RU114171U1 - SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT - Google Patents

SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT Download PDF

Info

Publication number
RU114171U1
RU114171U1 RU2011147149/28U RU2011147149U RU114171U1 RU 114171 U1 RU114171 U1 RU 114171U1 RU 2011147149/28 U RU2011147149/28 U RU 2011147149/28U RU 2011147149 U RU2011147149 U RU 2011147149U RU 114171 U1 RU114171 U1 RU 114171U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
analyzer
analyzer unit
display
signals
Prior art date
Application number
RU2011147149/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Жуков
Артем Александрович Жуков
Игорь Владимирович Тищенко
Тагир Эдгартович Галикеев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Геофизические системы данных"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Геофизические системы данных" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Геофизические системы данных"
Priority to RU2011147149/28U priority Critical patent/RU114171U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU114171U1 publication Critical patent/RU114171U1/en

Links

Abstract

1. Система для вибрационной сейсморазведки геологического объекта, содержащая, по меньшей мере, один блок управления вибраторами, предназначенными для размещения вблизи геологического объекта, и дешифратор команд управления, выходы которого подключены к входам, по меньшей мере, одного блока управления вибраторами, подключенный к блоку электропитания блок анализатора, который соединен первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами, соответственно, с выходами дисплея, узла клавиатуры подачи команд управления, генератора стандартных сигналов и шифратора команд управления, связанного каналом связи с дешифратором команд управления, размещенную вблизи геологического объекта сейсмостанцию, которая первыми выводами через согласующее устройство подключена к шестым информационным входам блока анализатора, а вторыми выводами связана с входами генератора стандартных сигналов. ! 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора соединен пятым информационным входом с выходом накопителя на магнитной ленте. ! 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что блок анализатора содержит соединенные между собой системной шиной процессорный модуль, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, дисплейный модуль, коррелятор, накопитель и контроллер внешних устройств, выполненный с возможностью подключения к генератору стандартных сигналов, при этом дисплейный модуль выполнен с возможностью соединения с дисплеем, накопителем на магнитной ленте и узлом клавиатуры подачи команд управления. ! 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью функциони� 1. A system for vibration seismic exploration of a geological object, containing at least one control unit for vibrators intended for placement near the geological object, and a decoder of control commands, the outputs of which are connected to the inputs of at least one control unit for vibrators, connected to the unit power supply analyzer unit, which is connected by the first, second, third and fourth information inputs, respectively, to the outputs of the display, the control command keypad unit, the generator of standard signals and the control command encoder connected by a communication channel with the control command decoder, a seismic station located near the geological object, which is connected with the first leads through a matching device to the sixth information inputs of the analyzer unit, and with the second leads connected to the inputs of the standard signal generator. ! 2. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is connected by the fifth information input to the output of the tape drive. ! 3. The system according to claim 2, characterized in that the analyzer unit contains a processor module, a random access memory, a read-only memory, a display module, a correlator, a storage device and an external device controller connected to each other by the system bus, configured to be connected to a standard signal generator , wherein the display module is configured to be connected to a display, a tape drive, and a keyboard unit for supplying control commands. ! 4. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is configured to function

Description

Полезная модель относится к сейсмологии и может быть использована при разведке и разработке залежей углеводородов.The utility model relates to seismology and can be used in the exploration and development of hydrocarbon deposits.

Известна система для вибросейсмического воздействия, которая содержит множество источников вибросейсмических колебаний, предназначенных для размещения на поверхности и/или в вертикальных, и/или наклонных, и/или горизонтальных, и/или разветвленных скважинах. Они снабжены средствами возбуждения колебаний, связанными посредством каналов связи с компьютером. Последний служит для управления последовательностью, длительностью и др. параметрами управляющих сигналов (амплитуды, частоты, фазы и т.д), а также создания продольных и поперечных волн, направлением продольных волн и полярностью поперечных волн, который в свою очередь соединен через модем с центром управления (см. патент РФ №2235863, кл. Е21В 43/16, 2004).A known system for vibroseismic exposure, which contains many sources of vibroseismic vibrations, designed to be placed on the surface and / or in vertical, and / or inclined, and / or horizontal, and / or branched wells. They are equipped with means for exciting vibrations connected through communication channels with a computer. The latter serves to control the sequence, duration, and other parameters of the control signals (amplitude, frequency, phase, etc.), as well as the creation of longitudinal and transverse waves, the direction of longitudinal waves and the polarity of the transverse waves, which in turn is connected through the modem to the center management (see RF patent No. 2235863, CL EV 43/16, 2004).

Недостатками известной системы являются то, что они не позволяют корректировать параметры процесса проведения анализа сигналов, получаемых во время вибрационной сейсморазведки геологического объекта.The disadvantages of the known system are that they do not allow you to adjust the parameters of the process of analyzing the signals received during vibrational seismic exploration of a geological object.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является обеспечение возможности корректировки параметров процесса проведения анализа сигналов, получаемых во время вибрационной сейсморазведки геологического' объекта.The technical result, the achievement of which the proposed utility model is aimed at, is the possibility of adjusting the parameters of the process of analyzing signals received during vibrational seismic exploration of a geological object.

