Сейсмостанция «Лакколит-24М».

Станция разработана в ООО «ЛОГИС» для малоглубинных сейсмических исследований. Конструктивно станция сделана в виде компактного 24-х канального модуля, подключаемого к компьютеру через сетевой порт. Это позволяет, при необходимости, наращивать число каналов станции, подключая к компьютеру 2 и большее число модулей.

Внутри модуля находятся 24 сейсмических усилителя с фильтрами низких и высоких частот, частоты среза которых переключаются программно с компьютера согласно выбранной частоте дискретизации. Частота дискретизации определяется выбранной длительностью записи (64…2048 мс) при числе дискретов на канал 2048. Программно устанавливаются также коэффициенты усиления усилителей (0…52 дБ). Число двоичных разрядов АЦП – 16. Параметры станции позволяют регистрировать сигналы в достаточно широком частотном (10 – 2000 Гц) и динамическом диапазонах. В модуле находится также схема синхронизации, включающая в себя усилитель и формирователь импульса запуска. Программно устанавливаются полярность и амплитуда импульса запуска. В качестве датчика импульса запуска могут служить: сейсмоприемник, микрофон или механический контакт на кувалде. Имеются в модуле и средства для проверки работоспособности усилителей и сейсмоприемников. В тестовом режиме регистрации на входы усилителей подается синусоидальный сигнал от встроенного генератора, что позволяет определить их работоспособность вне зависимости от сейсмоприемников.

В программу следует вводить также параметры системы наблюдений: шаг наблюдений (расстояние между сейсмоприемниками), число регистрирующих каналов, вынос пункта возбуждения, число накоплений в каждом пункте возбуждения. При работах по методу общей глубинной точки задается также шаг перемещения и количество пунктов возбуждений на профиле. Программа осуществляет регистрацию данных в формате SEG-Y в единый файл, заполняя соответствующие пункты заголовка файла и заголовков трасс, в соответствии с введенными оператором данными.

В режиме накопления программа производит накопление возбуждений подряд, не ожидая подтверждений оператора. С одной стороны это облегчает работу оператора и ускоряет проведение работ. Но с другой стороны, при наличии ураганных помех и сбоев запуска, резко может ухудшиться качество материала, так как повтор отдельных возбуждений в таком режиме не предусмотрен, можно только повторить весь цикл.

 

Телеметрическая сейсмостанция “Summit”.

Станция производится немецкой компанией Deutsche MontanTechnologie (DMT), может применяться как для высокоразрешающих инженерных, так и глубинных исследований, а также для 3D сейсморазведки.

В телеметрической станции усилители, фильтры и АЦП максимально приближены к датчику информации – сейсмоприёмнику (полевые модули), а уже кодированная цифровая информация передаётся в центральный узел сбора и регистрации информации по единому двухпроводному цифровому кабелю или радиоканалу.

Телеметрические станции имеют ряд достоинств:

1. Для связи между каждым сейсмоприёмником и центральным узлом сбора информации не требуется индивидуальных проводов – информация со всех сейсмоприёмников собирается по единой двухпроводной линии.

2. Помехоустойчивость таких линий может быть гораздо выше, чем аналоговых линий от сейсмоприёмников.

3. Количество каналов телеметрических станций практически не ограничено (до нескольких тысяч).

Телеметрическая станция “Summit” выпускается в нескольких вариантах.

В одном из них на каждый канал (или 2 канала) устанавливается свой полевой модуль, которые соединяются между собой и с центральным узлом сбора информации.

