Создание технологии формирования изображений среды по данным многоволновой сейсморазведки в условиях сложно построенных сред Коротков, Илья Петрович

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Основные проблемы обработки данных многоволновой сейсморазведки, цель и задачи исследований 11

1.1 Преимущества и ограничения МВС 11

1.2 Модели реальных сред и типы волн, используемых в МВС 16

1.3 Основные проблемы современной обработки данных МВС и обоснование актуальности исследований 24

Глава 2 Учет неоднородностей ВЧР в многоволновой сейсморазведке ..29

2.1 Разделение поверхностного и глубинного факторов 34

2.2 Пространственно фиксированные базы суммирования (SFP) 38

2.3 Проявление поверхностных аномалий в области равных удалений и скоростей суммирования 48

2.4 Программный комплекс для интерактивного статического анализа и контроль качества решений 50

2.5 Выводы по главе 2: 55

Глава 3 Построение скоростной модели среды и формирование ее изображения на обменных отраженных волнах 56

3.1 Особенности построения изображений на обменных волнах 56

3.2 Программный комплекс для построения скоростных моделей и миграции до суммирования 61

3.3 Выводы по главе 3: 70

Глава 4 Результаты производственного опробования технологии формирования изображений среды по данным многоволновой сейсморазведки в условиях сложно построенной покрывающей толщи . 71

4.1 Экспериментальное опробование технологии 72

4.2 Опытно-производственное опробование технологии 111

Заключение 119

Литература

• Модели реальных сред и типы волн, используемых в МВС
• Основные проблемы современной обработки данных МВС и обоснование актуальности исследований
• Пространственно фиксированные базы суммирования (SFP)
• Программный комплекс для построения скоростных моделей и миграции до суммирования

Введение к работе

Актуальность темы

Изображение исследуемой геологической среды является основным результатом обработки полевых сейсмических записей, полученных при проведении работ по методике многократных перекрытий. Такими изображениями являются, как правило, амплитудные (волновые) разрезы и срезы, а также кубы, позволяющие наиболее полно отобразить исследуемые объекты. Суммарные временной или глубинный разрезы получают путем суммирования сейсмотрасс после введения в них статических и кинематических поправок. От того, насколько точно рассчитаны эти поправки, зависит качество изображения среды, проявляющееся, прежде всего, в его разрешенности. Неточность введенных поправок проявляется в том, что процедура суммирования сейсмотрасс работает подобно низкочастотному фильтру, и чем ниже точность определенных поправок, тем меньше детальность сформированного изображения. В еще большей степени неточность введенных поправок, искажающих сигналы на суммируемых трассах, проявляется при преобразовании волновых изображений в изображения атрибутов, полученных путем решения обратных динамических задач.

В многоволновой сейсморазведке (МВС) изучение и учет статических поправок за неоднородности в верхней части разреза (ВЧР) имеет первостепенное значение. Обусловлено это тем, что для поперечных волн характерны низкие скорости в ВЧР, в несколько раз меньшие, чем для продольных волн. Это предопределяет большие величины статических поправок, превышающие видимый период импульса, которые в ряде случаев невозможно определить с приемлемой точностью. Скоростные характеристики пород ВЧР на поперечных волнах ведут себя при этом более непредсказуемо, чем на продольных волнах, а наклон лучей в пределах ВЧР для них, в отличие от продольных волн, является скорее правилом, а не исключением. Определение и учет неоднородностей ВЧР на поперечных волнах существенно затрудняются также из-за сильной дисперсии скоростей, обусловленной повышенным затуханием этих волн. К этому следует еще добавить тот немаловажный факт, что отношение сигнал/помеха для поперечных волн существенно ниже, чем для продольных, в связи с тем, что регистрируются они обычно на фоне интенсивных объемных волн других типов. Всё это требует внимательного подхода к анализу априорных статических поправок и их учету при формировании изображений среды на непродольных отраженных волнах.

Расчет априорных кинематических поправок для поперечных и обменных отраженных волн затруднен из-за скудной информации о распределении скоростей поперечных волн на исследуемой территории. Эту информацию, а также данные об анизотропии скоростей, приходится нередко добывать путем косвенных измерений, а не напрямую - путем проведения ВСП.

