Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Литологическое расчленение отложений по сейсмическим данным - основные направления и способы их реализации
1.1. Алгоритмическая база коррекции факторов, влияющих на динамику волн, при построении динамического разреза ОГТ с сохранением относительных амплитуд
1.2. Определение динамических параметров записей и автоматизированные комплексы вьщеления и классификации аномалий характеристик волновых полей
1.3. Восстановление детальной акустической характеристики среды
1.4. Определение затухания записей и оценки поглощающих и рассеиваю щих свойств среды
Глава 2. Исследование и разработка некоторых вопросов алгоритмического и методического обеспечения литологического расчленения отложений по динамическим характеристикам отраженных волн в методе многократных перекрытий
2.1. Модельные и экспериментальные исследования формата входных данных при обработке сейсмической информации...
2.2. Исследование динамики отраженных волн при наклонном падении и ее учет при накапливании от ОГТ
Глава 3. Разработка методики и технологии использования динамических характеристик отраженных волн при обработке и интерпретации данных МОГТ
3.1. Методика и технология определения и интерпретации динамических характеристик отраженных волн
3.2. Построение обобщенных технологических схем этапов обеспечения изучения динамики волн .
Глава 4. Решение практических задач в районах с различными сейсмогеологическими условиями
Заключение
4.1. Литологическое расчленение отложений баженовской свиты по динамическим характеристикам отраженных волн (на примере Салымского месторождения Западной Сибири) 38
4.2. Исследование возможности использования динамических характеристик отраженных волн при поисках и изучении рифогенных объектов в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции *б8
4.3. Повышение достоверности изучения структуры кимберлитовых полей на основе комплексного использования динамических и кинематических характеристик отраженных волн хиугог
Литература
- Определение динамических параметров записей и автоматизированные комплексы вьщеления и классификации аномалий характеристик волновых полей
- Исследование динамики отраженных волн при наклонном падении и ее учет при накапливании от ОГТ
- Построение обобщенных технологических схем этапов обеспечения изучения динамики волн
- Исследование возможности использования динамических характеристик отраженных волн при поисках и изучении рифогенных объектов в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции
Введение к работе
В настоящее время перед сейсморазведкой при одновременном возрастании объемов работ в районах со сложным сейсмогеологическим строением широко ставятся задачи, связанные с изучением физических свойств геологического разреза, позволяющее выполнять детальное литологическое расчленение отложений. При этом усилия направляются на решение вопросов, связанных с прогнозированием физико-геологических параметров зон литологических и литолого--фациальных замещений в различных частях геологического разреза, перспективных как с точки зрения их возможной нефтегазоносности, так и для учета искажающего влияния этих зон при интерпретации волновых полей от поисковых объектов; изучением строения и определением физико-геологических параметров зон выклинивания, рифогенных образований и других типов геологических объектов в нефтегаз©перспективных частях разреза; прогнозированием качественных и количественных изменений литолого-физических параметров коллекторов и покрышек в исследуемых районах; прямым обнаружением зон нефтегазонасыщения по комплексу геолого-физических параметров; повышением надежности оконтуривания и точности последующего изучения сейсморазведкой малоамплитудных структур, нарушений и других аспектов детализации разреза.
Решение этих задач кинематическими методами интерпретации сейсмических данных сталкивается с рядом принципиальных труд -ностей, определяемых ограничениями кинематического подхода.Перспективность использования динамических параметров волнового поля при решении сложных задач сейсморазведки известна давно и определяется следующими тремя физическими обстоятельствами: "при интерпретации используется вся информация о полном волновом поле в точках наблюдения, а не только времена прихода отдельных волн; доступны количественному определению все механические характеристики среды, входящие в уравнения сейсмических процессов и влияющие на этот процесс; разрешающая способность метода определяется точностью измерения волнового поля и соотношением сигнал-помеха, а не величиной длины волны, как это имеет место в кинематических способах обработки данных" / 6 /.
В настоящее время получены теоретические результаты различных методов решения обратных динамических задач, обобщенных в работах / б, 137 /, однако, эффективное использование алгоритмов решения обратных динамических задач в практике обработки и интерпретации сейсморазведочных данных представляет собой скорее исключение, чем правило.
