ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 1
Р и с . 56. П о я с н е н и е к р а з н о в р е м е н н о м у с у м м и р о в а н и ю суммолент .
St
а:
(рис. 55, в). Очевидно, что построение таких сводных сейсмограмм ОГТ допустимо лишь при малых углах ср.
В случае значительных углов наклона помехоустойчивость спо собов подбора поправок может быть повышена с помощью суммиро вания нескольких суммолент ОГТ для соседних общих глубинных точек с учетом наклона отражающей границы. Из рис. 56 следует, что при произвольном залегании границ раздела сдвиг Д£ между суммарными амплитудами разрастаний волн, отраженных от одного и того же горизонта, на суммолентах соседних общих глубинных точек определяется выражением (4.55). Таким образом, для обеспе чения синфазного суммирования одноименных разрастаний необ ходимо осуществить суммирование одноименных трасс, сдвигая их относительно друг друга на величину А^. Учитывая, что величина Д£ заранее неизвестна и может принимать различные значения для различных горизонтов, оптимальную величину Д£ для суммирова ния каждой волны найдем путем последовательного разновремен ного суммирования одноименных трасс суммолент (рис. 56). Число М вариантов суммирования, очевидно, определится из выражения
M |
= l ^ w + |
1 ; |
( 4 4 5 ) |
где Д£ф т а х — максимально |
возможное |
значение |
А£ ; 60 — шаг сум |
мирования. |
|
|
|
Поскольку данный вариант суммирования эквивалентен обыч ному РНП, шаг суммирования 60 можно принять равным 8—10 мс. Если одновременно суммируется К суммолент, каждой из которых соответствует Ж-канальная сейсмограмма ОГТ, результирующая суммарная суммолента по своим свойствам эквивалентна разновре менному суммированию сейсмограмм с числом каналов KN. Одно временно с увеличением статистического эффекта и связанного с ним
9 З а к а з 312 |
129 |
повышения точности определения кинематических параметров волн
(в частности, ^огт) в процессе разновременного суммирования опре |
||
деляется приращение времени на временном разрезе. |
||
Определение |
параметра |
суммирующей системы |
с |
регулируемой |
направленностью |
Рассмотрим этот вопрос применительно к суммированию сейсмо-
грам ОГТ после ввода кинематических поправок по пучку |
парабол |
|||
9„ (£) = |
а я £ 2 (третий |
способ). Под параметрами |
системы, |
реали |
зующей |
этот способ, |
будем понимать шаг 66 между |
суммирующими |
параболами ап%2, либо гиперболами t (|), предельные значения 6
число суммируемых каналов и базу суммирования. Используя ос новные соотношения частотной теории интерференционного приема [20] и считая временные сдвиги между первым и последующим кана лами линейной функцией, проведем предварительную оценку пара
метров |
системы. |
|
|
|
|
|
1. На основании |
[20] |
|
|
|||
|
|
|
|
60 = 2 Л / с о о ( т о - 1 ) , |
|
(4.46) |
где т0 |
— число |
трасс |
суммоленты, на которых реализуется |
разра |
||
стание |
данной |
волны; |
А — коэффициент, численно равный |
2зт при |
||
прямоугольном и 4я при треугольном распределении |
чувствитель |
|||||
ности; |
со0 — частота |
максимума спектра суммируемой |
волны. |
|||
Полагая т0—7 |
-^-9 оптимальным для определения |
параметров |
волны но разрастанию при равномерном распределении чувстви
тельности и среднечастотном сигнале |
(со0 = 2л -30 Гц), |
в |
со |
|
ответствии |
с (4.46) получаем |
|||
69 = |
0,008 с. |
|
|
|
2. |
Как |
следует из |
табл. 2, |
|
предельные |
значения |
0 „ = |
||
=- I 9 jv-i | , обеспечивающие |
вы- |
5 _JL_4J
-0,1
-0,2
-0,3
-0А
Р и с . 57. К р и в ы е з н а ч е н и й п р и р а щ е н и й в р е м е н и н а к р а й н е м к а н а л е д л я г о д о графов о т р а ж е н н ы х и д и ф р а г и р о в а н н ы х в о л н , и с п р а в л е н н ы х и с х о д н ы м и
кинематическими |
п о п р а в к а м и . |
|
1 — п р о д о л ь н а я о т р а ж е н н а я волна; |
2 — д и - |
|
ф р а г и р о в а н н а я |
волна . |
|
деление полезных однократных и дифрагированных волн (рис. 57), определяются максимально возможной ошибкой в скорости. Найдем требуемое число N трасс суммоленты. Учитывая значе ния Q N-i (см. рис. 54), а также
_ 2
необходимость шести дополни тельных трасс суммоленты для реализации разрастаний, мак симумы которых совпадают с 6 jv-x , имеем
N = Д4к |
: + 6 « * 5 0 ^ 6 0 . |
|
60 |
130
Здесь А ^ а х и А^тах соответствуют максимальным |
положительной |
и отрицательной ошибкам Дув значениях скорости |
v; кривые Ах (t) |
на рис. 57 построены для следующих исходных данных: v = 2,5 км/с,
v = |
2 км/с; отраженная волна: Н0 = 2 км, <р = |
30°; дифрагирован |
|
ная |
волна: |
! 0 == 2 км (переспрямление), ср = |
0 (недоспрямление). |
|
Данное |
число N получено для максимально |
возможной ошибки |
(25%) и минимальных абсолютных значений скорости. Уменьшение вероятного диапазона ошибок позволяет сократить число суммарных трасс до 30—40.
