ВКР: Использование параметра затухания спектра волнового поля для геологической интерпретации

АННОТАЦИЯ



Целью работы является оценка применимости параметра затухания спектра волнового поля при геологической интерпретации.
В данном исследовании на модельных данных были рассмотрены основные методы изучения спектрального состава волнового поля – оконное преобразование Фурье, непрерывное вейвлет-преобразование и оптимизационные подходы. По результатам проведенных исследований показана эффективность применения оптимизационной методики для решения задачи детальной оценки спектра сейсмических данных. Информация о реальном распределении энергии по частотам может быть использована для получения новых атрибутов, связанных с анализом изменения спектра сейсмическойтрассы. В работе рассмотрены атрибуты доминантных частот и параметра затухания спектра волнового поля. Информация о спектральном составе может быть применена на дальнейших этапах геологической интерпретации.
Алгоритмы спектрального анализа и расчёта частотных атрибутов реализованы в виде кода-Python.Тестирование алгоритмов осуществлялось на модельных и реальных данных.
Выпускная квалификационная работа выполнена в объеме 50 страниц, в структуру входят введение, 3 основные главы, заключение и список использованных источников. Работа включает 31 рисунок, 7 таблиц и 13 формул.
Ключевые слова: сейсморазведка, динамическая интерпретация, спектральный анализ, динамический спектр, преобразование Фурье, вейвлет-преобразование, оптимизационные подходы, аппроксимация сейсмической трассы, доминантные частоты, параметр затухания.


ABSTRACT



The aim of the work is to assess the applicability of the attenuation parameter of the wave field spectrum in geological interpretation.
In this study, the main methods for studying the spectral composition of the wave field such as the Short-time Fourier transform (STFT), continuous wavelet transform (CWT) and optimization approaches were considered on the model data. The results of the study indicate

the effectiveness of the optimization technique for a detailed assessment of the spectrum of seismic data. Information about the real distribution of energy by frequencies can be used to create new attributes related to the analysis ofchanges in the spectrum of the seismic trace. The work considers the attributes of dominant frequencies and theattenuation parameter of the wave field spectrum. Information about the spectral composition can be used at further stages of geological interpretation.
The algorithms of spectral analysis and calculation of frequency attributes are realized in the form of Python code. The algorithms were tested on model and real data.
The final qualifying work was completed in the volume of 50 pages, the structure includes an introduction, 3 main chapters, a conclusion and reference list. The work includes 31 figures, 7 tables and 13 formulas.
Keywords: seismic exploration, dynamic interpretation, spectral analysis, dynamic spectrum, Fouriertransform, wavelet transform, optimization approaches, approximation of the seismic trace, dominant frequencies, attenuation parameter.

СОДЕРЖАНИЕ




ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................... 5
1 ТЕОРИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ МЕТОДОВ............................................................................ 7
1.1 Преобразование Фурье................................................................................................... 7
1.2 Вейвлет-анализ................................................................................................................ 9
1.3 Оптимизационные алгоритмы..................................................................................... 10
2 ИЗУЧЕНИЕ МОДЕЛЬНЫХ ДАННЫХ............................................................................. 16
2.1 Создание модельной сейсмической трассы................................................................ 16
2.2 Оценка восстановления спектра сейсмической трассы............................................. 20
2.3 Оценка восстановления доминантной частоты.......................................................... 23

• ТЕСТИРОВАНИЕ НА РЕАЛЬНЫХ ДАННЫХ............................................................... 28

3.1 Месторождение Еты-Пуровское.................................................................................. 28
3.1.1 Геолого-геофизическая характеристика района исследования.......................... 28
3.1.2 Тестирование алгоритма........................................................................................ 29
3.2 Верхнесалымское месторождение............................................................................... 32
3.2.1 Геолого-геофизическая характеристика района исследования.......................... 32
3.2.2 Тестирование алгоритма........................................................................................ 34
3.3 Нижне-Лугинецкое и Западно-Лугинецкое месторождения..................................... 43
3.3.1 Геолого-геофизическая характеристика района исследования.......................... 43
3.3.2 Тестирование алгоритма........................................................................................ 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................................................................................................................... 47
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ............................................................... 49

ВВЕДЕНИЕ



В современной сейсморазведке использование спектральной информации для изучения свойств и строения пластов находит все большее применение. В случае изучения геологического строения специалистов интересует не только спектральный состав записи, но и его изменение во времени, то есть динамическое распределение энергии волнового поля по частотам.
Одним из подходов к анализу результатов спектральных преобразований является комплексное изучение изменений частотно-временного спектра. Реальные насыщенные флюидом пористые среды являются поглощающими. В геологической среде сейсмический сигнал теряет часть энергии в следствие неупругого поглощения – движения жидкости в поровом пространстве, трения и нагрева. Измерение сейсмического затухания давно предлагается как метод определения флюидов и зон с повышенной проницаемостью. Параметр затухания представляет собой частотно- зависимую функцию изменения динамического спектра волнового поля. Данный параметр позволяет получить информацию о строении