SU622024A1

SU622024A1 - Method of storing seismic signals

Info

Publication number: SU622024A1
Application number: SU752104373A
Authority: SU
Inventors: Владимир Васильевич Палагин
Original assignee: Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики
Priority date: 1975-02-11
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1978-08-30

Description

1one

Изобретение относитс к области анализа и измерени волновых процессов, амплитуда которых сравнима или меньше амнлитуды номех. Подобные услови возникают , в частности, в сейсморазведке при использовании слабых воздействий.The invention relates to the field of analysis and measurement of wave processes, the amplitude of which is comparable to or less than the amplitude Nomeh. Such conditions arise, in particular, in seismic prospecting using weak effects.

Известным способом выделени полезного сейсмического сигнала вл етс накопление его путем повторени во времени, синхронном сложении по амплитуде результатов некоторого числа воздействи . При этом помеха растет пропорционалыю / п, а сигнал пр мо пропорционально , где п - число воздействий 1.A known method of extracting a useful seismic signal is to accumulate it by repeating in time, synchronously adding in amplitude the results of a certain number of effects. In this case, the interference grows proportionally / n, and the signal is directly proportional to, where n is the number of impacts 1.

Основным преп тствием дл осуществлени накоплени вл етс веро тность по влени при очередном повторении помехи,по своей амплитуде значительно превышающей уже накопленный полезный сигнал. В этом случае результат накоплени практически уничтожаетс . Попытка улучшить эффект накоплени увеличением числа повторений нриводит к увеличению времени накоплени , а значит и к увеличению веро тности прихода помехи большой интенсивности.The main obstacle to accumulating is the probability of occurrence at the next repetition of the interference, in its amplitude significantly exceeding the already accumulated useful signal. In this case, the result of the accumulation is practically destroyed. An attempt to improve the accumulation effect by increasing the number of repetitions leads to an increase in the accumulation time, and hence to an increase in the probability of the arrival of high-intensity interference.

Известен таюке способ накоплени сейсмических сигналов, основанный на суммировании нрин тых сейсмоприемниками, усиленных и преобразованных в импульснуюAlso known is a method of accumulating seismic signals based on the summation of ground seismic receivers amplified and converted into pulsed

форму сигналов при многократном возбуждении , в котором помехи большой интенсивности могут быть частично устранены путем нормировани наблюдаемого в данныйwaveform with multiple excitation, in which high-intensity interference can be partially eliminated by normalizing the observed

момент сигнала по его общему уровню, определ емому за некоторый промежуток времени 2.moment of a signal according to its general level, determined over a certain period of time 2.

Педостатки этого способа свод тс к тому , что общий уровень наблюдаемого сигнала , вл ющегос суммой полезного сигнала и помехи, в силу своего случайного характера исньпывает флюктуации. Стремление к более точному определению общего уровн приводит к необходимости увеличить промежуток времени дл наблюдени общего фона, но при этом така система тер ет способность к нормированию импульсных помех, продолжительность которых меньше периода времени наблюдени общего фона.The shortcomings of this method are reduced to the fact that the overall level of the observed signal, which is the sum of the useful signal and interference, due to its random nature, eliminates fluctuations. Striving for a more accurate determination of the overall level makes it necessary to increase the time interval for observing the general background, but at the same time such a system loses its ability to normalize impulse noise, the duration of which is less than the period of observation of the general background.

В пределе система вообще перестает нормировать . Уменьшение промежутка времени дл определени общего фона приводит к потере коэффициента усилени системы вплоть до нул , поскольку нормированиеIn the limit, the system generally ceases to normalize. Reducing the time span to determine the total background leads to a loss of the system gain, down to zero, since normalization

данной величины ею же, во всех случа х дает на выходе посто нную величину.given value by it, in all cases gives a constant value at the output.

Как показывает анализ, подобными недостатками обладают все системы, использующие амплитудный признак исследуемогоAs the analysis shows, all systems that use the amplitude feature of the test have similar disadvantages.

сигнала, что ограничивает возможности ихsignal, which limits their ability

н йыделунйй полезного сигнала па фоне помех .The desired signal pa interference background.

Целью изобретени вл етс выделение полезного сигнала незавнсимо от соотношени сигнал-нерегул рна помеха и увеличе )iHe глуОинности исследовани при слабых воздействи х на исследуемую среду.The aim of the invention is to extract the useful signal regardless of the signal-irregular interference ratio and to increase the iHe depth of the test with low impact on the test medium.

Поставленна цель достигаетс тем, что суммирование производ т по фазе, соответствующей моментам перехода сигнала через нуль на счетчиках, подключаемых последовательно через заданные промежутки времени , синхронизированные с началом волнового процесса, и по количеству имнульсов в каждом счетчике суд т о иаличии ь величине исследуемого сигнала.This goal is achieved by the fact that the summation is performed in phase corresponding to the moments of the signal zero crossing on the counters connected in series at specified intervals synchronized with the beginning of the wave process, and judging by the number of pulses in each counter the value of the signal under study.

На чертеже показаны результаты паблюдени волнового пол в одном из районов Казахстана с использованием предложеииого способа.The drawing shows the results of a wave field observation in one of the regions of Kazakhstan using the proposed method.