Характерной чертой современной нефтяной и газовой сейсморазведки является комплексирование наблюдений на продольных PP и обменных PS отраженных волнах. Одним из основных результатов работ по МВС являются в настоящее время временные и глубинные разрезы в виде зависимости амплитуд от времени (волновые разрезы) по волнам PP и PS. На этапе интерпретационной обработки получают данные о трещиноватости и пористости, позволяющие выявлять коллекторы углеводородов. Расщепление волн на участках их распространения в виде S-волны позволяет определить направление простирания плоскостей трещин и плотность трещин.

Наметившийся в последние десятилетия отход от использования поперечных волн был обусловлен, главным образом, отсутствием доступных источников чисто поперечных волн и существенным удорожанием работ в случае их применения. Роль метода поперечных волн все больше берут на себя обменные волны, обладающие рядом существенных преимуществ по сравнению с поперечными волнами. Для их возбуждения не требуется специальных источников, а у отраженных обменных волн отрезки луча, проходимые как S-волны, более вертикальны, чем у монотипных поперечных волн, что позволяет с их помощью получать более детальные разрезы. Важен тот факт, что частотный состав обменных волн близок к частотному составу продольных волн, в результате чего их разрешающая способность существенно выше, чем у монотипных поперечных волн. Информацию о скоростях S-волн получают нередко косвенным путем, используя по методике AVO амплитудные характеристики волн PP.

Однако у обменных отраженных волн по сравнению с монотипными отраженными волнами имеется существенный недостаток, обусловленный несимметричностью их лучевой схемы. В условиях сложно построенных сред это создает большие трудности при использовании стандартных технологий, реализованных в промышленных обрабатывающих системах. Трудности эти усугубляются сложностью учета статических поправок, которые приходится раздельно определять и вводить для продольных и поперечных волн.

Отсутствие доступных универсальных стандартных пакетов обработки данных МВС обусловило потребность в разработке специализированных программных пакетов обработки, позволяющих в производственном режиме осуществлять обработку данных наземной МВС. Этим объясняется актуальность темы защищаемой диссертации.

Цель работы

Разработка эффективной методики и математического обеспечения для коррекции статических поправок и учета геометрии лучей обменных волн при построении изображений среды в многоволновой сейсморазведке.

Основные задачи

1. Оценить эффективность интерактивного учета неоднородной ВЧР при определении статических поправок для монотипных поперечных и обменных волн по сравнению с стандартными методами.

2. На основе преобразования Кихгоффа разработать алгоритм миграции до суммирования для волн разных типов.

3. Разработать методику интерактивного анализа скоростей многоволновой миграции до суммирования для построения и уточнения скоростных моделей.

4. Опробовать в производственном режиме в условиях сложно построенных сред разработанную технологию построения временных и глубинных изображений, а также параметризации данных МВС.

Защищаемые положения

4. 1. Предложенный способ интерактивной коррекции учета статических поправок при обработке монотипных и обменных PS волн обеспечивает улучшение изображения среды в многоволновой сейсморазведке.

   2. Использование согласованных сумм специального вида, полученных по данным ОТВ и ОТП, позволяет эффективно учитывать неоднородность ВЧР на поперечных и обменных волнах.

   3. Предложенный подход к интерактивной фокусировке волн разных типов, опирающийся на анализ спектров скоростей, позволяет повысить точность построения глубинной модели.

   Научная новизна

   4. 3. 1. Предложен подход, использующий согласованные суммы ОТВ и ОТП специального вида, позволяющий учитывать неоднородную ВЧР при наблюдениях МВС.

         2. Создан оригинальный инструмент анализа скоростей миграции и оптимального фокусирования волн разных типов, опирающийся на интерактивный контроль адекватности определяемых скоростных полей.

         3. Впервые получены изображения среды на обменных отраженных волнах типа PSSS и PSSP, сопоставимые по качеству с изображениями на продольных отраженных волнах и обменных волнах типа PS.

         Практическая значимость

         В результате применения разработанной технологии получены качественно новые сведения о геологическом строении участков, расположенных в Восточной Сибири и в других сложно построенных районах. Разработанная технология позволяет проводить обработку данных наземной МВС в производственном режиме с использованием специализированного пакета учета неоднородной ВЧР и дополнительных программ к широко распространенным обрабатывающим комплексам стандартной обработки.

         Апробация работы

         Основные научные и практические результаты диссертационной работы докладывались на следующих международных конференциях: 65^th Conference EAGE, Stavanger, Norway, 2003; 68^th Conference EAGE, Vienna, Austria, 2006; Геомодель 2009, Геленджик, Россия; 72^th Conference EAGE, Barcelona, Spain, 2010; Второй международном геофизическом семинаре по вопросам тенденций развития сейсморазведки, г. Речица, Беларусь, 2011.

