Методика учета влияния верхней части разреза при обработке данных трехмерной наземной сейсморазведки (в условиях Западной Сибири) (1103507), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Тогда (3) примет следующий вид:(4)где:– координата средней точки;–половинаудаления “источник-приемник”;Основная идея предлагаемого подхода состоит в том, что при переходе в областьпространственных частот выражение (3) преобразуется в следующее:(5)14(6)В результате этого вместо громоздкой системы уравнений (4) для каждойпространственной частоты k получаем свою систему гораздо меньшего порядка (равногоколичеству представительных выборок равных удалений, то есть средней кратностисейсмической съемки), не связанную с другими.Система наблюдений 3D.

Обобщение определяющих уравнений для случая наземныхплощадных сейсмических наблюдений не вызывает принципиальных трудностей. Удаления икоординаты ОГТ, а также пространственное волновое число становятся векторнымивеличинами. Трехфакторная модель (4) в области частот в этом случае описываетсяследующим уравнением:(7)Однакона сегодняшний день практическиевозможности непосредственногоприменения данного подхода весьма ограничены. Связанно это с тем, что большинствосъемок 3D характеризуются очень малой плотностью трасс.

Поэтому кубы равных удалений,как показано в главе 2, при фиксированном азимуте характеризуются очень большим шагомпространственной дискретизации. Для предотвращения эффекта наложения частот, передприменением данного метода необходимо учесть коротко- и среднепериодные составляющиестатических поправок. Другой проблемой, осложняющей работу с реальными данными,является нерегулярность систем наблюдений, заключающаяся в произвольной формеполигона, ограничивающего участок съемки, неравномерное распределение кратности поплощади и т.д.

На первый взгляд, все это должно приводить к тому, что в рассматриваемойпостановке задача практически не будет решаться. Однако это не так, ипри удачнойпараметризации результаты могут быть получены даже для таких съемок. Одной из наиболееэффективных, как показано выше, является параметризация cross-spread. Для простотырассмотрим трехфакторную модель, тогда выражение (4) в случае 3D съемок сиспользованием параметризации cross-spread примет вид:(8)(9)Поскольку оба полученных уравнения имеют одинаковый вид, рассмотрим далеепервое из них, опуская индексы при переменных. Выполняя двумерное преобразованиеФурье по координате выборки cross-spread, получаем:(10)На первый взгляд, данное уравнение отличается от (7) только наличием фазовогомножителя.

Однако его левая часть соответствует выборке cross-spread, а не точке ОГТ, тоесть пространственная сетка, по которой выполняется преобразование Фурье, является болеередкой. За счет того, что средние точки выборок cross-spread характеризуются большимпространственным шагом дискретизации, чем точки ОГТ, из этих выборок удастсясформировать наборы данных, характеризующиеся примерно одинаковым вектором , безпропусков, покрывающих всю площадь.Типичная центрально-симметричная расстановка имеет одинаковый шаг междулиниями приемников и линиями источников, равный 300 м. Шаг между источниками иприемниками - 50 м.

Стандартный размер бина ОГТ для такой расстановки равен 25х25 м.При этом шаг пространственной дискретизации для выборок cross-spread первого родасоставит 300х300 м, а для выборки второго рода - 50х50 м. Выборки первого типа можноиспользовать для определения низкочастотных компонент статических поправок, а второготипа - для среднечастотных. Преимущество выборок второго типа (и, особенно, первого)перед выборками ОГТ заключается в их более высокой кратности.

Таким образом, один извозможных сценариев решения задачи для неплотных систем наблюдения 3D можетвыглядеть так:На первом этапе выполняется расчет координат центров cross-spread и бинирование lвектора, а так же расчет времен прихода отражений, например методом корреляции свнешней моделью.Второй этап – получение выборки фиксированного l-вектора, отвечающего центрамcross-spread первого или второго рода. После получения выборок l-вектора выполнение быстрого преобразования Фурье по пространственным координатам.Третий этап – независимый расчет пространственных спектров,идлякаждой пространственной частоты.Четвертый этап – полосовая фильтрация спектров, отвечающих статическимпоправкам за источники и приемники.

Характер фильтра может быть анизотропным –разные периоды пропускания или подавления при разных направленияхИсточник ссылки не найден.,Ошибка!Ошибка! Источник ссылки не найден., приэллиптическом характере интерполяции. Для уменьшения эффекта Гиббса зонаперепада крутизны фильтра сглаживается окном Хэмминга.На пятом этапе выполняется обратное преобразование Фурье отфильтрованныхспектровииз- Ошибка! Источник ссылки не найден.вобласть.

Для получения окончательных статических поправок рассчитанные картыинтерполируются с сетки центров cross-spread на сетку соответственно источников иприемников.16Пункты 1-3 являются наиболее вычислительно затратными, при этом они, по сути,являются подготовительными. Основные результаты получаются на этапах 4-5. Это создаетоснования для использования данной методики в интерактивном режиме. Кроме того,решение в частотной области позволяет выполнять напрямую обращение матриц методомнаименьших квадратов в отличие от итеративного метода Гаусса-Зейделя, которыйиспользуется для решения системы (3) в пространственной области.

