ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 155
Скачиваний: 1
с первой. В результате после коррекции и суммирования трасс дан ной сейсмограммы ОГТ в ОЗУ сразу получается суммарная трасса ОГТ.
|
При практической реализации описанной схемы ввода поправок |
|||||||
иногда вместо значений времен смены поправок tQi, |
to2, |
• |
• ., |
toi, . . . |
||||
для |
данного % используют |
интервалы |
времени |
Д ^ = |
toi |
— tma4, |
||
Atz |
= to2 — f 0 i , |
Д*з — t03 |
— to2, . ., |
Att = toi |
— |
toi,i |
|
между |
моментами смены поправок. Преимущество этого приема лишь в том, что разности Д£г на несколько двоичных порядков меньше самих времен toi, поэтому для их хранения требуется меньший объем па мяти. Другим приемом задания таблицы кинематических поправок является использование так называемых «логических шкал» [42], представляющих собой последовательность ячеек памяти МОЗУ с числом двоичных разрядов, равным числу отсчетов на всем интер вале записи, так что каждому значению текущего времени t0 соот ветствует один двоичный разряд. Логическая шкала несет в себе информацию о смене поправок: разрядам логической шкалы, соот ветствующим моментам времени t0 =j= tol, в которые поправка ме няется, приписывается значение единицы; в остальные разряды засылают нули. При вводе поправок при каждом изменении текущего времени t0 на шаг At опрашивается соответствующий разряд логи ческой шкалы; поправка меняется только в тех случаях, когда он равен единице.
И С К А Ж Е Н И Е С Е Й С М И Ч Е С К И Х С И Г Н А Л О В П Р И В В Е Д Е Н И И К И Н Е М А Т И Ч Е С К И Х П О П Р А В О К
|
Рассмотрим два вида искажений сигналов, |
связанных с кинема |
тической коррекцией. Во-первых, вычисление |
оценки у0 (t) трассы |
|
Уо |
регистрируемой при нормальном падении луча, по трассе у% (t), |
наблюденной на удалении \ от пункта взрыва, выполнялось в пред положении, что форма импульсов сейсмических волн на трассах г/0 (t)
и |
г/| (t) одинакова. На |
самом |
деле, |
как |
показано многочисленными |
|
исследованиями |
[4, |
23,39], |
при |
тех |
|, которые используются |
|
в |
МОГТ, отличия |
могут быть |
весьма существенными. |
|||
|
Во-вторых, сама процедура кинематической коррекции при |
|||||
обычно наблюдаемых |
вертикальных |
градиентах скорости приводит |
к растяжению импульса, если в пределах импульса встречается одно или несколько времен смены поправок toi.
Не касаясь первой причины искажений импульса, оценим коли чественно искажения, обусловленные растяжением. Пусть в пределах импульса длиной Т встретилось m времен tQi, на которых происходит смена поправки. Это означает, что после коррекции импульс растя нется на величину ДДтк = m At, равную суммарному изменению поправки на протяжении времени Т, и длина его окажется равной
Т\—Т |
-f- ДДтк . Относительное растяжение |
импульса, очевидно, равно |
||
|
К ~ Т |
Г,о ДДтк |
1 |
(4.24) |
|
ДАт,к |
|||
8 |
З а к а з 312 |
|
|
113 |
Оценкой величины А ^ Т к при Та ->- 0 служит значение |
[Дтк ] |
производной кинематической поправки по времени, взятое с обрат ным знаком, так как увеличение длины импульса в результате кор рекции равно уменьшению кинематической поправки на интервале Т. Для среды с заданной средней (эффективной) скоростью, дифферен цируя (4.7) по t0, находим [40]
|
|
I2 |
dv |
|
ДЛтк |
d . . |
tn — t- v3 dt0 |
|
,. 0!-. |
-iv = |
- Ж [ А Т к 1 = |
-t |
' |
( 4 - 2 о > |
откуда
Нdt0
Из (4.26) видно, что искажения убывают с возрастанием вре мени t0 и скорости v и увеличиваются с расстоянием £ и ростом градиента dv/dtQ. При dv/dt = 0 формула (4.26) преобразуется в гиперболу
tf = - / - = y i + S W e o . |
(4.27) |
to |
|
При К — 1 (отсутствие искажений) градиент -—- (Дтк ) кинематиче ской поправки равен нулю, т. е. выполняется соотношение (4.20). При
< 4 - 2 8 >
знаменатель правой части (4.27) обращается в нуль, и коэффициент
К |
-*• °о, что приводит к трансформации импульса в прямую у0 |
(t) = |
= |
const. Очевидно, что этот случай соответствует известному |
явле |
нию взаимного пересечения годографов отраженных волн на боль ших £ при быстром возрастании скорости с глубиной.
