СУРС 1. 2. 3. 4. СТАДИИ ОБРАБОТКИ И ИНТЕРПРЕТАЦИИ ОБРАТНАЯ ЗАДАЧА СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И ЕЕ РЕШЕНИЕ ОБРАТНАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ОБРАТНАЯ ДИНАМИЧЕСКАЯ ЗАДАЧИ СТРУКТУРА ОБРАБОТКИ ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛОВ ВВЕДЕНИЕ ПОПРАВОК И КОРРЕЛЯЦИЯ ВОЛН 1. РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ПОПРАВОК 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ПОПРАВКИ 3. КОРРЕЛЯЦИЯ ВОЛН 4. СОСТАВЛЕНИЕ ГОДОГРАФОВ 1. Введение статических и кинематических поправок в сейсмические записи обеспечивает эффективность последующих процедур преобразование их и корреляции волн на сейсмограммах, а так же динамических разрезов. При этом результативность обработки зависит от того насколько экспериментальные данные соответствуют принятой теоретической модели. К основным факторам, нарушающим это соответствие относятся искажения времен прихода волн за счет неоднородности ВЧР, такие искажения искажают путем введения статических поправок. Статическая поправка – это разность действительного времени регистрации волны и расчетного времени ее прихода при условии, что точки возбуждения-приема колебаний находятся на заданной линии приведения, название этой поправки указывает, что она неизменна во времени и постоянна для каждой точки наблюдения. Линию приведения обычно располагают ниже ЗМС на такой глубине, где скорости упругих волн в ВЧР достаточно стабильны. При расчетах статических поправок исходят из допущения, что для всех волн, приходящих снизу, лучи в интервале от линии приведения до поверхности имеют вертикальное направление. Таким образом рассчитанные статические поправки зачастую оказываются недостаточно точными, тогда определяют и вводят дополнительные уточняющие поправки на основе анализа полевых записей, эту процедуру называют коррекцией статических поправок. При обработке выполняют введение кинематических поправок. Кинематическая поправка – это разность времен прихода волны отраженной от границы по косому и нормальному лучам когда нормальный луч соответствует центру дистанции косого луча. С их помощью устраняют различие во временах прихода волн вызванные неодинаковым удалением пунктов приема от пунктов возбуждения и также наклоном отражающих границ, первый фактор учитывают с помощью нормальных кинематических поправок, а наклон отражающей границы с помощью дифферентных кинематических поправок. Кинематические поправки зависят от скоростей распространения волн в толще пород покрывающих сейсмическую границу. Вводя кинематические поправки, то есть вычитая их значения из записанных времен годограф отраженной волны преобразуют в годограф нормальных времен t0. Обычно априорных сведений о скоростях волн оказывается недостаточно для удовлетворительного определения поправок, что делает необходимым их уточнение называемое коррекцией кинематических поправок. Совокупность линий t0 (нормальных времен) изображающих в масштабе времени сейсмическую границу кинематически временной разрез для однократных отражений по сейсмическому профилю. Аналогичное построение, выполненное в виде волновой картины с сохранением формы и интенсивности колебаний, образует динамический временной разрез. На таком разрезе проводят корреляцию сейсмических горизонтов, то есть прослеживание и отождествление в пространстве осей синфазности однократных отражений. Если отражающие границы пологие и отсутствуют резкие изменения пластовых скоростей, то временной разрез в большей степени подобен глубинному и пригоден для предварительной геологической интерпретации сейсмических построений. Корреляция – это математический метод определения меры сходства между двумя наборами данных. Применение этого метода сводится к определению временного сдвига, при котором достигается максимальное сходство двух сигналов. Корреляция является способом обнаружения и извлечения коротких сигналов известной формы из длинного волнового спектра. Таким образом в процессе корреляции можно проследить распространение сейсмических волн во времени и в пространстве на сейсмограммах, а также на временных разрезах, для этого необходимо использовать совокупность динамических и кинематических признаков сейсмических волн. После выделения и опознания на записи отдельной сейсмической волны осуществляют ее прослеживание в пространстве или по профилю путем осуществления фазовой корреляции. Фазовую корреляцию осуществляют по одному или нескольким наиболее четким экстремумам записи. Основной трассируемый экстремум обычно расположен вблизи начала импульса. При проведении фазовой корреляции исходят из признака подобия формы волн на соседних трассах, принимая во внимание плавность изменения времени регистрации и кажущейся скорости вдоль профиля регистрации линию соединяющую одинаковые фазы одной и той же волны на разных трассах называют осью синфазности. Во многих случаях когда фазовая корреляция затруднена или нецелесообразна проводят групповую корреляцию то есть прослеживание волновых пакетов вне зависимости от их внутренней структуры. Волновая, фазовая и групповая корреляции могут реализовываться в различных пространственных формах. Позиционной корреляцией называют прослеживание волны, ее какой-либо фазы