Как показано в работе(Шварцман 1978), предлагаемый подход ведет к повышению точности и устойчивостиполученного решения.Преимущество параметризации cross-spread перед выборками ОТВ и ОТП для такоготипа расстановок заключается в их более равномерной пространственной дискретизации.Так, для рассматриваемого примера, в случае выбора в качестве независимых координатпары ОТВ-удаление, пространственная ячейка характеризовалась бы размерами 300х50 м.Кроме того, при проведении наземных работ положения пунктов взрыва часто значительносмещены, что создает трудности для реализации пространственного преобразования Фурье иискажает полученные спектры (Zwartjes 2007).Задача определения статических поправок полностью эквивалентнапроблемекоррекции амплитуд сейсмической записи за поверхностные условия.

Отличия заключаютсялишь в том, что вместо времен прихода в левой части уравнения (3) расположены логарифмыамплитуд отраженной волны. Вектор неизвестных при этом содержит логарифмыкорректирующих множителей, отвечающие поверхностным позициям источников иприемников, фактору удаления, а также “глубинному” фактору. Переходя в областьпространственных частот, получаем выражение:(11)Вводя частотную зависимость в выражение (11), получим следующее соотношение длякоррекции амплитудного спектра отраженных волн за поверхностные условия:(12)Решение систем уравнений (6), (10), (11), (12) можно получить методом наименьшихквадратов. Анализ показывает, что решение, полученное на основе данного подхода, имеетструктуру, близкую к решению во временной области. Однако при использовании частотногоподхода возможна корректная и осознанная регуляризация путем фильтрации полученногорешения в области пространственных частот.

Это позволяет явно контролировать гладкость ивид получаемого решения, а также гибко управлять такими параметрами, которые обычно накачественном уровне характеризуют статические поправки как длиннопериодные илисреднепериодные.Стоит отметить, что не составляется труда расширить данный поход для коррекциистатических поправок при обработке многокомпонентных данных, для которых даннаяпроблема является еще более существенной по сравнению с работой на продольных волнах(Адамович, 2007; Бурлаков, 2007).В данной главепроведен также анализ шумоподавления и показано, чтоиспользование выборки типа cross-spread позволяет использовать не только 2Dфильтрацию, но и 3Dв силу равномерной и максимально плотнойдискретизации по обеим пространственным координатам при использованной системенаблюдений.В силу описанных в главе 2 свойств выборки cross-spread появляется возможностьприменения пространственных трехмерных фильтров до суммирования, хотя традиционнотакие фильтры применялись после суммирования.

Учитывая пятимерность сейсмическихданных до суммирования и, как следствие, пятимерность случайного шума, его подавлениеможет потребовать разработку и применение пятимерных фильтров. В качестве альтернативыможет использоваться каскадное применение фильтров по различным выборкам (этопоказано в главе 4).Анализ возможностей шумоподавления приведен на основе различных процедуробработки, использующих аппарат преобразования Фурье. Можно предположить,что выводыотносительно шумоподавления с использованием выборок типа cross-spread на основе другихалгоритмов обработки будут так же эффективнее, чем при использовании стандартныхвыборок, в силу плотного и непрерывного представления волнового поля.Глава 4.

Опробование предложенных алгоритмов коррекции влияния ВЧР насинтетических и реальных данных наземной сейсморазведки 2D/3D в условияхЗападной Сибири.НеоднородноестроениеВЧРприводитктому,чтоисследуемыйрегионхарактеризуется наличием полного диапазона искажающих статических аномалий. При этомсейсмогеологические условия приводят к тому, что большинство методов коррекциистатических поправок не позволяют получить полного решения.

В этой главе приведенырезультаты, полученные и опубликованные автором совместно с Эповым К.А. (2012).Для первоначального тестирования алгоритма коррекции статических поправок былосинтезировано несколько наборов профильных данных, в точности удовлетворяющихуравнениям (3). В условиях выбранной модели(в работе приведены соответствующиетаблицы для параметров модели и системы наблюдений) было получено решение системы(6). За исключением постоянной составляющей, рассчитанные кривые статических поправок18и структурного фактора очень хорошо совпадают с модельными, несмотря на то, чтохарактер аномалии носит принципиально длиннопериодный характер.Следующим шагом было создание более сложной модели статических поправок,содержащей частотные компоненты на всех пространственных периодах.

В результатеполучилось, что основной вклад в погрешность дает низкочастотная составляющая, периодкоторой почти в 10 раз больше длины расстановки. Более высокочастотные компонентыстатических поправок рассчитываются практически идеально.Для оценки возможностей предлагаемой методики в площадном варианте сиспользованием крестовой расстановки были синтезированы поля времен, отвечающиепостоянному структурному фактору и ряду приповерхностных аномалий.

Характеристики

Список файлов диссертации