Широкое применение метода многократных перекрытий и современных технических средств сбора информации представляет возможность для развития эффективных методических приемов обработки и интерпретации, позволяющих перейти к решению задач исследования (совместно с изучением геометрического строения среды) комплекса физических свойств геологического разреза. Исследования, посвященные данному направлению, получили в последние годы бурное развитие и вызвали значительный объем публикаций, в которых рассматриваются отдельные вопросы конкретных алгоритмов обратных динамических задач, способы анализа и применения для литологического расчленения отложений сейсмических записей и их динамических характеристик. В связи с этим возникает необходимость обзорного анализа существующих способов преобразования полевых данных и их реализаций как в виде автономных программ, так и в различных системах обработки, составляющих основу для развития алгоритмической базы и методического обеспечения использования динамических характеристик волн. Выяснение преимуществ и недостатков различных подходов к решению поставленной задачи будет способствовать их эффективному применению в различных сейсмогеологических условиях.
Действительно, несмотря на существенную зависимость эффективности сейсморазведки от всего цикла сейсмических исследований, значительная ее часть обеспечивается на стадии обработки полученной в поле информации. Развитие этой части еейсмораз-ведочного процесса завершилось в последние годы формированием крупных вычислительных центров по обработке сейсмических данных. В то же время специфика полевых наблюдений, в частности, широкое внедрение вибросейсмического метода сейсморазведки, высокая степень накапливания как вертикального, так и горизонтального, привели к некоторой потере оперативности анализа получаемых данных. Реакцией на это явление явились разработка компьютизи-рованных станций и приближение ВЦ к месту проведения полевых работ. Естественно, полевые вычислительные комплексы не могут и не должны при современном уровне развития мини-ЭВМ выполнять всю полную обработку, поэтому возникают вопросы разделения "усилий" между региональным вычислительным комплексом (ВК) и полевым ВК, возможность и условия проведения предварительной обработки на полевом ВК, обеспечивающей в дальнейшем глубокую обработку и изучение динамических характеристик записи на региональном ВК.
Вместе с тем, усложнение организационной структуры геофизических вычислительных центров по обработке информации, появление в практике работ многомашинных комплексов с отличающимся геофизическим математическим обеспечением повышает требования к исследованиям по оптимизации цифровой обработки (по лучение максимальной геологической "выгоды" при определенных ресурсах машинного времени и матобеспечения), связанной с дальнейшим развитием алгоритмического, методического и технологического ее обеспечения.
В связи с этим, совершенствование методики автоматизированного извлечения, в частности, динамических характеристик волнового поля в промышленных масштабах должно завершаться построением технологии обработки. Технология должна рассматриваться как средство обеспечения всех работ, направленных на извлечение полезной информации из наблюденных данных, поступающих на вычислительные центры в промышленных объемах. Другими словами, технология строится для логического упорядочения всей совокупности исходных данных и процедур их преобразования, необходимого для автоматизированного решения конкретных геолого--геофизических задач с учетом практической осуществимости, эффективности и воспроизводимости при массовом промышленном применении.
Если формирование методики обработки производится в виде графов обработки, то технология реализуется в виде технологи -ческих схем либо обобщенных, либо направленных на решение конкретной геологической задачи при ориентации на имеющиеся технические средства и программно-алгоритмическое обеспечение. Широкое распространение получила в организациях Мингео СССР, оснащенных ЭВМ БЭСМ-6 и планируемыми к внедрению комплексами типа "Эльбрус", сейсмическая обрабатывающая система (СОС). Уровень организации этой системы позволяет конструировать оптимальную методику и технологию решения различных задач с учетом специфики таких факторов как структура и объемы входных данных, схемы их транспортирования в процессе выполнения отдельных этапов графа, характер и количество прерываний и выводов на магнитные . ленты и устройства визуализации и т.п.
Однако, в конечном счете наиболее важным итоговым результатом работ по использованию динамических характеристик волнового поля является определение поисковых признаков изучаемых объектов с учетом сейсмогеологических особенностей района проведения работ и достигнутого качества полевых материалов.
Особое внимание уделяется развитию геофизических работ с целью дальнейшего наращивания фонда подготовленных сейсмической разведкой объектов в важнейших нефтегазоперспективных районах Западной Сибири и Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции (НТО). Основное отличие этих районов при проведении исследований по оптимизации программно-методического и технологического обеспечения с целью повышения эффективности сейсморазведки заключается в моделях нефтегазоперспективных объектов.
