ismique réflexion monotraceà Nouméa (Nouvelle-Calédonie).

Péliminaires.Octobre 1986 àJuillet 1987

SaNDOUX Francis

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIOUEPOUR LE DEvELOPPEMENT EN COOPËAATlON

Centre de Nouméa

NOTES TECHNIQUES

SCIENCES DE LA TERRE

GEOPHYSIQUE

1987

NOTES TECHNIQUES

SCIENCES DE LA TERRE

GEOPHYSIQUE

1987

Sismique réflexion monotraceà Nouméa (Nouvelle-Calédonie).

Préliminaires. Octobre 1986 àJuillet 1987

SONDOUX Francis

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE SCIENTIFIQUEPOUR LE DEvELOPPEMENT EN COOpERATION

CENTRE DE NOUMEA

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Après plusieurs réunions ausismique réflexion à Nouméa- du peu d'expérience que nousnumérique- de l'état d'avancement des travaux de Genavir dans ce domaine- de la nécéssité d'une campagne de sismique monotrace cote Ouestde la Nouvelle Calédonie en janvier 1987- d'un projet d'achat d'un enregistreuranalogique ( 133 KF lnécéssaire au rejeupublications et documentsNous avons décidé de remettre en service une chaine d'acquisitionde sismique marine monotrace analogique avec enregistrement surpapier ( EPC 2000 let enregistrement sur bandes magnétiquesanalogiques ce qui permettrait d'avoir des données publiablesdes rejeux possibles, de voir les possibilités existantes pourla numérisation de certains profils interessants enregistrés surbandes magnétiques ,et enfin de suivre l'évolution et l'étatd'avancement des travaux d'Ifremer sur l'acquisition numérique entemps réel de la sismique marine multitraces.

undes

qénér'al

Etat de la sismique à 1 'IfremerEn décembre 86 le projet de Genavir pour l'acquisition numériquede la sismique rapide était toujours à l'état d'étude, la baserna t ér i e l Le était toujours la solution "Hewlett P,:lckard" , mais laVOle à suivre en ce qui concerne les logiciels de traitementétalt en discussionIl était question de créE~r' un logiciel "sismique"répondant aux différents utilisateurs tel que 1 'orstom .Il avait été signé un contrat entre Genavir et Ifremer pourprojet de slsmique "très haute résolution (voir cahiercharges et spécifications techniques page 4 1.

Le travail effectué1 - Campagne de sismique monotrace sur le Vauban ,février 1987.

Matériel utilisésourceun compresseur LISTERun canon à eau TWGune flute Orston deux traces copie Ifremerune boite de tir Orstomamplificationchaine d'amplification et flltrage analogique SEDASrSbande passante 26 - 220 hertzenregistrement graphiquesur EPC 2000 , balayage 8 secondesenregistrement analogiqueenregistreur d"instrumentation magnétique analogique SchlumbergerCpreté par Genavirl

8 pistespiste 1piste :2p i et.e 7

, vitesse 4,75,FM signal une traceFM signal une traceFi"l or-dr-e de tir

résultats exemple d'enregistrement graphiquel'enregistrement de la campagne sur bandes magnétiques nous apermis de faire différents rejeux sur l'EPC nous avons unexemple du rejeu du profil 12 page 9 et 10.

de conception ancienne ont tendance àNouméa ainsi que le calculateur central

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2 - numérisationLe convertisseur analogique / numérique existant utiliséPontoise et Larue il y a cinq ans nécésslte l'emploI d'une9845 et d une HP 85 .ces micro - ordinateursdisparaitre au centre dej--iF' l. 000.De plus la numérisation deséchantillonage mOIns élevésismique réflexion.grace à mon expérience acquise sur la numérisation de signal lorsde la mise au point d'un système numérique à l'université deCornell, j'ai eu le temps de concevoir une carte analogique /numérique et son logiciel d'utilisation sur ordinateur compatible1 B~'l PC •particularités de cette carte- carte enfichable sur n'importe quel compatible PC- convertisseur ADC80 12 bits ,une voie ,port d'entréeparallèle ,échantillonnage = 500 hertz- le logiciel d'acquisition dévellopé en language C et assembleurpermet de numériser donc des signaux de sismique réflexion et destocker les échantillons sur un fichier de données dont le formatest bien défini ,(voir page 13) chaque tirs comporte 12 kilooct.ets .- les fichiers ainSI crées sont stockés sur disque dur.- logiciel de tracé des tirs de sismique réflexion étudiéJ.i:~nquëaqe "quic:k baSIC".