         Публикации

         По теме диссертации имеется 5 публикаций и одна монография. Структура диссертации

         Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 120 страницах машинописного текста и проиллюстрированы 48 рисунками. Список литературы содержит 58 наименований.

         Личный вклад автора

         Исследования и разработки, положенные в основу диссертации, выполнялись автором в период 2001-2011 г.г. Лично автору принадлежит постановка задач, участие в разработке алгоритмов учета неоднородностей и миграции записей многоволновой сейсморазведки и их адаптации для случая 3D, а также обменных отраженных волн с обменом на промежуточных границах. Кроме того, им проводились оценка эффективности разработанного математического обеспечения на математических моделях и экспериментальных данных, а также геологическая интерпретация результатов, полученных в условиях сложно построенных сред при производственном опробовании разработанных технологий.

         Благодарности

         Автор приносит искреннюю благодарность своему научному руководителю д.т.н. Жукову А. П. за внимание и поддержку на всех этапах работы. Автор благодарен к.т.н. Козыреву В.С. за критический анализ результатов и плодотворные дискуссии в период исследований. Автор благодарит сотрудников лаборатории МВС ВНИИГеофизики к.т.н. Попова В.В. , к.т.н. Кузнецова В.М., сотрудников ООО «ГСД» Колпакова А.М., Нурмухамедова Т.В. за совместную работу по созданию и практическому внедрению программного обеспечения. Отдельно автор выражает глубокую признательность д.т.н. Шехтману Г. А. за помощь, консультации, ценные замечания, советы и творческое участие.

         Модели реальных сред и типы волн, используемых в МВС

         Сейсморазведка с момента ее появления основывалась на использовании главным образом продольных отраженных (РР) волн. В настоящее время этот тип волн продолжает оставаться основным при поисках и разведке месторождений нефти и газа. Определяющими факторами при этом являются: высокое отношение сигнал/помеха для волн РР; высокая скорость распространения Р-волн, позволяющая регистрировать волны РР еще до прихода обменных и поперечных волн; близкая к линейной поляризация этих волн; разнообразие доступных источников колебаний, способных генерировать такие волны; возможность их регистрации не только на суше, но и на море. Совершенствование сейсморазведки на волнах РР в направлении повышения ее глубинности, разрешающей способности, а также переход к объемной сейсморазведке способствовали все более широкому использованию трехкомпонентной регистрации колебаний взамен групп однокомпонентных вертикальных сейсмоприемников.

         Трехкомпонентная запись, обеспечив возможности повышения качества результатов на продольных волнах, позволила приступить к более широкому внедрению волн другого типа, прежде всего, - обменных волн типа PS, не требующих для их возбуждения никаких специальных источников колебаний.

         При изучении разведочных возможностей сейсморазведки на обменных отраженных волнах основной акцент все эти годы делался на волны типа PS. Еще можно было понять доводы в пользу такого предпочтения, сделанные 40 лет назад в добротно подготовленной монографии наших отечественных ученых (Берзон КС, Ратникова Л.И., Рац-Хизгия М.И., 1966). Их выводы опирались на ограниченные возможности сейсморазведки того времени, когда в поле преобладали осциллографные, а не магнитные и даже не цифровые, записи, причем системы наблюдений были только однократными. Предпочтение волнам типа PS отдавалось в силу того, что на расстояниях от пункта возбуждения (ПВ), меньших критического, они оказывались сильнее волн другого типа, например, отраженных волн типа PSSS, обмен которых происходит на промежуточной границе. Очевидные недостатки волн PS, обусловленные асимметрией сейсмического луча, тогда в учет особенно не принимались. Современная сейсморазведка, опирающаяся на системы многократных перекрытий и ведущая свое начало от волн типа РР, оказалась более чувствительной к такому недостатку.

