FR2572187A1 - Method and systems for automatic digitisation of marks on a seismic section - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et systèmes de numérisation automatique
de pointés sur une coupe sismique.Automatic scanning method and systems
of dots on a seismic section.
La présente invention concerne un procédé et des systèmes de numérisation automatique de pointés sur une coupe sismique. The present invention relates to a method and systems for automatic scanning of dots on a seismic section.
Au cours d'une exploration d'un milieu, les
spécialistes de l'exploration tels que des géologues
ou des géophysiciens procèdent à des mesures de manière
à produire des coupes sismiques élémentaires correspondant
à des plans de coupe verticale différents du sous-sol du
milieu à explorer.During an exploration of an environment, the
exploration specialists such as geologists
or geophysicists are making measurements so
to produce corresponding elementary seismic sections
at different vertical section planes from the basement of the
medium to explore.
Chaque coupe sismique élémentaire est une représen
tation en fonction du temps des positions des points milieux
communs dans le plan correspondant.Each elementary seismic section is a representation
tation as a function of time of the positions of the midpoints
common in the corresponding plan.
Les coupes sismiques élémentaires peuvent être
obtenues par divers procédés d'exploration qui consistent
dans la plupart des cas à émettre un signal dans le milieu
à explorer, à recevoir le ou les signaux réfléchis par des
réflecteurs du sous-sol, à enregister lesdits signaux
réfléchis, puis à traiter les enregistrements obtenus en
fonction du résultat recherché.Elementary seismic sections can be
obtained by various exploration processes which consist
in most cases to signal in the middle
to explore, to receive the signal or signals reflected by
basement reflectors, to record said signals
thought about and then process the recordings obtained in
depending on the desired result.
Les coupes sismiques élémentaires sont ensuite
utilisées entre elles de façon connue en soi pour l'obten-
tion d'une coupe sismique finale représentative du sous
sol exploré. Sur la coupe sismique finale apparaissent,
ainsi, les réflecteurs détectés, sous la forme de bandes
de petits signaux, lesquelles bandes pouvant être inclinées, continues et/ou discontinues, et plus ou moins distinctes
les unes des autres.The elementary seismic sections are then
used together in a manner known per se for obtaining
tion of a final seismic section representative of the sub
ground explored. On the final seismic section appear,
thus, the reflectors detected, in the form of bands
small signals, which bands can be inclined, continuous and / or discontinuous, and more or less distinct
each other.
Un pointé d'un réflecteur qui est aussi
dénommé horizon consiste à colorier chacune des bandes
correspondant à un horizon repéré sur la coupe sismique
finale. De préférence, on utilise plusieurs couleurs
pour différencier les horizons entre eux, deux horizons différents pouvant être pointés avec une même couleur dès lors qu'ils ne peuvent être confondus.A dot of a reflector which is also
called horizon consists in coloring each of the bands
corresponding to a horizon spotted on the seismic section
final. Preferably, several colors are used
to differentiate the horizons between them, two different horizons can be pointed with the same color as long as they cannot be confused.
Jusqu'à nos jours, chaque coupe sismique finale avec ses horizons pointés, était digitalisée, c'est-àdire en fait, mise sous la forme d'une matrice représentant un grand nombre de points de la coupe sismique finale. Pour cela, on place la coupe sismique finale dénommée section pointée par les spécialistes, sur une table de digitalisation puis, au moyen d'un dispositif spécial appelé "plotter" relié en permanence à un ordinateur, on suit chaque horizon colorié. Le préposé à la digitalisation excite le plotter à des intervalles plus ou moins réguliers, pendant le déplacement du plotter le long de l'horizon. Until today, each final seismic section with its pointed horizons was digitalized, that is to say in fact, put in the form of a matrix representing a large number of points of the final seismic section. For this, we place the final seismic section called section pointed by specialists, on a digitization table and then, by means of a special device called "plotter" permanently connected to a computer, we follow each colored horizon. The digitizer excites the plotter at more or less regular intervals, during the movement of the plotter along the horizon.
A chaque excitation du plotter, qui correspond à un point particulier de l'horizon suivi, les coordonnées en X, T dudit point. sont ainsi enregistrées et qui, associées au numéro de l'horizon suivi, permettent d'établir une matrice tridimensionnelle.At each excitation of the plotter, which corresponds to a particular point on the horizon followed, the coordinates in X, T of said point. are thus recorded and which, associated with the number of the horizon followed, make it possible to establish a three-dimensional matrix.
Un des principaux inconvénients du procédé de pointage décrit ci-dessus réside dans le fait que l'ordinateur est immobilisé pendant toute la durée du pointage de la section, durée qui dépend essentiellement du nombre d'horizons à pointer et du nombre d'excitations du plotter. One of the main drawbacks of the pointing method described above resides in the fact that the computer is immobilized for the entire duration of the pointing of the section, which duration essentially depends on the number of horizons to be pointed and the number of excitations of the plotter.
De ce fait, le coût d'un tel pointage devient très important lorsqu'on doit pointer un grand nombre de sections, ce qui est souvent le cas lors d'une exploration d'un milieu. As a result, the cost of such a pointing becomes very important when a large number of sections has to be pointed, which is often the case when exploring an environment.
Un autre grave inconvénient réside dans le fait que le pointage des horizons est effectué manuellement dans sa totalité et que ce travail, > qui est long et fastidieux, conduit souvent à des erreurs de pointés1 surtout lorsque les horizons sont discontinus. Another serious drawback lies in the fact that the pointing of the horizons is carried out manually in its entirety and that this work, which is long and tedious, often leads to pointing errors1 especially when the horizons are discontinuous.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de proposer un procédé et des systèmes de numérisation des horizons pointés d'une section ou coupe sismique qui soit entièrement automatique. The object of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks and to propose a method and systems for digitizing the pointed horizons of a seismic section or section which is entirely automatic.
