Методика учета влияния верхней части разреза при обработке данных трехмерной наземной сейсморазведки (в условиях Западной Сибири) (1103507), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Далее полученные из различныхразностныхгодографовпоправкиусреднялись.Этотподходнесовершененсостатистической точки зрения: процедура образования разностей времен вдвое увеличиваетдисперсию шума их определения, а сравнительно простое описание разностного годографатребует использования только малых удалений, что также ухудшает статистический эффект(Карапыш 1981, Глоговский В.М. 1981).Указанныенедостатки подхода заставили вести поиск посозданию болеесовершенных алгоритмов. В 1968 г.
Hileman предложил метод, послуживший отправнойточкой основного направления разработки проблемы коррекции статических поправок,6который успешно развивается и в настоящее время. Его идея заключалась в том, что длякаждой трассы временной сдвиг интерпретировался как сумма статических поправок запунктвзрываи пунктприема.Временныесдвигивпределах годографаОГТаппроксимировались параболой, при этом любые отклонения связывались с остаточнымикинематическимипоправками.Этобылопервымприменениемтакназываемогоповерхностно-согласованного подхода.Исследованию данного подхода для коррекции приповерхностных аномалийпосвящено большое количество работ (Глоговский 1983, Гольдин 1975, Козырев 1975,Щварцман 1978, Карапыш 1981, Taner 1974, Wiggins 1976). В результате данныхисследований в качестве основного автором был выбран подход, основанный на четырехфакторной модели.
Спектр зарегистрированного сигнала можно представить в следующемвиде:Fnm(ω)=S n(ω)Rm(ω)Ck(ω)Dl(ω)(1)где k= 1/2(m+n) и l = m-n. Fnm – спектр зарегистрированной трассы, Sn(ω)– спектр влиянияисточника, Rm(ω)– спектр влияния приемника,Ck(ω) – структурный фактор, Dl(ω)– факторудаления источник-приемник. Для каждой сейсмической трассы можно записать выражение(1), в результате чего получится система уравнений, состоящая из m*n трасс-уравнений иm+n+k+l неизвестных. Для современных 3D съемок количество сейсмотрасс составляетдесятки и сотни миллионов, а количество неизвестных ограничивается несколькимимиллионами.Уравнение (1) представлено в мультипликативной форме (которая соответствуетсвёрточной форме во временной области), что не очень удобно для решения.
Еслипрологарифмировать обе части уравнения, оно приобретет следующий вид:lnFnm(ω)= lnS n(ω) + lnRm(ω) + lnCk(ω) + lnDl(ω)(2)В большинстве случаев на практике не вычисляют полные частотно-зависимыехарактеристики отдельных факторов, обусловливающих влияние ВЧР. Поверхностносогласованные фазовые сдвиги учитывают при обработке введением обычных статическихвременных сдвигов, которые представляют линейные фазовые поправки в частотной области.Амплитудные поправки вычисляют как среднее значение амплитудного спектра. Коррекциясреднего значения амплитудного спектра соответствует произведению сейсмической трассыи полученного скаляра во временной области.
Это эквивалентно прибавлению константы клогарифмуамплитудногоспектра.Прирешенииполученныхсистемуравненийрассчитывают поправки за пункты взрыва и, если необходимо, за удаление источникприемник.Полноерешениесистемы(2)называютповерхностно-согласованнойдеконволюцией. Как показывает практика, более корректное решение задачи получаетсяпутем независимого рассмотрения амплитудного и статического факторов (Сысоев, 2012).Как известно, подобно разложению колебаний во временной области, графикиспектральных искажений, связанных с ВЧР, можно представить как набор пространственночастотных компонент (Козырев 2003). Частотные составляющие делят обычно на тридиапазона относительно длины расстановки: короткопериодный – от 0 до 0.5 длины;среднепериодный - от 0.5 до 2-х длин; длиннопериодный - от 2-х и более длин расстановки.Уравнение (2) записывается для каждой сейсмотрассы, в результате чего получаетсясистема уравнений, состоящая из m*n трасс-уравнений и m+n+k+l неизвестных.
Припроведении современных работ 3D количество трасс составляет десяток и сотен миллионов.При этом количество неизвестных источников, приемников, удалений и точек ОГТсоставляет миллионы. Таким образом, на основании (2) получается переопределеннаясистема уравнений. Традиционным способом решения таких систем является методнаименьших квадратов. Как показано в целом ряде работ (Гольдин 1975, Глоговский 1983,Шварцман 1978, Taner 1974, Wiggins 1976), данный подход позволяет определятькороткопериодную и среднепериодную составляющую искажений, однако при увеличениипространственного периода аномалии значительно падает точность данного метода.
