуществления, сейсмический датчик может быть встроен в блок регистрации сейсмических данных, включающий сейсмический датчик и электронную схему для обработки и/или хранения сейсмических сигналов, обнаруженных сейсмическим датчиком. В других вариантах осуществления, сейсмический датчик может не входить в состав блока регистрации сейсмических данных, а может иметь возможность подсоединения к отдельному блоку регистрации сейсмических данных.In the step indicated by block diagram element 102, the manufacture of the seismic sensor is performed. The seismic sensor may be a seismograph, a MEMS accelerometer, a piezoelectric sensor, or any other type of sensor suitable for use in obtaining seismic data. The performance requirements of a seismic sensor may be relatively loose compared to conventional seismic sensors. For example, uniformity in frequency, amplitude, and/or phase responses between sensors may not be as high as with conventional sensors. In some embodiments, the seismic sensor may be embedded in a seismic data acquisition unit including the seismic sensor and electronic circuitry for processing and/or storing seismic signals detected by the seismic sensor. In other embodiments, the seismic sensor may not be part of the seismic data recorder, but may be connected to a separate seismic data recorder.

На шаге 104 выполняется тестирование сейсмического датчика, и по результатам тестирования определяется его передаточная функция. Например, сейсмический датчик может быть закреплен на генераторе вибраций или ударов, например, вибростенде, который обеспечивает перемещение сейсмического датчика в соответствии с заданным законом колебания. Выбор формы колебания может обеспечивать перемещение сейсмического датчика так, чтобы генерируемые сейсмическим датчиком сигналы в ответ на это перемещение могли быть использованы для определения чувствительности сейсмического датчика по диапазону частот. Соответственно, колебание может иметь изменение частоты в заданном частотном диапазоне (например, 10-200 Гц), линейную частотную модуляцию в заданном интервале частот, импульс или колебание любой другой формы, позволяющее определить чувствительность сейсмического датчика в интервале частот по отклику датчиков на перемещение, соответствующее форме колебания. Чувствительность (например, амплитудная и/или фазовая чувствительность) сейсмического датчика в зависимости от частоты в данном описании называют передаточной функцией сейсмического датчика. Другими словами, передаточная функция сейсмического датчика устанавливает соотношение между перемещением сейсмического датчика и генерируемым этим датчиком сигналом в ответ на это перемещение. Сигналы, генерируемые сейсмическим датчиком в ответ на перемещение генератора вибраций, являются сигналами во временной области, а получение передаточной функции сейсмического датчика может включать преобразование сигналов временной области в сигналы частотной области, которые определяют амплитуду и/или фазу сигналов, генерируемых сейсмическими датчиками на каждой частоте в заданном частотном интервале.In step 104, the seismic sensor is tested and its transfer function is determined from the test results. For example, the seismic sensor may be mounted on a vibration or shock generator, such as a shaker, which moves the seismic sensor in accordance with a predetermined oscillation law. The choice of waveform may move the seismic sensor such that the signals generated by the seismic sensor in response to this movement can be used to determine the sensitivity of the seismic sensor over a range of frequencies. Accordingly, the oscillation can have a frequency change in a given frequency range (for example, 10-200 Hz), a linear frequency modulation in a given frequency interval, an impulse or an oscillation of any other form, which makes it possible to determine the sensitivity of the seismic sensor in the frequency interval by the response of the sensors to a movement corresponding to vibration form. The sensitivity (eg, amplitude and/or phase sensitivity) of a seismic sensor as a function of frequency is referred to herein as the transfer function of the seismic sensor. In other words, the transfer function of the seismic sensor establishes the relationship between the movement of the seismic sensor and the signal generated by this sensor in response to this movement. The signals generated by the seismic sensor in response to movement of the vibrator are time domain signals, and deriving the seismic sensor transfer function may involve converting the time domain signals to frequency domain signals that determine the amplitude and/or phase of the signals generated by the seismic sensors at each frequency. in a given frequency interval.

В некоторых вариантах осуществления тестирование сейсмического датчика может также включать определение перемещения устройства формирования ударов или импульсов посредством эталонного датчика, прикрепленного к этому устройству. Эталонный датчик может обладать известной точностью, и можно считать, что выходной сигнал эталонного датчика точно представляет перемещение сейсмического датчика в ходе тестирования и образует базисное значение для сравнения с сигналами, генерируемыми сейсмическим датчиком.In some embodiments, testing the seismic sensor may also include determining the movement of the shock or pulse generator by means of a reference sensor attached to the device. The reference sensor may have a known accuracy, and the output of the reference sensor can be considered to accurately represent the movement of the seismic sensor during testing and form a reference value for comparison with the signals generated by the seismic sensor.

На шаге 106 сохраняется передаточная функция сейсмического датчика для доступа к ней и использования при коррекции сейсмических данных, полученных датчиком. Передаточная функция может храниться в ПЗУ, включенном в блок регистрации сейсмических данных, в состав которого входит сейсмический датчик. Передаточная функция может также храниться в базе данных или вторичном запоминающем устройстве, доступном для системы обработки сейсмических данных, которая после использования сейсмического датчика в сейсмической разведке, будет обрабатывать сигналы сейсмических данных, генерируемых сейсмическим датчиком в ходе съемки.In step 106, the seismic sensor transfer function is stored for access and use in correcting the seismic data received by the sensor. The transfer function may be stored in a ROM included in the seismic data acquisition unit that includes the seismic sensor. The transfer function may also be stored in a database or secondary storage accessible to a seismic data processing system that, after using the seismic sensor in a seismic survey, will process the seismic data signals generated by the seismic sensor during a survey.

На шаге 108, после того как сейсмический датчик был протестирован и его передаточная функция записана, сейсмический датчик перевозят в район проведения съемки для использования в сейсмической разведке.At step 108, after the seismic sensor has been tested and its transfer function recorded, the seismic sensor is transported to the survey area for use in seismic exploration.

На шаге 110 сейсмический датчик находится в районе проведения исследований и готов для использования в получении сейсмических данных. Сейсмический датчик может быть подвергнут повторному тестированию при полевых испытаниях (на месте установки) для подтверждения того, что передаточная функция датчика не изменилась после производственных испытаний. Соответственно, сервисная площадка, где осуществляется подготовка и обслуживание сейсмических датчиков (например, ремонт, тестирование и др.) при их использовании в сейсмической съемке, может включать генератор вибраций иAt step 110, the seismic sensor is in the survey area and is ready for use in seismic data acquisition. The seismic sensor can be re-tested in the field (on-site) to confirm that the sensor transfer function has not changed since production testing. Accordingly, a service site where seismic sensors are prepared and maintained (for example, repair, testing, etc.) when they are used in a seismic survey, may include a vibration generator and

- 3 041200 ударов, подходящий для тестирования сейсмического датчика, как это в общем было описано в отношении шага 104. Например, рама или крепежное приспособление, в котором размещается или закрепляется несколько блоков регистрации сейсмических данных (каждый из которых имеет сейсмический датчик) может включать генератор вибраций или ударов, пригодный для тестирования сейсмического датчика. В некоторых вариантах осуществления, каждый блок регистрации сейсмических данных может включать электронные схемы, позволяющие испытывать сейсмический датчик посредством придания ему перемещения от внешнего источника. Например, схемы тестирования в блоке регистрации сейсмических данных могут генерировать электрический сигнал (например, линейно изменяющийся, импульсный, ступенчатую функцию и т.п.), который воздействует на сейсмический датчик (например, катушку сейсмографа), и выполняется регистрация перемещения датчика в ответ на этот сигнал и обработка для определения передаточной функции сейсмического датчика.- 3,041,200 shocks, suitable for seismic sensor testing as described generally in step 104. For example, a frame or fixture that houses or secures multiple seismic data recorders (each with a seismic sensor) may include a generator vibration or shock, suitable for testing a seismic sensor. In some embodiments, each seismic data acquisition unit may include electronic circuitry to allow the seismic sensor to be tested by giving it motion from an external source. For example, the test circuits in the seismic data acquisition unit may generate an electrical signal (eg, ramp, pulse, step function, etc.) that acts on a seismic sensor (eg, a seismograph coil) and registers the movement of the sensor in response to this signal and processing to determine the transfer function of the seismic sensor.

На шаге 112 передаточная функция, определенная в месте проведения исследования, может быть сохранена как контрольная информация для последующих проверок. Например, передаточная функция может храниться в ПЗУ, имеющемся в блоке регистрации сейсмических данных, включающем сейсмический датчик, в дополнение или вместо передаточной функции сейсмического датчика, полученной при производственных испытаниях.At step 112, the transfer function determined at the test site can be stored as control information for later checks. For example, the transfer function may be stored in ROM in the seismic data acquisition unit including the seismic sensor in addition to or in place of the seismic sensor transfer function obtained from production testing.

Передаточная функция может также храниться в базе данных или вторичном запоминающем устройстве, доступном для системы обработки сейсмических данных, которая, после использования сейсмического датчика в сейсмической съемке, выполняет обработку сигналов сейсмических данных, генерируемых сейсмическим датчиком в ходе съемки.The transfer function may also be stored in a database or secondary storage accessible to the seismic data processing system which, after using the seismic sensor in a seismic survey, performs processing of the seismic data signals generated by the seismic sensor during the survey.

В некоторых вариантах осуществления передаточная функция, полученная в условиях проведения съемочных работ, может быть сопоставлена с передаточной функцией, полученной при производственных испытаниях. Если сравнение показывает, что передаточная функция изменилась больше допустимого, сейсмический датчик может быть отмечен для последующего тестирования или ремонта.In some embodiments, the transfer function obtained under survey conditions may be compared to the transfer function obtained during production testing. If the comparison shows that the transfer function has changed more than allowed, the seismic sensor can be flagged for further testing or repair.

На шаге 114 сейсмический датчик монтируется для получения сейсмических данных. Сейсмический датчик воспринимает движение поверхности земли и генерирует сигналы, характеризующие обнаруженное перемещение поверхности земли, (т.е., генерирует сейсмические данные/сейсмические сигналы). Блок регистрации сейсмических данных, связанный с сейсмическим датчиком, выполняет предварительную обработку и сохранение сейсмических данных (т.е., первичных сейсмических данных). В некоторых вариантах осуществления блок регистрации сейсмических данных может передавать сейсмические данные в другой компонент системы регистрации данных для дальнейшей обработки и/или хранения. В некоторых вариантах осуществления блок регистрации сейсмических данных сохраняет сейсмические данные во внутренней памяти для их извлечения в дальнейшем (например, после выведения из эксплуатации блока регистрации сейсмических данных).At step 114, a seismic sensor is mounted to acquire seismic data. The seismic sensor senses the movement of the earth's surface and generates signals indicative of the detected movement of the earth's surface (ie, generates seismic data/seismic signals). A seismic data acquisition unit associated with the seismic sensor performs pre-processing and storage of the seismic data (ie, raw seismic data). In some embodiments, the seismic data acquisition unit may transmit seismic data to another component of the data acquisition system for further processing and/or storage. In some embodiments, the seismic data recorder stores the seismic data in internal memory for later retrieval (eg, after the seismic data recorder is decommissioned).

На шаге 116 сейсмические данные, полученные на шаге 114 и хранящиеся в блоке регистрации сейсмических данных, извлекаются, считываются или принимаются из этого блока. Извлечение может осуществляться через проводную или беспроводную линию связи с блоком регистрации сейсмических данных после того, как этот блок был перемещен из места проведения съемки на сервисную площадку, либо когда блок регистрации сейсмических данных находится на месте проведения съемок.In step 116, the seismic data obtained in step 114 and stored in the seismic data acquisition block is retrieved, read or received from this block. Retrieval can be done via a wired or wireless link to the seismic recorder after the recorder has been moved from the survey site to the service site, or when the seismic recorder is at the survey site.

