Введение к работе
'.' -' ' '' '
- АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕШ. Бурное развитие теории сейсмического метода, спосоСов матемвтичвской обработки и интерпретации данных, рост производительности и ноЕые возможности электронно -вычислительной техники создают предпосылки для повышения эффективности ( информативности, точности ) репения задач разведочной геофизики. При поисках и разведке месторождений нефти и газа особое внимание уделяется интерпретации данных метода отраженных волн ( ЫОЗ ) в модификации многократных перекрытий ( КМП ). Широкое использование МОВ в районах, перспективных для прироста запасов углеводородного сырья и имеющих слонное геолого - геофизическое строение ( в частности, к таким относится западная часть Сибирской платформы с зонами обиирного развития трашоЕого магматизма ), еыяенло проблемы, репеяив которых е полной мэре з рамках метода еєеозмо:зо. Прекде всего к еим относится учет влияния на рєлістрпруемоа волновое поле неодкородностей Еерхней части геологического разреза (КБЧР), искр.кнпгдх результата струїстурігл построен^. Это обусловлено высоким уровнем помех, снинзпцпх качество прослеживания отракенных волн, и протяженностью интенсивных аномалий в строении ВЧР. Развитие вне МОВ кнокествз способов определения строения приповерхностных неоднородностей для учета статических попрввок подчеркивает актуальность проблемы и пристальное внимание, уделяемое ее решению. Среди прочих по нескольким причинам выделяется способ анализа и интерпретации волнового поля первых вступлений. Во-первых, получаемые в нем данные позволяют оценить модель ВЧР, содержащую протяженные неоднородности. Во-вторых, волны в первых вступлениях легко прослеживаются, и при большом уровне помах в последунцих вступлениях эта информация является единственно доступной. Внутри рассматриваемого подхода существует множество направлений, отличающихся концентрацией внимания к тем или иным особенностям реальной среды и волнового поля; математическими моделями (детерминированными и стохастическими), используемыми для аппроксимации объектов исследования; схемами (аналитическими, численными) решения задач прослеживания целевых еолн и оценки параметров принятых моделей. Анализ современного состояния дел в этой облвсти показывает как глубокую проработку
многих вопросов, так и существование оставшихся в теня перспективных направлений. К последним относятся автоматизация процесса обработки данных большого объема,. а также повышение достоверности результата за счет адекватного учета априорной я текущей информации.
ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ является разработка и реализация на практике ноеого способа обработки и интерпретации сейсмических данных, основывающегося на принципах адаптации и обеспечивающего повышение эффективности и информативности исследований строения ВЧР.
1. Разработать интерпретационные модели ВЧР и волнового
поля, относящихся к районам западной части Сибирской платформы,
для решения задачи оценки параметров втих объектов, а через них
и статических поправок.
-
Обосновать и разработать процедуру адаптивного прослеживания волн в первых вступлениях с оценкой параметров модели ВЧР. Провести ее .исследование на численных примерах.
-
Создать программное обеспечение ЭВМ на осноеэ предложенных вычислительных алгоритмов.
4. Исследовать эффективность применения программных средстЕ
для интерпретации практических данных. Основываясь на полученных
результатах, составить рекомендации по методике оценки
параметров ВЧР.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ФАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ. Выводы и рекомендации диссертации получены в результата математического моделирования, а такке обработки и интерпретации фактического материала по сейсмическим профилям Богучансксй, Барской, Катангской геофизических вкспедиций ПГО "ЕШСЕИГЕОФИЗИКА" общей протяженностью несколько сотен километров. НАУЧНАЯ НОВИЗНА
1. Предложен оптимальный критерий прослэяивания
сейсмических волн в первых вступлениях, основывающийся на
анализе их энергетических характеристик.
-
Разработана интерпретационная (дискретно-статистическая) модель среды, адекватно отранапдая особенности строения ВЧР районов западной части Сибирской платформы.
-
Прэдлогено оригинальное решение обратной кинематической
задачи зшишчавдевся в использовании в качестве данных итерационно-статистического (адаптивного) метода годографов прямой и головной волн, а тзкке численном решением прямой задачи.
4. Впервые разработан адаптивный метод настройки временного окна на прослеживаемые еолны, позеолящий избекать . ошибок прослеживания, а следовательно и смещения оценок при последущем решении обратной кинематической задачи (ОКЗ). Рассмотрена возможность использования единого с ОКЗ целевого функционала и построения рекурсивной процедуры прослеживания еолн с уточнением параметров модели среда.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Результатом проведенных исследований явилось создание алгоритмов и пакета прикладных программ, рвализуящих адаптивный метод прослвхквенЕЯ сейсмических волн в первых вступлениях с оценкой параметров модели ВЧР. Версии пакета включены в сейсмические обрабатывающие системы на ЭВМ ЗЭСУ-6, ЕС 1010, ПС-2000. Опыт интерпретации данных, полученной з процессе разработки и производственного опробования алгоритмов і программ, положен е основу методических рекомендаций по зрименениз пакета в различных геолого-гесфизкческих условиях.
