4.Порядок выполнения работы Задание №1 По известным характеристикам волнового поля рассчитать параметры интерференционной системы, оптимальной для подавления помех

В лабораторной работе проектируется и исследуется линейная равномерная интерференционная система с прямоугольным распределением чувствительности элементов.

Исходными данными являются результаты обработки временных полей (лабораторная работа №2), в процессе которой определялись скоростные и частотные характеристики отраженных волн (в дальнейшем именуемых, как сигнал) и поверхностных волн (помехи): V^ - минимальная кажущаяся скорость сигнала, если V^ неизвестна, то её можно определить по формуле (20), используя данные о сейсмогеологическом разрезе;

V^_{n min} - минимальная кажущаяся скорость помехи;

V^_{n max} - максимальная кажущаяся скорость помехи;

f_{c min} - минимальная частота сигнала;

f_{п min} - минимальная частота помехи;

f_{п max} - максимальная частота помехи.

Последовательность выполнения работы

1. Определить кажущиеся пространственные частоты æ^_{n min} = , æ^_{n max} = , используя формулу (4) рассчитать максимальную кажущуюся длину волны-помехи .

2. Определить теоретическую базу х_Т ИС в соответствии с формулой (15).

3. Определить минимальное число сейсмоприемников в группе по формуле (16) и оптимальное число по формуле (18). При вычислении n округлять в сторону ближайшего целого числа.

4. Определить шаг между элементами в соответствии с (2) и реальную базу ИС по формуле (1).

5. Проверить ослабление полезной отраженной волны при её прохождении через интерференционную систему. Для этого определить абсциссу первого нуля æ^₀₁ волновой СХН выбранной группы по формуле (9) и проверить выполнение неравенства æ^_{с max}  æ^_ГР  0,5 æ^_{01 .}

6. В случае его невыполнения повысить минимальную частоту спектра помехи с V^ _{n max}, взяв в качестве скорректированного её значения половину одной из граничных частот обычно применяемых высокочастотных фильтров (f =14, 20, 28, 40Гц).

7. Рассчитать новое значение длины волны и изменить теоретическую базу и шаг между элементами.

8. Если неравенство (19) выполняется, то параметры интерференционной системы: n, , x являются оптимальными для подавления помех и пропускания сигнала.

Задание №2 Рассчитать частотную характеристику направленности с выбранным числом элементов

Последовательность выполнения работы

1. Исходные данные: число элементов - n, шаг - оптимальной ИС.

2. Расчет вести по формуле (10) при изменении частоты от 10 до 120 Гц, при V= V^ .

3. Результаты расчетов внести в таблицу по форме 2.1.

Таблица 2.1

f ( Гц)	Sin	Sin	n∙(3)	( f)=
1	2	3	4	5
10
20

4. Аналогично выполнить расчет частотных характеристик направленности для волн-помех при том же числе элементов, и кажущимися скоростями соответственно равными:

а) V= V^{ ;}

б) V= V^ .

5. Построить на миллиметровке три чертежа ЧХН сигнала и волн-помех с различными кажущимися скоростями в одних и тех же масштабах: вертикальном – 0,1 в 1см, горизонтальном – 10 Гц в 1см.

Задание №3

Определить искажения спектров сигнала и помех

интерференционной системой

Последовательность выполнения работы

1. Исходными данными являются ЧХН сигнала и помех (из задания №2), а также их амплитудные спектры.

2. На каждом чертеже построить в тех же масштабах нормированные к единице в максимуме спектры соответствующих по импульсоид сигнала и помех: , (значения выбрать из таблицы №5).

3. Вычислить амплитудные спектры импульсоид на выходе ИС , как произведение импульсоид на входе ИС на модуль ЧХН в соответствии с частотой и анализируемой волны.

4. Построить на каждом чертеже спектр импульсоиды на выходе ИС в соответствии со значением (рис.3)

5. Сделать выводы о характере изменений импульсоид на выходе ИС.

Таблица 2.2

Импульсоиды сигнала и помех

	Импульсоида сигнал с Vс	Импульсоида помехи с Vmax	Импульсоида помехи с Vmin
1	2	3	4
0	0,002	0,001	0,007
0,1	0,045	0,05	0,023
0,2	0,13	0,106	0,07
0,3	0,257	0,144	0,058
0,4	0,412	0,137	0,054
0,5	0,579	0,144	0,116
0,6	0,737	0,306	0,111
0,7	0,871	0,552	0,21
0,8	0,964	0,8	0,57
0,9	1	0,957	0,888
1	1	1	1
1,1	0,94	0,91	0,844
1,2	0,84	0,727	0,514
1,3	0,71	0,475	0,182
1,4	0,565	0,246	0,077
1,5	0,418	0,099	0,101
1,6	0,284	0,092	0,048
1,7	0,173	0,101	0,032
1,8	0,09	0,075	0,043
1,9	0,038	0,036	0,023
2	0,013	0,006	0,003
2,1	0	0,011	0,002
2,2	0,019	0,014	0,008
2,3	0,042	0,017	0,012
2,4	0,063	0,02	0,008
2,5	0,057	0,023	0,012

Рис.3 Искажения спектров сигнала и помех интерференционной системой

Типичные обобщенные импульсоиды и обобщенные спектры мелкой отраженной волны (сигнала ), низкоскоростной волны-помехи (помехи ), высокоскоростной волны-помехи (помехи ), нормированные к единице в максимуме (импульсоиды – к – I в минимуме), приведены в таблице 2.2 в зависимости от относительного времени (в долях видимого периода Т₀) и от относительной частоты (в долях частоты максимума f₀ = I / T₀).

ДОПОЛНЕНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

Типичные диапазоны изменения входных параметров расчета:

• Минимальная эхо-глубина до самой мелкой целевой границы h_min= 0,8 – 2,0 км;

• Максимальный угол падения границы _max = 0,05 – 0,2 рад;

• Средняя скорость среды, покрывающей границу, = 2 – 3 км/с;

• Частота максимума спектра отраженной волны f_Х = 50 – 80 Гц;

• Максимальное удаление «источник-приемник» х_max = 1 – 2,5 км;

• Минимальная кажущаяся скорость волны-помехи 1 V^_min = 0,3 – 0,7 км/с;

• Частота максимума спектра этой волны f_ОП1 = 10 – 25 Гц;

• Максимальная кажущаяся скорость волны-помехи 2V^_max = 1,0 – 1,2 км/с;

• Частота максимума спектра этой волны f_ОП2 = 20 – 40 Гц;

• Отношение амплитуды сигнала к средней амплитуде помех на входе ИС (а_с/а_п)_вх = 0,5 – 1,4.

Библиографический список

1. Бондарев В.И. Основы сейсморазведки. – Екатеринбург: Изд-во ТГГГА, 2003г.- 332 с.

2. Бондарев В.И., Крылатков С.М. Исследование эффективности интерферен-ционных систем в сейсморазведке. - Екатеринбург: Изд-во ТГГГА, 1998г.- 116 с.

3. Потапов О.А. Организация и технические средства сейсморазведочных работ. – М.: Недра, 1989г. – 260 с.