         В упомянутой работе Берзон И.С. и др. (1966) рассмотрены физические предпосылки регистрации обменных отраженных волн. Отмечено, что наличие сильных промежуточных границ раздела приводит к формированию заметных по интенсивности обменных отраженных волн с промежуточным обменом, препятствующих прослеживанию отражений типа PS. Исследуя на модельных и экспериментальных данных соотношение интенсивности отраженных волн различного типа, получены важные для практики результаты, которые состоят в следующем:

         Волны PS, образующиеся в средах с сильной дифференциацией скоростей, могут, начиная с некоторых расстояний, быть интенсивнее волн PP. Коэффициент отражения волн PS в первую очередь зависит от отношения скоростей поперечных волн по обе стороны от границы. в Волны PS при расстоянии х/Н 1,5 интенсивнее, чем отраженные волны PSSS, претерпевающие обмен Р на S на первой промежуточной границе. При больших расстояниях, а также в условиях резких промежуточных границ волны PS становятся более слабыми. Отраженные волны типа PSSS отличаются от волн PS областью регистрации, кажущимися скоростями и более низкими частотами. Коэффициенты отражения волны PS от тонких слоев, зависящие от отношения мощности слоя к длине продольной волны, могут быть в 2-3 раза больше, чем коэффициенты отражения от толстого слоя при такой же скоростной дифференциации среды.

         В тонкослоистой среде могут наблюдаться более быстрое возрастание амплитуд волны PS вблизи источника по сравнению с толстослоистой моделью и более низкочастотный спектр волны PS по сравнению со спектром волны PP.

         В тонкослоистой среде с однородными слоями форма записи и спектры волны PS очень чувствительны даже к небольшим изменениям мощности слоя, что может быть причиной плохой их коррелируемости в средах с изменяющейся мощностью слоев.

         В работе (Пузырев Н.Н. и др., 1985) наиболее детально описаны особенности отраженных волн типа PS, которым продолжали придавать основное значение при сейсмических исследованиях. Согласно теоретическим расчетам, волны данного типа остаются доминирующими в волновом поле, значительно превосходя по интенсивности сложные обменные волны. Было установлено, что увеличение параметра y=Vs/Vp с глубиной должно приводить к повышению роли обменных отраженных волн обоих типов - PS и PSSS. При этом отмечалось, что при некоторых условиях интенсивности волн РР и PSSS оказываются близкими между собой. Исходя из этого, допускалось, что волны с промежуточными обменами могут представлять самостоятельный разведочный интерес. Однако делался вывод и о том, что на больших удалениях от источника отраженные волны типа PSSS могут являться помехами, что соответствовало их взгляду на приоритет волн PS над другими физически возможными обменными волнами, в частности, - волнами типа PSSS. Поэтому при изложении вопросов методики наблюдений на обменных отраженных волнах и обработки записей рассматривались лишь волны PS.

         В современной многоволновой сейсморазведке основное внимание в нашей стране и за рубежом уделяют, кроме продольных волн, обменным отраженным волнам типа PS, внедрение которых к концу 90-х годов перешло в производственную стадию. Этому способствовала, главным образом, неприхотливость этих волн, как и продольных волн, к типу используемого источника колебаний. Основное неудобство в их применении вызвано необходимостью учета асимметрии лучей волн PS при проектировании систем наблюдений и при обработке записей. На этапе интерпретации для отождествления и стратиграфической привязки обменных волн используют результаты моделирования волновых полей, корреляцию с разрезами на волнах РР, а также сейсмограммы и разрезы ВСП.

         Монотипные поперечные отраженные волны типа SS в многоволновой сейсморазведке не нашли пока широкого применения. Основная причина затянувшегося внедрения поперечных волн в производство - отсутствие надежного и недорогого источника колебаний, невозможность проведения работ на поперечных волнах на море и в транзитных зонах, а также в условиях обводненной верхней части разреза. Кроме того, качество разрезов, полученных на поперечных волнах, часто оставляет желать лучшего из-за их зашумленности, что при высокой стоимости работ на этом типе волн делает их подчас нерентабельными.

         Основные проблемы современной обработки данных МВС и обоснование актуальности исследований

         Важной проблемой обработки данных МВС является сохранение динамических характеристик записи, позволяющее осуществлять динамический анализ волн, практическое значение которого трудно переоценить в связи с тем, что сейсмические скорости и такой информативный параметр, как поглощение волн, по-разному реагируют на изменение литологии и флюидонасыщенности коллекторов. Отсутствие аномалий типа «яркого пятна» на волновых разрезах поперечных волн является хрестоматийным примером повышения надежности выделения нефтегазонасыщенного интервала геологического разреза. Ясно, что повышение точности определения статических и кинематических поправок, вводимых перед накапливанием в записи на различных этапах обработки, неизбежно сказывается не только на прослеживании кинематических параметров волн, но и динамических параметров. Переход от амплитуд к определению путем динамической инверсии акустичесих и динамических параметров волн разных типов, наметившийся в последние годы во всем мире, позволил в полной мере убедиться в целесообразности и осуществимости использования для практических целей потенциальных возможностей МВС.

