Файл: Цифровая обработка сейсмических данных..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 151

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

метода ОГТ, но и для MOB. В самом деле, если зафиксировать х 0 и ме­ нять ?, то выражения (4.6) и (4.6') соответствуют системе наблюде­ ний, принятой для метода ОГТ. Если же зафиксировать пункт взрыва, то переменными становятся как £, так и х 0 , тогда выраже­ ния (4.6) и (4.6') соответствуют обычной сейсмограмме MOB.

Исправленные

трассы сейсмограммы ОГТ относятся к

одному

и тому же пикету

х 0 ; исправленные трассы сейсмограммы

MOB —

к разным х 0 . Совокупность исправленных трасс сейсмограммы MOB представляет собой участок временного разреза, а оси синфазности отраженных волн на разрезе — линии 60 этих волн.

Вместе с тем формулы (4.6) и (4.6') не являются подходящим аппаратом для оценки кинематических поправок, так как в них входит значение угла ср падения границы, которое заранее никогда не известно.

Поэтому для расчета исходных кинематических поправок в рам­ ках модели однородной среды используют приближенное выражение

 

Д т к н ( | ) ^ ] / е м - ^ - - е 0 ,

 

(4.7)

вытекающее из (4.6) при ср = 0. Если угол ср на самом деле

отличен

от нуля, но не превышает нескольких градусов, то cos2

ср

1, и при­

ближение

оказывается вполне приемлемым.

 

 

Первое

слагаемое правой части (4.7) представляет

собой уравне­

ние 0Н (?) нормального годографа, а правая часть в целом — нор­ мальное приращение годографа. Таким образом, мы пришли к тра­ диционному способу кинематической коррекции — использованию нормального приращения времени в качестве поправки. Из (4.6) и (4.7) видно, что этот способ дает точное решение только при ср = 0, в противном случае он является приближенным.

По

аналогии с (4.6') и (4.6")

исходная кинематическая

поправка

также

может быть представлена

в виде

 

 

Л т к н ( ? ) ^ 0 ( ? ) - ] / е 2 ( ? ) - - ^ ,

(4.7')

Формула (4.7) выведена в предположении однородной среды, поэтому при практическом ее применении требуется выбирать расчет­ ные значения скорости v с учетом того, как повлияет неоднородность реального скоростного разреза на точность коррекции. Обычно используют кривую средней скорости vcp (t), однако это не лучший выход, так как «стрела прогиба» реального годографа определяется не средней, а эффективной скоростью иэ$ (рис. 40). Поэтому для «спрямления» реального годографа правильнее использовать иэф. Так как значения эффективной скорости зависят от длины годографа, желательно использовать ь>э(р, найденную по годографам такой же длины, как и те, для которых рассчитываются кинематические поправки.

104


Если достаточно точные данные об эффективных скоростях отсут­

ствуют, в качестве

расчетных значений v в (4.7) могут

быть исполь­

зованы предельные

эффективные скорости иэ$ п р , т. е.

такие значе­

ния скорости, к которым стремится гл,ф при L -> 0, где L — длина годографа. Предельную эффективную скорость можно рассчитать,

если по тем или иным данным

[например, путем пересчета кри­

вой vcp (6)] получены

значения пластовых скоростей. Для слоисто-

однородной модели

среды с горизонтальными границами

 

 

 

2 h

' v i

 

 

 

^ э ф пр Ф):

 

i

 

 

 

(4.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vi

 

 

 

в то время как

 

 

 

2 hi

 

 

 

У с р (9 ) =

2j

v $ i

 

i

 

i

 

Здесь hi, Vi, 6,-

=

<-<

мощности слоев, скорости и времена про-

бега в них.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УЭ Ф П Р называют «средне-

В зарубежной

литературе

величину

квадратичной» (root mean square)

 

скоростью.

