Сейсмическая группа

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕН ернон С.8) 89 95726. 00(56) 1. Патент США Ид 2кл. 340.15-5, опублик,2, Патент США У 274кл. 340.15-5, опубл. 19(54)(57) 1. СЕЙСМИЧЕСКАЯ ГРУППА, содержащая множество точек подключенияа в каждой точке подключения - сейсмограф, пары проводов и резисторы,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью обеспечения свойства двунаправленности группы, в нее введеныдва усилителя и две цепи обратнойсвязи, причем первый резистор в каждой точке подключения сейсмографаодним концом подключен к одному выходу сейсмографа, второй резистор вкаждой точке подключения сейсмографаодним концом подключен к другому выходу сейсмографа, первая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из первого концасейсмической группы, первый проводпервой пары подключен к другому концу первого резистора в каждой точкеподключения сейсмографа, а второйпровод первой пары подключен к другому концу второго резистора, первыйусилитель подключен к первой парепроводов на гервом конце группы, перЯО 122384(5)4 С 01 Ч 1/22 я цепь обратной связи содержит рестор, который связан с первым усителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинам сопротивления первого и второго резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе усилителя в результате реакции каждого сейсмографа, третий резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к одному выходу каждого сейсмографа, четвертый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа, вторая пара проводов связывает точки подключения сейсмографов и выходит из второго конца сейсмической группы, первый провод второй пары подключен к другому концу третьего резистора в каждой точке подключения сейсмографа, а второй провод второй пары подключен к другому концу четвертого резистора, второй усилитель подключен к второй паре проводов на втором конце группы, вторая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с вторым усилителем, а отношение сопротивления этого резистора к величинам сопротивления третьего и четвертого резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе второго усилителя в результате реакции каждого сейсмографа2. Сейсмическая группа по п о т л и ч а ю щ а я с я тем, ч1223848 заданный набор отношений содержитравные элементы,3. Сейсмическая группа по п.1,о т л и ч а ю щ а я с я тем, чтозаданный набор отношений содержитэлементы, являющиеся весовыми коэффициентами Чебышева.4Сеисмическая группа по п.1,отличающаяся тем, что число точек подключения сейсмограФов равно десяти. 5. Сейсмическая группа по пп.3 и 4, отличающаяся тем, что заданный набор отношений содержит элементы, численно равные соответственно 1,00; 0,96; 0,88; 0,77;0,65; 0,51; 0,38; 0,26; 0,17 и 0,12.1Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано для создания сейсмических групп, имеющих двунаправленные возможности.Одной из .проблем сейсмической разведки является наличие горизонтально распространяющихся волн-помех,Известна сейсмическая группа, с помощью которой эффект подавления горизонтально распространяющихся10 волн-помех может быть снижен. В этом устройстве для достижения эффекта относительные чувствительности геофонам придаются в самой группе и выбираются в соответствии с положениями известной теории антенн, Это устройство функционирует в соответствии с принципом "суживающейся чувствительности", по которому чувствительность датчика в данной группе уменьшается в направлении к любому концу группы от центральной точки. При этом дат - чики расположены радиально относительно источника энергии для генерирования сигнала 1 .Наиболее близкой по техническойсущности и достигаемому результату к изобретению является сейсмическая группа, содержащая множество точек подключения, а в каждой точке под- З 0 ключения - сейсмограф, пары проводов и резисторы. Величины резисторов, составляющих цепь делителя напряжений, выбирают таким образом, что сейсмограф в центре группы имеет наи- З 5 большую чувствительность, тогда как сейсмографы на концах групп имеют наименьшую чувствительность 2,Однако известные сейсмическиегруппы не обладают свойствомдвунаправлен ности и при их использованиивозникают трудности при поддержании постоянного коэффициента затухания междувсеми сейсмографами в группе.