         В последние десятилетия наибольшие успехи в развитии МВС достигнуты за рубежом, где это направление исследований получило название многокомпонентная сейсморазведка (multicomponent seismic exploration, multicomponent seismic). В последнее время все чаще за рубежом используют термин "full-wave seismic" (полноволновая сейсморазведка). Примечательно, что в одном из недавних обзоров состояния МВС среди множества предприятий и фирм, занимающихся развитием этого актуального направления, не указана ни одна российская организация (Stewart, 2009), что вполне закономерно отображает спад объема и снижение уровня исследований в постсоветсткой России. Среди перечисленных в данном обзоре организаций, занимавшихся с конца 1980-х годов развитием МВС, имеются следующие известные в мире академические, государственные и частные предприятия и консорциумы: Reservoir Characterization Project (RCP) at the Colorado School of Mines, CWP at the Colorado School of Mines, CREWES Project at the University of Calgary, Edinburg Anisotropy Project, EDGER Forum at UT-Austin, GXT, ION, BGP, CGGVeritas, GeoKinetics, PGS, WesternGeco, Sensor Geophysical; BP, ChevronTexaco, EnCana, ExxonMobil, Shell, StatoilHydro. Последние в этом списке компании (подчеркнуты) представили примеры использования изображений среды, полученные путем миграции обменных отраженных волн типа PS. Наибольшее применение за рубежом нашли преобразования в изображение записей обменных отраженных волн типа PS. Однако все больший интерес стали проявлять и к обменным волнам другого типа, испытывающим обмен на отражающей границе (SP), а также на промежуточных границах (PSS, PSP). Обоснование целесообразности применения обменных волн с обменом на промежуточных границах с примерами формирования изображений среды для соответствующих волн опубликовано по результатам исследований, выполненных во ВНИИГеофизике и ГСД при участии автора (Шехтман, Кузнецов, Жуков, Короткое и Бурлаков, 2006).

         В период 1999-2004 г. за рубежом было выполнено более 200 проектов по многоволновым наблюдениям (Gaiser, Strudley, 2004) и предположительно такой же объем работ выполнен в последующие 5 лет. В указанном выше обзоре Р. Стюарта на вопрос о том, были ли экономически оправданы эти работы, ответ «да» был определенно получен для ряда случаев. Более того, некоторые сервисные компании пришли к выводу о том, что полевые работы и последующая обработка данных МВС оказались вполне выгодными. В России последнее десятилетие характеризовалось весьма немногочисленными наземными исследованиями МВС, в то время как скважинная сейсморазведка (ВСП) полностью перешла на трехкомпонентные наблюдения, и использование в ней различных типов волн стало уже правилом, а не исключением. В условиях частного рынка, когда информация о результатах сейсморазведочных работ с трудом пробивает себе дорогу в общедоступные источники информации, любой пример успешного решения геологических задач с применением МВС становится весьма полезным, особенно для тех скептиков, которые продолжают уповать лишь на применение продольных отраженных волн.

         Начало XXI века за рубежом ознаменовалось значительными успехами в направлении развития технологий обработки данных МВС, в частности, -обработки записей на обменных отраженных волнах (R. Kendall, 2006). Однако ряд проблем, несмотря на успехи, остался не вполне решенным из-за их значительной сложности. На пути к получению результатов, характеризующихся высоким отношением сигнал/помеха при сохранении в сигналах высоких частот, продолжают оставаться следующие препятствия: выбор уровня приведения при формировании изображений среды, учет статики, подавление помех, учет азимутальной анизотропии и учет анизотропии при миграции во временной области до суммирования (anisotropic prestack time migration, сокращенно - PSTM). Все эти проблемы, причудливо переплетающиеся на всех стадиях обработки, проявляются при получении разрезов как итогового результата даже при небольшом повышении качества обработки на каждом из ее этапов.

         Обе проблемы - выбор уровня приведения и учет статики за неоднородности в верхней части разреза - взаимосвязаны. Для целей последующей интерпретации существенно, чтобы оба разреза, полученных на РР- и PS- волнах, были увязаны между собой в части общего уровня приведения и положения отражающих границ на одних и тех же временах регистрации при изображении в виде временных разрезов или на одних и тех же глубинах в масштабе глубин.