Другой важной областью применения сейсморазведки становятся районы алмазоносных провинций. На данном этапе развития сейсморазведки в этих условиях основной задачей обработки является получение достоверной сейсмической информации о характере распределения волнового поля, обеспечивающей надежное выделение, корреляцию по площади и классификацию тектонических нарушений.
Таким образом, целью настоящей диссертационной работы является разработка практической методики и технологии использования динамических характеристик отраженных волн в сейсморазведке МОГТ в промышленных масштабах на геофизических вычислительных комплексах и их применение для определения поисковых признаков изучаемых объектов в районах с различными сейсмогео-логическими условиями.
В соответствии с поставленной целш в работе решались еле дующие задачи:
I. Исследование возможностей?и условий малоразрядного кодирования входных данных при изучении динамических характеристик записей;
2» Исследование и разработка некоторых вопросов алгоритм мического- и методического обеспечения учета влияния на дина мику волн факторов, связанных с наклонней падением волн, в системах наблюдений МОГТ.
3. Исследование и разработка методического и технологического обеспечения использования динамических характеристик отраженных волн для систем обработки на ЭВМ высокого класса в промышленных масштабах.
4» Определение поисковых признаков изучаемых объектов в важнейших нефтегазоперспективных и других районах с учетом сейсмогеологических условий и качества материала на основе оптимизации программно«методического и технологического обеспечения; внедрение полученных результатов в практику геофизических работ в производственных организациях.
Диссертация основывается на результатах опытно-методических, тематических и производственных исследований, проводимых с 1976 года под руководством и непосредственном участии автора по вопросам: "Совершенствование методики и технологии обработки сейсморазведочных данных при опробовании и внедрении новых ot5pa« батывающих программ", "Опытно методические исследования по ис« пользованию современных систем обработки данных сейсморазведки с целью повышения достоверности выделения аномалий геофизических параметров, прогнозирующих характер нефтегазонасыщения", "Раз .
работка и совершенствование методики и технологии обработки сейсмических материалов на ЭВМ на основе обобщения результатов сейсмических исследований по различным регионам".
Исследования выполнялись в важнейших нефтегаз©перспективных и других провинциях при работе автора на региональном вычислительном комплексе Геофизической экспедиции по машинной обработке информации (ГЭМОИ) НПО "Нефтегеофизика" Министерства Геологии СССР и в заочной аспирантуре Геологического фа -культета Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова на кафедре сейсмометрии и геоакустики.
Автор выражает глубокую благодарность доктору физико-математических наук, профессору А.В.Калинину за научное руководство работой. Автор благодарен за оказанное содействие при выполнении работы руководству ГЭМОИ (доктору техническихнаук А.Н.Левину, кандидатам технических наук Г.В.Матвеенко и Ю.А.Тарасову), за помощь и участие в разработке и внедрении в практику сейсморазведочных исследований основных положений работы кандидату технических наук Н.А.Трапезниковой, В.С.Иревли, М.М.Медовому и другим коллегам автора, способствовавшим выполнению настоящей работы. Автор признателен кандидату геолого --минералогических наук Б.Л.Пивоварову за проявленное внимание, ценные советы и практическую помощь, оказанные при подготовке диссертации.
Глава I. Литологическое расчленение отложений по сейсмическим данным - основные направления и способы их реализаций.
В зависимости от характера сейсмических исследований определенного региона выделяются / 19 / следующие основные разновидности диалогических задач:
1. Разделение разреза на отдельные литолого-стратиграфи-ческие комплексы;
2. Выделение в разрезе определенного комплекса;
3. Оконтуривание на исследуемой площади области распространения изучаемого комплекса.
С точки зрения обработки сейсмической информации каждый из этих этапов существенно отличается один от другого объемом и плотностью исходных данных, количеством и качеством имеющейся на начало работ априорных данных, требованиями к оператив -ности получения результатов.
Естественно, каждому этапу работ свойственная своя методика исследований, связанная как с задачей этапа, так и с существующими и разрабатываемыми средствами ее решения.