conclusionIl est évident que le rejeu des tirs de SIsmique réflexion surécran pUIS imprimante graphique ordinaIre ( epson Lx 80) n'estpas publiable ,mais le premier stade est franchi :nous possédonsquelques profils numérisés ( chaque profils compte environ septmégaoctets) sur disque dur.La deUXIème étape consiste à transférer ces fichIers à partIr dupc sur- tout ';'il.Jtr e ord i nat; f'0Ur- pi:lr .L:' i nt erméd i al r-e de J i:':\ "50r·- t i (.:;.sérIe RS232 de manière à créer une banque de données de sismiqueréflexion sur bande compatible 6250 BPI.La dernière étape consiste à la mise en place d'un programme detraitement simple sur BENSON en attendant l'implantation surimprimante électrostatique Versatec.

,

Le document ci-dessous décrit le cahier des charges concernant

le projet de numérisation de la sismique plateau. Divers textes ont

été écrits sur ce sujet et il n'est abordé que l'aspect tedhnique.

D'autre part, certains essais de validité sont encore à effectue

Leurs résultats peuvent en trainer des modifications à ce cahier des

charges ; les performances générales doivent cependant ~tre respectées.

LI.

- la fonction principale de Sinup est de numériser et d'enregistrer

sous forme digitale sur un support de masse un signal sismique dont

les sources seront le Sparker, le canon à eau micro-mica, le pénétrateur

2.5 khz, le boomer, etc •••

I.2.

- Le projet initial sera monocanal extensible ultérieurement à 6 voies.

I.3.

- En plus de la numérisation, sinup permettra divers contrales de

lancement de la chaine: mesures du bruit de flnte, vérification du

jitter de tir, visualisation périodique des tirs, etc •••

- Le support de masse prévu est la bande ~agnétique 6250 BPI. Ultérieu­

rement celle-ci sera remplacée par un disque optique numérique compa­

tible avec la station "STARDON".

2/ PERFOmL~CES ET LIMITES-----------------------2.I.

- La numérisation s'effectuera sur II bits + signe.

Les spécifications sont

• Tension d'entrée + ou - 5 volts

• erreur de linéarité l LSB

• erreur d'offset : 3 LSB

.. / ..

4

2.2.- Cadence de numérisation max. : ro khz

La valeur ci-dessus s'applique à un système monocanal et a été

vérifiée. Pour le futur, dans la version multicanaux, la limite sou­

haitée serait de 50 khz; ce chiffre né~oins ne sera atteint que pa!

une réduction du temps actif de numérisation par tir.

1 - Choix de la vitesse d'échantillonnage

La vitesse d'échantillonnage sera controlabLe nar software.

Cependant la nécessité d'inclure dans la chaine des filtres

anti-aliasing nécessite de prédéterminer des vitesses : J seront

prévues : rooo, 2000, 4000, 8000,r2000 Hz ; les bandes seront choisies

par des inverseurs sur la carte anti-aliasing. Pente : r8 DB/Octave.

~réquence de coupure au quart des valeurs précédentes.

2.4.

- Le gain sera fixé pendant le tir.

D'un tir à l'autre, le gain pourra être modifié par l'opérateur selon

les valeurs r, 2, 5, ro ; dans le cas multicanaux, toutes les voies

auront le m~me gain.

2.5.