В другом варианте (“Summit Compact”) один полевой модуль позволяет подключить к нему до 24 аналоговых сейсмических каналов. К центральному узлу сбора информации может быть подключено до 20 таких модулей, позволяя наращивать общее число каналов до 480. В состав модуля входят: 24 сейсмических усилителя с программной установкой частот среза антиалайсинговых фильтров, 24-х разрядное АЦП, процессор с памятью программ и данных. Собственно усилители имеют только один фильтр низких частот с фиксированной частотой среза 16 кГц, что рассчитано на шаг дискретизации сигнала 1/128 мс. Поэтому первоначально кодирование сигналов всегда осуществляется с этим шагом. При большем шаге дискретизации, для того чтобы условие Котельникова выполнялось, первоначально записанные в память процессора данные фильтруются цифровым фильтром низких частот с соответствующей частотой среза, затем производится прореживание (передискретизация) данных, и уже прореженные данные передаются в центральный узел сбора информации.

В памяти модуля могут быть записаны трассы длиной от 512 до 16000 дискретов. Предусмотрена также предварительная запись формы свип-сигнала в память. Это позволяет при работах методом Вибросейс вычислять коррелограммы непосредственно в полевых модулях.

В схемотехнику полевых модулей и программное обеспечение заложен целый ряд тестов, позволяющих уже при предварительном тестировании без производства возбуждений волн обнаруживать многие возможные неисправности – начиная от разрывов в линии до условий установки сейсмоприемников.

Достоинствами станции являются практически неограниченный динамический диапазон (24 двоичных разряда), высокая точность аналого-цифрового преобразования, широкий частотный диапазон регистрируемых сигналов (частота среза ФНЧ может меняться от 56 Гц до 16 кГц).

Из недостатков следует отметить неудачную комплектацию станции – интерфейсная плата для центрального узла сбора информации может быть установлена только в настольный компьютер, который просто так с собой в поле не возьмешь, а также уже устаревшее и негибкое программное обеспечение.

 

Проверка и тестирование полевой сейсморазведочной аппаратуры.

Регистрация сейсмических данных должна выполняться с высокой точностью. Ошибки в регистрации, искажения сигналов при записи, в большинстве случаев при последующей обработке не могут быть исправлены. Повторные наблюдения удорожают полевые работы, но часто бывают и вообще невозможны. Поэтому, оператор перед началом работ должен убедиться в работоспособности аппаратуры, проделав необходимые тесты.

В разных станциях тесты могут выполняться по-разному, но принципиально это подобные операции.

Проверка сейсмоприемников.

В наземной сейсморазведке в основном используются электродинамические сейсмоприемники, электрическая цепь которых представляют собой катушку индуктивности с параллельно соединенным шунтом – омическим сопротивлением. Поэтому при подсоединении к выводам сейсмоприемника омметр должен показывать сопротивление порядка 1 – 3 кОм. Бесконечность или слишком высокое сопротивление означает обрыв в цепи или плохой контакт, 0 – короткое замыкание (рис.13,a).

В современных многоканальных станциях измерение сопротивления цепи сейсмоприемников выполняется дистанционно по команде оператора, результаты индицируются на экране и записываются в специальный файл в виде таблицы для последующего контроля качества работ.

Рис. 13. Проверка целостности электрической цепи сейсмоприемника (a) и работы электромеханического преобразователя (b).

 

Для проверки механической части сейсмоприемников в современных цифровых сейсмостанциях используют свойство обратимости электромеханического преобразователя. Сначала на сейсмоприемник подают некоторое постоянное напряжение – протекающий через катушку электрический ток отклоняет ее от положения равновесия. Затем постоянное напряжение отключают, сейсмоприемник сразу же подключают к входу усилителя, и регистрируют переменное напряжение, вырабатываемое при колебаниях катушки около положения равновесия – собственные процессы сейсмоприемника (рис.13,b). Это позволяет оценить не только работоспособность сейсмоприемника, но и условия его установки на грунт, так как амплитуда и форма собственных колебаний сейсмоприемника определяется также углом наклона к вертикали и состоянием контакта корпуса приемника с грунтом.

Для грубой проверки работоспособности сейсмоприемника можно к его выводам подключить чувствительный вольтметр и трясти корпус в направлении оси максимальной чувствительности – вольтметр должен показывать некоторое напряжение, пропорциональное скорости тряски.