Основные направления, решающие задачи литологического расчленения отложений, представлены в виде следующих;
- высокоразрешающая сейсморазведка для детального изучения физических свойств геологическогоразреза (ВРС-ДИІС ГР) развивается (Карус Е.В., Михальцев А.В., 1983) как система взаимоувязанных методических способов скважинно-наземных сейсмических исследований, которая на основе расширения частотного диапазона колебаний и использования при интерпретации динами_-ческих характеристик волн обеспечила бы существенное повышение разрешающей способности сейсморазведки МОВ и получение детальной информации о распределении физических свойств тонкослоистого разреза. При этом в качестве основных рассматриваются скоростные свойства разреза;
- прогнозирование геологического разреза (ПГР) включает в . себя ряд задач, в том числе задачу прямых поисков нефтегазовых залежей, зон АВПД и других внутрипластовых неоднородностей, задачу детального расчленения разреза по комплексу данных сейсморазведки и промысловой геофизики, задачу стратиграфического анализа сейсмических материалов и т.п. (Авербух А.Г., 1984);
- сейсмостратиграфия или сейсмическая стратиграфия основывается на определении условий осадконакопления отражающих комплексов пород по рисунку сейсмических записей (Сейсмическая стратиграфия, 1982). Сейсмостратиграфический метод комплексно использует новые достижения сейсморазведки, стратиграфии, фаци-ального и формационного анализа осадочных толщ. При этом в качестве задач ставятся задачи определения возраста осадочных отложений, восстановление последовательности осадконакопления, определение вещественного состава и особенностей формирования осадочных толщ. Главная цель практического применения сейсмо-стратиграфии - поиски и картирование неантиклинальных ловушек нефти и газа (Кунин Н.Я., 1983);
- структурно-формационная сейсморазведка, в отличие от структурной, основана на изучении более сложной слоисто-зональной модели среды, выделении и исследовании всей совокупности отражений не только опорных, но и промежуточных, характеризующих внутреннюю структуру естественных сообществ горных пород различного ранга (формационных комплексов, формаций, элемен -тарных ассоциаций слоев осадочных пород) (Хатьянов Ф.И., 1982). Соотношение между этим направлением и сейсмостратиграфией окончательно не установлено, но, по утверждению авторов структурно-формационного направления, оно не подменяет, а использует достижения сейсмостратиграфии.
Обеспечение решения задач по литологическому расчленению отложений в сейсморазведке МОГТ включает следующие основные этапы:
- обработку сейсмической информации и извлечение характерных динамических особенностей сейсмической записи;
- определение по ним свойств среды и собственно интерпретацию.
Такие направления, как сейсмостратиграфия и структурно--формационная сейсморазведка в основном направлены на решение второго этапа и используют весь арсенал средств динамического анализа волнового поля: от самих динамических разрезов до результатов всех трансформация волнового поля в процессе глубокой обработки сейеморазведочных данных МОГТ.
Способы и методики определения и применения динамических характеристик волнового поля можно выделить в два основные класса. К первому относятся те, которые изучают характеристики отдельных границ раздела в среде - дифференциальные способы, ко второму - изучающие достаточно протяженные участки записей, характеризующие значительные интервалы геологического разреза -интегральные способы.
Физическими предпосылками дифференциальных способов являются приуроченность поисковых объектов к отдельным пластам геологического разреза небольшой мощности. Таким условиям наиболее полно удовлетворяют залежи углеводородов (неоднородность мощностью 10-40 м), наличие продукта в которых изменяет акустические параметры пласта и, следовательно, характеристики отраженных от него волн. Динамические характеристики отраженных от пласта волн в основном определяются морфологическими особенностями залежи (форма, ВНК, ГНК, строение краевых частей залежи и т. д.). В наибольшей степени это направление нашло свое воплощение в известной методике "яркого пятна", которая разработана и на протяжении ряда лет применяется для выявления неглубоко расположенных залежей преимущественно в терригенных отложениях. Наиболее хорошие результаты получены при работах на море, но в последнее время появились убедительные примеры на суше, например, в Западной Сибири (Федоровское и Лянторское месторождения). Основными результатами для интерпретации и дальнейших преобразований является динамический разрез и динамические характеристики волновой картины, при этом исследуются отдельные дифференциальные параметры: изменение амплитуды по границе, изменения полярности отражений в зоне смены контакта глина-вода на контакт глина-газ, частотные и амплитудные характеристики по различным частям отраженного импульса и т.п.
