ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 137
Скачиваний: 1
Здесь Х п в и ХПП — абсциссы пункта взрыва и пункта приема соответственно.
Модели функции 8ЙЛ. (!) полезных волн и регулярных помех, иначе говоря уравнения годографов соответствующих волн, строятся на основании представлений о модели среды (геометрии границ и распределении скоростей) путем аналитического решения прямой задачи сейсморазведки. Для этой цели часто выбирается модель среды, более простая, чем та, по отношению к которой формулируется общая задача обработки и которая используется для построения ряда алгоритмов обработки. В частности, уровень приведения мы в данном случае будем считать горизонтальным; другие допущения будут оговорены ниже.
Для сейсмограмм ОТВ прямая задача сейсморазведки исследована весьма подробно. Все эти решения подходят также и для сейсмо грамм ОТП.
Годографы однократно-отраженных (продольных, поперечных, обменных) волн при произвольных границах раздела имеют очень сложную форму; возможны точки возврата и петли. В случаях, когда геометрические или литологические неоднородности границ соизме римы с длиной волны, имеет место явление шероховатости [45, 64]. Поэтому при аналитическом решении прямой задачи на модель среды накладываются дополнительные ограничения, имеющие «местное» действие и не используемые на других этапах.
Практически наиболее часто используемой моделью годографа отраженной волны является известное уравнение для плоской отра жающей границы и однородной покрывающей среды:
6 (£) = ^ щ - уГ 1а -г -4Л|8Шф + 4А2 |
(2.39) |
Здесь использовано обозначение 90 = 2h/v (90 ). Реже используются уравнения С. Ф. Больших для горизонтально-слоистой среды и урав нение для среды с заданным средним градиентом Р с р и горизонталь ными отражающими границами:
|
|
2 |
2ft(W |
|
|
1 |
1=1 |
|
(2.40) |
1=1 |
2 |
2htvi |
|
|
i=i |
|
|
||
2 |
ГР *(-4- + |
А а ) |
(2.41) |
|
|
|
|
|
Годографы дифрагированных волн могут быть выражены через годографы 0 (£) отраженных волн (2.39)—(2.41) для соответству ющих моделей сред.
79
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть \ 0 и h — координаты |
точки |
ди |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
фракции. Используя на этот раз |
во избе |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
жание |
путаницы |
обозначение |
|
х — х0 |
= |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
= |
1и |
|
для годографа |
0Д |
|
|
дифрагиро |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
ванной |
волны можно |
записать |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 д ( У = 4 |
[ei(£) + |
0 2 a) L |
(2.42) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
где |
8 i (I) |
= |
9 (I) |
при |
замене |
£ = |
210; |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
82 (I) = 6 (I) |
при |
замене £ = |
|
2 ( § 1 ~ - g 0 ) . |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
сейсмограмм ОГТ годографы отра |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
женных волн при неоднородных средах |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
можно получить заменой £ на |
2£ в |
вы |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ражениях (2.39)—(2.41), если |
отражающая |
|||||||||||
Р и с . |
32. |
С о в о к у п н о с т ь |
г о |
граница |
горизонтальна. |
Для |
случая на |
||||||||||||
д о г р а ф о в |
/ , |
/ / , |
III, |
IV |
клонных |
границ, а также для |
других ти |
||||||||||||
и д и ф р а г и р о в а н н ы х |
|
в о л н |
пов волн будем ограничиваться |
простыми |
|||||||||||||||
от точек |
д и ф р а к ц и и |
1, 2, |
моделями |
(4.3)—(4.5), |
соответствующими |
||||||||||||||
|
|
3, |
4. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
однородной покрывающей толще. |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Из уравнений (2.39)—- (2.41) видно, что годографы всех |
основных |
||||||||||||||||||
типов |
волн |
в |
области |
сейсмограмм |
ОГТ |
являются |
гиперболами |
||||||||||||
или |
параболами |
высоких |
порядков, |
симметричными |
относительно |
||||||||||||||
оси |
1 = 0 |
(некоторые |
точности, |
не |
меняющие |
общего |
правила, |
||||||||||||
характерны лишь для обменных волн |
[30]). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Моделью |