La présente invention a poUl objet un procédé deiumérisation des horizons pointés d'une section sismique caractérisé en ce a,u'il consiste a pointer les horizons de la section sismique au moyen d'un produit luminescent, à éclairer la section sismique par une lumière ultra-violette, à filter la lumière émise par chacun des horizons de façon à éliminer toutes les couleurs autres que celle correspondant au filtre utilisé, à focaliser la lumière émise et filtrée par chacun des horizons pointés, sur un ensemble de capteurs de détection dont chaque capteur est associé à une bande étroite de la section sismique orientée dans une directions prédéterminée de la section sismique, puis à traiter- et enregistrer les signaux délivrés par chacun des capteurs de manière à obtenir une matrice tridimensionnelle représentative de la section sismique
Un autre objet de la présente invention est un système de mise en oeuvre du procédé earactérise en ce qu'il comprend au moins une source de lumière ultraviolette qui éclaire au moins partiellement la section sismique à numériser, au moins un filtre anti ultra-violet des filtres colorés correspondant aux couleurs utilisées pour le pointage des horizons marques sur ladite section sismique, au moins un dispositif optique de focalisation de la lumière émise par lesdits horizons, au moins un ensemble de capteurs de détection de la lumière focalisee par ledit système optique, lesdits capteurs délivrant des signaux qui sont traités dans des moyens de traitement.The present invention has for its object a process for digitizing the pointed horizons of a seismic section, characterized in that it consists in pointing the horizons of the seismic section by means of a luminescent product, in illuminating the seismic section with a light. ultraviolet, to filter the light emitted by each of the horizons so as to eliminate all the colors other than that corresponding to the filter used, to focus the light emitted and filtered by each of the pointed horizons, on a set of detection sensors each sensor is associated with a narrow band of the seismic section oriented in a predetermined direction of the seismic section, then to process and record the signals delivered by each of the sensors so as to obtain a three-dimensional matrix representative of the seismic section
Another object of the present invention is a system for implementing the earactérise method in that it comprises at least one source of ultraviolet light which at least partially illuminates the seismic section to be digitized, at least one anti-ultraviolet filter of the color filters corresponding to the colors used for pointing the horizons marked on said seismic section, at least one optical device for focusing the light emitted by said horizons, at least one set of sensors for detecting the light focused by said optical system, said sensors delivering signals which are processed in processing means.
Un avantage de la présente invention réside dans le fait qu'on obtient une matrice tridimentionnelle, représentative de la section sismique, en un temps relativement court, de l'ordre de quelques-secondes. An advantage of the present invention lies in the fact that a three-dimensional matrix is obtained, representative of the seismic section, in a relatively short time, of the order of a few seconds.
Un autre avantage est que le système de numérisation, après pointage des horizons, est presque totaXe- ment automatique, ce qui élimine des erreurs, toujours possibles, lors de la réalisation de ladite matrice tridimentionnelle. Another advantage is that the digitization system, after pointing the horizons, is almost completely automatic, which eliminates errors, always possible, during the production of said three-dimensional matrix.
D'autres avantages et caractéristiques apparai- tront à la lecture de plusieurs modes de réalisation de la présente invention, ainsi que des dessins annexés sur lesquels
la figure l est une vue en perspective d'un système de numérisation selon un premier mode de réalisation de l'invention,
la figure 2 est une représentation théorique du découpage en bandes verticales de la section sismique tel qu'il est perçu par les capteurs lorsque ceux-ci sont positionnés horizontalement,
la figure 3 est une vue en perspective simplifiée du système de numérisation selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
la figure 4 est une vue en perspective simplifiée du système de numérisation selon un troisième mode de réalisation de l'invention.Other advantages and characteristics will appear on reading several embodiments of the present invention, as well as the appended drawings in which
FIG. 1 is a perspective view of a digitization system according to a first embodiment of the invention,
FIG. 2 is a theoretical representation of the cutting into vertical bands of the seismic section as it is perceived by the sensors when the latter are positioned horizontally,
FIG. 3 is a simplified perspective view of the digitization system according to a second embodiment of the invention,
Figure 4 is a simplified perspective view of the scanning system according to a third embodiment of the invention.
La numérisation d'une section sismique comporte presque toujours une étape qui consiste à repérer , sur ladite section sismique, les horizons caractéristiques qui ont été détectés par un ou plusieurs procédés d'exploration sismique, dont le détail ne sera pas donné dans la présente description, car ils peuvent être nombreux. Il est néanmoins utile de préciser que les sections sismiques dont il est question dans la présente invention ont été obtenues par des procédés d'exploration di-ts de réflexion. Une nombreuse littérature existe sur ce sujet et on pourra s'y reporter pour savoir comment une section sismique est réalisée. Le plus souvent, une section sismique est constituée par des enregistrements de signaux référencés dans un plan d'axes de coordonnées distances X et temps T. The digitization of a seismic section almost always involves a step which consists in locating, on said seismic section, the characteristic horizons which have been detected by one or more seismic exploration methods, the details of which will not be given in the present description. , because they can be many. It is nevertheless useful to specify that the seismic sections in question in the present invention were obtained by exploration methods di-ts of reflection. A large literature exists on this subject and one can refer to it to know how a seismic section is carried out. Most often, a seismic section is constituted by recordings of signals referenced in a plane of axes of coordinates coordinates X and time T.
Une seconde étape consiste à séparer par un coloriage manuel par exemple, les horizons caractéristiques de la section sismique. Cette seconde étape est appelée pointage de la section sismique, les horizons ainsi séparés étant dénommés des horizons pointés. A second step consists in separating by a manual coloring for example, the characteristic horizons of the seismic section. This second stage is called pointing of the seismic section, the horizons thus separated being called pointed horizons.