Физическими предпосылками интегральных способов исследования характеристик разреза значительной протяженности является то, что наличие в разрезе некоторого аномального объекта может изменить свойства среды в некотором "объеме" сейсмограмм. Этим условиям удовлетворяют в наибольшей степени модели сложных сред, связанных с разуплотненными участками среды, напряженным состоянием горных пород, рассеянием углеводородов, тектоническими нарушениями, рифогенными образованиями. В 9том случае при интерпретации, в основном, используются параметры затухания энергии волн, рассеивающие и поглощающие свойства среды.
Таким образом, при использовании динамических характеристик отраженных волн в сейсморазведке МОГТ литологическое рас членение отражений выполняется на основе динамического разреза ОГТ с сохранением относительных амплитуд с применением принципов сейсмостратиграфии и структурно-формационной сейсморазведки, при определении и дальнейшем преобразовании динамических характеристик записей, направленных на получение информации об акустических и поглощающих свойствах среды.
Далее рассмотрим алгоритмическое и программное обеспечение получения основных результатов при преобразовании данных МОВ-ОГТ, используемых для литологического расчленения отложений.
Определение динамических параметров записей и автоматизированные комплексы вьщеления и классификации аномалий характеристик волновых полей
Такие направления, как сейсмостратиграфия и структурно--формационная сейсморазведка в основном направлены на решение второго этапа и используют весь арсенал средств динамического анализа волнового поля: от самих динамических разрезов до результатов всех трансформация волнового поля в процессе глубокой обработки сейеморазведочных данных МОГТ.
Способы и методики определения и применения динамических характеристик волнового поля можно выделить в два основные класса. К первому относятся те, которые изучают характеристики отдельных границ раздела в среде - дифференциальные способы, ко второму - изучающие достаточно протяженные участки записей, характеризующие значительные интервалы геологического разреза -интегральные способы.
Физическими предпосылками дифференциальных способов являются приуроченность поисковых объектов к отдельным пластам геологического разреза небольшой мощности. Таким условиям наиболее полно удовлетворяют залежи углеводородов (неоднородность мощностью 10-40 м), наличие продукта в которых изменяет акустические параметры пласта и, следовательно, характеристики отраженных от него волн. Динамические характеристики отраженных от пласта волн в основном определяются морфологическими особенностями залежи (форма, ВНК, ГНК, строение краевых частей залежи и т. д.). В наибольшей степени это направление нашло свое воплощение в известной методике "яркого пятна", которая разработана и на протяжении ряда лет применяется для выявления неглубоко расположенных залежей преимущественно в терригенных отложениях. Наиболее хорошие результаты получены при работах на море, но в последнее время появились убедительные примеры на суше, например, в Западной Сибири (Федоровское и Лянторское месторождения). Основными результатами для интерпретации и дальнейших преобразований является динамический разрез и динамические характеристики волновой картины, при этом исследуются отдельные дифференциальные параметры: изменение амплитуды по границе, изменения полярности отражений в зоне смены контакта глина-вода на контакт глина-газ, частотные и амплитудные характеристики по различным частям отраженного импульса и т.п.
Физическими предпосылками интегральных способов исследования характеристик разреза значительной протяженности является то, что наличие в разрезе некоторого аномального объекта может изменить свойства среды в некотором "объеме" сейсмограмм. Этим условиям удовлетворяют в наибольшей степени модели сложных сред, связанных с разуплотненными участками среды, напряженным состоянием горных пород, рассеянием углеводородов, тектоническими нарушениями, рифогенными образованиями. В 9том случае при интерпретации, в основном, используются параметры затухания энергии волн, рассеивающие и поглощающие свойства среды.
Таким образом, при использовании динамических характеристик отраженных волн в сейсморазведке МОГТ литологическое рас членение отражений выполняется на основе динамического разреза ОГТ с сохранением относительных амплитуд с применением принципов сейсмостратиграфии и структурно-формационной сейсморазведки, при определении и дальнейшем преобразовании динамических характеристик записей, направленных на получение информации об акустических и поглощающих свойствах среды.
Далее рассмотрим алгоритмическое и программное обеспечение получения основных результатов при преобразовании данных МОВ-ОГТ, используемых для литологического расчленения отложений.
Исследование динамики отраженных волн при наклонном падении и ее учет при накапливании от ОГТ
Возможность выполнения отдельных этапов обработки на экспедиционных или полевых ВК с последующей передачей материалов для глубокой обработки на региональные ВК предполагает создание геофизического матобеспечения, оптимизированного с учетом специфических особенностей малых ЭВМ. При этом эффективность будет определяться как уменьшением объема оборудования, так и повышением производительности комплексов при массовой обработке сейсмических данных.
