Файл: Цифровая обработка сейсмических данных..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 164

Скачиваний: 1

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

зволяет определять скорость v0TT с максимальной точностью. При первом и третьем способах разновременного суммирования растяже­ ния удаленных трасс ведут к появлению дополнительных временных сдвигов экстремумов импульса по отношению к его первому всту­ плению. Эти сдвиги увеличиваются с расстоянием ? и, следова­ тельно, увеличивают крутизну годографа, трассируемого по экстре­ мумам. В результате фиктивная скорость У 0 Г Т определяется с систе­ матической ошибкой. Выше было показано, что относительное растяжение импульса К при вводе кинематических поправок, соответ­ ствующих неизменному значению у0 гт (первый способ регулиру­ емого суммирования), равно

К

у огт'о Для третьего способа аналогичным образом находим

1-

/2

т; 2

К = -±

(4.60)

"огт*0

d t °

Если данный экстремум запаздывает по отношению к первому вступлению на величину AT, то дополнительный сдвиг для канала, удаленного на расстояние ?, очевидно, равен

 

 

 

Q^AT(K-l).

 

 

 

 

 

(4.61)

 

Можно показать, что относительная погрешность

определения

скорости v, обусловленная дополнительными сдвигами Q,

равна

 

 

 

Av

_

Д у о г т

 

 

 

 

(4.62)

 

 

 

/ Дт2

,

Г~

 

 

 

 

 

 

 

VOTT

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Ь 2

1

v* T T

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

для

первого способа и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Av

v4%

ЛГ, , р

 

/ ,

AW

\ Q

 

 

,

 

 

= Т 2 ~ V ^ ^ Щ К 1

(

4

*

6 3

)

для

третьего.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из выражений (4.62) и (4.63) следует, что неучет величины Q

ведет к существенным ошибкам в определении v. Например,

при ?

=

= 2,5 км, v = 2 км/с, t0

2 с и Q — 0,025 с ошибка

определения

скорости равна 2,5%. Разница в точности первого и третьего способов незначительна, но все же первый способ дает меньшую погрешность, чем третий. Следует отметить, что систематическая ошибка в опре­ делении v, обусловленная растяжением удаленных трасс, не озна­ чает, что скорректированные кинематические поправки также являются ошибочными. Ведь от кинематической коррекции как раз

143


и требуется, чтобы наилучшее спрямление обеспечивалось не в области первых вступлений волн, а в области экстремумов. Поэтому с точки зрения коррекции кинематических поправок все три способа при­ мерно равноточны.

Остановимся теперь на интерполяции данных, получаемых в ре­ зультате подбора кинематических поправок. Пусть для нескольких

участков профиля в результате анализа результативных материалов

регулируемого суммирования найдена зависимость р (t0),

где

р —

параметр регулируемого суммирования, равный скорости

г ; о г т

(пер­

вый способ регулируемого суммирования), приращению

0„ для ги­

перболического годографа на крайнем канале (второй способ) или сдвигу 9„ на крайнем канале, характеризующему остаточную кри­

визну годографа

(третий способ). Требуется определить,

является ли

разность Ар (t0)

между

параметрами р1 (t0)

и ри

(t0)

для соседних

участков I и I I

профиля достаточно малой пли же необходима ин­

терполяция. Будем

для

простоты считать,

что

найденные зависи­

мости р1 (t0) и рп

(t0),

а следовательно, и их разность Ар (t0) являются

точными.

 

 

 

 

 

 

Зададимся величиной

б Г максимально допустимой ошибки опре­

деления кинематической поправки на крайнем канале. Обычно ве­ личину 671 можно выбирать равной 5—8 мс. При втором и третьем способах регулируемого суммирования найденную величину Ар (tQ) можно непосредственно сравнивать с порогом б Г, так как она как раз и представляет собой приращение сдвига на крайнем канале. Чтобы сделать такое сравнение возможным и для первого способа,

найдем,

какой сдвиг Ар t

(t0)

на

 

крайнем канале соответствует

вели­

чине

Api

(t0) —

Д^огт

(^о)- Используя

выражение (4.7), находим

 

 

 

 

А ^ ( д

=

 

А р 1 ( У^а х

 

.

 

 

 

(4.64)

 

 

 

 

 

 

3

 

,

I

/

Smax

,

, 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^ О Г Т

 

/

„а

 

+ £

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

 

у огт

 

 

 

 

 

 

 

Само сравнение разностей 1

Арi

(t0), Ар2

(t0) или Aps

(t0)

 

с

поро­

гом б Г следует

выполнить для нескольких

фиксированных

уровней

tо == const, и если хотя бы на одном или двух таких уровнях

условие

Ар

не удовлетворяется,

следует

разбить

интервал

 

профиля

между участками, к которым приурочены

кривые р1

(t0)

и

pu

(t0),

на N отрезков одинаковой длины, где

 

равно

частному

 

от

деле­

ния Ар на 67", округленному в сторону больших значений.

 

Для каждого из таких отрезков затем строят индивидуальную

кривую

р и

н т (t0),

исходя

из

р1

 

(t0)

и рп

(t0) и пользуясь

методами

линейной

интерполяции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

И н д е к с ы 1,

2 и 3 п р и

Ар

соответствуют

н о м е р у

способа

р е г у л и р у е м о г о

с у м м и р о в а н и я .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Глава 5

РАСЧЕТ И КОРРЕКЦИЯ СТАТИЧЕСКИХ ПОПРАВОК

ОБ Щ И Е З А М Е Ч А Н И Я

Впрактике обработки сейсмической информации поправки в наб­ люденные времена вступления сейсмических волн, исключающие

влияние верхних неоднородностей — зоны малых скоростей (ЗМС)

ирельефа дневной поверхности, принято называть статическими по­ правками. Скорость распространения волн в верхней части разреза, как правило, существенно меньше скорости в коренных подстила­ ющих породах (см. гл. 2). Поэтому верхнюю часть разреза сейсми­ ческие волны проходят по лучам, близким к вертикали, независимо от глубины залегания отражающего горизонта, а величина статиче­ ской поправки остается постоянной для любой кажущейся скорости

ивремени вступления волны. Это обстоятельство является важным фактором, используемым в процессе расчета и коррекции статиче­ ских поправок при различных моделях сред и качестве исходной сейсмической информации.