Selon le procédé de l'invention, le pointage des horizons de la section sismique est effectué au moyen d'un produit luminescent, fluorescent ou phosphorescent par exemple, de façon que, lorsqu'on éclaire la section sismique, les horizons pointés émettent, dans le .spectre visible,de la lumière qui est produite par le produit luminescent. Pour éliminer une éventuelle émission du matériau sur lequel est enregistrée la section sismique, et donc pour favoriser l'émission luminescente, on éclaire ladite section sismique par une lumière ultra-violette. According to the method of the invention, the pointing of the horizons of the seismic section is carried out by means of a luminescent, fluorescent or phosphorescent product for example, so that, when the seismic section is illuminated, the pointed horizons emit, in the visible spectrum of the light which is produced by the luminescent product. To eliminate any emission of the material on which the seismic section is recorded, and therefore to promote the luminescent emission, said seismic section is illuminated with ultraviolet light.
Une autre étape selon l'invention consiste à focaliser, couleur par couleur, l'émission luminescente sur des capteurs de détection tels que des photodiodes de manière à faire correspondre à chaque phot odiode une zone très étroite, sous forme de bandelette, de la section sismique. Lorsque les photodiodes sont disposées horizontalement, les bandelettes seront verticales, alors que, si les photodiodes sont disposées verticalement, les bandelettes selon hi)rizontales, et ce, quelle que soit la direction d'un balayage de la section sismique dont il sera question ultérieurement. Another step according to the invention consists in focusing, color by color, the luminescent emission on detection sensors such as photodiodes so as to correspond to each phot odiode a very narrow zone, in the form of a strip, of the section seismic. When the photodiodes are arranged horizontally, the strips will be vertical, while, if the photodiodes are arranged vertically, the strips according to hi) rizontales, and this, whatever the direction of a scan of the seismic section which will be discussed later .
La lumière émise par chacun des horizons pointés passe à travers un filtre coloré approprié, pour n'envoyer sur les photodiodes qu'une lumière de couleur prédéterminée, les autres couleurs étant éliminées ainsi que la lumière ultra-violette qui est filtrée par un filtre anti-ultra-violet. The light emitted by each of the pointed horizons passes through an appropriate color filter, to send on the photodiodes only a light of predetermined color, the other colors being eliminated as well as the ultra-violet light which is filtered by an anti filter -ultraviolet.
Le déplacement relatif de la section sismique par rapport aux photodiodes, ou l'inverse, permet aux photodiodes de ne recevoir et détecter que les points des horizons pointés ayant la même couleur et situés sensiblement dans un même plan sensiblement vertical ou horizontal suivant la direction desdites photodiodes. The relative displacement of the seismic section with respect to the photodiodes, or vice versa, allows the photodiodes to receive and detect only the points of the pointed horizons having the same color and situated substantially in the same substantially vertical or horizontal plane in the direction of said directions. photodiodes.
Les dimensions des bandelettes dépendent essentiellement du nombre de photodiodes utilisées et de la largeur de leur fenêtre d'entrée. En effet, si on suppose que la section sismique présente une longueur de 1 m dans l'axe des X et qu'on utilise une barrette de 256 photodiodes montées en ligne, la largeur de chaque bandelette associée à chaque photodiode est approximativement égale à 3,9 mm. The dimensions of the strips depend essentially on the number of photodiodes used and the width of their input window. Indeed, if we assume that the seismic section has a length of 1 m in the X axis and that we use a strip of 256 photodiodes mounted in line, the width of each strip associated with each photodiode is approximately equal to 3 , 9 mm.
Pour une photodiode donnée de rang k et correspondant à une bandelette de la section sismique de même rang k, et pour un filtre coloré vert par exemple, tous les points verts de la section sismique situés dans la bandelette de rang k sont détectés par la photodiode de rang k lors du déplacement relatif de la bandelette ou de la section sismique, ce qui est équivalent, par rapport à la photodiode correspondante. For a given photodiode of rank k and corresponding to a strip of the seismic section of the same rank k, and for a green colored filter for example, all the green points of the seismic section located in the strip of rank k are detected by the photodiode of rank k during the relative displacement of the strip or of the seismic section, which is equivalent, with respect to the corresponding photodiode.
En recommencant cette même étape pour chacune des couleurs utilisées sur la section sismique, on détecte tous les points de ladite section sismique. By repeating this same step for each of the colors used on the seismic section, all the points of said seismic section are detected.
Des signaux délivrés par les photodiodes sont ensuite traités dans des moyens de traitement appropriés dont un exemple est décrit pour un système de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Signals delivered by the photodiodes are then processed in suitable processing means, an example of which is described for a system for implementing the method according to the invention.
Un premier procédé consiste à balayer la section sismique, suivant l'axe des temps T par exemple, c'est-à-dire verticalement, par une image d' une fente éclairée par un faisceau de lumière ultra-violette. A first method consists in scanning the seismic section, along the time axis T for example, that is to say vertically, by an image of a slit illuminated by a beam of ultraviolet light.
Le balayage de la section sismique par la fenteimage ainsi obtenue équivaut à un découpage horizontal de la. section sismique. A chaque position horizontale de la fente-image sur la section sismique, et toujours pour une couleur déterminée, les photodiodes détectent tous les points de ladite couleur se trouvant à l'intérieur de la fente-image. The scanning of the seismic section by the image slit thus obtained is equivalent to a horizontal cutting of the. seismic section. At each horizontal position of the image slit on the seismic section, and always for a determined color, the photodiodes detect all the points of said color located inside the image slit.