Пакет Енедрен и используется для обработки производственных данных в подразделениях ПГО "ЕШіиі'^а'іХШЗІИА" - "Региональном ЕіформацЕонном центре"(ЭВМ БЭСМ-6, ПС-2000), Богучанской геофизической экспедиции (ЕС 1010) (акт о внедрении от 4 декабря [985 года ), Борской и Катангской геофизических экспедициях (ПС-2000), что позволило существенно автоматизировать процесс штерпретвции и повысить точность оценок параметров ВЧР сложного зтроения. Кроме перечисленных организаций пакет программ передан з ПГО "Ханты- мансийскгесфизкка".Суммарный экономический эффект л внедрения разработки составляет 155 тысяч рублей.
ЗАЯдаЗЪЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1 .Оптимальность энергетического критерия прослеживания іейсмических волн первых вступлений с точки зрения надежности ібнаруїсвния главного максимума сопрякэна с аналізом формы зігнала.
г.ОсноЕНые неоднородности ЗЧР, свойственные для районов іападной части Сибирской платформы, при решении задачи учета ітатических поправок наилучшим образом аішрокскмпруются
двухслойной моделью с меняющимися по горизонтали рельефом поверхностк наблюдения, мощностью слоя до преломляющей границы и скоростями распространения сейсмических волн.
3.Надежность результата решения задачи оценки параметров двумерной модели ВЧ? по гсдографам первых вступлений при наличии помех связана с анализом времен регистрации прямой и головной волн и учетом априорной информацией о неизвестных.
4.Прогноз положения временного окна, ограничивающего влияние помех при прослегашании волн, приводит к уменьшения смещений оценок параметров, получаемых при реіении обратной кинематической задачи. ОКЗ и процедура прогноза могут иметь единый целевой функционал.
АПР0БАІЩ РАБОТЫ К ПУБЛИКАЦИИ. Результата работы известны по публикациям в печати (цо теме диссертации опубликовано 16 печатных работ) и докладам на конференциях:
I.vi научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов ЗапСкбНИГНИ, Тюмень,1983.
2.Всесоюзная школа передового опыта по методике изучения неоднородностей ВЧР при сейсморазведке на нефть и газ, Ханты-Мансийск, 1983.
3.VII научно-практическая конференция "Основные пути совершенствования методов изучения ВЧР при решении нефтепоисковых задач в Красноярском крае, Красноярск, 1988г.
4.Конференция молодых ученых ВЦ СО АН СССР в г.Красноярске, 1985.1988.
5.Всесоюзная конференция, Тюмень, 1987. 6.Конференция "Сейсмические методы поиска и разведки полезных ископаемых".Киев,1987.
7.и Краевая научно-практическая конференция "Состояние и основные пути развития методики комплексной количественной интерпретации геолого-геофизических данных", Красноярск, 1990.
По теме диссертации сделаны сообщения на школах-семинарах института Геологии и Геофизики (г. Новосибирск) б городах Иркутске и Красноярске, на семинарах ВЦ СО АН СССР в городе Красноярске. Некоторые вопросы работы рассматривались не технических советах КрасСОМЭ и БГЭ ПГО "ЕНИСЕИГЕОФИЗИКА". ПГС "Хантымансийскгеофизика".
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.Диссертация состоит из пяти глав, введения и заключения. Объем работы 125 страниц, в том числе 3 таблицы и 32 рисунка. Библиография содернит 86 наименований.
Диссертация является результатом работы, проводившейся с 1983 по 1990 год в Вычислительном центре СО АН СССР г. Красноярска под научным руководством доктора технических наук В.А.Кочнеза. Исследования выполнялись в соответствии с темой института "Разработка адаптивных методов рэшения обратных геофизических задач" (N 0186.0060384).
В процессе разработки программной части, ее исследовании на модельных и полевых данных, под руководством и соаместно с автором диссертации принимали участив А.Д.Чамбуткина, М.Ф.Баїспт, Н.А.Козулин, В.М.Вершинин, В.М.Карасик, Е.П.Кощук. Неоценимую помощь и поддеркку при внедрении результатов работы автору оказали В.В.Шиликов, Б.И.Музыченко, В.И.Черских, А.А.Дека и многие другие. Их хочется искренне поблагодарить за это. Особенно признателен автор С.В.Голъдану, А.М.Федотову, А.А.Лихтеру за проявленный интерес при обсуждении работы, конструктивные замечания и комментарии, способствовавшие ее развитию.