         Коррекцию статики считают ключевым и, вместе с тем, наиболее трудным шагом при обработке записей обменных отраженных волн (Kendall, 2006). Обменные волны много лет использовались для изучения параметров разреза и для формирования изображений среды, но лишь в самые последние годы были разработаны устойчивые процедуры для учета статики по обменным волнам. Статика для волн типа PS существенно отличается от статики для РР-волн. Одно из отличий состоит в том, что ее величина может на порядок быть выше, чем для РР-волн. Из-за этого использование стандартных остаточных сдвигов нередко приводит к «перескакиванию на период» при прослеживании сигналов. Другое отличие состоит в том, что обычно записи обменных волн обычно зашумлены больше, чем волн продольных. Поэтому определение статических сдвигов по выборкам общей точки обмена является менее надежным. Кроме того, статические поправки по продольным и поперечным волнам далеко не просто зависят одна от другой, и прогнозировать одну статику по другой практически невозможно. Одной из причин этого является существенно различная зависимость волн обоих типов от водонасыщенности ВЧР. Поэтому большинство методов оценки статики для Р-волн не подходит для определения статики для обменных волн.

         Пространственно фиксированные базы суммирования (SFP)

         Этап интерпретации является необходимым для изучения поведения аномалии на частично-кратных разрезах ОТВ, ОТП и ОСТ с целью определения истинной природы аномалии. Поверхностное происхождение аномалии выражается латеральным сдвигом при сравнении разрезов ОТВ, ОТП в ближних и дальних удалениях в области ОСТ, различиями в форме аномалии на частичнократных разрезах ОСТ, знакопеременными аномалиями скоростей суммирования. При отсутствии этих признаков временная аномалия может считаться структурной.

         При правильной классификации аномалий более четко изображаются истинные разрывные нарушения, устраняются ложные субвертикальные временные сдвиги, связанные с переходами на фазу на границах поверхностных аномалий и часто принимаемые за тектонические подвижки.

         Метод интерактивной коррекции применим при отсутствии или недостатке данных прямых измерений скоростей ВЧР и позволяет избежать времяемкого процесса построения часто неоднозначной скоростной модели ВЧР.

         Несмотря на наличие в основных обрабатывающих и интерпретационных комплексах утилит по обработке ЗС и интерпретации данных МВС, необходимо их дальнейшее развитие с целью расширение круга задач, решаемых ими, и усложнения моделей сред, используемых в

         МВС. В частности, для решения задачи улучшения проележиваемости сейсмических горизонтов по волнам PS с одновременной их увязкой (отождествлением) по монотипным волнам необходим программный комплекс, включающий:

         Совместный скоростной анализ средних скоростей волн РР и PS по подборкам трасс, учитывающих асимметрию лучевой схемы PS волн (отличных от ОГТ). Цель - создание максимально детальной и точной скоростной модели Vp сред (VpHHT) и Vs сред (VsHHT).

         На основе полученной модели средних (пластовых) скоростей миграцию до суммирования по сейсмограммам ОТВ. Цель - улучшение прослеживания горизонтов по волнам разных типов, повышение достоверности положения отображения элементов отражения (обмена) на плоскости разреза, повышение достоверности отождествления элементов разреза по волнам разных типов.

         Задачей миграции является формирование сейсмических изображений геологической среды в каждой ее точке в виде восстановленного значения поля отраженных волн в этой точке в момент прихода в нее прямой волны. Решение этой задачи базируется на обращенном продолжении волнового поля и заключается в получении его значения в некоторой точке среды известного строения (задается некоторая априорная скоростная или глубинно-скоростная модель среды) по значениям на поверхности наблюдения.

         К настоящему времени в сейсморазведке разработано и внедрено в практику цифровой обработки данных множество способов миграции, которые различаются между собой алгоритмом реализации обращенного продолжения волнового поля. Спектральные способы основаны на решении волнового уравнения в области частота - волновое число; конечно-разностные - на решении волнового уравнения сеточным методом; интегральные - базируются на представлении решения волнового уравнения в виде интеграла Кирхгофа.

         Указанные способы различаются также представлением волнового поля, подаваемого на вход процедуры, в виде временных разрезов (миграция после суммирования) или в виде исходных сейсмограмм (миграция до суммирования).