На шаге 118 в случае, если передаточная функция сейсмического датчика хранится в блоке регистрации сейсмических данных, передаточная функция извлекается, считывается или принимается из этого блока. Передаточная функция может включать передаточную функцию, сохраненную в блоке регистрации сейсмических данных при производственных испытаниях, и/или передаточную функцию, сохраненную в блоке регистрации сейсмических данных при тестировании на месте проведения съемок.In step 118, if the seismic sensor transfer function is stored in a seismic data acquisition block, the transfer function is extracted, read or received from this block. The transfer function may include the transfer function stored in the seismic data recorder during production testing and/or the transfer function stored in the seismic data recorder during field testing.

В некоторых вариантах осуществления на шаге 118 из блока регистрации сейсмических данных могут извлекаться, считываться или приниматься дополнительные данные. Например, в некоторых вариантах осуществления, на шаге 118 из блока регистрации сейсмических данных может быть извлечена хранящаяся там образцовая передаточная функция. Образцовая передаточная функция может представлять собой передаточную функцию идеального сейсмического датчика, передаточную функцию типичного сейсмического датчика, либо другую передаточную функцию к которой сейсмические данные, извлеченные из блока регистрации сейсмических данных, должны быть приведены в соответствие в процессе обработки.In some embodiments, at step 118, additional data may be retrieved, read, or received from the seismic data recorder. For example, in some embodiments, at step 118, the exemplary transfer function stored there may be retrieved from the seismic data recorder. The exemplary transfer function may be an ideal seismic sensor transfer function, a typical seismic sensor transfer function, or another transfer function to which the seismic data extracted from the seismic data recorder must be matched during processing.

На шаге 120 первичные сейсмические данные и опционально передаточная функция(-и), считанные из блока регистрации сейсмических данных, форматируются для перенесения или передачи в центр обработки сейсмических данных. Например, идентификационный код сейсмического датчика, которым были получены первичные сейсмические данные, и передаточная функция этого сейсмического датчика могут быть записаны в качестве данных заголовка, связанных с первичными сейсмическими данными. Идентификационный код сейсмического датчика может включать заводской номер, номер модели, идентификационный код изготовителя и/или другую информацию, однозначно идентифицирующую сейсмический датчик.In step 120, the raw seismic data and optional transfer function(s) read from the seismic data recorder are formatted for transfer or transmission to the seismic data processing center. For example, the identification code of the seismic sensor that acquired the raw seismic data and the transfer function of that seismic sensor may be recorded as header data associated with the raw seismic data. The seismic sensor identification code may include a serial number, model number, manufacturer identification code, and/or other information that uniquely identifies the seismic sensor.

На шаге 122 отформатированные первичные сейсмические данные передаются в центр обработки сейсмических данных с использованием алгоритмов обработки сейсмических данных. Первичные данAt step 122, the formatted raw seismic data is transmitted to the seismic data processing center using seismic data processing algorithms. Primary dans

- 4 041200 ные могут быть записаны на магнитной ленте, оптических средах регистрации или другой среде, предназначенной для физического переноса данных в центр обработки. В альтернативном варианте первичные сейсмические данные могут быть переданы в центр обработки сейсмических данных путем передачи по общественной и/или частной проводной и/или беспроводной сети. Центр обработки сейсмических данных может быть расположен не там, где проводится сейсмическая съемка, а в другом месте. Например, центр обработки сейсмических данных может располагаться на расстоянии многих километров от места проведения сейсмической съемки и оборудования регистрации сейсмических данных. При этом центр обработки сейсмических данных и система обработки сейсмических данных центра обработки сейсмических данных, отделенного и удаленного от системы регистрации сейсмических данных и удаленного от места проведения сейсмической съемки, могут быть названы удаленным центром обработки сейсмических данных и удаленной системой обработки сейсмических данных.- 4 041200 Data may be recorded on magnetic tape, optical recording media, or other medium designed to physically transfer data to a processing center. Alternatively, the primary seismic data may be transmitted to the seismic data processing center by transmission over a public and/or private wired and/or wireless network. The seismic data processing center may not be located where the seismic survey is being conducted, but elsewhere. For example, the seismic data processing center may be located many kilometers away from the seismic survey site and seismic data acquisition equipment. Meanwhile, the seismic data processing center and the seismic data processing system of the seismic data processing center separated and remote from the seismic data acquisition system and remote from the seismic survey site may be called a remote seismic data processing center and a remote seismic data processing system.

На шаге 124 осуществляется доступ к первичным сейсмическим данным, генерируемым сейсмическим датчиком в процессе сейсмической съемки, и преобразование их (манипулирование) системой обработки сейсмических данных. Для каждой сейсмограммы первичных сейсмических данных система обработки сейсмических данных идентифицирует сейсмический датчик, который генерировал эту сейсмограмму. В некоторых вариантах осуществления система обработки сейсмических данных может выполнять интерпретацию заголовка, ассоциированного с сейсмограммой первичных сейсмических данных, для извлечения идентификационного кода датчика. В альтернативном случае информация, соотносящая первичные сейсмические данные с сейсмическим датчиком, генерировавшим эти данные, может быть предоставлена в центр обработки в другой форме, например в виде таблицы, содержащей информацию, привязывающую идентификацию датчика к идентификации сейсмограммы.In step 124, the raw seismic data generated by the seismic sensor during the seismic survey is accessed and converted (manipulated) by the seismic data processing system. For each raw seismic gather, the seismic data processing system identifies the seismic sensor that generated that gather. In some embodiments, the seismic data processing system may interpret the header associated with the raw seismic data gather to extract a sensor identification code. Alternatively, information relating the raw seismic data to the seismic sensor that generated the data may be provided to the processing center in another form, such as a table containing information linking the sensor identification to the seismogram identification.

На шаге 126 система обработки сейсмических данных, идентифицировав конкретный сейсмический датчик, который генерировал сейсмограмму первичных данных, находящихся в обработке, извлекает передаточную функцию этого сейсмического датчика. Система обработки сейсмических данных может обратиться в базу данных или другую вторичную систему хранения, содержащую передаточные функции любого числа различных сейсмических данных, классифицированных для доступа на основании идентификационной информации сейсмических датчиков. В некоторых вариантах осуществления система обработки сейсмических данных может извлечь передаточную функцию из заголовка, ассоциированного с сейсмограммой первичных данных, либо с другой структурой данных, включающей первичные сейсмические данные, ассоциированные с передаточной функцией и сейсмическим датчиком.In step 126, the seismic data processing system, having identified the particular seismic sensor that generated the gather of the raw data in process, extracts the transfer function of that seismic sensor. The seismic data processing system may access a database or other secondary storage system containing transfer functions of any number of different seismic data classified for access based on seismic sensor identities. In some embodiments, the seismic data processing system may extract the transfer function from a header associated with the raw data gather or other data structure including raw seismic data associated with the transfer function and the seismic sensor.

В некоторых случаях может быть несколько передаточных функций для сейсмического датчика. Например, это может быть передаточная функция, созданная при производственном тестировании, и передаточная функция, созданная в процессе испытаний на месте установки для проведения съемки. Система обработки сейсмических данных может выбрать одну или более передаточных функций для использования при обработке первичных сейсмических данных. Например, система обработки сейсмических данных может выбрать самую последнюю из полученных передаточных функций, либо может выбрать любую из передаточных функций, считающуюся наиболее точной.In some cases, there may be multiple transfer functions for a seismic sensor. For example, it could be a transfer function generated during production testing and a transfer function generated during field testing for a survey. The seismic data processing system may select one or more transfer functions to use in processing the raw seismic data. For example, the seismic data processing system may select the most recent transfer function received, or may select any of the transfer functions deemed to be the most accurate.

На шаге 128 система обработки сейсмических данных генерирует образцовую передаточную функцию для сейсмического датчика. Образцовой передаточной функцией может быть эталонная передаточная функция сейсмического датчика, предоставляемая изготовителем сейсмического датчика. Например, эталонная передаточная функция может быть получена по перемещению генератора вибраций или удара, используемого для тестирования сейсмического датчика, измеренного преобразователем перемещения известной точности, в процессе тестирования сейсмического датчика. В некоторых вариантах осуществления образцовая передаточная функция может быть вычислена как усредненная передаточная функция некоторого числа сейсмических датчиков. Например, производитель сейсмического датчика может генерировать образцовую передаточную функцию как среднее передаточных функций множества датчиков (например, всех датчиков, изготовленных за определенный интервал времени), изготовленных производителем.In step 128, the seismic data processing system generates an exemplary transfer function for the seismic sensor. The reference transfer function may be a seismic sensor reference transfer function provided by the seismic sensor manufacturer. For example, a reference transfer function may be derived from the displacement of a vibration or shock generator used to test a seismic sensor measured by a displacement transducer of known accuracy during the seismic sensor test. In some embodiments, the exemplary transfer function may be calculated as the average transfer function of a number of seismic sensors. For example, a seismic sensor manufacturer may generate an exemplary transfer function as the average of the transfer functions of a plurality of sensors (eg, all sensors manufactured in a given time interval) manufactured by the manufacturer.

В некоторых вариантах осуществления система обработки сейсмических данных может вырабатывать образцовую передаточную функцию на основе передаточных функций сейсмических датчиков, использованных при сейсмической съемке, в которой были генерированы первичные сейсмограммы. Например, образцовая передаточная функция может быть сгенерирована как среднее передаточных функций сейсмических датчиков, использованных в сейсмической съемке в пределах заранее заданной географической близости к сейсмическому датчику, выдавшему первичную сейсмограмму. В альтернативном варианте система обработки сейсмических данных может генерировать образцовую передаточную функцию, основанную на другом выбранном комплекте сейсмических датчиков. Например, система обработки сейсмических данных может генерировать образцовую передаточную функцию как среднее передаточных функций всех сейсмических датчиков, использованных в сейсмической съемке, при которой была получена первичная сейсмограмма.In some embodiments, the seismic data processing system may generate an exemplary transfer function based on the transfer functions of the seismic sensors used in the seismic survey in which the primary seismograms were generated. For example, the exemplary transfer function may be generated as the average of the transfer functions of seismic sensors used in a seismic survey within a predetermined geographic proximity to the seismic sensor that generated the primary gather. Alternatively, the seismic data processing system may generate an exemplary transfer function based on another selected set of seismic sensors. For example, the seismic data processing system may generate a reference transfer function as the average of the transfer functions of all seismic sensors used in the seismic survey from which the primary gather was acquired.

На шаге 130 система обработки сейсмических данных генерирует обратный фильтр, предназначенный для применения к первичной сейсмограмме. Обратный фильтр основан на передаточной функции сейсмического датчика, получившего первичную сейсмограмму, и образцовой передаточной функции.At step 130, the seismic data processing system generates an inverse filter to be applied to the primary gather. The inverse filter is based on the transfer function of the seismic sensor that received the primary gather and the exemplary transfer function.

- 5 041200- 5 041200

Обратный фильтр позволяет согласовать передаточную функцию сейсмического датчика с образцовой передаточной функцией. При его приложении к первичной сейсмограмме, обратный фильтр корректирует спектральные параметры первичной спектрограммы так, что спектральные параметры сейсмограммы после фильтрации обратным фильтром в основном соответствуют образцовой передаточной функции.The inverse filter allows the transfer function of the seismic sensor to be matched to the exemplary transfer function. When applied to the primary gather, the inverse filter corrects the spectral parameters of the primary spectrogram so that the spectral parameters of the gather after filtering by the inverse filter basically match the reference transfer function.