Данный технический результат достигается за счет того, что система для вибрационной сейсморазведки геологического объекта содержит, по меньшей мере, один блок управления вибраторами, которые расположены вблизи геологического объекта, и дешифратор команд управления, выходы которого подключены к входам, по меньшей мере, одного блока управления вибраторами, подключенный к блоку электропитания блок анализатора, который соединен первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами, соответственно, с выходами дисплея, узла клавиатуры подачи команд управления, генератора стандартных сигналов и шифратора команд управления, связанного каналом связи с дешифратором команд управления, размещенную вблизи геологического объекта сейсмостанцию, которая первыми выводами через согласующее устройство подключена к шестым информационным входам блока анализатора, а вторыми выводами связана с входами генератора стандартных сигналов.This technical result is achieved due to the fact that the system for vibrational seismic exploration of a geological object contains at least one control unit for vibrators that are located near the geological object, and a decoder control commands, the outputs of which are connected to the inputs of at least one control unit vibrators, an analyzer unit connected to the power supply unit, which is connected by the first, second, third and fourth information inputs, respectively, with the outputs of the display, the keyboard assembly s of submission of control commands, a standard signal generator, and a control command encoder, connected by a communication channel to a control command decoder, located near the geological object, a seismic station, which is connected to the sixth information inputs of the analyzer unit by the first conclusions and connected to the inputs of the standard signal generator by the second conclusions .

Кроме того, блок анализатора соединен пятым информационным входом с выходом накопителя на магнитной ленте.In addition, the analyzer unit is connected by the fifth information input to the output of the tape drive.

Кроме того, блок анализатора содержит соединенные между собой системной шиной процессорный модуль, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, дисплейный модуль, коррелятор, накопитель и контроллер внешних устройств, выполненный с возможностью подключения к генератору стандартных сигналов, при этом дисплейный модуль выполнен с возможностью соединения с дисплеем, накопителем на магнитной ленте и узлом клавиатуры подачи команд управления.In addition, the analyzer unit comprises a processor module interconnected by a system bus, random access memory, read-only memory, a display module, a correlator, a storage device and an external device controller configured to connect to a standard signal generator, while the display module is configured to be connected with a display, a tape drive and a keyboard submission node command.

Кроме того, блок анализатора выполнен с возможностью функционирования в диалоговом интерактивном режиме с возможностью обработки сигналов методами спектрально-корреляционного анализа.In addition, the analyzer unit is configured to operate in an interactive interactive mode with the possibility of processing signals by spectral correlation analysis methods.

Кроме того, блок анализатора может быть выполнен с возможностью обработки сигналов для представления их в графическом виде на дисплее, а также с возможностью квантования сигналов по времени, кроме того, с возможностью обработки спектров сигналов с использованием быстрого преобразования Фурье, и кроме того, с возможностью проведения частотного анализа сигналов в заранее заданном частотном диапазоне.In addition, the analyzer unit can be configured to process signals to represent them graphically on a display, as well as to quantize signals in time, in addition, to process signal spectra using a fast Fourier transform, and in addition, to conducting a frequency analysis of signals in a predetermined frequency range.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется на фиг.1-6, где на фиг.1 представлена блок-схема системы для вибрационной сейсморазведки геологического объект, на фиг.2 представлена блок-схема блока анализатора, на фиг.3 показан вид выводимой на экран дисплея таблицы параметров, характеризующих результаты анализа, осуществленного системой, на фиг.4 показана блок-схема алгоритма коррекции параметров функционирующей системы, на фиг.5 приведена блок-схема алгоритма работы предлагаемой системы в одном из ее режимов функционирования, на фиг.6 показан пример отображения результатов анализа сейсморазведки на экране дисплея функционирующей системы.The essence of the proposed utility model is illustrated in figures 1-6, where figure 1 shows a block diagram of a system for vibrational seismic exploration of a geological object, figure 2 shows a block diagram of a block analyzer, figure 3 shows a view of the table displayed on the screen parameters describing the results of the analysis performed by the system, figure 4 shows a block diagram of an algorithm for correcting the parameters of a functioning system, figure 5 shows a block diagram of the algorithm of the proposed system in one of its operating modes, figure 6 p an example of displaying the results of seismic analysis on a display screen of a functioning system is provided.

На фиг.1 и 2 обозначены блок 1 анализатора (БА), накопитель 2 на магнитной ленте (НМЛ), дисплей 3 (TV), узел 4 клавиатуры подачи команд управления (КЛ), блок 5 электропитания, шифратор 6 команд управления (Ш), дешифратор 7 команд управления (ДШ), генератор 8 стандартных сигналов (ГСР), сейсмостанция 9 (СС), согласующее устройство 10 (УС) и блок 11 управления вибраторами (БУВ), процессорный модуль 12 (ПМ), оперативное запоминающее устройство 13 (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство 14 (ПЗУ), дисплейный модуль 15 (ДМ), коррелятор 16 (К), накопитель 17 (Н), контроллер 18 внешних устройств (КВУ) и системная шина 19.Figures 1 and 2 indicate the analyzer block 1 (BA), magnetic tape drive 2 (NML), display 3 (TV), control command keyboard (CL) node 4, power supply unit 5, control command encoder 6 (W) , decoder 7 control commands (DS), generator 8 standard signals (GSR), seismic station 9 (SS), matching device 10 (CSS) and block 11 control vibrators (BUV), processor module 12 (PM), random access memory 13 ( RAM), read-only memory 14 (ROM), display module 15 (DM), correlator 16 (K), drive 17 (N), controller 18 ext Existing Devices (HLC) and System Bus 19.

