Сейсмоприемники (сп)

Осн.функция – преобразование упругих механических колебаний в электрические, которые позже транслируются. Сейсмоприемник электродинамического типа – металлический или пластиковый стакан, к которому прикреплен магнит. Инертная масса СП (катушки) не связана с упругой средой (почвой), тогда как корпус СП и магнит жестко связаны с ней.

При подходе упр.колебаний корпус и магнит смещаются, а катушки, висящие на пружинах остаются неподвижными. Магнитное поле магнита пересекает витки катушки и по правилу буравчика в катушке возникает ЭДС (ток). Соответствующее напряжение снимается с нагрузки R и передается дальше. Электрическая схема СП(см.рисунок).

СП измеряют скорость смещения частиц среды при подходе колебаний. СП характеризуются АЧХ, то есть спектром колебаний. ν – относительная частота, ν=ω/n₀=2πf/n₀. n₀ – частота собственных колебаний СП.

СП является фильтром верхних частот (то есть высокие частоты пропускаются, а нижние нет), регистрирует их с достаточно большой амплитудой. Большое влияние на форму частотной характеристики СП оказывает сопротивление R затухания. Если R-мало, то АЧХ будет иметь максимум вблизи частоты собственных колебаний n₀. Если R-большое, то АЧХ будет пологой. Если R-мало и имеется максимум на АЧХ, то в этом случае будут изменения амплитуд в черной заштрихованной зоне. Идеальный фильтр нижних частот нарисован красным. Когда h-большое происходит занижение амплитуд. На практике выбирают R-диапазона синей заштрихованной области, тогда мы получаем минимальное расхождение амплитудно-частотных сигналов.

Грубая схема эл-маг СП (магнит, сердечник с катушкой). При изменении расстояния ∆х между магнитом и сердечником меняется намагниченность, эл-маг структура в поле сердечника и в катушке возникает ток.

Пьезоэлектрические сейсмоприемники.

Они широко используются при морской сейсморазведке и основаны на том, что при сжатии некоторых материалов на их гранях возникают электрич.потенциалы (кварц).

Такие СП регистрируют ускорение смещения частиц среды, из-за чего их называют акселерометрами.

Коса при морской сейсморазведке – полиэтиленовый рукав, заполненный машинным маслом. Косы тянутся на некоторой глубине. Множество кос – 3Д работы.

Магнито-стрикционные источники и СП.

При изменении эл-маг напряжения, изменяется объем, это используется в акустическом каротаже.

СП электродинамического типа отличаются чувствительностью по различным направлениям. СП с вертикальной осью чувствительности – продольные, с горизонтальной – поперечные. При проведении работ на углеводороды используют СП группированные на один канал.

Используются также цифровые СП, в которых находятся MEMS датчики (микро-электро-механические системы), являющиеся акселерометрами, то есть регистрируют ускорение смещения частиц среды и выдают сигналы в цифровом виде. Недостатки: большой вес, необходимость подключения к электропитанию, высокая стоимость.

Блок-схема аналоговой станции с магнитной записью.

КОМ.ГОЛ. – коммутатор головок.

КИП – контрольно измерительная панель. С помощью специального прибора на панели измерения можно подключить канал и проверить его работу. От панели измерения можно подать измерительные сигналы на любой канал усилителя и поверить их работу.

Усилители усиливают колебания, регулируют коэф.усиления с помощью регуляторов программного или автоматического типа.

ПРУ – программный усилитель

АРУ – автоматический усилитель

Тел.усилитель позволяет по сети связаться оператору с источником колебаний.

Соединение узлов в режиме записи

При записи одновременно записывают все магнитные головки. При воспроизведении идет считывание информации последовательно.

Общая блок схема тракта регистрации

Мультплексатор – опрашивает каналы

Опрос всех каналов происходит за 0,002с за период t (шаг дискритизации)

Измерить мгновенные значения напряжений снятых с каждого канала.

Использу принцип измерения по способу плавающей запятой:

201500,00000

002015,00000

000000,02015

Фиксированная

Запятая

2015*10²

2015*10⁰

2015*10^-5

^{мантисса+порядок порядок числа}

Определитель порядка (мгновенный регул. амплитуд)

Преобразователь аналог кода (ПАК)

Измеряет мантиссу, U после определения коэффициента усиления

1. U изм  U эт. Max, если Uэт>Uизм, то «0»-устраняется

2. U изм  U эт/2, если Umax/2<Uизм, то оставляется и приписывается «1»

3. U изм  U эт/4, если оставляется «1»

Uизм=K₁*(U_max/2⁰)+ K₂*(U_max/2¹)+K₃*(U_max/2²)

K₁,K₂,K₃ – дает двоичное число изм. Напряжения

Реформатор, позволяет записать всю информацию в строго определенном порядке

Проводится цифровая регистрация на 9-ти дорожный цифровой магнитный носитель. После реформатора следует 9 усилителей записи по числу дорожек, кот. Преобразуют запись информации в нужный вид. Информация поступает на 9 магнитных головок, которые проводят запись на магнитную ленту.

ЦМР – стираем, записываем, воспроизводим.

Порядок расположения информации на магнитной ленте

Каждый файл отд. От соседнего неск. Байтами

Тракт воспроизведения

Позволяет просмотреть полученные записи, сделать их контроль.

Служит для оценки качества материалов и явл. Предварительной обработкой

Деформатор всю вспомогательную информацию из этикетки передает на табло или индификаторы, а сейсм. Информация передается в блок фильтрации и регулировки усиления, кот. Упрощает записанные цифр. Данные. После записи информации мы можем воспроизвести информацию на ЭСПУ(электр.-стат. Печат. Устройстве)

Системы наблюдений и выбор параметров СН. СН – характер. расположение ПВ и ПП и порядок их перемещения по профилю.

Центр.симметрия: лллVллл. Центр. Несимметр лллVлл. Фланговая : Vkkk ->

C выносом (offset) : ____ V_____

Разновидности объяснялись отсутствием любого канала

В настоящее время сейсмостанции многоканальные поэтому испол-ся цент.СН, т.о. отрабатывается профиль с использованием однокр.СН

Корреляционный метод прелом.волн

Раньше широко использовали однокр.СН, сейчас почти повсеместно испол-ся многократ СН по методике ОГТ(ОСТ). В системе расстояния между О1О2(дельта Хпв) уменьшалось при многократ.наблюдениях

Такая методика ОГТ позволяет построить годограф который относится к одной и той же точке возбуждения которая имеет ряд преимуществ перед годографом ОПВ (общ.пункт возбуждения)

Т,О при проведении полевых работ мы получаем сейсмограммы ОПВ по профилю с небольшими расстояниями дельта Хпв между точками возбуждения, а затем при обработке материалов формируем сейсмограм. ОГТ, выбирая соответ. трассы для каждой точки отражения и эти сейсмгр обрабатываются и интерпретируются

Причем кол-во сейсмотрасс в каждой сейсмогр-ме ОГТ – кратность данной системы

Современная кратность : 40-60 до 160

Это необходимо чтобы подавить волны-помехи путем суммирования колебаний

Т,О основные параметры СН: Lмак, расстояние между ПВ и ПП, общая длина расстановки, Lмин, расстояние дельна Хпп и дельта Хпв.

Lмак выбирается равным 1-1,2 км, дельта Хпп <Lволны/2=(скорость/частота)/2

Полезные и отраженные волны регистрируются на сейсмозаписях повышен.значением амплитуд и характеризуются формой сигнала

Дельта Т между каналами должны быть меньше Т/2

Дельта Т = дельта Х/Vкажущ. Дельта Х = 25-50 м