Перечисленные приемы выбора расчетной скорости v применяют для того, чтобы гиперболический годограф для однородной среды,

вычисляемый по формуле (4.7), как можно

лучше приближался к реальному, не­

гиперболическому

годографу,

соответ­

ствующему

исследуемой

неоднородной

среде (рис. 40). В большинстве

случаев

при правильном выборе

расчетного значе­

ния скорости это приближение оказы­

вается

достаточным,

поэтому

формула

(4.7) остается

наиболее

широко

приме­

няемой. Однако

иногда

приходится рас­

считывать исходные поправки, пользуясь

более сложными

моделями сред, дающими

лучшее

приближение.

 

Кинематическая

поправка при этом попрежнему

рассма­

 

 

 

 

 

тривается

как

нормальное

приращение

Р и с .

40. Р е а л ь н ы й

г о д о ­

годографа,

т. е. сохраняется

допущение

граф

дл я

н е о д н о р о д н о й

Ф = 0. Поэтому

могут быть

использо­

среды со с р е д н е й с к о р о с т ь ю

ваны только модели с горизонтальными

v c p

и

эффективной

иэф (/)

отражающими и скоростными

границами.

п г и п е р б о л и ч е с к и е

г о д о ­

Поправки рассчитывают по формуле( 4.1).

графы д л я о д н о р о д н о й среды

со

с к о р о с т ь ю

v = 1>ср (2) и

Уравнения

В (£) для некоторых

моделей

со

с к о р о с т ь ю

V =

У э ф (<?).

1Q5


среды, представляющих практический интерес, приведены ниже;

выражения для 60 могут быть получены из

6 (£) подстановкой £ = 0.

С р е д а

с з а д а н н ы м р а с п р е д е л е н и е м

с р е д ­

н е г о

г р а д и е н т а :

 

 

 

 

 

 

>(£) = - 5 -

arch

 

1

(4.9)

где fJcp средний градиент, определяемый

соотношением

 

 

 

v{h) = v0[i+

с р (h)\ = у0

[1 + У ео рс р (в)].

(4.10)

Здесь

v (h) и

v0 — истинные скорости

соответственно на

глубине h

и на

уровне

приведения. Расчетные значения р с р вычисляют итера­

ционным путем по кривой средней скорости, пользуясь соотноше­ нием

или

 

^ c P ^ =

l n ( l + y P c A )

 

(4.11)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е х р

\ \

г>0 Рср80

| —1

 

 

 

 

 

„ =

L i

 

.

 

(4.12)

 

 

 

~2

Рср60

 

 

 

 

Величину v0

полагают равной

v при 0 = 0.

с

заданным

Г о р и з о н т а л ь н о - с л о и с т а я

с р е д а

распределением средней скорости в пласте (в частном случае

с по­

стоянной скоростью в пласте):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

0 = 2 У ,

. К

 

 

(4.14)

где hr и vr

— соответственно мощность r-хо слоя и средняя

скорость

в нем р =

sin ir/vr; ir — угол падения луча на r-ую границу

раздела.

Разложив (4.13) и (4.14) в ряд по степеням £, получают

известное

уравнение годографа в явной форме [6]:

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2hrv?

 

 

 

Выражение

(4.15), ограниченное первыми тремя

членами

раз­

ложения, обеспечивает требуемую для последующей обработки

точность

определения кинематической поправки лишь в случае

% =S 2 км,

~Lhr

Однако получена более простая формула [61],

дающая лучшее приближение:

2 2 h 'v -

\

106


Н е п р е р ы в н а я

с р е д а

с п е р е м е н н ы м

в е р ­

т и к а л ь н ы м г р а д и е н т о м .