На шаге 132 система обработки сейсмических данных применяет обратный фильтр к первичной сейсмограмме для приведения спектральных параметров первичной сейсмограммы к образцовой передаточной функции. Применение обратного фильтра может включать операцию свертки первичной сейсмограммы и обратного фильтра. Система обработки сейсмических данных может выполнять обработку каждой первичной сейсмограммы, как это описано выше на шагах 124-132, для получения сейсмограмм данных, согласованных с требуемой передаточной функцией сейсмического датчика, в то время как фактические передаточные функции сейсмических датчиков могут сильно отличаться. После того, как первичные сейсмограммы были откорректированы внесением изменений чувствительности датчика, система обработки сейсмических данных может применить дополнительную обработку к сейсмограммам для получения изображения геологической среды, соответствующей сейсмической съемке. Например, для преобразования сейсмических данных, подвергнутых обратной фильтрации, в изображение геологической среды могут быть применены автоматическое управление усилением, шумоподавление, фильтрация, кинематическая поправка, скоростной анализ, миграция и другие операции обработки.In step 132, the seismic data processing system applies an inverse filter to the primary gather to bring the spectral parameters of the primary gather to the reference transfer function. The application of the inverse filter may include the operation of convolution of the primary seismogram and the inverse filter. The seismic data processing system may process each primary gather, as described in steps 124-132 above, to produce gathers of data consistent with the desired seismic sensor transfer function, while the actual seismic sensor transfer functions may vary greatly. After the raw gathers have been corrected by making changes to the sensor sensitivity, the seismic data processing system can apply additional processing to the gathers to produce an image of the subsurface appropriate to the seismic survey. For example, automatic gain control, noise reduction, filtering, kinematic correction, velocity analysis, migration, and other processing operations can be applied to convert inversely filtered seismic data into a subsurface image.

На фиг. 2 представлена блок-схема блока 200 блока регистрации сейсмических данных, предназначенного для использования в коррекции чувствительности сейсмического датчика, в соответствии с раскрытым здесь изобретением. Блок 200 регистрации сейсмических данных включает сейсмический датчик 202, схему 204 формирования сигнала, схему 206 синхронизации и управления, схему 208 запоминания сигнала, схему 210 запоминания передаточной функции и интерфейс 212 связи. Для ясности изложения, блок 200 регистрации сейсмических данных может включать дополнительные компоненты, которые были опущены на фиг. 2. Например, блок 200 регистрации сейсмических данных может включать батареи, схемы питания и др.In FIG. 2 is a block diagram of a seismic data recorder unit 200 for use in seismic sensor sensitivity correction, in accordance with the invention disclosed herein. The seismic data acquisition unit 200 includes a seismic sensor 202, a signal conditioning circuit 204, a timing and control circuit 206, a signal storage circuit 208, a transfer function storage circuit 210, and a communication interface 212. For clarity, seismic data acquisition unit 200 may include additional components that have been omitted in FIG. 2. For example, the seismic data recorder 200 may include batteries, power circuits, etc.

Сейсмическим датчиком 202 может быть сейсмограф, акселерометр, пьезоэлектрический датчик или другой датчик, пригодный для использования в регистрации сейсмических данных (например, любой датчик, который может обнаруживать смещение земли). В некоторых вариантах осуществления блока 200 регистрации сейсмических данных, сейсмический датчик 202 может размещаться внутри того же корпуса, что и схема 204 формирования сигнала, схема 206 синхронизации и управления, схема 208 запоминания сигнала и другие компоненты блока 200 регистрации сейсмических данных. В альтернативном варианте, сейсмический датчик 202 может размещаться снаружи блока 200 регистрации сейсмических данных и соединяться с блоком 200 регистрации сейсмических данных через интерфейс связи (например, электрическое или иное соединение, осуществляемое посредством соединителя или порта блока 200 регистрации сейсмических данных).The seismic sensor 202 may be a seismograph, accelerometer, piezoelectric sensor, or other sensor suitable for use in seismic data acquisition (eg, any sensor that can detect ground movement). In some embodiments of the seismic recorder 200, the seismic sensor 202 may be housed within the same housing as the signal conditioning circuit 204, the timing and control circuit 206, the signal storage circuit 208, and other components of the seismic recorder 200. Alternatively, the seismic sensor 202 may be placed outside the seismic recorder 200 and connected to the seismic recorder 200 via a communication interface (eg, an electrical or other connection via a connector or port on the seismic recorder 200).

Схема 204 формирования сигнала может включать усилитель, фильтр, аналогово-цифровой преобразователь или иные схемы, формирующие выходной сигнал сейсмического датчика 202. В некоторых вариантах осуществления схема 204 формирования сигнала может включать схему тестирования для подачи тестового воздействия/сигнала на сейсмический датчик 202. Такая схема тестирования может включать импульсный генератор, генератор колебаний, генератор меняющейся частоты и др. для создания сигналов, используемых для возбуждения сейсмического датчика 202 с целью проверки передаточной функции сейсмического датчика.Signal conditioning circuitry 204 may include an amplifier, filter, analog-to-digital converter, or other circuitry that generates the output signal of seismic sensor 202. In some embodiments, signal conditioning circuitry 204 may include test circuitry for applying a test signal/signal to seismic sensor 202. Such circuitry The test may include a pulse generator, an oscillator, a variable frequency generator, etc. to generate signals used to drive the seismic sensor 202 to test the transfer function of the seismic sensor.

Схема 206 синхронизации и управления включает схему синхронизации, управляющую синхронизацией работы блока 200 регистрации сейсмических данных. Например, схема 206 синхронизации и управления может включать схему, управляющую синхронизацией выборки и оцифровки выходных сигналов сейсмического датчика 202. Функции управления могут осуществляться специальной схемой управления, например машиной состояний, либо микроконтроллером или иным программируемым управляющим элементом, выполняющим команды. Функции управления могут включать задание параметров схемы 204 формирования сигнала, управление доступом к устройствам памяти 208, 219 и управление связью с внешними устройствами через интерфейс 212 связи.The timing and control circuit 206 includes a timing circuit controlling the timing of operation of the seismic data acquisition unit 200 . For example, timing and control circuitry 206 may include circuitry that controls the timing of sampling and digitizing the outputs of seismic sensor 202. Control functions may be performed by a dedicated control circuit, such as a state machine, or by a microcontroller or other programmable control element that executes commands. The control functions may include parameterization of the signal conditioning circuit 204, control of access to the memory devices 208, 219, and control of communication with external devices via the communication interface 212.

Устройство 208 запоминания сигнала может включать энергозависимые и/или энергонезависимые запоминающие устройства, в которых хранятся сейсмические данные, поступающие с выхода сейсмического датчика 202. Например, полученные сейсмические данные могут храниться в флеш-памяти или другой энергонезависимой памяти (ПЗУ) до извлечения сейсмических данных, например, после того, как блок 200 регистрации сейсмических данных был выведен из эксплуатации и перенесен на сервисную площадку для зарядки и/или другого обслуживания.Signal storage device 208 may include volatile and/or non-volatile memories that store seismic data output from seismic sensor 202. For example, acquired seismic data may be stored in flash memory or other non-volatile memory (ROM) until the seismic data is retrieved, for example, after the seismic data recorder 200 has been decommissioned and moved to a service yard for charging and/or other maintenance.

Устройство 210 хранения передаточной функции может включать ПЗУ, хранящее одну или более передаточную функцию сейсмического датчика 202. Например, флеш-память или ПЗУ другого типа может хранить передаточные функции сейсмического датчика 202, генерированные при изготовлении датчика или при испытаниях на месте установки. Передаточная функция может считываться из устройства хранения передаточной функции параллельно с извлечением сейсмических данных из устройства 208 запоминания сигнала. Устройство 208 запоминания сигнала и устройство 210 хранения передаточнойThe transfer function store 210 may include a ROM storing one or more seismic sensor 202 transfer functions. For example, flash memory or another type of ROM may store seismic sensor 202 transfer functions generated during sensor manufacture or field testing. The transfer function may be read from the transfer function store in parallel with the extraction of seismic data from the signal store 208 . The signal storage device 208 and the transmission data storage device 210

- 6 041200 функции могут находиться в одном ЗУ или разных ЗУ. Например, в некоторых вариантах осуществления, первая часть данного ЗУ может быть выделена для использования в качестве устройства 208 запоминания сигнала, а вторая часть данного ЗУ может быть выделена для использования в качестве устройства 210 хранения передаточной функции.- 6 041200 functions can be in the same memory or in different memories. For example, in some embodiments, a first portion of this memory may be allocated for use as a signal store 208, and a second portion of this memory may be allocated for use as a transfer function store 210.

Интерфейс 212 связи обеспечивает связь блока 200 регистрации сейсмических данных с другими устройствами посредством проводных или беспроводных средств. Например, интерфейс связи может включать электрический соединитель для связного соединения блока 200 регистрации сейсмических данных с проводной сетью связи или другим устройством, либо может включать антенну или устройство оптической связи для связного соединения блока 200 регистрации сейсмических данных с беспроводной сетью связи. Интерфейс 212 связи также может включать приемопередатчик для обеспечения передачи и приема в линии связи, модулятор, демодулятор, кодирующее и декодирующее устройства и другие схемы, обеспечивающие связь между блоком 200 регистрации сейсмических данных и другими устройствами. Через интерфейс 212 связи блок 200 регистрации сейсмических данных может выполнять загрузку сейсмических данных, хранящихся в устройстве 208 запоминания сигнала, загрузку передаточной функции, хранящейся в устройстве 210 хранения передаточной функции, загрузку передаточной функции, которая должна сохраняться в устройстве 210 хранения передаточной функции, загрузку команд и параметров, используемых для управления и конфигурирования блока 200 регистрации сейсмических данных, и/или загрузку информации состояния, генерируемой блоком 200 регистрации сейсмических данных.The communication interface 212 allows the seismic data recorder 200 to communicate with other devices via wired or wireless means. For example, the communication interface may include an electrical connector for communicating the seismic data recorder 200 with a wired communication network or other device, or may include an antenna or optical communication device for communicating the seismic data recorder 200 with a wireless communication network. The communication interface 212 may also include a transceiver for transmitting and receiving on the communication line, a modulator, a demodulator, an encoder and decoder, and other circuitry for communication between the seismic data recorder 200 and other devices. Through the communication interface 212, the seismic data acquisition unit 200 can perform loading of seismic data stored in the signal storage device 208, loading of the transfer function stored in the transfer function storage device 210, loading of the transfer function to be stored in the transfer function storage device 210, loading of commands and parameters used to control and configure the seismic data recorder 200 and/or download state information generated by the seismic data recorder 200 .