Des lors, chaque point de la section sismique est défini par ses coordonnées en X et en T, lesquelles coordonnées sont traitées par les moyens de traitement, puis ensuite enregistrées de maçon appropriée dans des moyens d'enregistrements. Pou-r compléter ces informations, on enregistre également la nature du filtre coloré utilisé, ce qui permet l'établissement de la matrice tridimensionnelle recherchée La durée du traitement et de l'enregistrement est de L'ordre de quelques secondes, de 2 à 6 secondes, par exemple. Consequently, each point of the seismic section is defined by its coordinates in X and in T, which coordinates are processed by the processing means, then then recorded in an appropriate mason in recording means. To complete this information, the nature of the color filter used is also recorded, which allows the establishment of the three-dimensional matrix sought. The duration of the processing and of the recording is of the order of a few seconds, from 2 to 6. seconds, for example.
Un deuxième procédé consiste forme une image, plus petite, de la section sismique qui est éclairée de façon homogène par une lumière ultra-violette, et à déplacer les photodiodes dans une direction pe-rpendiculaire à celle de leur alignement, en arrière de ladite image de manière à détecter, comme précédemment, après les deux filtrages indiqués,tous les points de l'image de la section sismique ayant la même couleur. A second method consists in forming a smaller image of the seismic section which is uniformly illuminated by ultra-violet light, and in moving the photodiodes in a direction perpendicular to that of their alignment, behind said image. so as to detect, as before, after the two filterings indicated, all the points of the image of the seismic section having the same color.
Un troisième procédé consiste à maintenir fixe les photodiodes et à déplacer la section sismique par rapport auxdites photodíodes, de la manière décrite en référence au système représenté sur la figure 4. A third method consists in keeping the photodiodes fixed and in moving the seismic section relative to said photodiodes, as described with reference to the system represented in FIG. 4.
Le système de numérisation suivant un premier mode de réalisation de l'invention fig.l comprend un support fixe (1) sur lequel est fixée une section sismique fixe (2) dont l'axe des temps est vertical et correspond à un côté vertical (3) et dont l'axe des X correspond à un côté horizontal (4) du polygone (5) délimitant la section sismique (2). Les horizons 6 à 8 sont pointés au moyen d'un produit luminescent qui, par exemple, est fluorescent ou phosphorescent et représentés schématiquement sur la figure 1 par une ligne continue 6 pointée. The digitization system according to a first embodiment of the invention fig.l comprises a fixed support (1) on which is fixed a fixed seismic section (2) whose time axis is vertical and corresponds to a vertical side ( 3) and whose X axis corresponds to a horizontal side (4) of the polygon (5) delimiting the seismic section (2). The horizons 6 to 8 are pointed by means of a luminescent product which, for example, is fluorescent or phosphorescent and represented schematically in FIG. 1 by a solid line 6 pointed.
en vert, par une deuxième ligne discontinue 7 pointée en bleu et une troisième ligne 8 pointée en rouge par exemple.in green, by a second broken line 7 pointed in blue and a third line 8 pointed in red for example.
Bien évidemment, la section sismique comprend d'autres horizons qui sont pointés chacun parue couleur différente, la condition nécessaire est que sur ladite section sismique il ne peut y avoir dieux horizons pointés avec lamême couleur qui se croisent pour des raisons de simplification du traitement.Obviously, the seismic section includes other horizons which are pointed each one appearing different color, the necessary condition is that on said seismic section there cannot be two horizons pointed with the same color which cross for reasons of simplification of the treatment.
Une source de lumière ultra-violette, une lampe U.V. (9) par exemple, produit un faisceau de lumière U.V. (10) qui passe travers un condenseur cylindro-sphérique (11), de manière à focaliser ledit faisceau (10) sur une fente fixe de sélection (12). An ultraviolet light source, a UV lamp (9) for example, produces a beam of UV light (10) which passes through a cylindrical-spherical condenser (11), so as to focus said beam (10) on a slit fixed selection (12).
Un dispositif optique tel qu'un objectif de projection (13) produit une image (14) de la fente de sélection (12) sur la section sismique (2), de telle façon que ladite fente-image (14) couvre une partie de ladite section sismique qui, généralernent, est incluse dans un rectangle de 1,5 m en longueur prise suivant l'axe des X (4) et-de 1 m en largeur prise suivant l'axe des temps T (3). De préférence, on produit donc une image (14) de longueur 1,5 m et de largeur 2 cm. Dans ces conditions, on utilisera un objectif (13) de grossissement G - 20. An optical device such as a projection lens (13) produces an image (14) of the selection slit (12) on the seismic section (2), so that said image slit (14) covers part of said seismic section which, generally, is included in a rectangle of 1.5 m in length taken along the axis of X (4) and-of 1 m in width taken along the axis of times T (3). Preferably, therefore, an image (14) 1.5 m long and 2 cm wide is produced. Under these conditions, a G - 20 magnification objective (13) will be used.
et une fente de sélection (12) de longueur 7,5 cm et de largeur 1 mm.and a selection slot (12) 7.5 cm long and 1 mm wide.