         Кроме того, способы миграции могут различаться возможностью учета тех или иных особенностей изучаемых геологических сред. В частности, в отличие от временной миграции (миграции в рамках модели средних скоростей) глубинная миграция предполагает учет преломления волн на промежуточных границах раздела. Любой из указанных подходов может быть использован и для миграции по обменным волнам.

         Несмотря на то, что все способы миграции основаны на решении волнового уравнения, результаты, получаемые с их помощью, могут довольно значительно различаться между собой по точности, наличию шумов преобразования, вычислительными затратами для формирования изображений и другими характеристиками.

         В условиях сложно построенных сред, характеризующихся криволинейными крутопадающими границами, наиболее эффективным с точки зрения качества прослеживаемости границ и устойчивости к шумам преобразования является интегральное преобразование исходных сейсмических записей с учетом преломления волн на промежуточных границах раздела (глубинная миграция до суммирования).

         Разработанный при творческом участии автора подход включает в себя совместный анализ средних и интервальных скоростей миграции волн РР и PS по подборкам трасс с учетом асимметрии лучевой схемы для волн PS. Затем осуществляются временная и глубинная миграции до суммирования по сейсмограммам ОТВ с целью улучшения прослеживаемости горизонтов и повышения достоверности отображения отражающих объектов по волнам разных типов (Жуков, Короткое и др., 2010).

         Программный комплекс для построения скоростных моделей и миграции до суммирования

         Методика предполагает создание как минимум 4 наборов SFP: два варианта различно расположениях фиксированных баз источников для анализа разрезов ОТП и два варианта расположения баз приемников для разрезов ОТВ, соответственно. В дальнейшем в процессе интерпретации выделяемых на этих разрезах особенностей волновых пакетов (аномалий) можно будет определить их природу путем совмещения трасс по их пространственным и глубинным позициям, а также точно контролировать определяемые в процессе коррекции временные сдвиги по их пространственному положению и идентичности значений поправок на парных разрезах ОТП или ОТВ. В результате проведения интерактивного проектирования наборов SFP информация о выбранных диапазонах ПП и ПВ заносится в базу данных. Эта информация представляет собой, по сути, списки сортировок трасс исходных данных для последующего суммирования в поверхностно-согласованном варианте. В системе IST3mp такие наборы хранятся в виде объектов базы данных, что позволяет легко осуществлять разнообразные выборки из исходных массивов трасс для различных вариантов суммирования. После процедуры проектирования осуществляется непосредственное суммирование. В табл. 4.1 приведен список основных сумм, применяемых в процессе интерактивного анализа. Как правило, проверяют все перечисленные варианты суммирования, но используют только некоторые из них, в зависимости от информативности получаемых разрезов. В процессе интерпретации полученные суммы могут комбинироваться в различных вариантах для повышения достоверности выделения статических аномалий и не связанных с ними глубинных структур. Так, например, можно разместить один под другим разрезы ОСТ и два разреза ОТП (ОТВ) , причем трассы на поверхностно-согласованных разрезах будут располагаться на соответствующих позициях ОСТ. Пространственная неподвижность выделяемой на разрезах ОТП (ОТВ) аномалии в области ОСТ, а также сравнение формы такой особенности с ее изображением на разрезе ОСТ позволит сделать вывод о глубинном происхождении аномалии. Чаще всего, при приемлемом отношении сигнал/шум на поверхностно-согласованных разрезах для коррекции статпоправок достаточно комбинации двух разрезов ОТП (ОТВ) в разных диапазонах удалений и двух разрезов SFP с различно зафиксированными базами суммирования. Интерактивная коррекция статики.

