Введение к работе
Объект исследования данной работы - метод определения эффективных скоростей по ЗД сейсмограммам. Дифракционный способ определения скорости, основан на анализе интерференционной картины получающейся при локально плоском суммировании волновых полей.
Актуальность. Существенным фактором, определяющим точность сейсмических построений, и одновременно наиболее слабым звеном в цепи процедур обработки и интерпретации данных остается скорость. При переходе к трехмерной сейсморазведке технология определения скоростей не претерпела существенных изменений. Регулируемый направленный анализ (РНА) скоростей по сейсмограммам ОГТ или 3D бинам помехоустойчив, однако обладает приемлемой разрешающей способностью только при высокой кратности наблюдений и наличии больших удалений взрыв - прибор. Разработка дифракционного метода анализа сейсмических скоростей, весьма значима с практической точки зрения, так как дает возможность увеличить разрешенность и точность восстанавливаемых скоростных моделей.
Сглаживание скоростей при их определении на больших апертурах не позволяют фокусировать детали изображений сложно построенных объектов. Из-за того что на больших удалениях годографы отраженных волн не являются гиперболами снижается и точность определения даже сглаженных значений скоростей. Определяемые при РНА скорости вполне удовлетворяют требованиям оптимального суммирования сейсмограмм ОСТ (бинов), но сильно загрублены и совершенно не годятся для целей миграции. Таким образом, актуальность выполненной работы определяется необходимостью увеличения точности и пространственной разрешенности анализа скоростей. Использование более точных и детальных скоростных моделей при миграции и построении изображений является ключевым моментом повышения эффективности
сейсморазведки.
Цель работы - разработать новый способ определения скоростной модели среды, основанной на локальном анализе волнового поля по сейсмограммам ЗД; сформулировать методы оценки точности и однозначности определения скоростной модели среды; разработать алгоритмы и программы анализа скоростей во временной и частотной областях; опираясь на модельные данные исследовать точность и стабильность дифракционного анализа сейсмограмм. Защищаемые научные результаты.
-
Дифракционный метод определения эффективных скоростей сейсмических волн по трехмерной сейсмограмме, основанный на анализе амплитуд суммоленты с переменной апертурой, обеспечивает большую разрешающую способность определения скоростей, по сравнению с существующими способами измерения, без потери помехоустойчивости.
-
Процедура определения радиуса первой зоны Френеля в частотной области, основанная на методе Прони, позволяет измерять значение эффективной скорости вне зависимости от формы сейсмического сигнала.
-
Предложен математический аппарат для определения точности измерения скоростей, основанный на критерии Марешаля и среднеквадратической ошибке остаточных сдвигов. Применение его на практике обеспечивает оценку однозначности и разрешающей способности любых методов определения эффективных скоростей
-
Алгоритмы увеличения точности и помехоустойчивости дифракционного способа анализа скоростей, основанные на накоплении апертурных суммолент и частотной фильтрации, позволяют стабильно измерять значения эффективной скорости в различных областях трехмерной сейсмограммы, что расширяет возможности ЗД сейсморазведки по детализации скоростной модели среды. Научная новизна.
Разработан новый способ определение эффективных скоростей по сейсмограммам наблюдений ЗД. Метод дифракционного анализа сейсмограмм
отличается от всех существующих подходов и разработан как альтернатива стандартному методу регулируемого направленного анализа сейсмограмм ОГТ. Теоретической идей нового метода определения скорости является теория дифракции, используемая для предсказания результатов суммирования поверхностных сейсмограмм в пределах ограниченных апертур. Дифракционный анализ можно считать продолжением Регулируемого Направленного Приема (РНП), явившегося в свое время эффективным инструментом детального анализа волновой картины и заложившего основы многих современных приемов обработки и интерпретации данных. В основе нового метода положен анализ суммолент с возрастающей апертурой суммирования, причем важно, что используемые апертуры суммирования имеют существенно меньше размеры, чем базы построения спектров скоростей в методе ОГТ. Локальность анализа скоростей в дифракционном подходе является отличительной чертой от метода "Мультифокусинг"(Ое1сшшку В., Berkovitch A., Keydar S. 1999) и метода общей поверхности отражения (CRS) (Jager R., Mann J., Hocht G., Hubral P. 2001). Важное отличие от большинства методов анализа скоростей заключается в использовании переборного суммирования РНП по кажущемуся углу выхода волны и дополнение его перебором радиуса приемной апертуры, что позволяет дополнительно установить значения эффективной скорости регулярной отраженной волны. Использование спектрального анализа суммолент при анализе эффективных сейсмических скоростей, предложенное в диссертации, дает возможность перейти к изучению дисперсии сейсмических скоростей. Приоритет в научной новизне защищен патентом РФ № 2004120741 "Способ определения эффективных скоростей распространения сейсмических волн". Апробация работы. Основные положения работы докладывались на геофизических конференциях: Научно-практическая конференция "Геомодель",
г. Геленджик, 2000,2001,2004,2005,2007; 'Тубкинские чтения", Москва, РГУ
Нефти и Газа им .И.М.Губкина 2001; международная конференция SEG-EATO/ Москва-2003; международная конференция SEG-ЕАГО/ Санкт-Петербург-2006, "Гальперинские чтения" Москва 2005, международная конференция SEG-EATO/ "К эффективности через сотрудничество" Тюмень, 2007. Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения общим объемом 136 машинописных страниц, 78 рисунков, 10 таблиц и списка литературы из 134 наименований.
В основу диссертационной работы положены результаты исследований, выполненные на кафедре Разведочной геофизики и компьютерных систем РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина.
Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту доктору физико-математических наук профессору Б.Р.Завалишину. На разных этапах выполнения работы автору приходилось встречаться и обсуждать проблемы с коллегами из различных производственных и научных организаций. Автор благодарен им за понимание и плодотворные обсуждения. Автор особенно признателен коллективу кафедры Разведочной геофизики и компьютерных систем РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, коллегам и друзьям по работе в компаниях «ПетроАльянс Сервисис Компани Лимитед» и Шлюмберже.