На фиг. 3 представлена блок-схема устройства 300, предназначенного для тестирования сейсмического датчика 202 для определения передаточной функции сейсмического датчика 202, в соответствии с раскрытыми принципами изобретения. Устройство 300 может быть использовано для тестирования датчика 202 и получения передаточной функции сейсмического датчика 202 согласно шагу 104 блок-схемы на фиг. 1. Устройство 300 включает генератор 302 вибраций, схему 304 измерения вибраций и управления, логическое устройство 306 определения передаточной функции датчика и базу 308 данных передаточных функций датчика. Генератор 302 вибраций может представлять собой вибростенд или другое устройство, создающее управляемое перемещение. Сейсмический датчик 202 может быть прикреплен к вибростенду 302. На фиг. 3 сейсмический датчик 202 находится внутри блока 200 регистрации сейсмических данных. Соответственно, блок 200 регистрации сейсмических данных прикрепляется к вибростенду 302. В таких условиях тестирования, полученная в результате передаточная функция может быть подвержена влиянию параметров или особенностей схем блока 200 регистрации сейсмических данных (например, механического демпфирования, влияния схем 204 формирования сигнала и др.).In FIG. 3 is a block diagram of an apparatus 300 for testing a seismic sensor 202 to determine the transfer function of the seismic sensor 202 in accordance with the disclosed principles of the invention. The device 300 can be used to test the sensor 202 and obtain the transfer function of the seismic sensor 202 according to step 104 of the flowchart in FIG. 1. Apparatus 300 includes a vibration generator 302, a vibration measurement and control circuit 304, a sensor transfer function determination logic 306, and a sensor transfer function database 308. The vibration generator 302 may be a shaker or other device that creates a controlled movement. The seismic sensor 202 may be attached to the shaker 302. In FIG. 3, the seismic sensor 202 is located inside the seismic data acquisition unit 200 . Accordingly, the seismic recorder 200 is attached to the shaker 302. Under such testing conditions, the resulting transfer function may be affected by parameters or circuitry features of the seismic recorder 200 (e.g., mechanical damping, signal conditioning circuitry 204, etc.) .

Схема 304 измерения вибраций и управления включает схемы, управляющие перемещением генератора 302 вибраций в соответствии с заданной формой колебания (например, импульс или перестройка частоты), воздействующим на сейсмический датчик 202. Схема 304 измерения вибраций и управления также может включать схемы, измеряющие и регистрирующие перемещение генератора вибраций с заданной точностью. Например, схема 304 измерения вибраций и управления может включать акселерометр, обладающий известной точностью, установленный на генераторе 302 вибраций, и схемы для обработки и хранения выходного сигнала акселерометра.The vibration measurement and control circuit 304 includes circuitry that controls the movement of the vibration generator 302 in response to a predetermined waveform (e.g., pulse or frequency hop) acting on the seismic sensor 202. The vibration measurement and control circuit 304 may also include circuitry that measures and records movement. vibration generator with a given accuracy. For example, the vibration measurement and control circuitry 304 may include an accelerometer of known accuracy mounted on the vibration generator 302 and circuits for processing and storing the accelerometer output signal.

Логическое устройство 306 определения передаточной функции датчика принимает сигналы, определяющие перемещение генератора вибраций, вырабатываемые сейсмическим датчиком 202, и обрабатывают эти сигналы для определения передаточной функции сейсмического датчика 202. Логическое устройство 306 определения передаточной функции датчика может передавать передаточную функцию в блок 200 регистрации сейсмических данных для хранения в устройстве 210 хранения передаточной функции, и может передавать передаточную функцию в базу 308 данных передаточных функций датчика для сохранения.The sensor transfer function logic 306 receives the vibration generator displacement signals generated by the seismic sensor 202 and processes the signals to determine the transfer function of the seismic sensor 202. The sensor transfer function logic 306 may provide the transfer function to the seismic data acquisition unit 200 for storage in the transfer function storage device 210, and may transfer the transfer function to the sensor transfer function database 308 for storage.

База 308 данных передаточных функций датчика принимает передаточную функцию и идентификационный код сейсмического датчика 202 и/или блока 200 регистрации сейсмических данных из логического устройства 306 определения передаточной функции датчика и сохраняет передаточную функцию для ее извлечения на основании идентификации сейсмического датчика 202 и/или блока 200 регистрации сейсмических данных. База 308 данных передаточных функций датчика может включать реляционную базу данных, объектно-ориентированную базу данных или иное устройство хранения данных, обеспечивающее доступ к данным и их извлечение. Доступом в базу 308 данных передаточных функций датчика может обладать система обработки сейсмических данных для извлечения передаточной функции сейсмического датчика 202.The sensor transfer function database 308 receives the transfer function and the identification code of the seismic sensor 202 and/or the seismic data recorder 200 from the sensor transfer function determination logic 306 and stores the transfer function for extraction based on the identification of the seismic sensor 202 and/or the seismic recorder 200 seismic data. The sensor transfer function database 308 may include a relational database, an object-oriented database, or other data storage device that provides data access and retrieval. The sensor transfer function database 308 may be accessed by a seismic data processing system to extract the transfer function of the seismic sensor 202.

Логическое устройство 306 определения передаточной функции датчика и база 308 данных передаточных функций датчика могут быть реализованы в компьютере, выполняющем команды для получения передаточной функции из данных, принимаемых из блока 200 регистрации сейсмических данных, и для хранения и обеспечения доступа к передаточной функции на основе идентификации сейсмического датчика 202 и/или блока 200 регистрации сейсмических данных.The sensor transfer function determination logic 306 and the sensor transfer function database 308 may be implemented in a computer executing instructions to obtain a transfer function from the data received from the seismic data acquisition unit 200 and to store and access the transfer function based on seismic identification. sensor 202 and/or block 200 registration of seismic data.

На фиг. 4 представлена блок-схема системы 400 регистрации сейсмических данных, включающей блоки 200 регистрации сейсмических данных (SDAU), пригодные для использования для коррекции чув- 7 041200 ствительности сейсмического датчика, в соответствии с изложенным здесь изобретением. Для ясности изложения, на фиг. 4 показана только одна граница 406 раздела геологической среды. В реальности, в геологической среде может существовать множество границ раздела, вызванных изменениями акустической жесткости материала. Изменения акустической жесткости могут быть вызваны изменениями типа скальной породы, вызывающими изменения ее акустической жесткости.In FIG. 4 is a block diagram of a seismic data acquisition system 400 including seismic data acquisition units (SDAUs) 200 suitable for use in seismic sensor sensitivity correction in accordance with the invention disclosed herein. For clarity of presentation, in FIG. 4 only one subsurface boundary 406 is shown. In reality, there may be many interfaces in the subsurface caused by changes in the acoustic stiffness of the material. Changes in acoustic stiffness can be caused by changes in rock type causing changes in its acoustic hardness.

Источник 402 сейсмических сигналов расположен на поверхности 404 земли. Источник 402 сейсмических сигналов создает управляемые сейсмические волны для распространения через геологическую среду. Примером источников сейсмических сигналов могут служить взрывы, автопередвижные вибросейсмические установки и системы с падающим грузом, также известные как автопередвижные ударносейсмические установки. Например, ударно-сейсмическая установка может ударять поверхность 404 земли грузом или молотом, создавая ударное воздействие, распространяющееся через геологическую среду в виде сейсмических волн 410. Сейсмические волны распространяются вниз через геологическую среду от источника 402 сейсмических сигналов. Затем сейсмические волны отражаются, по меньшей мере частично, от границы 406 раздела. Отражение вызывается перепадом плотности и/или скорости упругой волны между материалами выше и ниже границы 406 раздела. Далее отраженные сейсмические волны 412 распространяются вверх от границы 406 раздела к поверхности 404. На поверхности 404 отраженные сейсмические волны 412 воспринимаются сейсмическими датчиками 202, связанными с блоками 200 регистрации сейсмических данных. Блоки 200 регистрации сейсмических данных сохраняют в устройстве 208 запоминания сигнала и/или передают в отдельное запоминающее устройство данные, характеризующие принятую сейсмическую волну. Эти данные затем могут быть скорректированы с использованием передаточной функции сейсмического датчика 202 для определения состава и структуры геологической среды.The source 402 of seismic signals is located on the surface 404 of the earth. The seismic signal source 402 generates steered seismic waves to propagate through the subsurface. Examples of seismic signal sources include explosions, auto-moving vibroseis, and drop-weight systems, also known as auto-moving vibroseis. For example, a seismic percussion rig may strike the earth's surface 404 with a weight or hammer, creating an impact that propagates through the subsurface as seismic waves 410. The seismic waves propagate downward through the subsurface from a seismic signal source 402. The seismic waves are then reflected, at least in part, from the interface 406. Reflection is caused by density and/or elastic wave velocity differences between materials above and below interface 406 . Further, reflected seismic waves 412 propagate upward from interface 406 to surface 404. At surface 404, reflected seismic waves 412 are sensed by seismic sensors 202 associated with seismic data recorders 200 . The seismic data recorders 200 store in the signal storage device 208 and/or transmit data indicative of the received seismic wave to a separate storage device. This data can then be corrected using the transfer function of the seismic sensor 202 to determine the composition and structure of the subsurface.

Следует понимать, что выше приведен только частный пример, и геологическая среда может иметь более сложную структуру или состав. В результате картина отражения волн может быть значительно более сложной, чем показано на схеме. Например, часть распространяющейся вниз сейсмической волны 410 может не отразиться от границы 406 раздела и продолжать движение через эту границу. Эта волна может впоследствии отразиться от лежащей ниже границы раздела, в результате чего любым данным сейсмическим датчиком может быть принято много отражений. Описанный выше принцип не ограничен только приемом сейсмических сигналов на поверхности и может быть применен для морской сейсмической разведки. В этом случае граница 406 раздела закрыта слоем воды. Блок 200 регистрации сейсмических данных может располагаться на морском дне или, в альтернативном случае, в воде или на ее поверхности. Для морской сейсмической съемки могут использоваться другие источники 402 сейсмических сигналов, например, воздушные пушки или источники для плазменного зондирования.It should be understood that the above is only a particular example, and the subsurface may have a more complex structure or composition. As a result, the wave reflection pattern can be much more complex than shown in the diagram. For example, a portion of the downwardly propagating seismic wave 410 may not be reflected from the interface 406 and continue to move through this interface. This wave may subsequently reflect off the underlying interface, with the result that many reflections may be received by any given seismic sensor. The principle described above is not limited to receiving seismic signals at the surface and can be applied to marine seismic surveys. In this case, the interface 406 is covered by a layer of water. The seismic data acquisition unit 200 may be located on the seafloor or, alternatively, in or on the water surface. For marine seismic surveys, other seismic signal sources 402 may be used, such as air guns or plasma sounding sources.

На фиг. 5 представлена блок-схема извлечения первичных сейсмических данных и передаточной функции датчика из блока 200 регистрации сейсмических данных для использования при коррекции чувствительности сейсмического датчика, в соответствии с раскрытыми в настоящем изобретении принципами. На фиг. 5, с блоком 200 регистрации сейсмических данных соединен средствами связи (например, посредством интерфейса 212 связи) узел 502 извлечения. Узел 502 извлечения может располагаться на сервисной площадке вблизи района проведения сейсмической съемки с применением блока 200 регистрации сейсмических данных. После регистрации сейсмических данных с использованием блока 200 регистрации сейсмических данных, как это описано со ссылкой на фиг. 4, блок 200 регистрации сейсмических данных может быть перенесен на сервисную площадку и соединен с узлом 502 извлечения средствами связи. Узел 502 извлечения извлекает первичные сейсмические данные и передаточную функцию датчика из блока 200 регистрации сейсмических данных с использованием проводной и/или беспроводной линии связи. Узел 502 извлечения может выполнить форматирование первичных сейсмических данных для использования системой регистрации сейсмических данных. Например, узел 502 извлечения может прикрепить заголовок к каждой сейсмограмме первичных сейсмических данных. Заголовок может включать, например, географическое положение датчика 202 и источника 402 в процессе регистрации сейсмограммы, идентификационный код датчика 202 и/или блока 200 регистрации сейсмических данных, передаточную функцию датчика 202 и другую информацию, необходимую для обработки сейсмограммы первичных сейсмических данных.In FIG. 5 is a block diagram of retrieving raw seismic data and a sensor transfer function from seismic data acquisition unit 200 for use in seismic sensor sensitivity correction, in accordance with the principles disclosed in the present invention. In FIG. 5, with the block 200 seismic data is connected by means of communication (for example, via the interface 212) node 502 extraction. Node 502 extraction may be located on the service site near the area of the seismic survey using block 200 seismic data. After seismic data acquisition using the seismic data acquisition unit 200, as described with reference to FIG. 4, the seismic data recorder 200 can be moved to a service site and connected to the extraction unit 502 by means of communication. An extraction node 502 extracts the raw seismic data and the sensor transfer function from the seismic data acquisition unit 200 using a wired and/or wireless communication link. Extraction node 502 may format the raw seismic data for use by the seismic acquisition system. For example, extractor 502 may attach a header to each gather of the raw seismic data. The header may include, for example, the geographic location of the sensor 202 and source 402 during acquisition of the seismogram, the identification code of the sensor 202 and/or seismic data recorder 200, the transfer function of the sensor 202, and other information necessary to process the raw seismic data gather.