функций qkxj |
(£) |
служит |
уравнение |
(2.42) |
|
годографа |
дифрагированных волн. Точками дифракции являются поочередно
каждая j-я точка к-ш границы |
с |
координатами h = hj: |
£0 |
= \ i |
|
(рис. 32). |
|
|
|
|
|
Модель статических сдвигов |
ДтС Л Г (£). В качестве модели |
функ |
|||
ции ДтС Л . (|) рассматривается сумма |
времен |
Дтв л . и Дтп (£) |
пробега |
||
луча по вертикали в толще выше правильно выбранного |
уровня |
||||
приведения в пункте взрыва и пункте приема |
[см. модель одиночной |
||||
трассы (2.15)]. Поясним, что понимается под «правильно |
выбран |
||||
ным» уровнем приведения. |
|
|
|
|
|
Модель глубинного скоростного разреза для исследуемой площади выбирается по экспериментальным данным, которые чаще всего бывают приурочены к отдельным точкам или участкам площади [результаты сейсмокаротажа или анализа эффективных скоростей,
вычисляемых попутно |
с подбором |
кинематических поправок (см. |
||
гл. 4)]. В этих точках вычисленные |
скорости приводятся к тому или |
|||
иному уровню, который может |
быть выбран произвольно. |
Выбрав |
||
по этим данным о скоростях модель глубинного скоростного |
разреза, |
|||
например, применив |
линейную |
интерполяцию средних скоростей |
по профилю между точками, для которых выполнялся анализ скоро стей, мы должны позаботиться о том, чтобы модель соответствовала реальному скоростному разрезу также и во всех остальных точках площади. Последнее может быть достигнуто лишь при некотором строго определенном положении уровенной поверхности между
80
Р и с . |
33. П о я с н е н и е |
к |
в ы б о р у |
|||
у р о в н я п р и в е д е н и я . |
|
|||||
1 — з н а ч е н и я |
|
с р е д н е й |
с к о р о с т и |
|||
( к м / с ) , |
и з м е р е н н ы е д л я |
отдельных |
||||
точек |
п р о ф и л я |
п у т е м а н а л и з а |
с к о |
|||
ростей; г — |
п о л о ж е н и е |
у р о в н я |
||||
п р и в е д е н и я |
в |
э т и х |
точках |
п р о |
ф и л я ; 3 — л и н и и р а в н ы х з н а ч е н и й
с к о р о с т и , п р о т р а с с и р о в а н н ы е |
п о |
||
всему |
п р о ф и л ю п у т е м |
и н т е р п о л я |
|
ц и и |
д а н н ы х а н а л и з а |
скоростей; |
|
4 — д н е в н а я поверхность; 5 — |
в о з |
||
м о ж н ы е п о л о ж е н и я у р о в н я |
п р и |
||
|
в е д е н и я . |
|
|
закрепленными точками-участками с известным скоростным разре зом. Найти это положение на каждом профиле в каждой точке — это и значит правильно выбирать уровень приведения (рис. 33).
В соответствии с изложенным моделью функции ДтС Л Г (£) служит случайная последовательность с ненулевым, в общем случае средним значением Атс , равным среднему времени пробега в толще выше
уровня |
приведения. Отклонения |
ЛтС Л . (!) — Атс |
считаются |
некорре |
||||||||||||
лированными или слабо коррелированными по г и по \. |
|
|
||||||||||||||
Моделью |
функций |
6Qkx (|) и 8qkxj |
[см. общие |
формулы |
(2.34), |
|||||||||||
(2.35) |
и |
(2.36)] является |
стационарная, |
некоррелированная |
по к, |
|||||||||||
х и % |
случайная |
последовательность |
с |
нулевым |
математическим |
|||||||||||
ожиданием. |
|
|
|
|
(\и |
|
|
|
|
|
|
к-ж отраженно)! |
||||
Построим |
разность |
А0А |
£2 ) времен прихода |
|||||||||||||
волны для любых двух трасс одной и той же сейсмограммы, |
зареги |
|||||||||||||||
стрированных |
в точках |
| 4 |
и | 2 - |
На основании |
(2.34) и (2.35) |
|
||||||||||
Д6* |
|
Ъ) = % ( Ы + Атс |
( у + 66, (I,) |
- %(£8) - |
Атс |
( Ы - 6 6 , (£я ). |
||||||||||
Индекс х здесь для простоты опущен. Допустим, что на некотором |
||||||||||||||||
интервале времен |
Tt |
— Т2 |
систематическое |
изменение |
наклонов |
|||||||||||
осей |
синфазностей отраженных |
|
волн |
отсутствует, |
т. е. |
разность |
||||||||||
6ft |
+ |
Атс (Ij) — Qk (13 |
— Дтс |
{lz) |
одинакова |
для всех |
волн |
с разными к. При условии согласного залегания границ это может
быть обеспечено либо за счет малости интервала Т i — Т2, |
либо путем |
|
точного ввода кинематических поправок. Тогда |
разность |
Д8, (Jjj, %2) |
зависит от к только за счет разности 8k = |
68fe (S-t) — 86fe (£2 ), |
которая является случайной стационарной, некоррелированной по к, х и £ величиной с нулевым математическим ожиданием.