или всего волнового пакета от трассы к трассе по одной и той же сейсмограмме общей точки возбуждения. Транспозиционной корреляцией называют прослеживание волны, ее какой-либо фазы или всего волнового пакета от одной сейсмограммы общей точки возбуждения к другой на основе принципа взаимности, в соответствии с которым времена прихода волн. Для определения природы волн, регистрируемых в сложных сейсмогеологических условиях, по осям синфазности регулярных колебаний составляют годографы. Годографы отраженных волн строят при опытных работах по выбору систем наблюдения, а также для оперативной оценки эффективных скоростей. Практикуется так же составление годографов волн-помех для изучения их кинематических свойств с целью выбора подходящих интерференционных систем, подавляющих эти волны. Годографы волн используют при их идентификации и контроле за правильностью корреляции. В методе преломленных волн по нагоняющим годографам оценивают степень рефракции преломленных волн. При построении линейных годографов используют различные способы их представления. При позиционном способе пункты приема и возбуждения отнесены к действительным точкам их расположения на профиле (рисунок 11.18а). в транспозиционном способе пункты приема, в отличие от пунктов возбуждения, расположены вдвое чаще, что обеспечивает совмещение изображений взаимных точек (рисунок 11.18б). годографы построенные по полевым сейсмограммам называют наблюденными. После введения поправок во времена прихода волн получают исправленные годографы, чтобы исключить небольшие случайные искажения времен по точкам годографа проводят главную осредняющую линию и получают сглаженный годограф. По годографам полезных волн осуществляется контроль за правильностью корреляции, один из приемов контроля пригодный как для отраженных, так и для преломленных волн состоит в построении разностного годографа. Пусть на некотором участке профиля имеются два годографа одной волны. Систематические отклонения формы разностного годографа от прямолинейной (резкие изгибы, ступени) могут свидетельствовать об ошибке корреляции волны. Для повышения точности определения эффективных скоростей при сейсморазведки МОВ иногда выполняют специальные скоростные зондирования по материалам которых строят составные годографы (рисунок 11.19). В методе преломленных волн часто используют пары нагоняющих годографов Г1 Г2 (рисунок 11.19б). при отсутствии проницания нагоняющие годографы на общем участке MN профиля наблюдения х должны быть подобны. Учитывая это подобие формы можно обьединить годографы переместив один из них в направлении оси времен t до совпадения с другим, получившийся общий годограф называют сводным годографом. На практике также строят и поверхностные годографы представленные в виде карт изохрон. 1. 2. 3. 4. Понятие интерференционной системы Частотная характеристика интерференционной системы (ИС) Коэффициент направленного действия ИС Группирование сейсмоприемников и источников 1. Одной из основных задач сейсморазведки является выделение полезных сигналов из регистрируемого сложного волнового поля. Некоторые волны помехи отличаются от полезных волн направлением прихода к линии профиля наблюдений. Для селекции волн, приходящих к точкам приема, различного направления используют интерференционные системы. Их название обусловлено тем, что эффект полученный при их использовании основан на суммировании колебаний, зарегистрированных в разных точках приема или из разных ПВ, в связи с чем искусственно создается интерференция волн. Результат суммирования ИС волн зависит от времени запаздывания их прихода в соседние точки приема, то есть от временных сдвигов, если во всех точках так называемых базах суммирования зарегистрированное время = 0, то они усиливаются в N раз, где N – число суммируемых записей. Их усиление будет тем меньше, чем больше временных сдвиги. Так как временные сдвиги связаны с направлениями прихода волн в точки приема (то есть углами падения), то все ИС обладают эффектом направленной чувствительности по отношению к волнам, приходящим по различным направлениям. ИС, у которой все элементы расположены вдоль прямой линии называется линейной, если элементы размещены на некоторой площади, то она называется площадной интерференционной системой. Сигналы, воспринимаемые всеми элементами интерференционной системы суммируются и образуют суммарный выходной сигнал. Сейсмическое изображение по данным МОВ 1. Построение отражающих границ по годографам 2. Сейсмические разрезы и кубы 3. Сейсмический снос 4. Понятие миграции 1. Сейсмическое изображение изучаемого геологического обьекта является основным результатом обработки полевых данных. В методе МОВ по записям отраженных и дифрагированных волн (волн огибания) строят динамические (волновые) разрезы и кубы наиболее полно отображающие обьект исследования. Сейсмические разрезы и кубы наиболее просто могут быть построены методом средних скоростей который допускает, что над каждой сейсмической границей среда однородна и скорость в ней равна средней скорости до этой границы. В настоящее время построение отражающих границ выполняют по продольному годографу методом средних скоростей, причем значение средней скорости для данной границы принимается постоянным, при этом используется следующий способ: 1. Способ эллипсов 2. Способ засечек 3. Способ окружностей (упрощенная модификация способа эллипсов). 