Узел 502 извлечения может быть реализован в компьютере, который исполняет команды на извлечение первичных сейсмических данных и передаточной функции датчика из блока 200 регистрации сейсмических данных и на форматирование первичных сейсмических данных и передаточной функции датчика для использования в системе обработки сейсмических данных.Extraction unit 502 may be implemented in a computer that executes instructions to extract the raw seismic data and the sensor transfer function from the seismic data acquisition unit 200 and to format the raw seismic data and the sensor transfer function for use in a seismic data processing system.

На фиг. 6 представлена блок-схема системы 600 обработки сейсмических данных, обеспечивающая коррекцию чувствительности сейсмического датчика, в соответствии с раскрытым здесь изобретением. Система 600 обработки включает процессор 602, запоминающее устройство 604 и базу 308 данных передаточных функций датчика. Конфигурация процессора 602 обеспечивает исполнение команд, извлеченных из ЗУ 604. Процессор 602 может включать любое число ядер или подпроцессоров. Пригодные для использования процессоры включают, например, процессоры общего назначения, цифровые сигнальные процессоры и микроконтроллеры. Архитектура процессора обычно включает функциональные модулиIn FIG. 6 is a block diagram of a seismic data processing system 600 for correcting seismic sensor sensitivity in accordance with the invention disclosed herein. The processing system 600 includes a processor 602, a memory 604, and a sensor transfer function database 308. Processor 602 is configured to execute instructions retrieved from memory 604. Processor 602 may include any number of cores or subprocessors. Suitable processors include, for example, general purpose processors, digital signal processors, and microcontrollers. Processor architecture usually includes functional modules

- 8 041200 (например, с фиксированной запятой, плавающей запятой, целочисленной переменной и т.д.), запоминающее устройство (например, регистры, память и т.д.), декодирование команд, периферийные модули (например, контроллеры прерываний, таймеры, контроллеры прямого доступа к памяти и т.д.), системы ввода/вывода (например, последовательные порты, параллельные порты и т.д.) и другие различные компоненты и подсистемы.- 8 041200 (for example, fixed point, floating point, integer variable, etc.), storage device (for example, registers, memory, etc.), instruction decoding, peripheral modules (for example, interrupt controllers, timers, DMA controllers, etc.), I/O systems (eg serial ports, parallel ports, etc.) and various other components and subsystems.

Разработанное программное обеспечение, включающее команды, исполняемые процессором 602, хранятся в запоминающем устройстве 604. ЗУ 604 является энергонезависимый машиночитаемый носитель. Машиночитаемый запоминающий носитель может включать энергозависимое ЗУ, например, память с произвольным доступом (ОЗУ), энергонезависимое ЗУ (например, постоянная память (ROM), программируемая постоянная память (PROM), накопитель на жестком диске, оптические ЗУ (например, CD или DVD), флеш-память) или их комбинации.The developed software, including the instructions executable by the processor 602, is stored in the storage device 604. The storage device 604 is a non-volatile computer-readable medium. The computer-readable storage medium may include volatile storage, such as random access memory (RAM), non-volatile storage (eg, read-only memory (ROM), programmable read-only memory (PROM), hard disk drive, optical storage (eg, CD or DVD) , flash memory) or combinations thereof.

ЗУ 604 содержит команды 606 определения передаточной функции датчика, команды 608 определения образцовой передаточной функции, команды 610 извлечения обратного фильтра, и команды 612 обратной фильтрации. ЗУ 604 также может содержать сейсмограммы 614 первичных сейсмических данных, и сейсмограммы 616 сейсмических данных после обратной фильтрации, и дополнительные команды преобразования сейсмограмм 616 сейсмических данных после обратной фильтрации в изображение геологической среды. Команды 606 определения передаточной функции датчика исполняются процессором 602 для извлечения переходной функции сейсмического датчика 202, который генерирует первичную сейсмограмму, подлежащую обработке. Для извлечения передаточной функции, процессор 602 идентифицирует сейсмический датчик, генерировавший первичную сейсмограмму. В некоторых вариантах осуществления, для извлечения идентификации датчика процессор 602 может проанализировать заголовок, ассоциированный с первичной сейсмограммой. В альтернативном варианте, процессор 602 может обратиться к информации, связывающей первичные сейсмические данные с сейсмическим датчиком, генерировавшим данные, направленные в процессор 602 в иной форме, например, в виде таблицы, содержащей информацию, привязывающую идентификацию датчика к идентификации сейсмограммы.Memory 604 contains commands 606 to determine the sensor transfer function, commands 608 to determine the exemplary transfer function, commands 610 to extract the inverse filter, and commands 612 inverse filtering. Memory 604 may also contain raw seismic gathers 614 and inversely filtered gathers 616, and additional instructions for converting the inversely filtered gathers 616 into a subsurface image. The sensor transfer function determination instructions 606 are executed by the processor 602 to extract the transient function of the seismic sensor 202 that generates the primary gather to be processed. To extract the transfer function, processor 602 identifies the seismic sensor that generated the primary gather. In some embodiments, processor 602 may parse a header associated with the primary gather to extract the sensor identification. Alternatively, processor 602 may access information associating the raw seismic data with the seismic sensor that generated the data sent to processor 602 in another form, such as a table containing information associating sensor identification with seismogram identification.

После того, как был идентифицирован некоторый сейсмический датчик, который генерировал сейсмограмму первичных сейсмических данных, находящихся в обработке, процессор 602 извлекает передаточную функцию сейсмического датчика. Процессор 602 может обратиться к базе 308 данных передаточных функций датчика или другой вторичной системе памяти, содержащей переходные функции любого числа разных сейсмических датчиков 202, классифицированных для доступа к ним на основе идентификационной информации сейсмических датчиков. В некоторых вариантах осуществления, процессор 602 может извлекать передаточную функцию из заголовка, ассоциированного с первичной сейсмограммой, или иной структуры, содержащей первичные сейсмические данные, ассоциированные с переходной функцией и сейсмическим датчиком 202.Once a seismic sensor has been identified that generated a gather of the raw seismic data in process, processor 602 extracts the seismic sensor transfer function. The processor 602 may access a sensor transfer function database 308 or other secondary memory system containing the transient functions of any number of different seismic sensors 202 classified for access based on the seismic sensor identification information. In some embodiments, processor 602 may extract a transfer function from a header associated with the primary gather or other structure containing raw seismic data associated with the transition function and seismic sensor 202.

Если имеется несколько передаточных функций для сейсмического датчика 202, процессор 602 может выбрать одну из передаточных функций для использования в обработке первичных сейсмических данных. Например, процессор 602 может выбрать последнюю из генерированных передаточных функций, или одну из передаточных функций, считающихся наиболее точными.If there are multiple transfer functions for seismic sensor 202, processor 602 may select one of the transfer functions to use in processing the raw seismic data. For example, processor 602 may select the last transfer function generated, or one of the transfer functions considered to be the most accurate.

Команды 608 определения образцовой передаточной функции исполняются процессором 602 для создания передаточной функции, которой будут соответствовать первичные сейсмические данные после обратной фильтрации. Образцовой передаточной функцией может быть эталонная передаточная функция для сейсмического датчика, предоставленная производителем сейсмического датчика 202. Например, эталонная передаточная функция может быть получена из перемещения генератора вибрации 302, использованного для тестирования сейсмического датчика 202, определенного измерительным преобразователем перемещения с известной точностью при проведении тестирования сейсмического датчика 202. Такая образцовая передаточная функция может быть сохранена в базе 308 данных передаточных функций датчика или внутренней памяти блока регистрации сейсмических данных. Соответственно, команды 608 определения образцовой передаточной функции могут извлекать образцовую передаточную функцию из заголовка, ассоциированного в первичной сейсмограммой, либо обратиться в базу 308 передаточных функций датчика для извлечения образцовой передаточной функции.Model transfer function determination instructions 608 are executed by processor 602 to generate a transfer function that the raw seismic data will correspond to after back filtering. The reference transfer function may be a reference transfer function for a seismic sensor provided by the manufacturer of the seismic sensor 202. For example, the reference transfer function may be derived from the displacement of the vibration generator 302 used to test the seismic sensor 202, determined by the displacement transducer with known accuracy when performing a seismic test. sensor 202. Such an exemplary transfer function may be stored in the sensor transfer function database 308 or the internal memory of the seismic data recorder. Accordingly, the model transfer function determination commands 608 may extract the model transfer function from the header associated in the primary gather, or refer to the sensor transfer function base 308 to extract the model transfer function.

В некоторых вариантах осуществления образцовая передаточная функция может быть вычислена как средняя передаточная функция некоторого числа сейсмических датчиков 202. Например, изготовитель сейсмического датчика 202 может генерировать образцовую передаточную функцию как среднее передаточных функций множества датчиков (например, всех датчиков 202, изготовленных в течение определенного интервала времени), выпущенных изготовителем. Такие образцовые передаточные функции (например, генерированные изготовителем) могут храниться в базе 308 данных передаточных функций датчика и извлекаться из нее.In some embodiments, the implementation of the exemplary transfer function can be calculated as the average transfer function of a number of seismic sensors 202. For example, a manufacturer of seismic sensor 202 can generate an exemplary transfer function as the average of the transfer functions of multiple sensors (for example, all sensors 202 manufactured during a certain time interval ) issued by the manufacturer. Such exemplary transfer functions (eg, those generated by the manufacturer) may be stored in and retrieved from the sensor transfer function database 308 .

В некоторых вариантах осуществления процессор 602 может генерировать образцовую передаточную функцию на основе передаточных функций сейсмических датчиков 202, использованных в сейсмической съемке и получивших первичные сейсмограммы, которые должны быть обработаны. Например, образцовая передаточная функция может быть генерирована как среднее передаточных функций сейсмических датчиков 202, использованных в сейсмической съемке в пределах заданной географической об- 9 041200 ласти вокруг сейсмического датчика 202, от которого получена первичная сейсмограмма. В альтернативном случае, процессор 602 может создать образцовую передаточную функцию как среднее передаточных функций всех сейсмических датчиков 202, использованных в сейсмической съемке, посредством которых была получена первичная сейсмограмма. Процессор 602 может извлекать передаточные функции датчиков 202 для усреднения из заголовков или из базы данных передаточных функций датчика, как это было описано выше.In some embodiments, the processor 602 may generate an exemplary transfer function based on the transfer functions of the seismic sensors 202 used in the seismic survey and received the raw seismograms to be processed. For example, the exemplary transfer function may be generated as the average of the transfer functions of the seismic sensors 202 used in a seismic survey within a given geographic area around the seismic sensor 202 from which the primary seismogram was acquired. Alternatively, the processor 602 may create a reference transfer function as the average of the transfer functions of all seismic sensors 202 used in the seismic survey through which the primary gather was obtained. The processor 602 may extract the transfer functions of the sensors 202 for averaging from headers or from a database of sensor transfer functions, as described above.