Поскольку исходные сигналы зарегистрированы при различных расстояниях взрыв — прибор, они будут неодинаково искажены в процессе ввода кинематических поправок. Это, естественно, по влечет за собой искажение формы суммарного сигнала у (£). При этом искажения могут превысить величину, после которой практи чески теряется эффект направленности системы. Учитывая, что для заданной скоростной модели среды коэффициент К прямо пропорци онален расстоянию \ и обратно пропорционален времени t, опре делим максимально допустимое расстояние, при котором величина искажений сигнала существенно не сказывается на результате сум
мирования. Пусть кривая средней скорости |
vcp(t0) |
аппроксимируется |
линейной зависимостью vcp = vср 0 + 8f0 . |
В |
пределах длитель |
ности сигнала, не превышающей в среднем |
0,1 с, такая аппроксима |
||
ция вполне допустима. Варьируя значения |
6, vcP 0 , t0 и | , |
определим |
|
по |
формуле (4.26) значение коэффициента К. Полученные кривые |
||
К |
= f (t0) для различных значений vcp 0 , В и £ = 3 км |
приведены |
114
t0-c
на рис. 45. Можно показать, что для принятых на практике рассто яний взрыв — прибор коэффициент К, определяющий растяжение сигнала в точках | £ т а х , где | т а х — крайняя точка годографа, подчиняется следующей параболической зависимости:
tf(£)--=l + |
ff(Ux)-#-. |
(4.29) |
|
Smax |
|
На рис. 46 приведены теоретические |
сейсмограммы |
ОГТ, харак |
теризующие степень искажения сейсмических сигналов после введе ния кинематических поправок, и соответствующие им суммарные сигналы.
На основании анализа исходных и суммарных сигналов можно сделать вывод о том, что максимально допустимым коэффициентом искажения на крайнем канале сейсмограммы ОГТ является К (|тах) =
= 1,5. Для такого К максимальная амплитуда |
суммарного |
сигнала |
||||
составляет 0,7 максимальной |
амплитуды |
суммы |
когерентных |
соста |
||
вляющих. Это условие позволяет на графике |
К = |
/ (£0, |
vcp) |
(см. |
||
рис. 45) ограничить область времен, ниже которых |
суммирование |
|||||
оказывается неэффективным. |
|
|
|
|
t0 |
|
Пусть в крайней точке базы суммирования на времени |
имеем |
|||||
К (Smax) > 1,5. Определим |
координату |
| < £ т а х , |
для |
которой |
||
К (Н) == 1,5. Подставляя в (4.29) вместо |
К (%) заданное предельное |
|||||
значение, получим |
|
|
|
|
|
|
S=Smax//2tfa m a x ) . |
|
|
(4.30) |
На практике для исключения сильно искаженных кинематиче скими поправками сейсмических сигналов целесообразно вырезать
8* |
115 |
1,0 |
U |
1,2 2,0 |
2,13,0 |
ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 У t,c |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
3 |
|
Р и с . 46. |
И с к а ж е н и я |
сейсмических и м п у л ь с о в , о б у с л о в л е н н ы е вводом кинемати |
||||||
|
|
|
|
ч е с к и х п о п р а в о к . |
|
|||
а — т е о р е т и ч е с к а я с е й с м о г р а м м а |
и с п р а в л е н н ы х з а в е л и ч и н у н о р м а л ь н о г о п р и р а щ е н и я |
сей |
||||||
с м и ч е с к и х |
и м п у л ь с о в ; |
б — и м п у л ь с ы |
6- |
и |
12 - кратного с у м м и р о в а н и я ; 1 — и м п у л ь с ы |
на |
||
в х о д е ; 2 — |
12 - кратное |
с у м м и р о в а н и е |
на |
базе |
2750 м; 3 — 6 - кратное с у м м и р о в а н и е на |
б а з е |
||
' |
|
1425 м; 4 — 12 - кратное |
с у м м и р о в а н и е на б а з е 1425 м |
|
||||
начальную |
часть |
записи, как это показано на рис. 47. Допустим, |
что остающаяся часть сейсмограммы ограничена прямой с заданной
кажущейся скоростью vK. Тогда, |
решая совместно уравнение пря |
||
мой t (|) = \/vK и |
годографа |
ОГТ для однородной среды и горизон |
|
тальной границы |
раздела |
|
|
можно найти времена £0 = t0 |
н а ч |
начиная с которых сейсмиче |
ская запись данных каналов считается пригодной для суммирования по методу ОГТ:
^0 нач (?) — S ] / ^2 v i • (4.31)
Р и с . 47. [Система г о д о г р а ф о в , о п р е д е л я ю щ и х начальное в р е мя с у м м и р о в а н и я в з а в и с и
мости от к о о р д и н а т |
точек |
приема . |
|
0 нач 1
116
Наряду с исключением искажающего влияния ввода кинемати ческих поправок, такой прием является эффективным средством ослабления влияния на суммарную запись интенсивных регулярных помех (кратно-отраженно-преломленные волны, поверхностные волны, преломленно-дифрагированные и др.), осложняющих началь ную часть записи.