Сущность предлагаемого способа заключаетс в следующем. Анализируемый волновой процесс представл етс в виде импульсов , отвечающих моментам перехода сигнала через пуль. Пол рность импульсов оиредел етс характером перехода - с мииуса на плюс или наоборот. Переходы через нуль синхронизируютс во времени по момеиту начала процесса и фиксируютс в счетчиках, включаемых последовательно через заданные промелсутки времени.The essence of the proposed method is as follows. The wave process being analyzed is represented in the form of pulses corresponding to the moments of signal transition through the bullets. The polarity of the pulses is determined by the nature of the transition - from the mission to plus or vice versa. Zero transitions are synchronized in time according to the start time of the process and are recorded in counters that are switched on in series after a specified interval of one day.

При повторени х импульсы суммируютс с учетом знака и хран тс в счетчиках.During repetitions, the pulses are summed by the sign and stored in the counters.

Если сейсмический сигнал превышает уровень помех, импульсы будут фиксироватьс в одних и тех же счетчиках при каждом повторении. Если уровень полезного сигнала будет, меньше, то показани в счетчиках уменьшаютс в соответствии с веро тностью обнаружени полезного сигнала . В случае отсутстви по.тезного сигнала счетчики будут фиксировать кривую «белого шума. Таким образом, число зафиксированных данных счетчиком импульсов при известном числе повторений, позвол ет судить о соотиошении сигнала и нерегул рной помехи в данный момент времени носле начала сейсмического процесса.If the seismic signal exceeds the noise level, the pulses will be recorded in the same counters at each repetition. If the level of the useful signal is less, the readings in the counters are reduced in accordance with the probability of detection of the useful signal. In the absence of a signal signal, the counters will record the white noise curve. Thus, the number of recorded data by a pulse counter, with a known number of repetitions, allows judging the correlation of the signal and irregular interference at a given moment in time when the seismic process begins.

Количество повторений зависит от соотношени сигнал-нерегул рна помеха и увеличиваетс при уменьшении соотношени . Емкость счетчиков онредел етс необходимым числом повторений дл уверенного выде; ени аолкового процесса с заданным соотношением сигнал-помеха.The number of repetitions depends on the ratio of signal-irregular interference and increases with decreasing ratio. The capacity of the counters is determined by the necessary number of repetitions for sure output; Yen aolkovo process with a given signal-to-interference ratio.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известиыми обеспечивает след ющие преимуидества; повышение глубиииости сейсмических исследований при использовании невзрывных источников малой мощности; возможность при,менени сейсмического метода в услови х интенсивных естественных и про,мышленных помех.The use of the proposed method in comparison with lime provides the following advantages; increasing the depth of seismic surveys when using non-explosive low power sources; the possibility of changing the seismic method in the conditions of intense natural and industrial, industrial noise.

Предложенный способ был опробован з нолевых условн х и реализован в одноканальиом макете, с помощью которого были проведены в иебольшом объеме оиытиые работы как в лаборатори х, так и в полевых услови х.The proposed method was tested using zero-conditional conditions and implemented in a single-channel layout, with the help of which a large amount of work was carried out both in laboratories and in field conditions.

В качестве иеточииков возбуждени иснользовались удары молотком весом 0,4 кг, количество воздействий составл ло 50, 100 и 200. Врем наблюдени до 1-2 с. Рассто ние от пункта удара до 1200м. Материалы , полученные в ио.тсвом эксие|:)име;1тс, имеют вид обычных сейсмических записей, на которых отмечаютс отраженные и преломленные волны.As exciters, blows with a hammer weighing 0.4 kg were used, the number of impacts was 50, 100 and 200. The observation time is 1-2 s. The distance from the point of impact to 1200m. The materials obtained in an immersive |:) with 1T have the form of ordinary seismic records, on which reflected and refracted waves are observed.

Фор м у л а и 3 о б р е т е н и Form m l l a and 3 o b e t e n i

Способ иакоилени сейсмнческих снгиалов с использованием их ампли1удных п фазовых признаков, основанный на суммировании прин тых сейсмоприемниками, усиленных и преобразованных в импульспую форму сигналов ири многократном возбуждении , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью выделени полезного сигнала независимо от соотношени спгиал-нерегул рна помеха и увеличени глубинности сейсмических исследований при слабых воздействи х, суммирование производ т по фазе, соответствующей моментам нерехода си)-иала через нуль на счетчиках, подключаемых последовательио через заданиые нромежуткн времени , синхронизированные с началом волнового процесса, и по количеству имиульсов в каждом счетчике суд т о иалнчнн н величине исследуемото сигиала.The method of seismic data acquisition using their amplitude and phase characteristics, based on the summation of received and repetitively amplified and impulse-converted signals with repeated excitation, in order to isolate the useful signal irrespective of the ratio of spinal-irregular interference and increase in the depth of seismic surveys under weak effects, the summation is performed in a phase corresponding to the moments of non-transition of the zero through zero on the counters under The keys are sequenced through set time intervals, synchronized with the start of the wave process, and the number of emulsions in each counter is judged by the number of probable siala.

Источиики информации,Sources of information

прин тые во внимание при экспертизеtaken into account in the examination

1.Козубовский С. В. Коррел ционные экстремальные системы. Кнев, «Наукова думка , 1973, с. 5-43.1. Kozubovsky SV. Correlation extremal systems. Knev, “Naukova Dumka, 1973, p. 5-43.

2.Патент США № 3466596, кл. 340-15.5, 1938.2. US patent number 3466596, cl. 340-15.5, 1938.

..l-y,pk..l-y, pk

.0 Цж Mi.0 Zhi Mi

ГЛGL

Д/Сел.D / Set.

АBUT

рлrl

оиoi

5050

- - -- 50- - -- 50

5050

lOOlOO

fM fM

I | I i I | I i

-too-too

I I