Основные задачи цифровой обработки данных

Основные задачи цифровой обработки данных МОГТ При построении сейсмического разреза суммированием по выборке ОСТ в неявном виде сделано множество допущений. Основные допущения сводятся к следующему: 1. Амплитуда падающей сейсмической волны постоянна на всем пути своего распространения. 2. Наблюдения выполнены на постоянном гипсометрическом уровне. В реальной ситуации наблюдения выполняются на переменном уровне дневной поверхности. 3. Волновое поле представлено только волнами, однократно отраженными от границ раздела. 4. Игнорируется вертикальная и латеральная неоднородность среды. 5. Сейсмический разрез представляет коэффициенты отражения в масштабе вертикального времени. Для пересчета в глубинный масштаб необходимо определить соответствие между вертикальными временами и глубинами отражений – определить скоростную модель среды.

Временной разрез отображает распределение геологических границ во временном масштабе Как выполнить моделирование временного разреза? Зададим по скважинным данным кривые плотности и скорости и рассчитаем кривые коэффициентов отражения Рассчитаем функцию средней скорости и преобразуем кривые во временной масштаб. Получим временной сейсмический разрез – отклик среды на единичный импульс (разрез импульсной характеристики среды). Чем наш разрез отличается от временного разреза, полученного суммированием реальных данных?

Расчет трассы коэффициентов отражения - реакции среды на единичный импульс (импульсной характеристики среды)

В реальной ситуации невозможно реализовать единичный импульс. Необходимо учесть влияние импульса возбуждения. Влияние импульса описывается уравнением свертки.

В результате свертки разрез коэффициентов отражения преобразуется в разрез амплитуд. Для преобразования разреза амплитуд в разрез коэфф. отражения нужно привести сигнал к единичному импульсу Деконволюция

В результате геометрического расхождения фронта волны амплитуда сигнала зависит от радиуса фронта. Этот эффект необходимо устранять в процессе обработки.

Влияние поверхностных условий приводит к нестабильности условий возбуждения и приема. (серия сейсмограмм ОПВ по профилю)

В модель волнового поля необходимо ввести параметры описывающие условия возбуждения и регистрации. На основе решения системы уравнения определить параметры источников и приемников: Рассчитать для каждой трассы обратные фильтры: Выполнить фильтрацию трасс обратными фильтрами:

Результат обратной фильтрации (деконволюции) а) устраняется нестабильность условий возбуждения и приема. б) выравнивается спектр сигнала (сжатие по времени)

Искажение кинематики отраженных волн Искажения годографов отраженных волн обусловлены неоднородностью ВЧР

Цифровая обработка данных МОГТ (МОСТ) основывается на уравнении годографа однородной (в пределах апертуры наблюдения) среды: Поскольку неоднородности ВЧР не могут быть вписаны в модель однородной среды, то последние определяются дополнительной составляющей временного поля. Возникает задача учета структурно- скоростных неоднородностей ВЧР

Две различные модели среды (а, б) имеют близкую по форме функцию вертикального времени отраженной волны. Вывод: для корректного изображения среды необходимо учитывать неоднородности верхней части разреза.

Этот пример характеризует сложность проблемы учета неоднородности ВЧР.

Рассматриваются типы неоднородностей ВЧР: 1. Зона малых скоростей (ЗМС). 2. Переменный рельеф поверхности наблюдений. 3. Погруженные неоднородности типа многолетнемерзлых пород.

Влияние зоны малых скоростей (ЗМС) компенсируется «статическими поправками» a(x), b(x)

Микросейсмокаротаж (МСК) проводится с целью изучения зоны малых скоростей

Расчет статических поправок при различном положении заряда относительно подошвы ЗМС.

Фрагменты временных разрезов с различными вариантами расчета априорной статики: а) по скважинным данным; б) по преломленной волне; б) комбинированным способом.

Погруженные неоднородности типа ММП

Фрагмент сейсмограммы ОПВ в зоне развития ММП.

Компенсация неоднородности типа ВЧР а – статика за рельеф; б - за ЗМС; в - после замещения ММП; г - после автоматической коррекции статики и кинематики.

Ввод статических поправок реализуется сдвигом трасс. Различаем: Априорные поправки. Корректирующие поправки определяются автоматически

Компенсация неоднородностей ВЧР Сечение куба временных разрезов по inline 70 до (слева) и после (справа) коррекции статических и кинематических поправок.

Сопоставление фрагментов временных разреза по профилю 035487 разных лет обработки ; а –обработка 1987 года, б – обработка 2007 года

Automatic correction of Residual Statics and MNO Автоматическая коррекция статических и кинематических поправок Фрагмент временного разреза до (А) и после (В, С) коррекции. Fragments of time section : A - before correction; B - after the first stage of correction; C - after the second stage of correction.

Коррекция статических и кинематических поправок Фрагмент куба временных разрезов по inline 180 до (слева) и после коррекции статических и кинематических поправок (справа)

Коррекция статических и кинематических поправок Фрагмент куба

Скоростной анализ (подбор скоростной модели суммирования) Предположим, что форма и амплитуда отраженного сигнала не меняется с удалением. Пусть на времени t 0 существует отраженная волна с неизвестной скоростью. Необходимо оценить скорость волны при условии, что значение скорости лежит в интервале (V 1, V 2). Правильное определение скорости обеспечивает расчет «нормального» годографа ОГТ, который совпадает с осью синфазности волны (проходит по характерной особенности сигналов: минимуму, максимуму и пр. ). Тем самым, на линиях суммирования, обеспечивается постоянное значение амплитуды сигнала.

Оператор скоростного анализ

Горизонтальный скоростной анализ Расчет скоростных спектров выполняется вдоль заданной линии горизонта t 0(x)

Сканирование скоростей 1. Задается диапазон изменения скоростей и шаг перебора. 2. Задаются участки профиля. 3. Для каждого значения скорости выполняется суммирование с постоянным значением скорости.

А –спектры скоростей; Б –суперсейсмограмма; В –суммы с текущей функцией скоростей; Г – панель перелистывания сумм с изменяющимися функциями скоростей; Д – панель сканирования скоростей

Суперсейсмограммы ОГТ Для повышения точности измерений скоростной анализ выполняют, как правило, по нескольким соседним выборкам трасс ОГТ. Термин «суперсейсмограмма» используется для обозначения таких выборок.