Система для вибрационной сейсморазведки геологического объект содержит, по меньшей мере, один блок 11 управления вибраторами, которые расположены вблизи геологического объекта, и дешифратор 7 команд управления, выходы которого подключены к входам, по меньшей мере, одного блока 11 управления вибраторами. К блоку 5 электропитания подключен блок 1 анализатора, который соединен первым, вторым, третьим, четвертым и пятым информационными входами, соответственно, с выходами накопителя 2 на магнитной ленте, дисплея 3, узла 4 клавиатуры подачи команд управления, генератора 8 стандартных сигналов и шифратора 6 команд управления, связанного каналом связи с дешифратором 7 команд управления. В систему также входит размещенная вблизи геологического объекта сейсмостанция 9, которая первыми выводами через согласующее устройство 10 подключена к шестым информационным входам блока 1 анализатора, а вторыми выводами связана со входами генератора 8 стандартных сигналов.The system for vibrational seismic exploration of a geological object contains at least one control unit 11 of the vibrators that are located near the geological object, and a decoder 7 control commands, the outputs of which are connected to the inputs of at least one block 11 of the control of vibrators. An analyzer block 1 is connected to the power supply unit 5, which is connected by the first, second, third, fourth and fifth information inputs, respectively, to the outputs of the drive 2 on a magnetic tape, display 3, node 4 of the keyboard for command input, generator 8 of standard signals and encoder 6 control commands associated with a communication channel with a decoder 7 control commands. The system also includes a seismic station 9 located near the geological object, which is connected to the sixth information inputs of the analyzer unit 1 by the first conclusions through a matching device 10, and connected to the inputs of the standard signal generator 8 by the second conclusions.

В блоке 1 анализатора соединены между собой системной шиной 19 процессорный модуль 12, оперативное запоминающее устройство 13, постоянное запоминающее устройство 14, дисплейный модуль 15, коррелятор 16, накопитель 17 и контроллер 18 внешних устройств, выполненный с возможностью подключения к генератору 8 стандартных сигналов. Дисплейный модуль 15 выполнен с возможностью соединения с дисплеем 3, накопителем 2 на магнитной ленте и узлом 4 клавиатуры подачи команд управления.In block 1 of the analyzer, the processor module 12, random access memory 13, read-only memory 14, display module 15, correlator 16, drive 17 and external device controller 18 are interconnected by a system bus 19, configured to connect standard signals to the generator 8. The display module 15 is configured to connect to a display 3, a tape drive 2, and a keypad assembly 4 of a control command keyboard.

Предложенная система работает следующим образом.The proposed system works as follows.

Множество источников вибрационных сейсмических колебаний (вибраторов) размещают на земной поверхности геологического объекта и/или в вертикальных и/или наклонных и/или горизонтальных и/или разветвленных скважинах в геологическом объекте. При этом вибраторы могут находиться в неподвижном состоянии или перемещаться по поверхности земли или внутри скважины.Many sources of vibrational seismic vibrations (vibrators) are placed on the earth's surface of the geological object and / or in vertical and / or deviated and / or horizontal and / or branched wells in the geological object. In this case, the vibrators can be stationary or move along the surface of the earth or inside the well.

По сигналу сейсмостанции 9 запускается генератор 8 стандартных сигналов, а через радиоканал - блоки 11 управления вибраторами, генерирующие зондирующий линейный частотно-модулированный (ЛЧМ) сигнал. Вибраторы излучают продольные и поперечные волны в направлении геологического объекта. Генератор 8 стандартных сигналов формирует отметку момента (ОМ), начиная с которого сейсмическая информация - отраженные от геологического объекта сейсмические колебания - регистрируется сейсмостанцией 9.The signal of the seismic station 9 starts the generator 8 of standard signals, and through the radio channel - blocks 11 control vibrators that generate a probing linear frequency-modulated (LFM) signal. Vibrators emit longitudinal and transverse waves in the direction of the geological object. The standard signal generator 8 forms a time stamp (OM), from which the seismic information — seismic vibrations reflected from the geological object — is recorded by the seismic station 9.

Одновременно регистрируемая информация через согласующее устройство 10 поступает в блок 1 анализатора для выявления частотно-зависимого затухания отраженных сигналов (сейсмических колебаний).The simultaneously recorded information through the matching device 10 enters the analyzer unit 1 to detect the frequency-dependent attenuation of the reflected signals (seismic vibrations).

Оператор, используя клавиатуру узла 4 и дисплей 3, предварительно выбирает для анализа интересующие его сейсмические каналы и временное окно и задает частотный диапазон (Fmin, Fmax), в котором будет работать данная система, и длину развертки (Т). В пределах установленного оператором окна рассчитывается спектр введенного в систему отраженного сейсмосигнала (сигнала), который затем сопоставляется со спектром, принятым за оптимальный (в данном случае прямоугольным). По результатам сопоставления рассчитывается нелинейный частотно-модулированный (НЛЧМ) компенсирующий сигнал. Пары чисел dF и dT, задающие его кусочно-линейную аппроксимацию, передаются в генератор 8 стандартных сигналов и через радиоканал в блоки 11 управления вибраторами для изменения характеристик излучаемых вибросейсмических колебаний.Using the keyboard of node 4 and display 3, the operator first selects the seismic channels and time window of interest for analysis and sets the frequency range (Fmin, Fmax) in which this system will work, and the sweep length (T). Within the window set by the operator, the spectrum of the reflected seismic signal (signal) introduced into the system is calculated, which is then compared with the spectrum accepted as optimal (in this case, rectangular). Based on the results of the comparison, a nonlinear frequency-modulated (NLCM) compensating signal is calculated. The pairs of numbers dF and dT, which determine its piecewise linear approximation, are transmitted to the standard signal generator 8 and through the radio channel to the vibrator control units 11 to change the characteristics of the emitted vibroseismic vibrations.

Система на этом этапе может быть использована для контроля над спектром регистрируемого сигнала. При отклонении формы регистрируемого спектра от оптимального расчет коррекции управляющего сигнала повторяется.The system at this stage can be used to control the spectrum of the recorded signal. If the shape of the recorded spectrum deviates from the optimum, the calculation of the correction of the control signal is repeated.

Функциональная схема блока анализатора 1 изображена на фиг.2. Все функциональные узлы блока 1 связаны между собой через системную шину 19. Для связи с внешними устройствами используется контроллер 18 внешних устройств и дисплейный модуль 15. Дисплейный модуль 15 служит для связи с клавиатурой узла 4, дисплеем 3 и накопителем 2 на магнитной ленте.The functional block diagram of the analyzer 1 is shown in figure 2. All functional units of block 1 are interconnected via a system bus 19. For communication with external devices, an external device controller 18 and a display module 15 are used. The display module 15 is used to communicate with the keyboard of the node 4, the display 3, and the tape drive 2.