Как показано в [30], диапазон из 50—60 парабол, заданных с ша гом 66 = 0,008 с, достаточен также для регистрации разрастаний многократных волн.
3. Число М суммируемых каналов оценим по формуле [20]
« - ^ - х Ч т й г ) - |
(4-47> |
где а — коэффициент, определяющий влияние повторных |
максиму |
мов периодической частотной характеристики и численно равный 10;
со" и со' — соответственно |
верхняя |
и нижняя |
граничные частоты |
||
спектра волны. |
|
|
|
|
|
Полагая |
со" = 2л • 70 Гц, со' — 2л • 15 Гц и |
со0 = |
2я • 30 Гц, полу |
||
чим М = 12. |
|
|
|
|
|
4. База |
суммирования |
| т а х при |
реализации |
разновременного |
суммирования не выбирается, поскольку определяется параметрами системы наблюдения. Однако в процессе коррекции кинематических поправок, требующем уверенного выделения на суммоленте каждой
из интерферирующих волн, возникает |
задача |
оценки возможности |
|||||||||
их разрешения. Для этого воспользуемся соотношением |
[20], опре |
||||||||||
деляющим разрешающую |
способность R метода РНП |
|
|
||||||||
|
|
R = - L - A - ^ * ( |
± |
+ |
A-\, |
|
|
(4.48) |
|||
|
|
Ук1 |
Ука Smax |
\ |
«2 |
1 |
a>i |
/ |
|
4 |
' |
где !;к 1 |
и ! ) в 2 о^исОг — соответственно |
кажущиеся |
скорости и верх |
||||||||
ние граничные частоты интерферирующих волн. |
|
|
|
||||||||
Подставляя в (4.48) —-— = - ^ ^ - = а„£и с о 2 = ш |
1 ) после преобра- |
||||||||||
|
|
VK |
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
вования получим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
!тах К |
— а2) = ! т а х |
Aa Ss Л/со. |
|
|
(4.49) |
||||
В случае равномерного распределения (А = |
2п) и со = |
2л;-30 Гц |
|||||||||
две волны будут уверенно разрешены при относительном |
временном |
||||||||||
сдвиге |
Да^тах = |
0,035 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проведем более точную количественную оценку параметров си |
|||||||||||
стемы, |
учитывая |
криволинейность |
линий |
|
суммирования. |
Как |
и прежде, будем полагать сдвиг соседних парабол на крайнем ка нале с координатой | т а х постоянным и равным 69, другие обозначе ния см. на рис. 54.
