44. Структура сейсмического канала, принципы цифровой многоканальной записи.

Сейсмический канал - совокупность сейсмоприемника, усилителя, фильтра, аналого-цифрового преобразователя и регистратора. В комплекте аппаратуры, кроме сейсм. канала, имеется канал воспроизведения. Он служит для преобразования записи в видимую форму. Состоит из: считывающего устройства, усилителя воспроизведения, рег. устройства.

На выходе поставлено 24 канала (усилителя). После усиления сигналы подаются на коммутатор каналов, который обеспечивает квантование по времени - дискретизацию (разделение непрерывного сигнала). Он опрашивает амплитуды от каждого канала (a1,а2,а3….а24) и записывает в оцифрованном виде с шагом дискретизации delta t =0.5/f max, где f max - макс. частота. В рез-те получаем мультиплексную форму записи (т.е. несколько потоков данных передают по одному каналу, с меньшей пропускной способностью):

tн а1,а2,а3…..а24

tн+дельта t а1,а2,а3…...а24

tн+2*дельта t а1,а2,а3….а24

Дискретизация позволяет сохранить в кодируемом сигнале все частоты составляющие половину частоты дискретизации (такую частоту назыв. частотой Найквиста f N = 1/2 delta t = 1/2 f квант. Частота Найквиста - это частота выше кот-ой сигналы не представляют интереса. Однако на записи м.б. частоты, зеркальные по отношению к частоте Найквиста. Они могут давать такой же сигнал кот-ым обладают полезные волны. Избавляются от этих частот ч/з спец. фильтр - антиаилясинговый.

АЦП (аналоговый цифровой преобразователь) - преобразует входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал).

Затем происходит демультипликация - берется из каждого ряда - а1, формируется трасса от первого канала по амплитуде а1 во времени и т.д. до 24 канала. В итоге получаем сейсмограмму.

45. Поле времен в случае вертикальной непрерывно-неоднородной среды и годограф рефрагированной волны.

1) Поле времен - это ф-я, кот-ая описывает зависимость времени распространения волны от координат источников и приемников при известном виде ф-и характеризующей распределение упругих св-в в среде.

Вертикально - неоднородная среда - это среда, в которой скорость является (кусочно) непрерывной функцией и изменяется в вертикальном направлении.

Пусть в такой среде скорость распространения волны будет постоянной и равной значению скорости на глубине залегания кровли слоя.

Сейсмич. лучи в каждом слое будут прямой линией.

В каждом слое прямолинейный луч будет образовывать с вертикалью угол alfa i:

sin alfa0/V0=sin alfa1/V1=…=sin alfa i/Vi=P=const (*)

sin alfa I = P*Vi - Это соотношение позволяет определить наклон луча в любой точки среды, если задан параметр Р и скорость.

delta x i = tg alfa(Zi)*delta Zi = P*Vi*deltaZi / корень из (1-P^2*V^2 i)

delta Si = deltaZi / cos alfa (Zi)

Переходя от конечных приращений диффринциалов к бесконечно малым величинам и учитывая выраж. (*) получим выражен. для времени пробега из источника до произволн. точки:

х = 0 интеграл Z P*V(Z)*dz / корень из (1-P^2*V^2 i)

t = 0 интеграл Z dz / V(z)* корень из (1+P^2*V^2 i)

Эти уравнения в параметрическом виде определяют функцию поля времен для точечн. источника.

2) Из закона Снеллиуса (*) следует, что на некоторой глубине Zmax для каждого луча может наступить такая ситуация что он станет горизонтальным, т.е. sin alfa(Zmax)=1 и P=1/V(Zmax)=sin alfa0/V0. В выражения для времени пробега из источника до произвольной точки подставим вместо P 1/V(Zmax) и получим:

x max =0 интеграл Zmax V(Z)/V(Zmax) / корень 1-(V(Z)/V(tmax))^2 * dz

t max =0 интеграл Zmax V(Zmax) / V(Z)*корень V(Zmax)^2-V(Z)^2 * dz.

Луч достигнет дневной поверхности, т.к. среда градиента и попадет в l=2*x max. В силу симметрии время будет удвоено.

l=2*x max и t(l)=2*t max - урав. рефрагированной волны в параметрическом виде. Кажущаяся скорость на годографе определ. по годографу рефрагиров. волны и численно = истинной скорости в разрезе на глубине max проникновения сейсмического луча.Vк(l)=V(Zmax).

РИСУНОК 45.1. ГОДОГРАФ РЕФРАГИРОВАННОЙ ВОЛНЫ

Особенность годографа отраженной волны - предельная точка регистрации, после нее регистрации отраженной волны не возможна. Это точка пересечения годографов отраженной и рефрагированной волны.