Ещеодин недостаток этого метода заключается в том, что необходимо иметь оценку левой частисистем уравнений 1-2 (спектры, времена, амплитуды), которая часто искажена ввидубольшого количества помех. Кроме того, четырехфакторная модель является наиболееприближенной к строению ВЧР. На зарегистрированный спектр трассы могут влиять идругие факторы. Поэтому на практике часто рассматриваются независимо три задачи:коррекция статических поправок, коррекция амплитуд и коррекция спектра.Для того, чтобы обойти недостатки метода на основе подхода (1) – (2), при расчетестатических поправок используют ряд альтернативных подходов: метод максимизацииэнергии суммотрассы ОГТ, предложенный впервые Claerbout (1985); группа методов наоснове первых вступлений головных (рефрагированных) волн в первых вступленияхсейсмограмм общей точки взрыва (ОТВ) (Hampson, 1984); учет аномалий скоростейсуммирования Vогт (Козырев, 1982); метод интерактивной коррекции статических поправок(Козырев, 2003).
Исправления формы сигнала и амплитуды коррекции на основе факторногоразложения спектра сигнала (1) – (2) на данный момент является практически единственнымиспользуемым методом.Вычисление статических поправок для 2D и 3D данных принципиально ничем неотличается. Существует ряд модификаций системы (1) (Galbraith 1995;Schultz 1984; Мешбей1988), однако данные подходы обладают такими же ограничениями и недостатками. Можно8выделить технологию интерактивной коррекции статических поправок с использованиемпространственных зафиксированных баз суммирования, что делает возможным реализациюинтерактивного подхода в случае 3D данных (Коротков, 2011).Помимо искажения спектра отраженных волн, неоднородное строение ВЧР являетсяисточником большого количества волн-помех, интерференция с которыми значительноискажает амплитуды и частоты однократно отраженных волн на суммарных разрезах.
Внезависимости от типа помех большинство методов их подавления основано на преобразованииданных в другие области, где возможно успешное разделение сигнала и помехи.Рассмотрим шумоподавление на примере поверхностных волн и преобразованияФурье. Для волн другого типа и других преобразований получаются схожие результаты.Эффективность применения шумоподавления зависит от того, каким образом выборка трассотражает поведение шума и полезного сигнала.
Для успешного шумоподавления сприменением двумерного преобразования Фурье необходимо, чтобы выборка трасспредставляласобойнаборданных,вкоторомотсутствуетэффектналоженияпространственных частот, и данные представлены на равномерной пространственной сетке.Придостаточнойпространственнойдискретизацииповерхностногошумаопределенного частотного состава можно подавить волны данного типа путем мьютинга в FK области соответствующей части спектра и последующего обратного преобразования в X-Tобласть. Кроме того, стоит отметить, что в случае 2D съемок практически все выборкиобладают достаточно равномерной пространственной дискретизацией для подавления шума.В случае отличия годографа во временной области от линейного он так же отличаетсяот линейного и в частотной области.
Именно поэтому затруднено подавление тех волн-помех,годограф которых описывается кривыми большего порядка на основании преобразованияФурье.В случае 3D наземных съемок наибольшее распространение получила центральносимметричная(крестовая)системанаблюдений.Дляданнойсистемыхарактерноперпендикулярное расположение линий приема и линий возбуждения на выборках ОТВ,ОТП (общей точки приема), ОГТ (общей глубинной точки) и РУ (равных удалений).Подавление волн-помех на основании двухмерного преобразования Фурье не будет даватьоптимальных результатов в силу того, что годографы волн поверхностного шума выглядяткак различные сечения конуса поверхностного шума и представляют собой гиперболы илипроявляются как случайный шум, то есть значительным образом отличаются от линейного(Dunkin 1971).Использование трёхмерных фильтров для подавления шума с использованиемвыборок ОТВ, ОТП, ОГТ, РУ затруднено вследствие значительного расстояния междутрассами и, как следствие, значительного пространственного аляйсинга (Yilmaz 2001).
Донедавнего времени областью применения трехмерных фильтров были суммарные кубы ОГТ,в которых расстояние между трассами соответствует расстоянию между ОГТ.Основным методом подавления случайного шума является применение различныхдвух- и трехмерных пространственных фильтров, основанных на когерентности сигнала ввыбранном пространственно-временном окне и вычитающих шум на основе той или инойпространственной оценки сигнала (медианная фильтрация, фильтрация по динамическомуотношению сигнал/шум, F-XY деконволюция и т.д.).
По аналогии с подавлением когерентныхволн-помех, результат шумоподавления зависит от выборки, по которой проводитсяшумоподавление.Глава 2. Основные выборки данных 3D наземной сейсморазведки.Во второй главе проведен анализ выборок данных в случае двумерной съемки.Проведен анализтрехмерных съемок. Выбраны основные параметры и характерные«классические» выборки данных 3D. Введены специфические выборки данных, характерныетолько для наземных крестовых съемок 3D.Зарегистрированное на поверхности волновое поле рассматривают как зависимое отпространственных координат позиций источника и приемника, а также времени A=A(x,y,t).Выборкой волнового поля назовем все те сейсмические трассы из общего набора А,которые задают, используя определенные математические законы изменения координат х и у.На практике число применяемых законов достаточно ограничено, что обусловленофизической рациональностью полученных выборок.При проведении двумерной съемки вдоль профиля дискретизации подвергают тринезависимые переменные: положение источника (хs), приемника (хr) и время (t), т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