Оператор во время работы с данной системой вводит параметры и режим работы системы с клавиатуры узла 4 и получает информацию о ходе ее работы (вводимые трассы коррелограмм, виброграмм, спектры, рассчитанные данные, сообщения и запросы системы). Контроллер 18 служит для связи с сейсмостанцией 9, с радиоканалом и с генератором 8 стандартных сигналов. Контроллер 18 внешних устройств принимает сейсмическую информацию и пропускает на вход накопителя 17 только информацию с выбранных оператором каналов. В накопителе 17 выполняется сложение информации разных каналов без временных сдвигов (т.е. осуществляется усреднение поступивших сигналов). Суммарная трасса поступает затем на вход коррелятора 16, если в накопитель 17 вводилась виброграмма, или непосредственно в оперативное запоминающее устройство 13, если использовался коррелятор 16 сейсмостанции 9.The operator, while working with this system, enters the parameters and the operating mode of the system from the keyboard of node 4 and receives information on the progress of its operation (input correlogram traces, vibrograms, spectra, calculated data, messages and system requests). The controller 18 is used to communicate with the seismic station 9, with the radio channel and with the generator 8 of standard signals. The controller 18 of the external devices receives seismic information and passes to the input of the drive 17 only information from the channels selected by the operator. In the drive 17, the information of different channels is added without time shifts (i.e., the received signals are averaged). The total path then goes to the input of the correlator 16, if a vibrogram was entered into the drive 17, or directly to the random access memory 13, if the correlator 16 of the seismic station 9 was used.

С выхода коррелятора 16 или накопителя 17 записываются в оперативное запоминающее устройство 13 только те отсчеты суммарной трассы, которые попадают в заданное оператором временное окно. При этом ввод данных в оперативное запоминающее устройство 13 выполняется под управлением программы. Тестирование и настройка параметров работы процессоров коррелятора 16, накопителя 17 и контроллеров блока 1 выполняется также программным путем. Отработанные блоки программы хранятся в постоянном запоминающем устройстве 14 ПЗУ, прочие хранятся в оперативном запоминающем устройстве 13. Исполняет программу процессорный модуль 12. Введенная в оперативное запоминающее устройство 13 информация обрабатывается и с помощью контроллера 18 внешних устройств передается для исполнения в генератор 8 стандартных сигналов и через радиоканал в блоки 11 управления вибраторами.From the output of the correlator 16 or drive 17, only those samples of the total trace that fall into the time window specified by the operator are recorded in the random access memory 13. In this case, data entry into the random access memory 13 is performed under the control of the program. Testing and tuning of the operation parameters of the correlator 16 processors, the drive 17 and the controllers of block 1 is also performed by software. Spent program blocks are stored in read-only memory 14 of the ROM, others are stored in random-access memory 13. The processor module 12 executes the program. The information entered into the random-access memory 13 is processed and transmitted using the external controller 18 to be transmitted to the standard signal generator 8 and through the radio channel in the blocks 11 control vibrators.

В качестве исполнительных устройств используются генератор 8 стандартных сигналов и через радиоканал в блоки 11 управления вибраторами. Для функционирования в системе эти блоки снабжают интерфейсом связи с согласующим устройством 10, а также запоминающим устройством для хранения принятых через устройство 10 параметров аппроксимированного сигнала.As actuating devices, a generator 8 of standard signals is used and, via a radio channel, to vibrator control units 11. For operation in the system, these units are equipped with a communication interface with a matching device 10, as well as a storage device for storing the approximated signal parameters received through the device 10.

После включения питания с помощью блока 5 электропитания система выводит на экран дисплея 3 по умолчанию таблицу параметров (см. фиг.3). При этом первая строка таблицы параметров (см. фиг.3) определяет характер последующей обработки сигналов. Если вводится виброграмма, то вводимые данные перед записью в оперативное запоминающее устройство 13 обрабатываются коррелятором 16.After turning on the power using the power supply unit 5, the system displays the default table of parameters on the display screen 3 (see figure 3). In this case, the first row of the parameter table (see Fig. 3) determines the nature of the subsequent signal processing. If a vibrogram is entered, then the input data before writing to the random access memory 13 are processed by the correlator 16.

Вторая и третья строка таблицы (см. фиг.3) задают контроллеру 18 внешних устройств номера сейсмических каналов, данные которых подлежат обработке. Информация с выбранных каналов поступает на вход накопителя 17, где вычисляется усредненная суммотрасса. Результат суммирования может выйти за пределы разрядной сетки сумматора накопителя 17. Чтобы не было переполнения, выполняется предварительное масштабирование вводимых данных. Для этих целей служит параметр, вводимый в четвертой строке таблицы.The second and third row of the table (see figure 3) set the number of seismic channels to the controller 18 of the external devices, the data of which are to be processed. Information from the selected channels is fed to the input of the drive 17, where the average summass is calculated. The result of the summation may go beyond the discharge grid of the accumulator adder 17. In order to avoid overflow, preliminary input data scaling is performed. For these purposes, use the parameter entered in the fourth row of the table.

Пятая строка таблицы (см. фиг.3) определяет уровень случайного шума, вводимого в суммотрассу перед корреляцией. Необходимость последнего вызвана тем, что для уменьшения аппаратурных затрат коррелятор выполнен по алгоритму знаковой корреляции.The fifth row of the table (see figure 3) determines the level of random noise introduced into the summass before correlation. The need for the latter is due to the fact that, to reduce hardware costs, the correlator is made according to the sign correlation algorithm.