Le faisceau (15) issu du projecteur (13) est dirigé d'abord sur un miroir fixe (16) qui le réfléchit sur un miroir oscillant (17) autour d'un axe (17a)avant d'atteindre la section sismique(2) et constituer la fente-image (14). Le miroir oscillant (17) est entraîné au moyen d'une commande non représentée, seuls les mouvements d'oscillation étant indiqués par une double flèche (18). L'angle d'oscillation qui dépend essentiellement des capteurs de détection qui seront décrits ultérieurement. est tel que l'image (14), sous fonde de fente, balaye entièrement la section sismique suivant la direction de l'axe des temps (3). En d'autres termes, le miroir oscillant(l7) déplace la fente-image (14) verticalement depuis le bord supérieur de la section sismique jusqu'au bord inférieur.Comme la longueur de la fente-image (14) est égale à la longueur de la section sismique, prise dans l'axe des
X (4), c'est donc toute la surface de la section sismique (2) qui est balayée par la fente-image (14). De ce fait, les horizons pointés (6) à (8) sont également balayés par la fente-image (14).The beam (15) from the projector (13) is first directed on a fixed mirror (16) which reflects it on an oscillating mirror (17) around an axis (17a) before reaching the seismic section (2 ) and constitute the image slit (14). The oscillating mirror (17) is driven by means of a control not shown, only the oscillating movements being indicated by a double arrow (18). The oscillation angle which essentially depends on the detection sensors which will be described later. is such that the image (14), under the cleft, completely scans the seismic section in the direction of the time axis (3). In other words, the oscillating mirror (17) moves the image slit (14) vertically from the upper edge of the seismic section to the lower edge. As the length of the image slit (14) is equal to the length of the seismic section, taken in the axis of the
X (4), it is therefore the entire surface of the seismic section (2) which is scanned by the image slit (14). As a result, the horizons pointed (6) to (8) are also scanned by the image slit (14).
La section sismique étant éclairée en lumière ultra-violette, seules les parties luminescentes de la section sismique émettent de la lumière dans le spectre visible. Une telle émission de lumière qu'on appellera émission secondaire est matérialisée sur les figures par un faisceau secondaire (19), sur la figure 1, le faisceau(19) étant dirigé sur le miroir oscillant 17, puis sur le miroir fixe 16 pour parvenir dans un dispositif optique du type objectif sans distorsion (21) et muni d'un filtre (20) anti ultra-violet de manière à éliminer la lumière ultra-violette diffusée par la section sismique (2). L'objectif (21) focalise le faisceau (19) sur un ensemble de capteurs de détection (22) qui est constitué par une barrette de photodiodes comportant par exemple 512 photodiodes montées entre elles de façon appropriée suivant le type de traitement qu'on désire effectuer sur les signaux délivrés en sortie desdits capteurs 22. Les moyens de traitement des signaux sont représentés schématiquement par un bloc diagramme (23), la liaison entre les capteurs (22) et le bloc diagramme étant assurée par un câble multi-brins (24). The seismic section being illuminated in ultraviolet light, only the luminescent parts of the seismic section emit light in the visible spectrum. Such a light emission which will be called secondary emission is shown in the figures by a secondary beam (19), in FIG. 1, the beam (19) being directed on the oscillating mirror 17, then on the fixed mirror 16 to reach in an optical device of the objective type without distortion (21) and provided with an anti-ultraviolet filter (20) so as to eliminate the ultraviolet light scattered by the seismic section (2). The objective (21) focuses the beam (19) on a set of detection sensors (22) which is constituted by an array of photodiodes comprising for example 512 photodiodes mounted together appropriately according to the type of treatment which is desired perform on the signals output from said sensors 22. The signal processing means are represented diagrammatically by a block diagram (23), the connection between the sensors (22) and the block diagram being ensured by a multi-strand cable (24 ).
En amont des capteurs (22) est disposée une fente fixe (25) dite de focalisation, qui n'est autre en réalité que l'image de la fente de sélection (12) à travers les dispositifs optiques utilisés. Dans ces conditions, les dimensions de la fente de focalisation (25) dépendront du choix des photodiodes utilisées. En pratique, la longueur de la fente de focalisation (25) est égale à la longueur totale occupée par les S12 photodiodes 22. Quant à la largeur de ladite fente de focalisation(25), elle dépend de la fenêtre d'entrée de chaque photodiode et du nombre de points que l'on souhaite séparer sur l'axe des temps T.Une fois que les dimensions de la fente de focalisation (25) sont déterminées, le grandissement de l'objectif (21) est dès lors défini puisqu'il doit donner, dans son plan image,une image de la fenteimage (14) sensiblement égale à la fente de focalisation (25). Upstream of the sensors (22) is a fixed slot (25) called focusing, which is in reality nothing other than the image of the selection slot (12) through the optical devices used. Under these conditions, the dimensions of the focusing slot (25) will depend on the choice of photodiodes used. In practice, the length of the focusing slot (25) is equal to the total length occupied by the S12 photodiodes 22. As for the width of said focusing slot (25), it depends on the input window of each photodiode and of the number of points which it is desired to separate on the time axis T. Once the dimensions of the focusing slot (25) are determined, the magnification of the objective (21) is therefore defined since it must give, in its image plane, an image of the image slit (14) substantially equal to the focusing slit (25).
Un ensemble de filtres colorés (26) est monté entre l'objectif (21) et la fente de focalisation t25) et comprend autant de filtres que de couleurs utilisées pour le pointage des horizons 6 à 8 de la section sismique. Seuls trois filtres colorés (27 à 29) sont référencés sur la figure 1 et correspondent aux trois couleurs, verte, bleue et rouge indiquées précédemment pour le pointage des horizons (6 à 8). L'ensemble is filtres (26) est monté sur un support mobile matérialisé par une tige (3a) qui est susceptible d'être déplacée
a verticalement dans les deux directions indiquées par la double flèche (30).Ainsi, lorsqu'on souhaite sélectionner la couleur verte, on amène le filtre coloré correspondant (29) par exemple devant les photodiodes (22) les autres couleurs rouge et bleue étant alors éliminées et ne peuvent donc être detectées par les photodiodes (22).A set of colored filters (26) is mounted between the objective (21) and the focusing slot t25) and comprises as many filters as there are colors used for pointing the horizons 6 to 8 of the seismic section. Only three colored filters (27 to 29) are referenced in FIG. 1 and correspond to the three colors, green, blue and red indicated above for pointing the horizons (6 to 8). The filter assembly (26) is mounted on a mobile support materialized by a rod (3a) which is capable of being moved
a vertically in the two directions indicated by the double arrow (30). Thus, when one wishes to select the green color, one brings the corresponding colored filter (29) for example in front of the photodiodes (22) the other red and blue colors being then eliminated and cannot therefore be detected by the photodiodes (22).