Считая vr функцией

глубины,

hr стремящимся к нулю и заменяя в (4.13) и (4.14) сумму интегралом,

для

точки Е выхода

луча и времени 0 по лучу

при

горизонтальном

залегании границ раздела

получим следующие

выражения:

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

.16)

 

 

 

 

6 = 2 f

 

d h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

J

v(h) Vl-ift

(h)p*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

где

p = sin i0/v0;

г0

— угол

между

лучом и

вертикалью

в точке

возбуждения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если вертикальный градиент скорости постоянный, т. е. справед­

ливо соотношение

(4.10),

причем

р\.р (h) = (J =

const,

то

выраже­

ния

(4.16) и (4.17) после интегрирования преобразуются

к

виду

 

 

 

 

 

 

 

2

* - Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р sin г0

(cos iQ cos i).

 

 

 

(4.17')

 

Эти выражения удобны для модельных расчетов. При обработке

же

полевых

данных

в

случае

v (h) я» v0 (1 -f- $h)

предпочитают

использовать модель среды с заданным распределением

среднего

градиента

р с р

и рассчитывать поправки, исходя

из кривой

средней

скорости

vcp

(h).

 

 

 

 

 

с р е д а

с горизонтальным

 

С л о и с т о - н е п р е р ы в н а я

залеганием границ раздела. По аналогии со случаем непрерывной среды, считая скорость в пределах каждого пласта функцией глу­

бины, время 6 и абсциссу

|

точки

выхода луча можно

определить

из выражений

\

 

 

 

, d h

 

0 = 2 У

Г

 

(4.18)

 

J

V r (h)

Vl - v? (h) p2

'

где vr (h) — скорость, являющаяся непрерывной функцией глубины в пределах r-го пласта мощностью hy — h^.

До сих пор, говоря о кинематических поправках, мы имели в виду одиночные годографы 6 (Ь.). Рассмотрим теперь, как меняются кине­ матические поправки в пределах сейсмограммы [£, I]. Для этого

107


и будем считать, что каждый отсчет произвольной трассы

£ при­

надлежит одному из множества годографов

9 (£, 0О ), так

что от­

счету ti соответствует время 9,- некоторого

i-ro годографа,

отсчету

tt + At — время 9; - f

Д?; i + 1-го годографа и т. д. При таком

подходе нет оснований

различать координаты t и 9. Поэтому в даль­

нейшем будем рассматривать кинематические поправки как функции координат £ и t, заменяя 6 на t и 90 на t 0 во всех случаях, где это возможно.

Несмотря на многообразие рассмотренных моделей, кинемати­

ческие поправки обладают довольно устойчивыми особенностями:

они всегда растут с увеличением £ при фиксированном t0;

они в по­

давляющем большинстве случаев убывают с t0, причем

градиент

[Дтк ] обычно меньше единицы. Лишь при значительных отри­ цательных вертикальных градиентах средней (эффективной) ско­ рости, а именно при

I ^ T H - f - O - f h - o

<4-20>

кинематическая поправка не убывает, а возрастает с увеличением времени tQ (рис. 41, а и б). На интервалах разреза, где наблюдаются такие градиенты, годографы отраженных волн не сближаются с уда­ лением от пункта взрыва, как обычно, а расходятся (рис. 41, в).

а б

Р и с . 41. Особенности кривы х кинематических поправо к и нормальны х годо ­

графов

пр и

различны х

вертикальны х

градиента х

средне й

скорост и

 

а — к р и в а я

Д т к (t„); б — к р и в а я

A t K ( t ) ;

в — г о д о г р а ф ,

г р а д и е н т кинематической п о п р а в к и

п о л о ж и т е л ь н ы й (кривая

2); г — годографы;

г р а д и е н т

кинематической

п о п р а в к и

меньше

е д и н и ц ы ( к р и в а я

з); д

— зависимость

v (t0);

1 — зависимости

Д т к (t 0 ),

Д т к (t) и

v (U)

п р и обычных в е р т и к а л ь н ы х г р а д и е н т а х

с р е д н е й

с к о р о с т и ; 2 и 3 — то ж е , пр и весьма

н и з к и х

 

 

и

весьма

высоких

г р а д и е н т а х соответственно .

 

 

108