П О Д Б О Р ( К О Р Р Е К Ц И Я ) К И Н Е М А Т И Ч Е С К И Х П О П Р А В О К
Криволинейное регулируемое суммирование как основа способов подбора поправок
Как уже говорилось, в общем случае исходные кинематические поправки не обеспечивают достаточно точного спрямления осей синфазностей однократно-отраженных волн в области сейсмограммы ОГТ, так как используемая для расчета поправок модель среды с горизонтальными границами (<р = 0) и выбранным априори скоро стным разрезом всегда в той или иной мере отличается от реальной среды. В результате будет наблюдаться либо недоспрямлен'ие, либо переспрямление осей синфазности регулярных волн (рис. 48). По этому в методе ОГТ почти всегда обязателен подбор поправок непо средственно по наблюденному материалу.
Используемые в настоящее время алгоритмы этой процедуры построены для модели сейсмограммы ОГТ, описываемой выраже ниями (2.33)—(2.35). Оставаясь в рамках этой модели, будем вначале считать, что сигнальная часть записи представлена регулярными волнами с неизменной по фронту формой импульса и амплитудой, а форма годографа отраженной волны описывается выражением (4.6) для среды с заданной средней (эффективной) скоростью v (t0):
а
Рис. 48. Трансформация годографа кинематическими поправ ками Дтк (gfo). меньшими (а) и большими (б) истинной по правки Дт£с т (£, *0 )-
1 — г о д о г р а ф д о в в е д е н и я п о п р а в к и ; 2 — г о д о г р а ф п о с л е в в е д е н и я п о п р а в к и .
117
Введем в рассмотрение некоторую фиктивную среднюю скорость, которую будем обозначать через г^огт:
v o r T = v/cos ср. |
(4.32) |
|
Тогда |
|
|
|
|
(4.33) |
Выражения (4.32) и (4.33) являются основанием для используе |
||
мого в настоящее время принципа |
подбора. Из этих выражений |
|
видно, что, варьируя параметр v o r T , |
можно найти |
такое его значе |
ние УогТ) при котором удовлетворяется равенство |
(4.32). Кинемати |
ческая поправка, рассчитанная по обычной формуле (4.7) для v = = &огт! обеспечит полное 1 спрямление годографа.
Особенностью системы ОГТ является то обстоятельство, что фик тивная средняя скорость г^огт является единственным параметром, который полностью определяет годограф отраженной волны на дан ном времени т0. Эта особенность следует из выражения (4.32), кото
рое два независимых параметра •— истинную |
среднюю скорость |
и угол наклона границы ср — заменяет одним |
эффективным пара |
метром v 0 T T . Для сейсмограмм ОТП и ОТВ такая замена невозможна,
там пришлось |
бы варьировать оба параметра — среднюю |
скорость |
и угол ср. |
схема процедуры подбора параметра v 0 T T |
|
Простейшая |
по сей |
смограмме ОГТ выглядит следующим образом. Задается несколько значений 1>огт = ^огть у огт2' • • •> у о г т щ • • •> ^огтлг с таким рас четом, чтобы эти значения перекрывали вероятный диапазон значе
ний Уогт — CO g в данном |
районе на всем исследуемом интервале |
|
времени (рис. 49). Величина |
v O F T i приписывается |
всей исследуемой |
толще, и для этого f o r r i по обычной формуле |
(4.7) вычисляются |
кинематические поправки. После ввода этих поправок трассы сей
смограммы ОГТ суммируют и получают первую суммарную |
трассу. |
Эта процедура повторяется для всех остальных значений |
^огтп- |
В результате получают N суммарных трасс, образующих так назы |
|
ваемую суммоленту ОГТ, у которой, в отличие от обычной |
суммо- |
ленты РНП, параметром является не кажущаяся скорость vK |
прямо |
линейных отрезков синфазностей волны, а эффективный параметр ^огт> характеризующий кривизну гиперболических годографов (4.33) сейсмограммы ОГТ.
Не суммоленте ОГТ, как и на обычной суммоленте, регулярным
волнам соответствуют разрастания, а синфазному |
суммированию |
|
этих волн — максимумы разрастаний. По координатам t0, vOTT |
мак |
|
симумов разрастаний трассируют искомую кривую |
г^огт (^о)> |
з а т е м |
с использованием этой кривой обычным способом вычисляют значе
ния |
кинематических поправок по формуле (4.7). Таким образом, |
1 |
В той мере, в како й справедлив метод с р е д н и х с к о р о с т е й . |
118