Данный алгоритм предполагает, что на выходе коррелятора 16 присутствует сигнал с соотношением сигнал/шум (рс/ш), равным рс/ш<1. В противном случае возможны искажения выходного сигнала (т.е. искажения его спектра) типа «ограничения по амплитуде».This algorithm assumes that at the output of the correlator 16 there is a signal with a signal to noise ratio (p s / w ) equal to p s / s <1. Otherwise, distortions of the output signal (that is, distortions of its spectrum) of the “amplitude limit” type are possible.

Шестая строка таблицы (см. фиг.3) задает интервал квантования вводимой информации по времени. Седьмая строка таблицы определяет (после соответствующего пересчета при настройке контроллера 18 внешних устройств) порядковый номер первой и последней выборок вводимой суммотрассы. В процессе анализа введенных данных параметры седьмой строки могут изменяться (в первоначально введенных границах).The sixth row of the table (see figure 3) sets the quantization interval of the input information in time. The seventh row of the table determines (after appropriate recounting when configuring the controller 18 external devices) the serial number of the first and last samples of the input summass. In the process of analyzing the entered data, the parameters of the seventh row may change (within the originally entered boundaries).

Восьмая строка таблицы (см. фиг.3) определяет частотный диапазон, в котором будет анализироваться введенный сигнал. Определяемый для анализа диапазон должен находиться в границах частотного диапазона ЛЧМ сигнала. В процессе анализа параметры восьмой строки таблицы могут изменяться. По окончании анализа параметры восьмой строки определяют начальную и конечную частоты НЛЧМ сигнала.The eighth row of the table (see figure 3) determines the frequency range in which the input signal will be analyzed. The range determined for analysis should be within the frequency range of the chirp signal. During the analysis, the parameters of the eighth row of the table may change. At the end of the analysis, the parameters of the eighth line determine the initial and final frequencies of the NLFM signal.

Девятой строкой таблицы (см. фиг.3) задается его требуемая длина. Параметр десятой строки косвенным образом определяет число подынтервалов НЛЧМ сигнала. При этом следует иметь в виду, что чем больше число уровней аппроксимации, тем выше точность расчета оптимального сигнала, и чем больше подынтервалов развертки, тем больше времени занимает передача параметров НЛЧМ сигнала по радиоканалу в блоки 11 управления вибраторами.The ninth row of the table (see figure 3) sets its required length. The tenth row parameter indirectly determines the number of sub-intervals of the NLFM signal. It should be borne in mind that the greater the number of approximation levels, the higher the accuracy of calculating the optimal signal, and the more scan sub-intervals, the longer it takes to transmit the NLFM parameters of the signal over the air to the vibrator control units 11.

На перечисленные выше характеристики оказывает влияние также параметр, задаваемый одиннадцатой строкой таблицы (см. фиг.3). Спектр исходного сигнала сглаживается, делается более плавным с увеличением интервала сглаживания. Тем самым снижается влияние на результат расчета сигнала величины окна анализа спектра и интерференции нескольких волн. Параметры последних двух строк таблицы определяют вывод графической информации на экран дисплея 3.The parameters listed above are also affected by the parameter specified by the eleventh row of the table (see figure 3). The spectrum of the original signal is smoothed, becomes smoother with an increase in the smoothing interval. Thereby, the influence of the spectrum analysis window and the interference of several waves on the signal calculation result is reduced. The parameters of the last two rows of the table determine the output of graphical information on the display screen 3.

В двенадцатой строке таблицы (см. фиг.3) задается размер изображения по амплитуде в долях экрана дисплея 3. При значении параметра равном единице, графическое изображение (спектры, трасса) будет занимать весь экран. Способ изображения (отклонение или переменная ширина) задается в последней строке таблицы.In the twelfth row of the table (see figure 3) sets the size of the image in amplitude in fractions of the display screen 3. When the value of the parameter is equal to one, the graphic image (spectra, trace) will occupy the entire screen. The image method (deviation or variable width) is set in the last row of the table.

Сразу же после ввода таблицы параметров программа переходит на режим коррекции. Блок-схема алгоритма коррекции приведена на фиг.4. Для ввода нового параметра необходимо ввести номер соответствующей строки таблицы (см. фиг.3) и сам параметр. Если коррекция не требуется, программа пересчитывает введенные параметры системы и выполняет настройку внешних устройств - контроллера 18 внешних устройств, коррелятора 16 и накопителя 17. После настройки проверяется готовность внешних устройств к работе. Если все внешние устройства готовы, программа переходит в режим «Работа», и система начинает функционировать.Immediately after entering the parameter table, the program switches to the correction mode. The block diagram of the correction algorithm is shown in figure 4. To enter a new parameter, you must enter the number of the corresponding row in the table (see figure 3) and the parameter itself. If correction is not required, the program recounts the entered system parameters and performs the configuration of external devices - the controller 18 of the external devices, the correlator 16 and the drive 17. After the setup, the readiness of the external devices for operation is checked. If all external devices are ready, the program enters the "Work" mode, and the system begins to function.

В противном случае на экран дисплея 3 выдается сообщение о неготовности.Otherwise, an unavailability message is displayed on the display screen 3.

Режим «Работа» может выполняться в диалоговом режиме оператора и системы, либо по «жесткому» графику. Блок-схема алгоритма по «жесткому» графику изображена на фиг.5.The “Work” mode can be performed in the dialogue mode of the operator and the system, or according to a “hard” schedule. The block diagram of the algorithm according to the "hard" schedule is shown in Fig.5.