В силу этих особенностей плотность распределения / (6А) вели чин &k зависит только от расстояния А| между выбранными трас сами, а модель (2.34), (2.35) полезной части многоканальных сейсмических записей имеет важное свойство, выражаемое соотно шением
'-21z,(x) = bz (T)*/(6f c ), |
(2.43) |
6 З а к а з 312 |
81 |
где bz (т) и rZlZz — авто- и взаимнокорреляционная функции сейсми ческих трасс Zj (t) и z2 (i), выбранных на расстоянии Д| .
Аналогичное соотношение может быть выписано и для вариан тов (2.34'), (2.36) модели.
В заключение приведем некоторые общие особенности модели исходных сейсмических записей.
1. Построенная модель является статистической. Случайная ком понента в широком смысле представлена в модели в виде 8Qkx (|). Случайными компонентами в узком смысле считаются времена при хода полезных волн и основные параметры помех.
2. Построенная модель содержит множество упрощающих допу щений и ограничений по сравнению с реальным материалом. В сущ ности, практически каждое конкретное свойство модели, фиксиру емое нами, означает отход от реальности. В табл. 1 приведено срав нение основных свойств модели и реального материала только для
полезной компоненты z0 |
(t). |
|
Т а б л и ц а 1 |
М о д е л ь |
Р е а л ь н ы й м а т е р и а л |
Величины |
щ |
д л я |
д а н н о г о к не |
м е н я ю т с я с |
х |
и | ; х |
(t)— с л у ч а й н а я |
н е к о р р е л и р о в а н н а я |
п о с л е д о в а т е л ь |
||
н о с т ь н о р м а л ь н о |
р а с п р е д е л е н н ы х |
||
в е л и ч и н |
|
|
|
Ф о р м а и м п у л ь с а s 0 |
(£) не м е н я е т |
||
с я с х, £ и |
t |
|
|
И м п у л ь с |
£ s 0 |
(t) — м и н и м а л ь н о - ф а |
|
зовый |
|
|
|
З а в и с и м о с т ь г о р а з д о б о л е е с л о ж н о г о
вида |
|
|
|
Величины Х£ д л я д а н н о г о |
к |
меняют |
|
ся с х |
и \ |
|
|
х (t) |
— к о р р е л и р о в а н а п о |
t, |
так к а к |
о т о б р а ж а е т з а к о н о м е р н у ю с м е н у л и т о -
ф а ц и й , к а к |
п р а в и л о , р и т м и ч н у ю . Р а с |
|||
пределение |
в е л и ч и н |
х |
о т л и ч а е т с я |
от |
н о р м а л ь н о г о |
|
|
|
|
Ф о р м а и м п у л ь с а |
s0 |
(t) м е н я е т с я |
п о |
|
всем трем |
к о о р д и н а т а м |
|
||
И м п у л ь с |
s0 (t) — не |
м и н и м а л ь н о - ф а |
||
зовый |
|
|
|
|
При |
рассмотрении |
конкретных алгоритмов |
обработки (см. |
гл. 3—6) |
будет введено |
множество дополнительных |
ограничений. |
3. Включение тех или иных допущений в модель обусловлено не столько ограниченностью сведений о реальном материале, сколько необходимостью использования при обработке только достаточно простых алгоритмов, что связано с ограниченным быстродействием современных ЭВМ. Общая тенденция развития модели, связанная с расширением возможностей обработки по мере появления все более мощных ЭВМ, по-видимому, заключается в следующем.
В модель будут включаться в виде постоянных, случайных в узком
смысле величин новые компоненты и |
параметры, которые ранее |
в модели не фигурировали (например, |
зона пониженных скоростей |
между ЗМС и глубинным разрезом; специфические типы волн-помех и др.). Некоторые параметры, которые считались постоянными, будут приниматься переменными (например, коэффициент отражения
82