Обоснованность же использования знакового или малоразрядного кодирования в таких системах вытекает из того, что в основных процедурах обработки материалов (корреляция вибросейсмических данных, коррекция кинематических и статических поправок, горизонтальное накапливание для получения временных разрезов ОГТ) широко применяется суммирование сигналов. Такая возможность для от -дельных процедур была рассмотрена рядом исследователей и полу -ченные ими результаты рассмотрены в работе / 112 /. Представленные в этом разделе материалы по экспериментальному обоснованию возможности обработки данных в малоразрядной форме были получены при исследовании процедур детальной кинематической и динами -ческой обработки (глава 3) при детальной расшифровке волновых полей, полученных в сложных сейемогеологических условиях.
Все процедуры выполнялись с сейсмическими сигналами, представленными двухбайтными (16-разрядными), полбайтными (4-разрядными) и четвертьбайтными (2разрядными) словами. Преобразование форматов осуществлялось с помощью программы, позволяющей выбирать информацию из одного или нескольких разрядов слова при эквидистантном квантовании записи. При этом четвертьбайтные слова, в частности, представлялись в соответствии с соотношением { + С при S О О при S= О - С при S О, где С - некоторое постоянное число. Анализ скоростей проводился по алгоритму AKVII / 146 /, включающему перебор по вееру скоростных кривых, применяемому к сводному годографу ОГТ на базе, определяемой параметрами осреднения. Были опробованы две базы осреднения годографов ОГТ , равные одной и 12 сейсмограммам ОГТ. Это соответствует накоплению 24 и 288 трасс для получения одного числового значения на результирующем спектре скоростей. Сопоставление полученных данных показало их устойчивость и практическую идентичность. В качестве примера на рис. 8 и 9 приведены спектры скоростей и энергограммы, полученные при полноразрядном и малоразрядном (четвертьбайтном) кодировании данных. На рис. 10 показаны графики зависимостей \j огт = f (tg )., построенные по материалам, представленным на рис.8 и 9. Они показывают практически равенство определенных значений скоростей.
Коррекция статических поправок выполнялась по алгоритму SATA1J / 146 /, основу которого составляют: получение суммарных разрезов, подобранных по общим точкам возбуждения (ОТВ), приема (ОТП) и глубинным (ОГТ), а также расчет функций взаимной корреляции (ФВК) между различными комбинациями трасс. По временным сдвигам между максимумами ФВК и результатам их осреднений определялись оценки статических поправок. Они были определены по профилю протяженностью 462 точки ОГТ. Вычисление расхождений между оценками поправок, расчитанных по полноразрядным и малоразрядным данным, дали величину среднеквадратического отклонения 6 = 0,98 мс. При этом на 231 точке различия в оценках поправок были нулевыми, на 171 точке они равнялись 1мс, на 49 - 2 мс и только на II точках они превышали 2 мс. Возможность выделения амплитудных аномалий волн (ярких пятен) при малоразрядном кодировании была оценена по профилю, проходящему через нефтегазовое месторождение. На рис. 12 и 13 приведены разрезы ОГТ, полученные при суммировании двухбайтных и полбайтных данных, на котором нефтегазовая залежь контролируется ярким пятном. Из разрезов видно, что она выделяется достаточно уверенно при суммировании малоразрядных исходных данных. Однако этот вывод справедлив только при анализе записи вдоль горизонта. Очевидно, что дифференциальные методы анализа динамики вдоль трассы, например, псевдоакустический каротаж не могут быть использованы на таких материалах. Это связано, в частности с тем, что в начальной части разреза динамика записи при разных способах кодирования существенно отличается, что определяется незначительной и переменной степенью накапливания в области мьютинга.
На рис.14 показаны графики значений сигнал/помеха, определенных в характерных точках профиля и в различных временных интервалах разреза. Оценка соотношений сигнал/помеха производилась программой, алгоритм которой основан на вычислении корреляционных функций / 121 /
Построение обобщенных технологических схем этапов обеспечения изучения динамики волн
Уменьшение диапазона углов определяется кодом образования кратных волн. В частности, отличие диапазона углов падения для однократной и соответствующей ей двухкратной волн будет в 2 раза. Для реально применяемых систем наблюдений и изучаемых типов сред это означает то, что интенсивность кратной волны практически не будет изменяться на локальных базах анализа. Это свойство позволяет использовать относительные соотношения интенсивности этих двух волн для отбраковки ложных аномалий в изменениях интенсивности от расстояния взрыв-прибор.