         После получения различных вариантов разрезов проводили анализ аномалий волнового поля для обменных волн PS и монотипных SH-Y. Затем осуществляли процедуру коррекции выделенных аномалий. Для диагностики проблем, связанных с наличием остаточных статических аномалий сначала были получены разрезы ОСТ, ОТП, ОТВ в ближних и дальних удалениях. Сравнение частично-кратных сумм ОСТ показывает значительные различия в поведении t0 одноименных отражений на разрезах ближних и дальних удалений (рис. 4.7). Эти различия вызваны, в первую очередь, негиперболичностью годографов суммируемых отражений, времена прихода которых все еще искажены влиянием ВЧР. Такое сравнение служит, в свою очередь, одним из критериев правильности полученного статического решения. Если такое решение оптимально, кинематические характеристики отражений не должны существенно различаться на частично-кратных разрезах ОСТ. На рис. 4.8 показаны разрезы ОТП монотипных поперечных волн, полученные для левой и правой ветвей приемных расстановок. Выделяемая на этих разрезах аномалия пространственно неподвижна по пикетам приема (рис. 4.8 вверху), т.е. изображается одинаково на одних и тех же позициях ПП. После позиционирования трасс разрезов ОТП по их значениям ОСТ (рис. 4.8 внизу) образы выделенной ранее аномалии смещаются друг относительно друга по позициям ОСТ. Стабильность образа аномалии по отношению к поверхностным позициям и нестабильность в глубинной области (ОСТ) подтверждают ее поверхностное происхождение. Такого рода диагностики позволяют разделить поверхностный и структурный фактор в сложных случаях, когда не хватает априорной информации о поведении структурного плана или имеются сомнения, связана ли аномалия волнового поля с геологической особенностью или с недоучетом влияния ВЧР. В целом же, приуроченность аномалий, особенно среднепериодных высокоамплитудных, которые можно выделить на поверхностно-согласованных разрезах разного вида, к одним и тем же

         Сдвиг статической аномалии в области ОСТ. Разрезы ОТП монотипных поперечных SH-Y волн в различных удалениях в области приемников (вверху) и ОСТ (внизу). поверхностным позициям позволяет достаточно уверенно относить эти аномалии к статическим.

         После проведения предварительного анализа осуществляли интерактивный процесс коррекции остаточных временных сдвигов с использованием рассчитанных ранее разрезов SFP. Как описывалось ранее в главе 2, основным преимуществом суммирования специального вида с пространственно-фиксированной базой суммирования (SFP) является возможность создания разрезов ОТП и ОТВ, на которых влияние статических компонент за пункты взрыва и пункты приема будут изолированы друга. Изоляция влияния противоположной статической компоненты происходит за счет неподвижности базы суммирования этой компоненты. Однако каждый из источников или приемников, включенных в базу суммирования, имеет свою статическую поправку. Эти поправки осредняются во время суммирования, формируя единый временной сдвиг (блоковая подвижка) для каждого фрагмента разреза SFP. Кроме этого, поскольку фиксированные базы суммирования располагаются в различных поверхностных условиях вдоль профиля наблюдений, величина блоковой подвижки изменяется от одного фрагмента SFP к другому. Поэтому первым шагом в процессе интерактивной коррекции является процедура устранения блоковых подвижек и формирование разреза SFP, на котором отражения прослеживаются непрерывно.

         Коррекцию блоковых подвижек осуществляли интерактивно (рис 4.9.), индивидуальные значения подвижек для разных разрезов SFP заносили в базу данных программы. Во время выполнения процедуры устранения блоковых сдвигов важно помнить, что абсолютные величины подвижек не несут практического значения для последующей коррекции, важно лишь устранить их влияние на разрез SFP в целом. Для этого фрагменты SFP сдвигают целиком друг относительно друга до момента совпадения фаз одноименных отражений.

         Похожие диссертации на Создание технологии формирования изображений среды по данным многоволновой сейсморазведки в условиях сложно построенных сред

         

         Особенности микросейсмического отклика геофизической среды на динамическое воздействие в условиях платформенных областейСероглазов Рустям Рызванович

         

         Приливные параметры упругости Земли в условиях латерально-однородной и латерально-неоднородной среды Запреева Елена Александровна

         

         Технология создания и сопровождения трехмерных цифровых геологических моделей нефтегазовых месторождений : на основе интеграции данных петрофизики, ГИС и сейсморазведкиБилибин, Святослав Игоревич

         

         ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ТРЕХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ РУДНЫХ ОБЪЕКТОВАузин, Андрей Альбертович

         

         Исследование дифрагированных сейсмических волн и их применение для построения изображения средыНикитченко, Андрей Николаевич

         

         Объектно-ориентированная технология построения сейсмических изображений средыПоздняков Владимир Александрович

         

         Оптимизация систем наблюдений для изучения кинематических параметров среды в сейсморазведке 3DБелоусов Александр Валерьевич

         

         Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых средКузнецов Василий Маркович

         Методика учета влияния верхней части разреза при обработке данных трехмерной наземной сейсморазведки (в условиях Западной Сибири)Адамович Олег Олегович

         

         Технология многопараметровой интерпретационной обработки данных сейсморазведки и ГИС в условиях сложно построенных терригенных коллекторовНикишин Алексей Анатольевич