Точность расчета и коррекции статических поправок в значи­ тельной мере предопределяет качество реализации следующих важ­ нейших процедур обработки сейсмических записей:

1)суммирования колебаний при применении различных интер­ ференционных систем;

2)корреляции осей синфазности регистрируемых волн;

3)выполнения результативных сейсмических построений. Первая процедура является важнейшим элементом предваритель­

ной обработки. Вторая и третья из указанных процедур составляют основу интерпретационного этапа обработки данных сейсморазведки. Опыт развития сейсмических методов свидетельствует о том, что наи­ более жесткие требования к точности статической коррекции предъ­ являются именно на этапе предварительной обработки, при реализа­ ции методов интерференционного приема, основанных на суммирова­ нии колебаний (накапливание по методу ОГТ, D-преобразование, пространственная фильтрация, различные виды регулируемого сум­ мирования, в том числе РНП и т. п.).

Эффективность суммирования, зависящая от качества коррекции, определяет в свою очередь соотношение сигнал/фон на выходе интер­ ференционных систем, а следовательно, и надежность выделения,

1

Одно

и з п е р в ы х и с с л е д о в а н и й

в л и я н и я

точности к о р р е к ц и и

времен

на качество

с у м м и р о в а н и я выполнено

в работе

А . В . Т р и г у б о в а [84].

 

10

Заказ

312

 

 

145


корреляции отражений и последующих процедур интерпретации. В связи с этим оценим требования к точности определения стати­ ческих поправок на основании анализа характеристик качества суммирования колебаний.

Представление о качестве суммирования может быть получено на основе характеристик направленности суммирования. Использо­ вание таких характеристик при анализе работы интерференционных систем к настоящему времени является общепринятым. Однако при их построении обычно не учитывают разброса параметров суммиру­ емых колебаний и соответствующих этому разбросу трансформаций характеристик направленности. Впервые оценка падения эффектив­ ности суммирования волн при известном исходном соотношении сиг­ нал/шум на входе интерференционной системы и при любых погреш­ ностях в определении статических и кинематических поправок по­ лучена в работе [43].

На рис. 64 приведены характеристики направленности G (<иак), которая отображает отношение суммарных сигналов, полученных при ненулевых и при нулевых значениях а и а к соответственно. Аргументом характеристик направленности служит обобщенная ве­ личина соок (со — круговая частота, о*к — погрешность кинемати­ ческой поправки), а параметрами: п — количество суммируемых трасс; CLi/a.2 — отношение сигнал-шум; а/Т— отношение среднеквад­ ратичного значения помех годографа (разброса времен экстремумов колебаний относительно идеальных осей синфазности волн) к периоду колебаний.

В целом приведенные кривые характеризуются относительно высокими значениями в области подавления характеристик напра­ вленности, что должно существенно затруднять выделение сигналов после суммирования. Качество суммирования заметно снижается уже при случайном разбросе времен годографов волн а/Т ]>0,1 + 0 , 2 . При параметре а/Т ]>0,3 суммирование волны приближается по ре­ зультату к суммированию нерегулярного шума.

Условимся оценивать качество суммирования по графикам функ­ ций 1/Н (а/Т), где Н (а/Т) есть отношение значения характеристики направленности в точках ajT к ее первому промежуточному макси­ муму (рис. 65). Очевидно, что при ajT = 0 величина Н (о/Т) есть амплитудный эффект суммирования волны на фоне шума. Условие уверенного выделения сигнала определим в виде Н Ss 2 и л и 1 / # (а/Т)^

0,5. Таким образом, прямая 1/Н — 0,5 является границей на гра­ фиках рис. 65, определяющей предельные значения а/Т допустимых погрешностей годографа.

Методика использования графиков рис. 65 сводится к следующему. По нижнему уровню предполагаемого соотношения сигнал/шум <ii/az определяем верхнюю границу допустимых погрешностей годо­ графа, при которых 1/Н 5? 0,5.

Если величина 1/Н

> 0 , 5 , или значения а/Т, для которых 1/Н ^

=s; 0,5,

лежат за пределами достижимой точности определения стати­

ческих

поправок, то

для уверенного выделения сигнала следует

146


а

1,0 i

Р и с . 64. Спектральные

х а р а к т е р и с т и к и

н а п р а в л е н н о с т и с у м м и р о в а н и я .

а — а, / а 2

= 1, п = 6; б —

а, / а 2 - оо, п = 12.

перейти к суммированию большего числа каналов п. В частности,

как видно из рис. 65, при п = 6 и соотношении сигнал/шум ai/a2

=

=

1

функция 1/Я

> 0 , 5 , даже

при

ак/Т = 0

для

всех

значений

о/Г,

т. е.

даже

абсолютно

точные

данные

о статических

по­

правках не

могут

гарантировать

уверенное

выделение

сигнала,

в

то

время

как при суммировании

с

п = 12

это

удается

сделать

при

а/Т

0,08.

 

 

 

 

 

 

 

 

10*

147