Для распознавания природы и кода кратных волн применяется вертикальное сейсмическое профилирование ВСП, обработанное комплексом программ, используемых и при обработке данных наземных наблюдений / 44 /. Однако, проведеншисследований ВСП ограничивается отсутствием скважин. В этом случае применяется методика совместного использования сейсмограмм 6ГТ, вертикальных спектров скоростей и синтетического ВСП / 71 /. При этом сейсмограмма ОГТ и вертикальные спектры скоростей (величина скоростей и их энергетические оценки) используются на первой стадии для построения начального приближения модели строения среды, по которой выполняется расчет синтетического поля ВСП по алгоритму, описанному в работе / 151 /. При дальнейшем итеративном изменении параметров первоначальной модели производится как ее уточнение, так и расшифровка экспериментального волнового поля на сейсмограммах ОГТ и параметров волн на вер тикальных спектрах скоростей (рис. 19).
При этом практически могут быть использованы только основные типы кратных волн, для которых реально определить их код образования и выделить на фоне помех / 48 /.
Скорректированные данные могут поступать на интерпретацию, в процессе которой вьшолняется классификация сред по литологии, основу для которой могут составлять априорные сведения о сейсмологии района работ,
Построение окончательного динамического разреза с сохранением относительных амплитуд ДРС0А-0К также производится с учетом угловых зависимостей интенсивности отражений. При этом основным принципом является то, что соотношения амплитуд ДРС0А-0К должны соответствовать коэффициентам отражения при нормальном падении волны на каждую отражающую границу раздела сред.
Анализ результатов, полученных в пункте 7), проводится по графикам изменения интенсивностей вдоль динамических годографов трасс сейсмограмм ОГТ А ( ь ) или энергетических оценок Е ( I ) вертикальных спектров скоростей. Практически все кривые для реальных случаев строения сред характеризуются горизонтальной прямой от ь = 0 до некоторого п , после которого значения интенсивности изменяются. В том случае, если изменение интенсивности отражении трасс, для которых 1 где vz - общая длина годографа ОГТ, превышает некоторый заданный порог А а ( I ) или Еа ( Ь ), то производится компенсация угловой зависимости интенсивности отражений. Выбор порога А а ( I ) или Е а ( I ) выбирается в зависимости от сейсмогеологии района исследований и поставленных задач при последующей обработке динамического разреза ДРСОА. Отметим, что, например, такое преобразование динамического разреза как псевдоакустический каротаж может давать значительные ложные аномалии при искаженном соотношении амплитуд. При визуальном качественном анализе динамического разреза требования к соотношению амплитуд, естественно, менее жесткие.
Компенсация угловой зависимости интенсивности отражений производится двумя способами.
I. При достаточно надежном поведении графиков А ( " ) и/или Е ( I ), допускающем их аппроксимацию некоторой кривой, компенсация угловой зависимости производится введением аподизационных множителей, изменяющихся в зависимости от расстояния взрьв-прибор. Наиболее эффективным и реально применимым на практике является масштабирование отражений на переменные вдоль динамического годографа ОГТ множители, приводящие значения А ( I ) и/или Е ( Ь ) при ь ш к значениям этих величин при t - la . В этом случае множитель на расстоянии Vi L и. определяется как при аппроксимации изменения интенсивности прямой линией. Величина Z m принимается равной единице.
2. В других случаях производится полное устранение временных интервалов трасс из схемы накапливания по ОГТ - динамический мьютинг. При таком подходе из-за переменного числа суммарных трасс может нарушиться соотношение выходных амплитуд. В связи с этим, при масштабировании учитывается число трасс, реально участвующих в суммировании при дальнейшем построении окончатель ного динамического разреза с сохранением относительных амплитуд ДРСОА-ОК.
Исследование возможности использования динамических характеристик отраженных волн при поисках и изучении рифогенных объектов в Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции
Используемое алгоритмическое и программное обеспечение лито-логического расчленения отложений по .динамическим параметрам отраженных волн направлено на выявление тонких эффектов, связанных с поисковым объектом. Сложность задачи и одновременная упрощенность модели, положенная в основу алгоритмов, требуют соблюдения ряда требований, рассмотренных в обзорной работе автора / 87 /, при выполнении различных этапов работ, в чаотности, кинематической обработки, учета объемного строения среды, моделирования волновых полей, технологического обеспечения. Наиболее важным представляется этап кинематической обработки, определяющий эффективность после.дующей динамической обработки.