Команды 610 извлечения обратного фильтра исполняются процессором 602 для получения обратного фильтра, который должен быть применен к первичной сейсмограмме для согласования сейсмограммы с образцовой передаточной функцией. Обратный фильтр основан на передаточной функции сейсмического датчика 202, которым получена первичная сейсмограмма, и образцовой передаточной функции. Будучи примененным в отношении первичной сейсмограммы, обратный фильтр корректирует спектральные параметры первичной сейсмограммы так, что спектральные параметры первичной сейсмограммы в основном соответствуют образцовой передаточной функции.Inverse filter extraction instructions 610 are executed by processor 602 to obtain an inverse filter to be applied to the primary gather to match the gather to the model transfer function. The inverse filter is based on the transfer function of the seismic sensor 202 that received the primary gather and the exemplary transfer function. When applied to the primary gather, the inverse filter corrects the spectral parameters of the primary gather so that the spectral parameters of the primary gather basically match the reference transfer function.

Команды 612 обратной фильтрации исполняются процессором 602 для применения обратного фильтра к первичной сейсмограмме для согласования сейсмограммы с образцовой передаточной функцией. На фиг. 7А представлен частотный состав сейсмограммы первичных сейсмических данных, полученной сейсмическим датчиком 202, имеющим соответствующую передаточную функцию. На фиг. 7Б представлена характеристика обратного фильтра, сформированная для обеспечения соответствия сейсмических данных образцовой передаточной функции. На фиг. 7В представлен частотный состав сейсмических данных после применения обратного фильтра к первичным сейсмическим данным.Inverse filter instructions 612 are executed by processor 602 to apply an inverse filter to the primary gather to match the gather to the model transfer function. In FIG. 7A shows the frequency content of a raw seismic data gather acquired by a seismic sensor 202 having an appropriate transfer function. In FIG. 7B shows the inverse filter response configured to match the seismic data to the exemplary transfer function. In FIG. 7B shows the frequency content of the seismic data after applying an inverse filter to the raw seismic data.

На чертежах и в описании настоящего раскрытия одинаковые части обычно обозначаются по всему описанию и чертежам одинаковыми ссылочными цифровыми обозначениями. Чертежи не обязательно выполняются в масштабе. Некоторые признаки изобретения могут быть выделены увеличенным масштабом или какими-либо графическими особенностями, а многие детали обычных элементов могут быть не показаны в интересах ясности и краткости представления. Настоящее раскрытие допускает его осуществление в различных формах. Частные варианты выполнения описаны подробно и показаны на чертежах, при этом подразумевается, что настоящее раскрытие следует рассматривать как пример реализации принципов изобретения, и что оно не ограничено только представленным описанием и чертежами. Следует ясно понимать, что различные идеи и компоненты вариантов осуществления, представленные ниже, могут быть использованы по отдельности или в любой подходящей комбинации, для достижения ожидаемого результата. Например, вариант осуществления системы может включать устройство 300, систему 400 регистрации сейсмических данных, узел 502 извлечения и систему 600 обработки сейсмических данных, либо любую их комбинацию.In the drawings and in the description of the present disclosure, like parts are generally referred to throughout the description and drawings with the same reference numerals. The drawings are not necessarily drawn to scale. Some features of the invention may be highlighted by magnification or some graphic features, and many details of conventional elements may be omitted in the interests of clarity and brevity of presentation. The present disclosure is capable of being implemented in various forms. Particular embodiments are described in detail and shown in the drawings, it being understood that the present disclosure should be considered as an example of the implementation of the principles of the invention, and that it is not limited only by the description and drawings presented. It should be clearly understood that the various ideas and components of the embodiments presented below can be used individually or in any suitable combination to achieve the expected result. For example, an embodiment of the system may include a device 300, a seismic data acquisition system 400, an extraction node 502, and a seismic data processing system 600, or any combination thereof.

Приведенное выше рассмотрение предназначено для иллюстрации различных принципов и вариантов осуществления настоящего изобретения. В то время как были показаны и описаны некоторые варианты осуществления, их модификации могут быть проведены любым специалистом в пределах существа и принципов изобретения. Описанные здесь варианты осуществления представлены только в качестве примера и не ограничивают изобретения, Соответственно, область защиты изобретения не ограничивается представленным выше описанием, а определяется только приведенной далее формулой, а также включает все эквиваленты предмета изобретения согласно формуле.The above discussion is intended to illustrate the various principles and embodiments of the present invention. While some embodiments have been shown and described, modifications thereof may be made by any person skilled in the art within the spirit and principles of the invention. The embodiments described herein are presented by way of example only and do not limit the invention. Accordingly, the scope of the invention is not limited to the above description, but is defined only by the following formula, and also includes all equivalents of the subject matter of the invention according to the formula.

Согласно первой особенности, система регистрации и обработки сейсмических данных включает блок регистрации сейсмических данных, содержащий запоминающее устройство (ЗУ) для хранения данных, выполненное с возможностью хранения передаточной функции сейсмического датчика, соединенного с блоком регистрации сейсмических данных; и второе запоминающее устройство (ЗУ), выполненное с возможностью хранения сигналов, вырабатываемых сейсмическим датчиком; узел извлечения данных, выполненный с возможностью извлечения из блока регистрации сейсмических данных сигналов, хранящихся в ЗУ для хранения данных; и форматирования сигналов для их передачи в систему обработки сейсмических данных; устройство тестирования датчика, выполненное с возможностью: подачи тестового воздействия на сейсмический датчик в процессе испытаний на месте установки; записи отклика сейсмического датчика на тестовое воздействие; обработки отклика для генерирования передаточной функции; и сохранения передаточной функции для использования системой обработки сейсмических данных при генерировании обратного фильтра, который, при его применении к сигналам, изменяет параметры сигналов, приводя их в соответствие с сигналами, вырабатываемыми сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию.According to a first feature, the seismic data acquisition and processing system includes a seismic data acquisition unit, comprising a data storage device (memory) configured to store a transfer function of a seismic sensor connected to the seismic data acquisition unit; and a second storage device (memory) configured to store signals generated by the seismic sensor; a data retrieval unit configured to retrieve from the seismic data recording unit the signals stored in the data storage memory; and formatting signals for their transmission to the seismic data processing system; a sensor testing device configured to: supply a test effect to the seismic sensor during testing at the installation site; recording the response of the seismic sensor to the test action; processing the response to generate a transfer function; and storing the transfer function for use by the seismic data processing system in generating an inverse filter that, when applied to the signals, modifies the parameters of the signals to match those generated by the seismic sensor having the exemplary transfer function.

Система обработки сейсмических данных может быть выполнена с возможностью: приема сигналов, форматированных узлом извлечения данных; идентификации сейсмического датчика, соединенного с блоком регистрации сейсмических данных, выработавшего сигналы; извлечения передаточной функции датчика, соответствующей этому сейсмическому датчику; генерирования, на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции, обратного фильтра; и применения обратного фильтра к сигналам.The seismic data processing system may be configured to: receive signals formatted by the data extraction node; identifying a seismic sensor connected to the seismic data recording unit that generated the signals; extracting a sensor transfer function corresponding to the seismic sensor; generating, based on the sensor transfer function and the exemplary transfer function, an inverse filter; and applying an inverse filter to the signals.

Система обработки сейсмических данных может также/в качестве альтернативы быть выполнена с возможностью генерирования образцовой передаточной функции, представляющей собой среднее пере- 10 041200 даточных функций множества сейсмических датчиков.The seismic data processing system may also/alternatively be configured to generate a model transfer function that is an average of the transfer functions of a plurality of seismic sensors.

В любом из приведенных выше вариантов осуществления тестовое воздействие может быть иметь вид импульса или частотной последовательности, приложенных к сейсмическому датчику для его перемещения.In any of the above embodiments, the test action may be in the form of a pulse or frequency sequence applied to the seismic sensor to move it.

В любом из приведенных выше вариантов осуществления устройство тестирования датчика может быть выполнено с возможностью сравнения передаточной функции датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, с передаточной функцией датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки; генерирования сигнала уведомления на основании различий между передаточной функцией датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, и передаточной функцией датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки, превосходящих заданную величину.In any of the above embodiments, the sensor test apparatus may be configured to compare the sensor transfer function generated during production testing with the sensor transfer function generated during field testing; generating a notification signal based on differences between the sensor transfer function generated during production testing and the sensor transfer function generated during field testing exceeding a predetermined value.

Датчик может включать по меньшей мере пьезоэлектрический кристалл или сейсмограф, или акселерометр.The sensor may include at least a piezoelectric crystal or a seismograph or an accelerometer.

Блок регистрации сейсмических данных может содержать ЗУ для передаточной функции, выполненное с возможностью хранения передаточной функции датчика, соответствующей сейсмическому датчику.The seismic data acquisition unit may comprise a transfer function memory configured to store a sensor transfer function corresponding to the seismic sensor.

Узел извлечения данных может быть выполнен с возможностью извлечения передаточной функции из ЗУ для передаточных функций; и форматирования передаточной функции для ее передачи в систему обработки сейсмических данных параллельно (в сочетании) с сигналами.The data retrieval unit may be configured to extract the transfer function from the transfer function memory; and formatting the transfer function for transmission to the seismic data processing system in parallel (in combination) with the signals.

Согласно первому способу предложен способ обработки сейсмических данных, в котором принимают посредством системы обработки сейсмических данных сигналы, представляющие сейсмические данные, записанные на удаленном пункте;According to the first method, a seismic data processing method is provided, wherein: receiving, by a seismic data processing system, signals representing seismic data recorded at a remote site;

принимают посредством системы обработки сейсмических данных совместно с сигналами идентификационный код сейсмического датчика, посредством которого были получены сигналы;receiving, by means of the seismic data processing system, together with the signals, an identification code of the seismic sensor through which the signals were received;

извлекают посредством системы обработки сейсмических данных передаточную функцию датчика, соответствующую этому сейсмическому датчику и соотносящую перемещение сейсмического датчика с сигналами;extracting, by means of the seismic data processing system, a sensor transfer function corresponding to the seismic sensor and relating the movement of the seismic sensor to the signals;

генерируют посредством системы обработки сейсмических данных на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции обратный фильтр, который при его применении к сигналам изменяет параметры сигналов, приводя их в соответствие с образцовой передаточной функцией;generating, by means of the seismic data processing system, based on the sensor transfer function and the exemplary transfer function, an inverse filter which, when applied to the signals, modifies signal parameters to conform to the exemplary transfer function;

применяют посредством системы обработки сейсмических данных обратный фильтр к сигналам для приведения параметров сигналов в соответствие с образцовой передаточной функцией.applying by means of the seismic data processing system an inverse filter to the signals to bring the parameters of the signals in line with the exemplary transfer function.

В способе дополнительно сохраняют передаточную функцию датчика в ЗУ для хранения данных блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком, перед размещением блока регистрации сейсмических данных на месте проведения сейсмической съемки;The method further stores the transfer function of the sensor in a memory for storing data of the seismic data recorder connected to the seismic sensor before placing the seismic data recorder at the seismic survey site;

после использования блока регистрации сейсмических данных для записи сейсмических данных извлекают сигналы, хранящиеся в ЗУ для хранения данных блока регистрации сейсмических данных; и форматируют сигналы для их передачи в удаленную систему обработки данных.after using the seismic data recorder to record the seismic data, retrieving the signals stored in the data storage memory of the seismic data recorder; and format the signals for transmission to a remote data processing system.