Первым этапом режима «Работа» является ввод исходной информации (суммотрассы). Как уже отмечалось выше, суммотрасса формируется процессорами системы под управлением программы. Начало ввода данных в эти процессоры является отметка момента сейсмостанцией 9. Начало ввода суммотрассы в оперативное запоминающее устройство 13 и объем вводимых данных определяются параметрами временного окна анализа. Следующим этапом работы является расчет спектра, выполняемого по алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ). Рассчитанный спектр сглаживается, и результат расчета используется для нахождения граничных точек Fi, Тi интервалов кусочно-линейной аппроксимации НЛЧМ сигнала. По полученным Fi, Тi рассчитываются параметры интервалов dF, dT, необходимые для задания параметров НЛЧМ сигнала генератору стандартных сигналов 8 блокам управления вибраторами 11. Во всех рассчитанных интервалах находится скорость развертки dF/dT.The first stage of the "Work" mode is to enter the source information (summass). As noted above, the summass is formed by the processors of the system under the control of the program. The beginning of the data entry into these processors is the time stamp of the seismic station 9. The beginning of the input of the summass in the random access memory 13 and the amount of input data are determined by the parameters of the analysis time window. The next step in the work is the calculation of the spectrum performed by the fast Fourier transform (FFT) algorithm. The calculated spectrum is smoothed, and the calculation result is used to find the boundary points F i , T i of the intervals of the piecewise linear approximation of the NLFM signal. Using the obtained F i , T i, the parameters of the intervals dF, dT are calculated, which are necessary to set the VLFM parameters of the standard signal generator to 8 vibrator control units 11. The sweep speed dF / dT is found in all the calculated intervals.

Найденные скорости разверток сравниваются с предельно допустимой для данного типа вибраторов. Если в каком либо интервале рассчитанная скорость превышает допустимую, то соответствующее время интервала Тi увеличивается с тем, чтобы расчетная скорость сравнялась с допустимой. Рассчитанные параметры НЛЧМ сигнала передаются по радиоканалу в блоки 11 управления вибраторами и в генератор 8 стандартных сигналов для отработки и оператору на экран дисплея 3 для контроля. Кроме того, рассчитывается ожидаемое ухудшение соотношения сигнал/шум вследствие перераспределения излучаемой энергии относительно зондирующего сигнала, которое тоже сообщается оператору. После этого программа вновь переходит в режим коррекции параметров.The found sweep speeds are compared with the maximum permissible for this type of vibrators. If in any interval the calculated speed exceeds the permissible, then the corresponding time of the interval T i increases so that the calculated speed is equal to the permissible. The calculated parameters of the NLFM signal are transmitted over the air to the vibrator control units 11 and to the standard signal generator 8 for testing and to the operator on the display screen 3 for monitoring. In addition, the expected deterioration of the signal-to-noise ratio is calculated due to the redistribution of the radiated energy relative to the probing signal, which is also communicated to the operator. After that, the program again enters the parameter correction mode.

Кроме того, в диалоговом режиме после выполнения каждого этапа обработки программа выводит результаты обработки в графическом виде и, запрашивая оператора о необходимости выполнения этапа с новыми параметрами, переходит в режим коррекции параметров. После их коррекции программа возвращается к выполнению прерванного этапа. При отказе от коррекции параметров программа переходит к выполнению следующего этапа обработки.In addition, in the dialogue mode, after each processing step, the program displays the processing results in graphical form and, asking the operator about the need to complete the step with new parameters, switches to the parameter correction mode. After their correction, the program returns to the interrupted stage. If you refuse to correct the parameters, the program proceeds to the next stage of processing.

Таким образом, в процессе работы данной системы в диалоговом режиме можно контролировать форму введенного в оперативное запоминающее устройство 13 сигнала, уточнять временные параметры окна анализа (рассматриваемый участок суммотрассы растягивается во весь экран), изменять параметры сглаживания и разбиения на интервалы аппроксимации, контролируя количество и расположение точек Fi, изменять начальную и конечную частоты рассчитываемого НЛЧМ сигнала для достижения наилучшей разрешенности при наименьшем ухудшении отношения рс/ш, корректировать его длительность и рассчитывать прогнозируемый спектр регистрируемого сигнала.Thus, in the process of operation of this system in dialogue mode, you can control the shape of the signal entered into the RAM 13, specify the time parameters of the analysis window (the considered section of the summass stretches to the full screen), change the smoothing parameters and divide them into approximation intervals, controlling the number and location points F i , change the initial and final frequencies of the calculated NLFM signal to achieve the best resolution with the least deterioration in the ratio p s / w , Calculate its duration and calculate the predicted spectrum of the recorded signal.

Следует отметить, что возможности системы могут быть расширены. В соответствии с принятой схемой данная система может реализовывать следующие операции.It should be noted that the capabilities of the system can be expanded. In accordance with the adopted scheme, this system can implement the following operations.

Полевые наблюдения начинают с возбуждения одиночным или группой вибраторов начального или «калибровочного» воздействия. Параметры его выбирают исходя из результатов предыдущих или опытных работ. Желательно, чтобы частотный диапазон калибровочного воздействия был достаточно большим с тем, чтобы оценить уровень сигналов в широкой полосе частот.Field observations begin with excitation by a single or a group of vibrators of the initial or "gauge" effect. Its parameters are selected based on the results of previous or experimental work. It is desirable that the frequency range of the calibration effect be large enough to evaluate the level of signals in a wide frequency band.

Зарегистрированные в ближней и дальней от вибраторов зонах колебания анализируются и определяются спектральные характеристики волн. Возможно суммирование трасс для повышения надежности выделенных сигналов и отношения сигнал/помеха (сигнал/шум). При этом данная система обеспечивает широкие возможности по выбору анализируемых колебаний. Это могут быть сигналы с плиты вибратора или в ближней от него зоне, отраженные или преломленные волны в любом временном окне и на любых удалениях в пределах расстановки сейсмоприемников. Анализ может проводиться по виброграммам и коррелограммам.The oscillations recorded in the zones near and far from the vibrators are analyzed and the spectral characteristics of the waves are determined. It is possible to add traces to increase the reliability of the selected signals and the signal-to-noise ratio (signal / noise). Moreover, this system provides ample opportunities for the selection of the analyzed vibrations. It can be signals from the vibrator plate or in the zone closest to it, reflected or refracted waves in any time window and at any distances within the geophones arrangement. The analysis can be carried out according to vibrograms and correlograms.