Кинематическая обработка при изучении динамики волн определяется достаточно высокими требованиями к различного рода поправок и основное назначение ее заключается в: повышении отношения сигнал/помеха на основе итеративного выбора параметров программ анализа и коррекции статических и кинематических поправок, фильтраций, вычитания волн-помех; в выборе рациональной визуализации результатов обработки и т.п. Кинематическая обработка на ЭВМ включает два основных этапа: типовой и детальный (рис. 20). Типовая кинематическая обработка реализует следующую последовательность процедур (рис. 24 ).
Препроцессинг предусматривает (блок I, рис.24): демультиплексирование записей; формирование заголовкой входных трасс, сортировку трасс по ОГТ. Информация записывается на МЯ. С целью оценки качества первичного материала и его последующей реакции после регулировки амплитуд осуществляется вывод сейсмограмм на графопостроителе (плоттере).
Предварительное суммирование по ОГТ (блок 3, рис.24) обеспечивает отбор трасс по разным признакам и равночувствитель-ное суммирование. В зависимости от уровня нерегулярных помех применяется различный резким нормирования суммарных трасс. Перед суммированием проводится редакция записей, ввод априорных статических поправок СТП, обратная фильтрация, выравнивание амплитуд, ввод априорных кинематических поправок КШІ. Результат суммирования воспроизводится на плоттере. Информация, полученная до суммирования (перед вводом КНП), записывается на МЛ2 и используется в дальнейшем .для анализа скоростей и окончательного суммирования.
Выбор параметров предварительной обработки (блок 2, рис,24) проводится по участку профиля на основе использования исходных данных (ЖЕ) и применения последовательности программ, описанных ниже. Оценка осуществляется по суммарным разрезам ОГТ.
Программа одноканальной полосовой фильтрации, используя рассчитанные операторы, выполняет во временной области нульфазо-вую полосовую, режекторную, низко- и высокочастотную фильтрации, которые могут быть переменными по t и X .
С целью повышения соотношения сигнал/помеха, а также уменьшения периода колебаний применяются процедура обратной фильтрации (деконволюции), Программа выполняет расчет оператора обратного фильтра и свертывает с ним трассу. Все основные параметры деконволюции (окна расчета и применения оператора, параметр регуляризации) могут быть заданы переменными по t и х .
Методика выбора параметров обратной фильтрации (деконволюции) заключается в переборе значений окна анализа ( W , в мс), величины оператора ( L» , в мс), параметра.регуляризации ( г ),
Анализ скоростей ОГТ (блоки 2,5, рис.24) осуществляется различными способами (используется МЛ2): получением вертикальных спектров скоростей, перебором постоянных значений скоростей и зависимостей скоростей от времени.
Отличительной особенностью анализа скоростей при дальнейшем изучении динамики волн является необходимость увеличения количества анализов скоростей на перспективных участках, в также более дискретный перебор скоростей на нескольких фильтрациях. В целом анализ скоростей осуществляется .для уточнения закономерностей изменения скорости от времени, последующего расчета кинематических поправок.
Комплекс программ учета кинематических поправок (КнП) осу 134. ществляет их расчет и ввод. Исходными данными для расчета КиП являются зависимости V огт ( t ), определенные в характерных участках профиля.
Окончательное суммирование по ОГТ (блок 6, рис.24) предусматривает: использование информации-, записанной на МЛ2, с последующим вводом окончательных данных .для редакции; оптимальных КиП; автоматическую коррекцию СтП; суммирование по 0IT с выводом разреза на плоттере.
Выбор параметров и проведение оптимальной фильтрации (блок 7,8, рис.24) включает перебор параметров полосовой фильтрации и многоканальной фильтрации, которая выполняет когерентную фильтрацию разреза ОГТ на основе алгоритма нелинейного взвешивания трасс и их последующего суммирования / 146 /.
Детальная кинематическая обработка / рис.25 / в зависимости от поставленных задач направлена на улучшение прослеживания осей синфазности и определение кинематических параметров волн, используемых в дальнейшем.