Pour la sélection de la couleur bleue, on amène le filtre correspondant (28) par exemple, devant les photodiodes, et ainsi de suite pour les autres couleurs
Enfin, un enregistreur (31) est relié par un conducteur approprié (32) aux moyens de traitement (23) ledit enregistreur délivrant la matrice tridimensionnelle recherchée et représentative de la section sismique (2).For the selection of the blue color, we bring the corresponding filter (28) for example, in front of the photodiodes, and so on for the other colors
Finally, a recorder (31) is connected by a suitable conductor (32) to the processing means (23), said recorder delivering the desired three-dimensional matrix representative of the seismic section (2).
Le repérage absolu de la position et des échelles temps T et X de la section sismique (2) est effectué au moyen de quatre croix luminescentes (33) faites aux quatre coins de la section sismique (2). Les coordonnées des croix (33) sont relevées par les photodiodes (22) lors du balayage décrit précédemment, de manière à caver toutes les informations de la section sismique par rapport à un système de référence fixe. Cela permet entre autres de s'affranchir d'un mauvais positionnement de la section sismique (2) sur le support (1) et des déformations du matériau sur lequel est enregistrée la section sismique, dues par exemple à la variation du taux d'humidité ambiante. The absolute location of the position and time scales T and X of the seismic section (2) is carried out by means of four luminescent crosses (33) made at the four corners of the seismic section (2). The coordinates of the crosses (33) are noted by the photodiodes (22) during the scanning described above, so as to capture all the information from the seismic section with respect to a fixed reference system. This allows among other things to get rid of a bad positioning of the seismic section (2) on the support (1) and deformations of the material on which the seismic section is recorded, due for example to the variation of the humidity rate ambient.
En raison du choix d'un balayage vertical de la section sismique et d'un positionnement correspondant en ligne horizontale des photodiodes, la section sismique (2) est découpée fictivement en bandes étroites verticales (34), chaque bande (34) étant associée à une seule photodiode (22). Pour une longueur de 1,5 m de la section sismique (2) et 512 photodiodes (22), la largeur de chaque bande(34) est d'environ 3 mm. Due to the choice of a vertical scan of the seismic section and of a corresponding positioning in a horizontal line of the photodiodes, the seismic section (2) is fictitiously cut into vertical narrow bands (34), each band (34) being associated with a single photodiode (22). For a length of 1.5 m from the seismic section (2) and 512 photodiodes (22), the width of each strip (34) is approximately 3 mm.
Lorsqu'on balaye verticalement la section sismique (2) pour une couleur sélectionnée, verte par exemple, ce qui implique que l'ensemble des filtres est positionné correctement pour ne laisser passer que la couleur verte, tous les points verts (35) inscrits dans les bandes verticales (34)sont détectés par les photodiodes (22) qui délivrent des signaux correspondants en vue de leur traitement par les moyens de traitement (23). De lamême manière, les points bleus (36) de chaque bande (34) seront détectés, puis les points rouges (37), et ainsi de suite jusqu'à ce que tous les points de la section sismique soient détectés. When we vertically scan the seismic section (2) for a selected color, green for example, which implies that all of the filters are positioned correctly so that only the green color passes, all the green points (35) inscribed in the vertical bands (34) are detected by the photodiodes (22) which deliver corresponding signals with a view to their processing by the processing means (23). In the same way, the blue points (36) of each strip (34) will be detected, then the red points (37), and so on until all the points of the seismic section are detected.
Les moyens de traitement des signaux délivrés par les photodiodes (22) peuvent être de différents types. Une manière de traiter les signaux consiste à déclencher une impulsion de synchronisation, dans les moyens de traitement(22)7le déclenchement de l'impulsion correspondant au début de l'oscillation du miroir tournant et donc au début du balayage de la section sismique (2). L'impulsion de synchronisation déclenche une base de temps et l'excitation des photodiodes (22). The means for processing the signals delivered by the photodiodes (22) can be of different types. One way of processing the signals consists in triggering a synchronization pulse, in the processing means (22) 7, the triggering of the pulse corresponding to the start of the oscillation of the rotating mirror and therefore to the start of the scanning of the seismic section (2 ). The synchronization pulse triggers a time base and the excitation of the photodiodes (22).
Lorsqu'une photodiode, de rang k, détecte un point coloré filtré (35) ou (36), l'amplitude du signal délivré par ladite photodiode passe par un maximum. Un circuit des moyens de traitement transforme le signal de la photodiode, de rang k, en un dirac correspondant audit maximum d'amplitude. Le comptage des diracs de la base de temps donne la position, sur l'axe des temps de la photodiode de rang k. La position est ensuite codée sous une forme appropriée pour pouvoir être enregistrée sur l'enregistreur (31). When a photodiode, of rank k, detects a filtered colored point (35) or (36), the amplitude of the signal delivered by said photodiode passes through a maximum. A circuit of the processing means transforms the signal from the photodiode, of rank k, into a dirac corresponding to said maximum amplitude. The counting of the diracs of the time base gives the position, on the time axis, of the photodiode of rank k. The position is then coded in an appropriate form so that it can be recorded on the recorder (31).
On procède de même pour toutes les photodiodes (22) qui délivrent leurs signaux en parallèle. Comme tous les signaux parallèles, et donc leurs informations correspondantes et/ou complémentaires telles que le rang de la photodiode, le numéro du filtre coloré utilisé, ne peuvent être facilement enregistrées telles quelles, on envoie toutes les informations en parallèle sur un registre à décalage ce qui permet de les adresser séquentiellement à l'enregistreur. The same is done for all the photodiodes (22) which deliver their signals in parallel. Like all parallel signals, and therefore their corresponding and / or complementary information such as the rank of the photodiode, the number of the color filter used, cannot be easily recorded as is, we send all the information in parallel on a shift register which allows them to be sent sequentially to the recorder.