Целью изобретения является обеспечение свойства двунаправленностигруппы,Поставленная цель достигается тем,что в сейсмическую группу, содержащую множество точек подключения, ав каждой точке подключения - сейсмограф, пары проводов и резисторы, введены два усилителя и две цепи обратной связи, причем первый резистор вкаждой точке подключения сейсмографаодним концом подключен к одному выходу сейсмографа, второй резистор вкаждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другомувыходу сейсмографа, первая пара проводов связывает точки подключениясейсмографов и выходит из первогоконца сейсмической группы, первый провод первой пары подключен к другомуконцу первого резистора в каждойточке подключения сейсмографа., а второй провод первой пары - к другомуконцу второго резистора, первыйусилитель подключен к первой парепроводов на первом конце группы, первая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с первым усилителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинамсопротивления первого и второго резисторов в каждой точке подключениясейсмографа соответствует заданномунабору отношений и определяет величину сигнала, появляющегося на выходе усилителя в результате реакциикаждого сейсмографа, третий резисторв каждой точке подключения сейсмогра 1223848фа одним концом подключен к одномувыходу каждого сейсмографа, четвертый резистор в каждой точке подключения сейсмографа одним концом подключен к другому выходу сейсмографа,вторая пара проводов связывает точкиподключения сейсмографов и выходитиз второго конца сейсмической группы,первый провод второй пары подключенк другому концу третьего резистора 1 О в каждой точке подключения сейсмографа, а второй провод второй пары подключен к другому концу четвертого резистора, второи усилитель подключен це группы, вторая цепь обратной связи содержит резистор, который связан с вторым усилителем, а отношение величины сопротивления этого резистора к величинам сопротивления третьегои четвертого резисторов в каждой точке подключения сейсмографа соответствует заданному набору отношений иопределяет величину сигнала, появляющегося на выходе второго усилителя в результате реакции каждого сейсмографа. 25 При этом заданный набор отношений может содержать равные элементы или элементы, которые являются весовыми коэффициентами Чебышева, а для слу 30 чая, когда количество точек подключения сейсмографов равно десяти, заданный набор отношений содержит элементы, численно равные соответственно 1,00; 0,96; 0,88; О,7; 0,65; 0,51;0,38; 0,26; 0,17 и 0,12.На фиг.1 представлена электрическая схема одного из вариантов реализации сейсмогруппы; на фиг.2 - предпочтительный вариант реализации усилителя для использования указанного варианта сейсмогруппы; на фиг.З схема четырехканальной записывающей системы. 35 45 Сейсмическая группа (Фиг.1) содержит множество точек 1 подключения сейсмографов 2, зашунтированных резисторами 3, резисторы 4 и 5, пару 6 проводов, резисторы 7 и 8, пару 9 проводов, усилитель 10 с цепью 11 обратной связи и усилитель 12 с цепью 13 обратной связи.Усилитель (фиг.2) содержит операционные усилители 14 и 15, зашунтированные резисторами 16 и 17 обратной связи соответственно, и конденсаторы18 и 19, резисторы 20 и 21, конденк второй паре проводов на втором кон 20 сатор 22 и резистор 23, дроссели 2427, резисторы 28-31 и конденсаторы32 и 33,Схема четырехканальной записывающей системы (Фиг.З) содержит, кромепяти сейсмических групп, четыре сейсмостанции 34, многопарный кабель 35и схемы распределения чувствительностей сейсмографов в группах.Каждый сейсмограф группы, представленной на фиг.1, имеет два выхода, к одному из которых одним концом подключен резистор 4, а к другому - резистор 5. Другие концы этихрезисторов подключены к паре 6 проводов. Резисторы 7 и 8 одними конца-,ми соединены с выходами сейсмографа,а другйми - с парой 9 проводов. Наконцах пар 6 и 9 проводов подключены усилители 10 и 12 соответственно.