- Un certain nombre de fonctions évoquées précédemment seront assurées

(contrôles, graphiques, etc••• ). ~ependant, ces fonctions n'inter­

viendront que périodiquement, selon le temps de calcul laissé par

la numérisation et l'enregistrement (fonctions prioritaires). Par

contre, il n'y aura pas d'interventsion sur le signal numérisé

(ce qui exclut des compensations, corrections de jitter, filtrage

numérique, etc ••• ).

2.6.

Le cycle de tir sera compris entre O.I et ro sec.

90 % de ce cycle constituera la partie active de la numérisation.

ro % sera consacré à des fonctions de transfert des données. En plus,

l'opérateur pourra éliminer, à l'enregistrement, le temps de propagatio

dans l'eau.

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5

J / CON STITU TION HARDN ARE---------------------

J.1.

, - Uni té centrale

• Calculateur HP 9000 série JIO (r6 bits)

• Carte mémoire de l M. Octets sup.

• Carte DMA.

J.2.

- écran monochrome 12 pouces (résolution 5I2~400)

J.J.

- clavier QWERTY (controle)

3.4.

- Double di.que souple (entrée des programmes).

3.5.- Carte de numérisation I2 bits infotech AD 200

,

3.6.

- Bande magnétique Kennedy 9400 GCR (6250 BPI)

J. 7.

- Filtre anti-aliasing (5 positiong).

J.8.

- Coffret de "marinisation + intégration mécanique du matériel.

4/ LOGICIEL :

Le programme principal comprendra 2 parties

• L'initialisation

• L'acquisition et le contrale.

Un deuxième programme simple permettra la relecture.

../ ..

6

profil, l'opérateur définit un certain nombre de

ultérieurement à l'acquisition ou utiles au

éléments ainsi définis sont enregistrés sur la

4.1.

Ini tialisation

- Au début de chaque

paramètres servant

dépouillement. Les

bande magnétique.

Notamment on trouve

• la date initiale

• la bande passante Hard

• la recurrence de l'échantillonnage

•

• le temps de cycle

• le nombre de voies

• le gain de la chaine Hard (préamplificateur) et AD200

• le début en seconde correspondant à la phase du cycle enregistré

• des commentaires éventuels

• la structure de l'enregistrement et du bloc logique de données

(nombre de tirs cumulés, nombre d'échantillons par tir).

- une vérification avec l'heure de référence est demandée.

Dans la période d'initialisation, l'opérateur peut visualiser à

l'écran une séquence de tir et vérifier ainsi le choix correct des

paramètres. Les options de visualisation sont les m~mes que dans

le paragraphe ci-dessous.

4.2.

Acquisition temps-réel et contrales

- Dès l'initialisation terminée, l'opérateur lance la phase acquisition!

enregistrement.

un bloc entete est alors déposé suivi des blocs de données.

- Deux types de visualisation seront disponible. :

A) un graphique genre "Scope" à mémoire où l'on peut analyser le

tir (choix du début, fin, amplitude, continu ou coup-à-coup)

B) un graphqie de surveillance standard avec "Scroll ino" permettant

d'avoir à l'écran ro tirs (non consécutifs). L'instant du début

d'enregistrement magnétique sera répéré par un index vertical.

- Le bruit du streamer sera observé par analyse périodique du signal

dans la dernière partie du cyol••

../ ..

7

,

4.3.Format d'enregistrement:

Il sera à préciser ultérieurement avec le DI en tenant compte de

2 objectifs: une relecture rapide et un format donnant des longueurs

d'enregistrement minimales. Approximativement, il sera constitué comme

il suit:

- bloc physique de 4096 octets ;

- bloc logique structuré par le nombre d'échantillons du tir (et le

nombre de voies) ;

- chaque fichier correspond à un profil

- le premier bloc de chaque fichier est l'ent@te

- dans la phase initialisation, la bande est systématiquement placée

en dernier fichier. l'opérateur peut avoir la liste des numéros

de profils enregistrés ;

- une fin d'enregistrement sera placée sur la bande.

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