Ainsi pour chaque photodiode, on a au moins trois paramètres qui sont nécessaires pour la réalisation de la matrice tridimensionnelle puisque chaque point de la section sismique est défini par sa position sur les axes X et T et par le numéro du filtre coloré utilisé déterminant la couleur de l'horizon pointé. Thus for each photodiode, there are at least three parameters which are necessary for the realization of the three-dimensional matrix since each point of the seismic section is defined by its position on the axes X and T and by the number of the colored filter used determining the color of the pointed horizon.
L'enregistreur (31) utilisé est un enregistreur magnétique digital commercialisé par la firme HEWLET-PACKARD sous la référence HP 7970E/836. The recorder (31) used is a digital magnetic recorder marketed by the firm HEWLET-PACKARD under the reference HP 7970E / 836.
Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 3, la section sismique (2) est fixée sur le support (1) et elle est munie des quatre croix (33) pour le repérage par rapport à un système de références donné, les horizons 6 à 8 étant représentés de façon identique à celle de la figure 1 et pointés avec les mêmes couleurs. According to another embodiment represented in FIG. 3, the seismic section (2) is fixed on the support (1) and it is provided with the four crosses (33) for the location with respect to a given reference system, the horizons 6 to 8 being represented in an identical manner to that of FIG. 1 and pointed with the same colors.
L'éclairement de la section sismique est réalisé par quatre tubes (40) à (43) de lumière ultraviolette disposés en avant de la section sismique (2) et suivant les quatre côtés du support (1) de manière à obtenir un éclairement homogène de toute la section sismique. The seismic section is illuminated by four tubes (40) to (43) of ultraviolet light arranged in front of the seismic section (2) and along the four sides of the support (1) so as to obtain a uniform illumination of the whole seismic section.
La lumière émise par les horizons pointés (6) à (8) sous forme d'un faisceau secondaire (44) est, après passage dans un filtre (45), de sélection de couleur, et un filtre anti-ultra-violet (46), dirigé sur un objectif(47) qui donne de la section sismique (2), dans le plan image, une image immatérielle qui, pour des raisons de compréhension est représentée par un rectangle 48. L'image (48) est notablement plus petite que la section sismique, ses dimensions, et donc le grossissement de l'objectif (47), dépendent essentiellement du nombre de photodiodes (22)et de la largeur de la fenêtre d'entrée de chaque photodiode (22). Sur l'image (48) qui reste fixe, seul l'horizon filtré par le filtre(45),ou plus exactement la couleur correspondant à cet horizon reste visible pour les photodiodes (22).L'impression de la couleur filtrée sur l'image (48) est matérialisée sur la figure 3 par une ligne (49), bien que dans la réalité, la ligne (49) est l'image de l'horizon pointé avec la couleur filtrée. The light emitted by the horizons pointed (6) to (8) in the form of a secondary beam (44) is, after passing through a filter (45), of color selection, and an anti-ultraviolet filter (46 ), directed at an objective (47) which gives the seismic section (2), in the image plane, an immaterial image which, for reasons of understanding is represented by a rectangle 48. The image (48) is notably more small as the seismic section, its dimensions, and therefore the magnification of the objective (47), essentially depend on the number of photodiodes (22) and on the width of the input window of each photodiode (22). On the image (48) which remains fixed, only the horizon filtered by the filter (45), or more exactly the color corresponding to this horizon remains visible for the photodiodes (22). The impression of the color filtered on the 'image (48) is materialized in Figure 3 by a line (49), although in reality, the line (49) is the image of the horizon pointed with the filtered color.
Dans ce mode de réalisation, les photodiodes (22) sont mobiles et leur déplacement vertical est assuré par des moyens non représentés, le support mobile des photodiodes (22) étant matérialisé par un bout de tige (50)susceptible de se déplacer dans les deux directions indiquées par la double flèche (51). In this embodiment, the photodiodes (22) are mobile and their vertical displacement is ensured by means not shown, the mobile support of the photodiodes (22) being materialized by a rod end (50) capable of moving in both directions indicated by the double arrow (51).
Les filtres colorés sont montés sur un disque rotatif (52) qui tourne autour d'un axe (53) et dans les sens de rotation indiqués par la double flèche (54). The color filters are mounted on a rotating disc (52) which rotates around an axis (53) and in the directions of rotation indicated by the double arrow (54).
Les moyens de traitement et d'enregistrement sont ceux utilisés pour le mode de réalisation décrit en référence à la figure 1. The processing and recording means are those used for the embodiment described with reference to FIG. 1.
Le fonctionnement d'un tel dispositif consiste à placer un filtre (45) approprié devant l'objectif (47)puis à déplacer les photodiodes (22) de manière à balayer totalement l'image fixe (48) de la section sismique (2). The operation of such a device consists in placing a suitable filter (45) in front of the objective (47) then in moving the photodiodes (22) so as to completely scan the still image (48) of the seismic section (2) .
L'opération est recommencée pour chacun des filtres utilisés et donc pour chacune des couleurs de la section sismique. The operation is repeated for each of the filters used and therefore for each of the colors of the seismic section.
Les moyens de déplacement de la barrette de photodiodes (22) peuvent être consitutés, par exemple, par un moteur pas à pas ou à la rigueur un moteur synchrone. The means for moving the photodiodes array (22) can be constituted, for example, by a stepping motor or, if necessary, a synchronous motor.