4. Способ полей времен 5. Способ t0 Эти способы используются в случае однородных сред, в случае градиентных сред, то есть при непрерывном изменении скорости, то есть в непрерывном изменении скорости в покрывающей толще, отражающую границу строят способами полей времен и взаимных точек. В слоистых средах при построении отражающего горизонта с учетом преломления лучей на промежуточных границах раздела должно быть известно их положение и распределение пластовых скоростей, поэтому построения обычно выполняются способами полей времен и взаимных точек. Способ взаимных точек. Пусть во взаимных точках О1 и О2 определены элементы годографа отраженной волны градиенты времени. Если скорость Vср известна, то эта информация в данном способе оказывается даже избыточной, так как отражающую площадку R можно построить по любым двум из трех указанных элементов, например по значениям градиентов (τ1, τ2) можно определить углы выхода отраженных лучей. Проведя из точек О1 и О2 эти лучи до взаимного пересечения их находят точку отражения А. элемент границы R в этой точке перпендикулярен к биссектрисе угла между лучами. Определив длину луча и зная время Т во взаимных точках можно вычислить среднюю скорость пробега волны, тем самым данный способ взаимных точек позволяет уточнить величину скорости в процессе построения отражающей границы. Сейсморазведку на отраженных волнах применяют преимущественно по методике многократных перекрытий с обработкой полевых записей методом ОГТ. Важнейшим результатом обработки является волновое изображение геологического обьекта называемое временным разрезом или временным кубом соответственно материалам 2Д и 3Д сейсморазведки. Для преобразования полевых записей во временной разрез принципиальное значение имеют две процедуры – введение кинематических поправок, приводящие наблюденные времена к нормальным. Остальные процедуры (статические поправки, частотные и многоканальные фильтрации и тд) служат для оптимизации обработки с целью повышения качества получаемой волновой картины. Для количественных оценок структурных элементов разреза, а также для расшифровки его строения в местах сложной интерференции (наложения) полезных волн требуется существенная коррекция волновой картины, учитывающая фактор так называемого сейсмического сноса. Только в случае нормального отражения в горизонтально слоистой среде с однородными слоями глубинная точка образования отраженной волны располагается строго под точкой ее наблюдения на поверхности, во всех других случаях когда приемник удален от источника или среда не является горизонтально слоистой и слоисто-однородной имеет место сейсмический снов, то есть не совпадение проекции на поверхность точки отражения с точкой наблюдения данной волны. Сейсмический снос создает три основных эффекта которые могут проявляться на временном разрезе: 1. Наклонная граница. В данной случае изображение такой границы будет сдвинуто в сторону ее падения, при этом угол наклона изображения по сравнению с истинным углом наклона будет уменьшен тем значительнее, чем круче падение отражающей границы. Изображение границы на временном разрезе так же имеет большую протяженность, чем ее действительная длина на соответствующем интервале глубинного разреза. 2. Вогнутая граница. Из-за сейсмического сноса в области синклинали с погребенным центром кривизны. Сейсмический снос не только деформирует пространственные изображения обьектов исследования, но также искажает оценки их акустических свойств. Таким образом временные разрезы и кубы получаемые в сложных геологических условиях не могут быть надежно интерпретированы без учета сейсмического сноса. Процедура его учета превращающая волновую картину в реальное изображение геологической среды называется миграцией. Миграция – это построение волнового изображения геологической среды с учетом сейсмического сноса выполняемая по многоканальным сейсмограммам или временным разрезам (кубам), основная идея ее состоит в том, чтобы по наблюдаемому на поверхности волновому полю получить изображение создающих его глубинных обьектов, в свою очередь это означает решение задачи обращенного продолжения волнового поля от места его регистрации на поверхности к месту его образования в качестве отраженных и дифрагированных волн. Теоретической основой решения этой задачи является волновое уравнение, описывающее распространение продольной волны в идеально упругой однородной изотропной среде. При миграции трассы исходных сейсмограмм u(x,y,t) или временного разреза u(x,y,t0) преобразуют в трассы мигрированного временного разреза u(x,y,tв) на которых изображение отражающих и дефрагирующих обьектов отнесены к их вертикальным временам в точках поверхности с координатами x y. При пересчете вертикального времени tв в глубины z используя известное распределение скоростей в изучаемой среде, то получают конечный результат – глубинный разрез. В настоящее время известно много разновидностей миграционных преобразований отвечающих особенностей сейсмогеологических условий их применения и возможностям алгоритмических решений.