В усилителе (фиг.2) резисторы 16и 17 включены между инвертирующимвходом и выходом операционных усилителей 14 и 15, а конденсаторы 18 и19 подключены параллельно этим резисторам, Резисторы 20 и 21, ограничивающие ток, одними концами соединены с выходами операционных усилителей, а свободные концы последовательно соединенных конденсатора 22 и резистора 23 подключены к свободным концамрезисторов 20 и 21. Конденсатор 22предотвращает появление смещения постоянного тока в сигнале на выходеусилителя, а резистор 23 создает цепьразряда конденсатора, номинальное значение его сопротивления 10 кОм и снего снимается выходной сигнал . Предпочтительчое значение емкости конденсатора 22-56 мкФ. Дроссели 24-27включены последовательно каждый соответственно с резисторами 28-31, асвободные концы резисторов соединеныс инвертирующими входами операционныхусилителей. Конденсатор 32 включенмежду свободными концами дросселей25 и 26, а конденсатор 33 - между свободными концами дросселей 24 и 27.Неинвертирующие входы операционныхусилителей заземленьж Индуктивностьдросселей предпочтительно 10 мГн,емкость конденсаторов 32 и 33 порядка О, 1 мкФ, а сопротивление резисторов 562 Ом. Входы каждой сейсмостанции 34сейсмических групп, а их выходы объединены многопарным кабелем 35.Вариант реализации усилителя, представленный на фиг.2, предназначенглавным образом для использования ссейсмогруппой, изображенной на фиг,1,причем к входам этого усилителя могутбыть подключены как одна, так и двесейсмогруппы. Выход одной сейсмогруппы может быть подключен к концамдросселей 24 и 27, а выход второйсейсмогруппы - к концам дросселей 25и 26. На входах операционных усилителей суммируются выходные сигналыподключенных сейсмогрупп. Отдельная 15цепь ЕВС, состоящая из дросселя, сопротивления и конденсатора, установленная на входе каждого из операционных усилителей 14 и 15, уменьшаетсвязь между выходами групп, подключенных к входам усилителей даннойконфигурации, При отсутствии этой цепи могло бы существовать переходноевлияние между сейсмогруппами.Приведенными вариантами не исчерпываются возможности реализации сейсмогрупп, усилителей и схем записывающих систем. Принцип, на которомосновано данное изобретение, позволяет конструировать варианты указанных элементов в зависимости от поставленной задачи,Для реализации схемы, представленной на фиг.3, необходимы четыре сейсмостанции и пять сейсмических групп;З 5Каждая группа состоит из десяти сейсмографов. Общая длина группы и расстояние между сейсмографами зависятот длин волн-помех, подлежащих подавлению. Длина каждой сейсмогруппы дол Ожна быть больше сейсмической длиныволны-помехи, имеющей наименьшуючастоту, а расстояние между сейсмографами в группе должно быть меньше или равно длине волны-помехи, имеющей наибольшую частоту. При таком выборе параметров сейсмогруппы экстремумы высшей из нежелательных частот не возникают в соседних точках соединения сейсмографов, а экстремумы низшей из нежелательных частот непоявляются одновременно на концах группы. Для варианта с десятью сейсмографами оптимальнойпредставляется сейсмогруппа. длиной 90 м при расстоянии между сейсмографами 10 м,Пусть провод пары 9, соединенный резистором 7, подключен к концу дросселя 24, а провод, соединенный с резистором 8, подключен к концу дросселя 27, Б этом случае величина сигнала, появляющегося на выходе операционных усилителей 14 и 15 от реакции любого сейсмографа, определяется отношением сопротивления резистора 16 к сопротивлению резистора 7 и отношением сопротивления резистора 17 к сопротивлению резистора 8, Чебышевское взвешивание чувствительностей сейсмогруппы может быть обеспечено выбором указанных отношений сопротивлений указанных резисторов. Аналогичную операцию следует проделать с парой 6 проводов другой сейсмо-группы и вторым входом усилителя. Незадействованные концы крайних групп должны быть короткозамкнуты, а внутренние. группы всей системы работают в двунаправленном режиме. При необходимости коэффициент ослабления сейсмографов в группе может быть установлен постоянным. При этом, если чувствительности сейсмографов определены одинаковыми взвешенными коэффициентами, одинаковый коэффициент ослабления достигается коротким замыканием обоих концов групп.1223848 Составитель Э,ВолконРедактор И.Николайчук Техред И.Верес и Коррек Подписно ППП "Патент", г.ужгород,Проектная, 4 илиа аказ 1728/62 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Тираж 7 нного коми тений и о