La vitesse de déplacement de la barrette de photodiodes dépend essentiellement des dimensions de l'image (48).The speed of movement of the photodiode array essentially depends on the dimensions of the image (48).
De préférence, le balayage de l'image(48)par les photodiodes (22) est compris entre 6 et 10 secondes de manière à pouvoir utiliser des moteurs-usuelso
Le même moteur peut d'ailleurs commander et/ou entraîne en rotation le disque rotatif (52) de manière à effectuer le changement de filtre à chaque fin d'un cycle de balayage des photodiodes.Preferably, the scanning of the image (48) by the photodiodes (22) is between 6 and 10 seconds so as to be able to use conventional motors.
The same motor can moreover control and / or drive in rotation the rotary disc (52) so as to effect the filter change at each end of a scanning cycle of the photodiodes.
Suivant une autre forme de réalisation représentée sur la figure 4, le système comprend des organes identiques à ceux représentés sur la figure 3 et qui seront donc référencés avec les mêmes références. I1 se différencie du système représenté sur la figure 3 par le fait que la section sismique (2), avec les horizons (6) à (8) pointés avec un produit luminescent, n'est plus fixée sur un support fixe (1), mais qu'elle est montée sur une bande sans fin (62), l'éclairement de la section sismique étant assuré par deux tubes ultra-violets (60) et (61). La bande sans fin (62) est montée sur deux rouleaux (63) et (64) dont un est entraîné en rotation par des- moyens non représentés, la section sismique étant fixée sur un brin (65) de ladite bande (62). According to another embodiment shown in FIG. 4, the system comprises members identical to those shown in FIG. 3 and which will therefore be referenced with the same references. I1 differs from the system represented in FIG. 3 by the fact that the seismic section (2), with the horizons (6) to (8) pointed with a luminescent product, is no longer fixed on a fixed support (1), but that it is mounted on an endless strip (62), the illumination of the seismic section being ensured by two ultra-violet tubes (60) and (61). The endless strip (62) is mounted on two rollers (63) and (64), one of which is driven in rotation by means not shown, the seismic section being fixed on a strand (65) of said strip (62).
La vitesse de déplacement de la bande sans fin (62) doit, évidemment, être compatible avec le temps de réponse des photodiodes (22-) utilisées qui, dans ce mode de réalisation, sont fixes. En fait, la vitesse de déplacement doit sensiblement être égale à la vitesse de balayage de la section sismique par la fente-image (14) du système représenté sur la figure 1. Les photodiodes (22) détectent les points des horizons filtrés apparaissant sur l'image (48) de la section sismique, produite par l'objectif (47). I1 stensuit que ce sont les photodiodes elles-mêmes qui servent de fenêtre de focalisation. The speed of movement of the endless belt (62) must, of course, be compatible with the response time of the photodiodes (22-) used which, in this embodiment, are fixed. In fact, the speed of movement must be substantially equal to the speed of scanning of the seismic section by the image slit (14) of the system represented in FIG. 1. The photodiodes (22) detect the points of the filtered horizons appearing on the image (48) of the seismic section, produced by the objective (47). It follows that it is the photodiodes themselves which serve as the focusing window.
Dans ce mode de réalisation, on peut numériser au moins deux sections sismiques différentes au cours d'un passage complet de la bande sans fin (62)puisqu'il est possible de fixer une section sismique sur chacun des brins (65) et (66) de la bande sans fin (62). Pendant cette phase de numérisation des sections sismiques, une autre bande sans fin peut être préparée par fixation de deux autres sections sismiques1 ladite autre bande remplaçant la bande précédente. In this embodiment, it is possible to digitize at least two different seismic sections during a complete passage of the endless strip (62) since it is possible to fix a seismic section on each of the strands (65) and (66 ) of the endless belt (62). During this phase of digitization of the seismic sections, another endless band can be prepared by fixing two other seismic sections1 said other band replacing the previous band.
Bien que des fentes de focalisation n'aient pas été représentées, il est possible d'en utiliser dans les systèmes des figures 3 et 4, une telle utilisation de fentes etant nécessaire lorsque les fenêtres d'entrée des photodiodes sont trop larges. A cet effet, les fentes de focalisation sont placées dans le plan image de l'objectif (47), tandis que les photodiodes (22), lorsqu'elles sont-fixes, sont placées dans leur cône d'éclairement ou encore dans le cône de diffraction des fentes de focalisation. Although focusing slots have not been shown, it is possible to use them in the systems of FIGS. 3 and 4, such use of slots being necessary when the input windows of the photodiodes are too large. For this purpose, the focusing slots are placed in the image plane of the objective (47), while the photodiodes (22), when they are fixed, are placed in their illumination cone or even in the cone of diffraction of the focusing slits.
On peut constater que le gain de temps est très important et que l'immobilisation de l'ordinateur relié aux moyens d'enregistrement (31) est réduite au minimum. It can be seen that the saving of time is very significant and that the immobilization of the computer connected to the recording means (31) is reduced to the minimum.
I1 est également possible d'entraîner une section sismique pointée sur un seul rouleau d'entraînement dont le rayon serait tel que la portion de la section sismique en appui sur ledit rouleau soit assimilée à une partie plane, c'est-à-dire qu'elle soit dans un plan tangent au point de contact et ce, de manière à pouvoir former une image plane dans le plan image d'un objectif, ladite image étant directement reçue sur les photodiodes qui seraient fixes. It is also possible to drive a seismic section pointed on a single drive roller whose radius would be such that the portion of the seismic section supported on said roller is assimilated to a flat part, that is to say that 'it is in a plane tangent to the point of contact and this, so as to be able to form a plane image in the image plane of a lens, said image being directly received on the photodiodes which would be fixed.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and shown, it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art, depending on the applications envisaged, and without thereby departing from the scope of the invention .
Claims (14)
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| ST | Notification of lapse |