Широкий набор сигналов для анализа позволяет учитывать: резонансный характер системы плита-грунт, изменение условий передачи нагрузок и упругих свойств в грунтах на каждом пункте возбуждения или по профилю, а также поглощения волн.A wide range of signals for analysis allows you to take into account: the resonant nature of the slab-soil system, changes in the conditions of transfer of loads and elastic properties in soils at each point of excitation or along the profile, as well as wave absorption.

На основании полученных данных система автоматически определяет дефект частот и рассчитывает по заложенному алгоритму кусочно-непрерывный управляющий сигнал с переменной скоростью развертки, направленный на насыщение разреза колебаниями требуемого частотного состава. Закодированные параметры управляющего сигнала система передает на пункт возбуждения для последующей обработки группой вибраторов. Этот же сигнал запоминается сейсмостанцией 9 для последующей корреляционной обработки. Один из многих примеров получения результата при использовании предлагаемых способа и системы представлен на фиг.6, которая иллюстрирует, каким образом результаты анализа сейсморазведки выглядят на экране дисплея 3 функционирующей системы. При этом на фиг.6 показаны результаты вибросейсморазведки при работах в пределах Прикаспийской впадины. Для монтажа трасс и спектры волн приняты следующие обозначения:Based on the data obtained, the system automatically determines the frequency defect and calculates a piecewise-continuous control signal with a variable sweep speed, based on the embedded algorithm, aimed at saturating the section with oscillations of the required frequency composition. The system transmits the encoded parameters of the control signal to the excitation point for subsequent processing by a group of vibrators. The same signal is stored by the seismic station 9 for subsequent correlation processing. One of many examples of obtaining the result when using the proposed method and system is presented in Fig.6, which illustrates how the results of seismic analysis look on the display screen 3 of a functioning system. At the same time, Fig. 6 shows the results of vibroseismic exploration during operations within the Caspian basin. For the installation of paths and wave spectra, the following notations are accepted:

А - калибровочный линейный сигнал (16-80 Гц, Т - 14 сек.)A - calibration linear signal (16-80 Hz, T - 14 sec.)

Б - корректирующий кусочно-непрерывный нелинейный сигнал.B - correcting piecewise-continuous nonlinear signal.

Кроме этого, приняты следующие обозначения: 1 - результат монтажа схем, амплитудные спектры волн (в результате анализа):In addition, the following notations are accepted: 1 - the result of the installation of circuits, the amplitude spectra of waves (as a result of analysis):

2 - прямой волны (0,55-0,68 сек.) 3 и 4 - отраженных волн (в интервалах времен 0,7-0,9 сек. и 1.4-1,5 сек., соответственно).2 - direct waves (0.55-0.68 sec.) 3 and 4 - reflected waves (in the time intervals of 0.7-0.9 sec. And 1.4-1.5 sec., Respectively).

Для функционирования аппаратуры геофизик должен задать начальное и конечное время окна анализа, номера трасс, частотный диапазон и длительность анализируемых сигналов. Все эти параметры вместе взятые позволяют производить коррекцию.For the functioning of the equipment, the geophysicist must set the start and end time of the analysis window, trace numbers, frequency range and duration of the analyzed signals. All these parameters taken together allow for correction.

Система также допускает многоразовую коррекцию в процессе отработки профиля при резких изменениях поверхностных или глубинных сейсмогеологических условий.The system also allows multiple corrections in the process of working out the profile under sharp changes in surface or deep seismic and geological conditions.

Конструктивно основное устройство системы - блок 1 анализатора выполнен в виде законченного блока размером 120×320×300 мм на шести платах размером 235×220 мм. Разбивка составных частей данного блока по платам соответствует функциональному разбиению. В состав блока 1 анализатора входит также съемный блок электропитания 5 размером 120×320×300 мм. Потребляемая мощность блока анализатора 1 - 24 В×4 А. Масса блока 1 анализатора с блоком 5 электропитания - 9,5 кг.Structurally, the main device of the system - block 1 of the analyzer is made in the form of a finished block of 120 × 320 × 300 mm in size on six boards of 235 × 220 mm in size. The breakdown of the component parts of this block on the boards corresponds to the functional partition. The analyzer unit 1 also includes a removable power supply unit 5 with a size of 120 × 320 × 300 mm. The power consumption of the analyzer unit is 1 - 24 V × 4 A. The mass of unit 1 of the analyzer with power supply unit 5 is 9.5 kg.

Блоки 11 управления вибраторами подключаются к блоку 1 анализатора через радиоканал, состоящий из шифратора 6 команд управления и дешифратора 7 команд управления и радиостанций. Сейсмостанция 9 подключается к блоку 1 анализатора через согласующее устройство 10. Подключение выполняется на уровне разъемов. Такое подключение позволяет считывать информацию не только во время регистрации на ленту, но и во время воспроизведения с ленты, используя по необходимости просмотровой коррелятор станции.Vibrator control units 11 are connected to the analyzer unit 1 through a radio channel, consisting of an encoder 6 control commands and a decoder 7 control commands and radio stations. Seismic station 9 is connected to the analyzer block 1 through a matching device 10. The connection is made at the level of the connectors. Such a connection allows reading information not only during registration onto the tape, but also during playback from the tape, using the station’s viewing correlator as necessary.