9* |
131 |
Определим амплитудный эффект суммирования одиночной волны с временем прихода t0, годограф которой представлен параболой с коэффициентом ап. В соответствии с алгоритмом регулируемого суммирования выражение для двумерной функции U (t0, Qn) на вы ходе системы имеет вид:
м М
|
• ) ~ 2 * » |
:2 |
|
|
|
m=l |
|
этах |
|
М |
|
|
|
(4.50) |
= 2 |
Ут (to+dnlm) |
|
|
|
Полагая в (4.50) ап = const, получаем |
трассу |
суммоленты. Фик |
||
сирование t0 эквивалентно получению сечения |
суммоленты |
по ли |
||
нии t0 = const (9 — сигнал |
суммоленты) |
[46]. Разность |
времен |
9 (!) между линией суммирования и годографом волны есть функция запаздывания. В соответствии с этим имеем
6(g) = &[«« -- «/] = • -2С2 (е«-в,). (4.51)
=тах
Отвечающая данной функции запаздывания частотная характе ристика суммирования может быть определена на основании выра жения:
" м |
2 |
- м |
2 cos сот (1т) |
+ |
2 sin сот (1т) • |
-т= 1 |
|
- т= 1 |
На рис. 58 представлены частотные характеристики, иллюстриру ющие эффект суммирования идеально регулярной волны для ряда значений 9„. Очевидно, что для каждой пары парабол, сдвинутых на крайнем канале относительно годографа волны на величину ±60 , амплитудный эффект суммирования одинаков. Анализ характери стик \Н (со) | показывает, что шаг суммирования 60, найденный из
Рис. 58. Частотные харак теристики криволинейного суммирования по параболе второй степени..
1 — |
е = |
0; |
г — 0 |
8 мс; |
3 — |
||
е |
= |
16 |
мс; |
4 - |
= |
24 |
мс; |
S |
— 6 = |
32 |
мс; 6 |
) = |
40 мс . |
70 0)/2К,Гц
132
выражения (4.46) и численно равный 8мс, удовлетворяет требованию реализации разрастаний на 7—9 трассах.
Из рис. 58 видно также, что для преобладающих частот сейсми ческого импульса, не превышающих 45 Гц, при таком шаге 60 в пре делы основного максимума частотной характеристики суммирования
(на |
уровне | Н (ю) | = |
0,7), попадают три точки — одна соответ |
ствует кривой 9 = 0, |
а две другие — кривым с 0 = +0,008 и 9 = |
|
= |
—0,008, наложенным на рис. 58 одна на другую. Это обстоятель |
ство также свидетельствует в пользу выбора шага 68, равного 0,008.
Оценим форму разрастания на плоскости t0, 9„. Пусть |
исходный |
||||
сейсмический сигнал |
ут (t) описывается выражением |
|
|||
|
Ут (t) = А0 |
ехр { — i f (tm — affmf |
sin [со0 [tm — atl%) + |
г|з], (4.52) |
|
где tm |
— текущее |
время, отсчитываемое от заданного t0; |
г\ — коэф |
||
фициент затухания, |
определяющий длительность сигнала; я|) — фа |
||||
зовый |
сдвиг. |
|
(4.50), для U (t0, |
|
|
Тогда, учитывая |
9„) получим |
|
|||
|
м |
|
|
|
|
U(t0, |
0„) = Л 2 |
exp{—if[t0—t0+Z,%{an—al)]*sin{(O0[t0—tl |
+ |
||
|
|
|
+ & ( а я - « / ) ] + Ч > } . |
(4.53) |
Исследование выражения (4.53) в общем виде представляет значи тельные трудности. В то же время можно оценить форму разрастания, рассчитав по формуле (4.53) теоретические суммоленты для наиболее типичных параметров со0, т), г|э. На рис. 59 приведены фазовые харак теристики (линии, соединяющие экстремальные точки, либо точки перехода через нуль суммарных сигналов, образующих разрастание). Их анализ позволяет сделать следующие выводы.
1. Поскольку суммарный сигнал относят к минимуму данной суммирующей параболы, ось синфазности разрастания наклонена относительно линии t0 = const и имеет слегка криволинейную форму (рис. 60, а). Это является отличительной особенностью суммолент, получаемых в результате суммирования по пучку парабол (или ги пербол) по отношению к суммолентам РНП. Причину «перекоса» разрастаний легко понять, рассматривая суммирование сейсмограмм ОГ'Г, полученных при выносных расстановках: ветви суммирующих парабол с положительной кривизной подходят к данной оси синфаз ности на сейсмограмме ОГТ раньше, а ветви суммирующих парабол с отрицательной кривизной — позже, чем минимумы соответству ющих парабол.
2. Отклонение от прямой t0 = const для относительных времен ных сдвигов 9, составляющих 2—3 шага суммирования 69, обратно пропорционально частоте со0 сигнала. Применительно к реальному сейсмическому сигналу частоту со0 следует рассматривать как ча стоту максимума спектра.
133