В способе могут дополнительно/альтернативно подвергать тестовому воздействию сейсмический датчик в процессе производственных испытаний или испытаний на месте установки, причем тестовое воздействие включает по меньшей мере импульсное воздействие или воздействие в интервале частот, используемое для перемещения сейсмического датчика;The method may additionally/alternatively subject the seismic sensor to a test action during manufacturing or site testing, the test action comprising at least an impulse or frequency interval action used to move the seismic sensor;

записывать отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие;record the response of the seismic sensor to the test action;

обрабатывать отклик для получения передаточной функции; и сохранять передаточную функцию для использования удаленной системой обработки данных при генерировании обратного фильтра.process the response to obtain a transfer function; and store the transfer function for use by the remote data processing system when generating the inverse filter.

Передаточная функция сейсмического датчика, генерируемая в процессе производственных испытаний, может быть сопоставлена с передаточной функцией сейсмического датчика, генерируемой в процессе испытаний на месте установки; и может генерироваться сигнал уведомления на основании различий между передаточной функцией датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, и передаточной функцией датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки, при превышении этими различиями заданного уровня.The seismic sensor transfer function generated during production testing can be compared with the seismic sensor transfer function generated during on-site testing; and a notification signal may be generated based on differences between the sensor transfer function generated during production testing and the sensor transfer function generated during site testing when these differences exceed a predetermined level.

Любой из представленных способов может также включать генерирование системой обработки сейсмических данных образцовой передаточной функции, представляющей среднее передаточных функций датчика множества сейсмических датчиков.Any of the presented methods may also include generating, by the seismic data processing system, an exemplary transfer function representing the average of the sensor transfer functions of a plurality of seismic sensors.

В любом из приведенных способов могут дополнительно извлекать передаточную функцию из ЗУ для передаточных функций блока регистрации сейсмических данных; и форматировать передаточную функцию для ее передачи в удаленную систему обработки данных параллельно с сигналами.In any of the above methods, the transfer function can be additionally extracted from the memory for the transfer functions of the seismic data recorder; and format the transfer function for transmission to a remote data processing system in parallel with the signals.

Согласно второму способу предложен способ обработки сейсмических данных, в котором в процессе производственных испытаний датчика, предназначенного для использования для регистрации сейсмических данных, получают передаточную функцию датчика для сейсмического датчика;According to the second method, a seismic data processing method is provided, wherein, during production testing of a sensor to be used for seismic data acquisition, a sensor transfer function for the seismic sensor is obtained;

--

Claims (17)