Использование полезной модели позволяет расширить функциональные возможности способа и системы за счет корректировки параметров процесса проведения анализа сигналов, получаемых во время вибрационной сейсморазведки геологического объекта.Using the utility model allows to expand the functionality of the method and system by adjusting the parameters of the process of analyzing signals received during vibrational seismic exploration of a geological object.

Claims (8)

1. Система для вибрационной сейсморазведки геологического объекта, содержащая, по меньшей мере, один блок управления вибраторами, предназначенными для размещения вблизи геологического объекта, и дешифратор команд управления, выходы которого подключены к входам, по меньшей мере, одного блока управления вибраторами, подключенный к блоку электропитания блок анализатора, который соединен первым, вторым, третьим и четвертым информационными входами, соответственно, с выходами дисплея, узла клавиатуры подачи команд управления, генератора стандартных сигналов и шифратора команд управления, связанного каналом связи с дешифратором команд управления, размещенную вблизи геологического объекта сейсмостанцию, которая первыми выводами через согласующее устройство подключена к шестым информационным входам блока анализатора, а вторыми выводами связана с входами генератора стандартных сигналов.1. A system for vibrational seismic exploration of a geological object, comprising at least one control unit of vibrators designed to be located near the geological object, and a decoder control commands, the outputs of which are connected to the inputs of at least one control unit of the vibrators connected to the unit power supply unit of the analyzer, which is connected to the first, second, third and fourth information inputs, respectively, with the outputs of the display, the node keyboard input control commands, generator of standard signals and a control command encoder, connected by a communication channel to a control command decoder, located near the geological object, a seismic station, which is connected to the sixth information inputs of the analyzer block by the first conclusions through the matching device and connected to the inputs of the standard signal generator by the second conclusions. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора соединен пятым информационным входом с выходом накопителя на магнитной ленте.2. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is connected by a fifth information input to the output of the tape drive. 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что блок анализатора содержит соединенные между собой системной шиной процессорный модуль, оперативное запоминающее устройство, постоянное запоминающее устройство, дисплейный модуль, коррелятор, накопитель и контроллер внешних устройств, выполненный с возможностью подключения к генератору стандартных сигналов, при этом дисплейный модуль выполнен с возможностью соединения с дисплеем, накопителем на магнитной ленте и узлом клавиатуры подачи команд управления.3. The system according to claim 2, characterized in that the analyzer unit comprises a processor module interconnected by a system bus, random access memory, read-only memory, display module, correlator, storage device and external device controller configured to connect standard signals to the generator while the display module is configured to connect to a display, a magnetic tape drive, and a keypad submission of a control command. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью функционирования в диалоговом интерактивном режиме с возможностью обработки сигналов методами спектрально-корреляционного анализа.4. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is operable in an interactive interactive mode with the possibility of processing signals by spectral correlation analysis methods. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью обработки сигналов для представления их в графическом виде на дисплее.5. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is capable of processing signals to represent them graphically on a display. 6. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью квантования сигналов по времени.6. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is configured to quantize signals in time. 7. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью обработки спектров сигналов с использованием быстрого преобразования Фурье.7. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is configured to process signal spectra using a fast Fourier transform. 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок анализатора выполнен с возможностью проведения частотного анализа сигналов в заранее заданном частотном диапазоне.
Figure 00000001
8. The system according to claim 1, characterized in that the analyzer unit is configured to conduct a frequency analysis of the signals in a predetermined frequency range.
Figure 00000001
RU2011147149/28U 2011-11-21 2011-11-21 SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT RU114171U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147149/28U RU114171U1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147149/28U RU114171U1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU114171U1 true RU114171U1 (en) 2012-03-10

Family

ID=46029465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147149/28U RU114171U1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU114171U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2482516C1 (en) Method for vibroseismic survey of geological feature and system for realising said method
EP0846276B1 (en) Method of and apparatus for controlling the quality of processed seismic data
CN103293536B (en) A kind of batch-automated method of testing of navigation terminal receiver
RU2418307C2 (en) Method and system for gathering seismic data
García et al. Inslab earthquakes of central Mexico: Q, source spectra, and stress drop
WO2001061379A3 (en) Processing simultaneous vibratory seismic data
US9322941B2 (en) Sweep design for seismic sources
US6366857B1 (en) Noise estimator for seismic exploration
CN103605500B (en) System, method, and computer program product for calculating settings for a device, utilizing one or more constraints
CN106017834A (en) Non-contact modality testing method, device, and system
MX2010010277A (en) Vibroseis calibration technique and system.
CN110426003A (en) Frequency measuring method, device, equipment and storage medium based on vibrating string extensometer
RU114171U1 (en) SYSTEM OF VIBRATION SEISMIC EXPLORATION OF A GEOLOGICAL OBJECT
CN113820568B (en) Partial discharge positioning method and device for cable, computer equipment and storage medium
CN112904412B (en) Mine microseismic signal P-wave first arrival time extraction method and system
CN104122577A (en) Site stratum shear wave velocity quick retesting device and method
CN208984811U (en) A kind of Indirect testing system of diaphram wall percolating water
US20220003630A1 (en) Vibro-acoustic analysis method and device and equipment-abnormality-location estimation method and device
KR101304532B1 (en) Method for investigating the ground using surface waves
CN107835057B (en) Hardware performance test system and method of frequency hopping receiving system
KR101185851B1 (en) Method for estimating traffic of radio frequency
US20230133652A1 (en) Systems and methods for uncertainty prediction using machine learning
RU2784480C1 (en) Method for vibration testing of an object on an electrodynamic vibration stand
WO2022054448A1 (en) Ultrasonography method, ultrasonography device, and program
JPH10240354A (en) Method and device for obtaining transmission function in vibration control system in short time

Legal Events

Date Code Title Description
PC11 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20120702