сохраняют передаточную функцию датчика для использования системой обработки сейсмических данных при генерировании обратного фильтра;storing a sensor transfer function for use by the seismic data processing system when generating an inverse filter; в процессе регистрации сейсмических данных получают сейсмические данные посредством сейсмического датчика;in the seismic data acquisition process, seismic data is acquired by the seismic sensor; извлекают сейсмические данные из блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком;retrieving seismic data from a seismic data acquisition unit coupled to the seismic sensor; форматируют сейсмические данные для передачи в систему обработки сейсмических данных, расположенную удаленно от блока регистрации сейсмических данных, причем при форматировании предоставляют идентификационный код для передачи его с сейсмическими данными;formatting the seismic data for transmission to a seismic data processing system located remotely from the seismic data acquisition unit, the formatting providing an identification code for transmitting it with the seismic data; в процессе обработки сейсмических данных системой обработки сейсмических данных извлекают передаточную функцию датчика, используя идентификационный код сейсмического датчика;during processing of the seismic data by the seismic data processing system, extracting a sensor transfer function using a seismic sensor identification code; генерируют на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции обратный фильтр, который при его применении к сейсмическим данным изменяет параметры сейсмических данных так, чтобы они соответствовали сейсмическим данным, вырабатываемым сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию;generating, based on the sensor transfer function and the exemplary transfer function, an inverse filter that, when applied to the seismic data, changes the parameters of the seismic data to match the seismic data generated by the seismic sensor having the exemplary transfer function; применяют посредством системы обработки сейсмических данных обратный фильтр к сейсмическим данным для приведения параметров сейсмических данных в соответствие с сейсмическими данными, вырабатываемыми сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию.applying, by means of the seismic data processing system, an inverse filter to the seismic data to match the parameters of the seismic data to seismic data produced by a seismic sensor having an exemplary transfer function. Согласно первому или второму способу при хранении передаточной функции датчика ее могут сохранять в ЗУ для хранения данных блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком, либо ее могут сохранять в базе данных, доступной для системы обработки сейсмических данных.According to the first or second method, when storing the sensor transfer function, it may be stored in a data storage memory of a seismic data recorder connected to the seismic sensor, or it may be stored in a database accessible to the seismic data processing system. В вариантах выполнения, при получении передаточной функции датчика могут подвергать тестовому воздействию сейсмический датчик, причем тестовое воздействие включает по меньшей мере импульсное воздействие или воздействие в интервале частот для перемещения сейсмического датчика;In embodiments, upon obtaining the transfer function of the sensor, the seismic sensor may be subjected to a test action, the test action comprising at least an impulse action or an action in the frequency range to move the seismic sensor; записывать отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие;record the response of the seismic sensor to the test action; обрабатывать отклик для получения передаточной функции; и сохранять передаточную функцию для использования системой обработки данных при генерировании обратного фильтра.process the response to obtain a transfer function; and store the transfer function for use by the data processing system when generating the inverse filter. В вариантах осуществления первого или второго способов при подаче тестового воздействия могут прикреплять сейсмический датчик к перемещаемой конструкции; и воздействовать на перемещаемую конструкцию импульсным перемещением или перемещением в интервале частот.In embodiments of the first or second methods, when a test action is applied, a seismic sensor can be attached to the movable structure; and act on the movable structure by impulse movement or movement in the frequency range. Варианты осуществления могут дополнительно включать при регистрации сейсмических данных:Embodiments may further include when acquiring seismic data: извлечение, из ЗУ для передаточных функций блока регистрации сейсмических данных, передаточной функции; и форматирование передаточной функции для передачи в систему обработки данных параллельно с сейсмическими данными; или при регистрации сейсмических данных сравнение передаточной функции датчика, генерируемой в процессе производственных испытаний, с передаточной функцией датчика, генерируемой в процессе испытаний на месте установки;extracting, from the memory for the transfer functions of the seismic data recording unit, the transfer function; and formatting the transfer function for transmission to the data processing system in parallel with the seismic data; or in seismic data acquisition, comparing a sensor transfer function generated during production testing with a sensor transfer function generated during on-site testing; генерирование сигнала уведомления на основании различий между передаточной функцией датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, и передаточной функцией датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки, при превышении этими различиями заданного уровня.generating a notification signal based on differences between a sensor transfer function generated during production testing and a sensor transfer function generated during field testing when these differences exceed a predetermined level. Варианты осуществления могут также включать в процессе обработки сейсмических данных системой обработки сейсмических данных генерирование образцовой передаточной функции, представляющей собой среднее от передаточных функций датчика по множеству перемещаемых датчиков.Embodiments may also include, during seismic data processing by the seismic data processing system, generating a model transfer function that is an average of sensor transfer functions over a plurality of movable sensors. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Система для регистрации и обработки сейсмических данных, содержащая1. A system for recording and processing seismic data, containing а) блок регистрации сейсмических данных, включающий в себя запоминающее устройство для хранения данных и второе запоминающее устройство, выполненное с возможностью хранения сигналов, вырабатываемых сейсмическим датчиком, соединенным с блоком регистрации сейсмических данных;a) a seismic data acquisition unit including a data storage device and a second storage device configured to store signals generated by a seismic sensor connected to the seismic data acquisition unit; б) узел извлечения данных, выполненный с возможностью извлечения из блока регистрации сейсмических данных сигналов, хранящихся в запоминающем устройстве для хранения данных, и форматирования сигналов для их передачи в систему обработки сейсмических данных;b) a data retrieval unit configured to extract from the seismic data acquisition unit the signals stored in the data storage device and format the signals for transmission to the seismic data processing system; в) устройство тестирования датчика, выполненное с возможностью подачи, используя устройство формирования импульсов, тестового воздействия с заданной формой колебания на сейсмический датчик в процессе испытаний на месте установки;c) a sensor testing device, configured to apply, using a pulse generator, a test action with a given waveform to the seismic sensor during testing at the installation site; записи отклика сейсмического датчика на тестовое воздействие на основе перемещения сейсмического датчика, откликающегося на тестовое воздействие;recording the response of the seismic sensor to the test action based on the movement of the seismic sensor responsive to the test action; - 12 041200 определения передаточной функции датчика для сейсмического датчика, отражающей отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие с заданной формой колебания; и сохранения в запоминающем устройстве блока регистрации сейсмических данных передаточной функции датчика, причем передаточная функция датчика используется для генерирования обратного фильтра, который при его применении к сигналам изменяет параметры сигналов, приводя их в соответствие с сигналами, вырабатываемыми сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию, соотносящуюся с известной точностью,- 12 041200 determining the transfer function of the sensor for the seismic sensor, reflecting the response of the seismic sensor to the test action with a given waveform; and storing in the memory device of the seismic data recording unit the transfer function of the sensor, and the transfer function of the sensor is used to generate an inverse filter, which, when applied to the signals, changes the parameters of the signals, bringing them in line with the signals generated by the seismic sensor having an exemplary transfer function, correlating with known accuracy, г) систему обработки сейсмических данных, выполненную с возможностью пр иема сигналов, форматированных узлом извлечения данных;d) a seismic data processing system configured to receive signals formatted by the data extraction node; ид ентификации сейсмического датчика, соединенного с блоком регистрации сейсмических данных, выработавшего сигналы;identifying the seismic sensor connected to the seismic data acquisition unit that generated the signals; из влечения передаточной функции датчика, соответствующей сейсмическому датчику;extracting a sensor transfer function corresponding to the seismic sensor; генерирования на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции обратного фильтра; и применения обратного фильтра к сигналам.generating based on the transfer function of the sensor and the exemplary transfer function of the inverse filter; and applying an inverse filter to the signals. 2. Система по п.1, в которой система обработки сейсмических данных выполнена с возможностью генерирования образцовой передаточной функции, определяемой как среднее передаточных функций датчика множества сейсмических датчиков.2. The system of claim 1, wherein the seismic data processing system is configured to generate a reference transfer function determined as an average of the sensor transfer functions of a plurality of seismic sensors. 3. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой тестовое воздействие включает импульсное или многочастотное воздействие для перемещения сейсмического датчика.3. The system according to any one of the preceding claims, wherein the test action includes an impulse or multi-frequency action to move the seismic sensor. 4. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой устройство тестирования датчика выполнено с возможностью сравнения передаточной функции датчика для сейсмического датчика, генерируемой в процессе производственных испытаний, с передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерируемой в процессе испытаний на месте установки; и генерирования сигнала уведомления на основании различий между передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, и передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки, при превышении этими различиями заданного уровня.4. The system according to any one of the preceding claims, wherein the sensor test device is configured to compare a sensor transfer function for a seismic sensor generated during production testing with a sensor transfer function for a seismic sensor generated during on-site testing; and generating a notification signal based on differences between a seismic sensor sensor transfer function generated during production testing and a seismic sensor sensor transfer function generated during on-site testing when the differences exceed a predetermined level. 5. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой датчик содержит, по меньшей мере, пьезоэлектрический кристалл или сейсмограф, или акселерометр.5. The system according to any one of the preceding claims, wherein the sensor comprises at least a piezoelectric crystal or a seismograph or an accelerometer. 6. Система по любому из предыдущих пунктов, в которой узел извлечения данных выполнен с возможностью извлечения передаточной функции датчика из запоминающего устройства для хранения данных; и форматирования передаточной функции датчика для ее передачи в систему обработки сейсмических данных в сочетании с сигналами.6. The system according to any one of the preceding paragraphs, in which the node data extraction is configured to extract the transfer function of the sensor from the storage device for data storage; and formatting the transducer transfer function for transmission to the seismic data processing system in conjunction with the signals. 7. Способ обработки сейсмических данных, осуществляемый посредством системы обработки сейсмических данных по п.1, в котором пр инимают сигналы, представляющие сейсмические данные, записанные на удаленном пункте;7. The seismic data processing method carried out by the seismic data processing system of claim 1, wherein receiving signals representing seismic data recorded at a remote site; пр инимают, совместно с упомянутыми сигналами, идентификационный код сейсмического датчика, посредством которого были получены сигналы;receiving, together with said signals, an identification code of the seismic sensor through which the signals were received; изв лекают передаточную функцию датчика, соответствующую этому сейсмическому датчику и отражающую отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие с заданной формой колебания, причем указанный отклик основывается на перемещении сейсмического датчика, откликающегося на тестовое воздействие;extracting a sensor transfer function corresponding to this seismic sensor and reflecting the response of the seismic sensor to a test action with a given mode shape, said response being based on the movement of the seismic sensor responding to the test action; генерируют на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции обратный фильтр, который при его применении к сигналам изменяет параметры сигналов, приводя их в соответствие с сигналами, вырабатываемыми сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию, соотносящуюся с известной точностью; и применяют обратный фильтр к сигналам для приведения параметров сигналов в соответствие с образцовой передаточной функцией.generating, based on the sensor transfer function and the exemplary transfer function, an inverse filter which, when applied to the signals, modifies the signal parameters to match those generated by a seismic sensor having an exemplary transfer function related to a known accuracy; and applying an inverse filter to the signals to bring the parameters of the signals in line with the exemplary transfer function. 8. Способ по п.7, в котором дополнительно сохраняют передаточную функцию датчика в запоминающее устройство для хранения данных блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком, перед размещением блока регистрации сейсмических данных на месте проведения сейсмической съемки;8. The method of claim 7, further comprising storing the sensor transfer function in a data storage device of the seismic data recorder connected to the seismic sensor before placing the seismic data recorder at the seismic survey site; после использования блока регистрации сейсмических данных для записи сейсмических данных извлекают сигналы, хранящиеся в запоминающем устройстве для хранения данных блока регистрации сейсмических данных; и форматируют сигналы для их передачи в удаленную систему обработки данных.after using the seismic data recorder to record the seismic data, retrieving the signals stored in the data storage device of the seismic data recorder; and format the signals for transmission to a remote data processing system. 9. Способ по п.7 или 8, в котором дополнительно подвергают, используя устройство формирования импульсов, тестовому воздействию сейсмический датчик в процессе производственных испытаний или испытаний на месте установки, причем тестовое воздействие включает по меньшей мере импульсное воздействие или воздействие в интервале частот для перемещения сейсмического датчика;9. The method according to claim 7 or 8, further comprising subjecting, using a pulse generator, a test action to a seismic sensor during production or on-site testing, the test action comprising at least an impulse action or an action in the frequency range for movement seismic sensor; - 13 041200 записывают отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие; и сохраняют передаточную функцию датчика для использования удаленной системой обработки данных при генерировании обратного фильтра.- 13 041200 record the response of the seismic sensor to the test impact; and storing a transfer function of the sensor for use by the remote data processing system when generating an inverse filter. 10. Способ по п.9, в котором дополнительно сравнивают передаточную функцию датчика для сейсмического датчика, генерируемую в процессе производственных испытаний, с передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерируемой в процессе испытаний на месте установки; и генерируют сигнал уведомления на основании различий между передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерированной в ходе производственных испытаний, и передаточной функцией датчика для сейсмического датчика, генерированной в ходе испытаний на месте установки, при превышении этими различиями заданного уровня.10. The method of claim 9, further comprising: comparing a sensor transfer function for a seismic sensor generated during production testing with a sensor transfer function for a seismic sensor generated during on-site testing; and generating a notification signal based on differences between a seismic sensor sensor transfer function generated during production testing and a seismic sensor sensor transfer function generated during on-site testing when these differences exceed a predetermined level. 11. Способ по любому из пп.7-10, в котором дополнительно генерируют образцовую передаточную функцию, определяемую как среднее передаточных функций датчика множества сейсмических датчиков.11. A method according to any one of claims 7-10, further comprising generating a reference transfer function determined as the average of the sensor transfer functions of a plurality of seismic sensors. 12. Способ по п.7, в котором дополнительно извлекают передаточную функцию датчика из запоминающего устройства для передаточной функции блока регистрации сейсмических данных; и форматируют передаточную функцию датчика для ее передачи в удаленную систему обработки данных в сочетании с сигналами.12. The method according to claim 7, which further extracts the transfer function of the sensor from the storage device for the transfer function of the seismic data recorder; and formatting the transfer function of the sensor for transmission to the remote data processing system in combination with the signals. 13. Способ обработки сейсмических данных с использованием системы по п.1, в котором в процессе производственных испытаний сейсмического датчика, предназначенного для использования для регистрации сейсмических данных подвергают, используя устройство формирования импульсов, тестовому воздействию с заданной формой колебания сейсмический датчик в процессе испытаний на месте установки;13. A method for processing seismic data using the system of claim 1, wherein during production testing of a seismic sensor to be used for seismic data acquisition, subjecting the seismic sensor to a predetermined waveform test during field testing using a pulse shaper. installations; записывают отклик сейсмического датчика на тестовое воздействие на основе перемещения сейсмического датчика, откликающегося на тестовое воздействие;recording the response of the seismic sensor to the test impact based on the movement of the seismic sensor responsive to the test impact; определяют передаточную функцию датчика для сейсмического датчика, при этом передаточная функция датчика отражает ответ сейсмического датчика на тестовое воздействие с заданной формой колебания;determine the transfer function of the sensor for the seismic sensor, while the transfer function of the sensor reflects the response of the seismic sensor to the test action with a given waveform; сохраняют передаточную функцию датчика для использования системой обработки сейсмических данных при генерировании обратного фильтра;storing a sensor transfer function for use by the seismic data processing system when generating an inverse filter; в процессе регистрации сейсмических данных получают сейсмические данные посредством сейсмического датчика;in the seismic data acquisition process, seismic data is acquired by the seismic sensor; извлекают сейсмические данные из блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком;retrieving seismic data from a seismic data acquisition unit coupled to the seismic sensor; форматируют сейсмические данные для передачи в систему обработки сейсмических данных, расположенную удаленно от блока регистрации сейсмических данных, посредством предоставления идентификационного кода сейсмического датчика для передачи его с сейсмическими данными;formatting the seismic data for transmission to a seismic data processing system located remotely from the seismic data acquisition unit by providing a seismic sensor identification code for transmission with the seismic data; в процессе обработки сейсмических данных системой обработки сейсмических данных извлекают передаточную функцию датчика, используя идентификационный код сейсмического датчика;during processing of the seismic data by the seismic data processing system, extracting a sensor transfer function using a seismic sensor identification code; генерируют на основе передаточной функции датчика и образцовой передаточной функции обратный фильтр, который при его применении к сейсмическим данным изменяет параметры сейсмических данных так, чтобы они соответствовали сейсмическим данным, вырабатываемым сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию, соотносящуюся с известной точностью;generating, based on the sensor transfer function and the reference transfer function, an inverse filter that, when applied to the seismic data, modifies the parameters of the seismic data to match seismic data produced by a seismic sensor having a reference transfer function related to a known accuracy; применяют обратный фильтр к сейсмическим данным для приведения параметров сейсмических данных в соответствие с сейсмическими данными, вырабатываемыми сейсмическим датчиком, имеющим образцовую передаточную функцию.applying an inverse filter to the seismic data to match the parameters of the seismic data with the seismic data produced by the seismic sensor having the exemplary transfer function. 14. Способ по п.13, в котором при сохранении передаточной функции датчика ее сохраняют в запоминающем устройстве для хранения данных блока регистрации сейсмических данных, соединенного с сейсмическим датчиком, или ее сохраняют в базе данных, доступной для системы обработки сейсмических данных.14. The method of claim 13, wherein, when the sensor transfer function is stored, it is stored in a data storage device of a seismic data recorder connected to the seismic sensor, or it is stored in a database accessible to the seismic data processing system. 15. Способ по п.13 или 14, в котором при получении передаточной функции датчика сохраняют передаточную функцию датчика для использования системой обработки сейсмических данных при генерировании обратного фильтра.15. The method of claim 13 or 14, wherein upon obtaining the sensor transfer function, storing the sensor transfer function for use by the seismic data processing system in generating the inverse filter. 16. Способ по п.15, в котором при подаче тестового воздействия прикрепляют сейсмический датчик к перемещаемой конструкции; и воздействуют на перемещаемую конструкцию импульсным перемещением или перемещением в интервале частот.16. The method according to claim 15, in which when applying the test impact attach a seismic sensor to the movable structure; and act on the movable structure by impulse movement or movement in the frequency range. 17. Способ по п.13, в котором дополнительно при регистрации сейсмических данных извлекают, из запоминающего устройства для передаточных функций блока регистрации сейсмических данных, передаточную функцию датчика; и форматируют передаточную функцию датчика для передачи в систему обработки данных в сочетании с сейсмическими данными; или17. The method according to claim 13, in which additionally when registering seismic data is extracted, from the storage device for the transfer functions of the seismic data recording unit, the transfer function of the sensor; and formatting the transfer function of the sensor for transmission to the data processing system in combination with the seismic data; or --
EA201990234 2016-07-12 2017-07-06 SYSTEM AND METHOD FOR SEISMIC SENSOR SIGNAL CORRECTION EA041200B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/361,020 2016-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA041200B1 true EA041200B1 (en) 2022-09-26

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8520467B2 (en) Using seismic sensor transfer functions for high fidelity seismic imaging
Havskov et al. Routine data processing in earthquake seismology: with sample data, exercises and software
US2649579A (en) Detector for seismic exploration
US20110013482A1 (en) Variable Timing ZENSEIS
CN104749615B (en) A kind of seismic prospecting or vibration test wave detector
WO2000055646A1 (en) Accelerometer transducer used for seismic recording
NO334980B1 (en) Procedure for seismic wavefield separation
AU2010326311A1 (en) Extraction of discrete records from continuous seismic recordings
CA3178125A1 (en) Marine seismic imaging
US9010170B2 (en) Method and apparatus to test an accelerometer
US11255990B2 (en) Internal structure detection system
Hons Seismic sensing: Comparison of geophones and accelerometers using laboratory and field data
Webb et al. High-resolution seafloor absolute pressure gauge measurements using a better counting method
CN109983365B (en) System and method for seismic sensor response correction
EA041200B1 (en) SYSTEM AND METHOD FOR SEISMIC SENSOR SIGNAL CORRECTION
Paros et al. Nano-resolution technology demonstrates promise for improved local tsunami warnings on the MARS project
Bashilov et al. The ADSS-3 broadband stand-alone digital seismic station
Babcock Microphone suppression of air-noise on geophones
Kamata et al. Improving sensor technology brings a new level of reservoir understanding
AU2013200337A1 (en) System and method for optimizing seismic sensor response
EA040530B1 (en) A SYSTEM OF SEISMIC SENSORS WITH A CLOCK GENERATOR BASED ON MICROELECTROMECHANICAL SYSTEMS (MEMS)
Upadhyay et al. Reflection Data Acquisition
Edelmann Vibroseis: Have we already exhausted its capabilities?
Underhill et al. Improving Sensor Technology Brings a New Level of Reservoir Understanding