Файл: Цифровая обработка сейсмических данных..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 166

Скачиваний: 1

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

f/н

 

 

 

1/Н

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

- о — о — о

 

',0

О — о — о

о — о—ггр

 

>>°

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

ав

 

 

 

 

 

0,8V-

 

 

 

 

 

0,6 %

X

S

0,6

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,2

О/Г

 

0,1

0,2

б/Т

 

0,5

0

 

0,1

0,2

(Т/Т

 

 

 

 

'

 

 

 

 

 

 

t н

(?=0,2

 

 

 

 

<?к = 0А

 

1,0

 

 

 

 

 

 

',0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,8

 

 

 

!tQ _ о _ о _ 0 — о — о ^ = 8

 

07

 

 

 

 

 

 

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

 

 

0,J(T/T

 

 

0,2

0,3ff/T

0,5

0

 

0,1

0,2

(J/T

 

 

 

0,2

 

^

'

 

 

 

 

 

0,6Г '

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р и с . 65.

О п р е д е л е н и е

зоны у д о в л е т в о р и т е л ь н о г о

качества

с у м м и р о в а н и я

п о

 

 

 

а м п л и т у д н о м у

эффекту

с у м м и р о в а н и я

Н.

 

 

 

 

• п =

6;

• п

= 12;

1 — а, / а , =

0; 2 — а, / а 2 = 0,5;

3 — а , / а 2

=

1; 4 — а, / а 2

 

 

 

 

 

 

5

— а , / а 2

=

со.

 

 

 

 

 

 

 

 

Изложенное выше справедливо для случая точно известных кине­

матических поправок к

0). Если же кинематические

поправки

определены

с

некоторой

систематической

ошибкой

 

ак

ф

О,

то,

рассматривая

1/Н

как функцию двух

переменных

о/Т

и

aJT,

т.

е.

как некую поверхность, находим, что сечение этой поверхности

плоскостью 1/Н

= 0,5 определяет область допустимых

погрешностей

статических и

кинематических поправок (рис. 66).

Общая

часть

всех таких областей, соответствующих возможным отношениям

сиг-

Р и с . 66.

О п р е д е л е н и е

д в у ­

м е р н о й

з о н ы (поверхности)

у д о в л е т в о р и т е л ь н о г о

к а ч е ­

ства

с у м м и р о в а н и я .

'-*+-а,/а2-- -0,3 - у п=12 а,/а2=2п--б\~*~ а,/аг'-2

a,/az= / г"°"" а,/аг - J

•OA -

148


нал/шум, определяет множество векторов (о/Т, ojT) допустимых по­ грешностей статических и кинематических поправок. Граница этого множества дает совместные предельные значения допустимых погрешностей.

Таким образом, на основании характеристик направленности и производных от них зависимостей могут быть оценены и предель­ ные значения допустимых погрешностей статических и кинематиче­ ских поправок, а также целесообразность проведения коррекции статических или кинематических поправок при заданных: соотноше­ нии сигнал/помеха, числе суммируемых каналов п, исходных вели­ чинах о* и ак .

Следует отметить условность принятого здесь определения эф­ фективности суммирования. В некоторых случаях в него можно вкла­ дывать конкретное физическое содержание. В частности, если из­ вестно соотношение кажущихся скоростей двух интерферирующих регулярных волн, одну из которых можно принять за сигнал, а вто­ рую — за регулярную помеху, то в качестве Н следует брать отно­ шение значений характеристик направленности, соответствующих кажущимся скоростям сигнала и помехи.

Таким образом, можно сказать, что при реализации интерферен­ ционных систем качество суммирования заметно снижается уже при случайном разбросе времен экстремумов колебаний относительно идеальных осей синфазностей волн, превышающем 12 мс. Следо­ вательно, статические поправки желательно определять с погреш­ ностью до 2 мс. Достижение такой точности является весьма слож­ ной задачей. Способы расчета и коррекции статических поправок уже сейчас являются довольно громоздкими и продолжают услож­ няться. Вместе с тем следует сказать, что проблема статической коррекции реальных сейсмических записей решается удовлетвори­ тельно далеко не во всех случаях.

Статическая коррекция сейсмических записей почти всегда вы­ полняется в два этапа. На первом этапе рассчитываются и вводятся предварительные или исходные статические поправки. Эти поправки являются обычно слишком грубыми и после их ввода сохраняются некоторые остаточные статические сдвиги. Выявление, оценка и устра­ нение этих сдвигов является задачей второго этапа — так называ­ емой коррекции статических поправок. Остановимся вначале на рас­ чете и вводе исходных статических поправок.

Р А С Ч Е Т И С Х О Д Н Ы Х С Т А Т И Ч Е С К И Х П О П Р А В О К

Обратимся к модели (2.33)—(2.35) многоканальной сейсмической записи. В этой модели полное время Qkx (£) пробега некоторой к-й волны представляет собой сумму вида

%х (I) ~ в, (х + Ц2) + Атк* (g) + Ат« (£) +

69t e (£),

(5.1)

где Qk + §/2) нулевое время в точке х± =

х2 -f- Е/2; Дтк А (Н.)

и Дт^,. (?) кинематический и статический сдвиги (причем,

если

149



предварительные кинематические поправки уже

введены, то £sxKk (£)

представляет

собой

остаточный

кинематический

сдвиг); bQkx

(£) —

случайная

компонента, не коррелированная

по

х, g и

к.

 

Задачей статической коррекции является исключение статиче­

ских

сдвигов

ДтСЛ. ( | ) , т. е. времен

пробега волны

в

толще

выше

уровня приведения.

Для каждой

отдельно

взятой

трассы

вели­

чина

Ахсх

(|)

является суммой

статического

сдвига

ATB _,. — времени

пробега от точки взрыва до уровня приведения и

статического

сдвига Атп (£) — времени пробега

от

уровня

приведения до сейсмо-

приемника:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л т м ( | ) =

Ата д +

Ат п (|) .

 

 

 

 

(5.2)

Напомним, что важнейшей особенностью статического сдвига A-T cx (I) является независимость от времени t, т. е. постоянство на протяжении всей данной трассы. Исходной статической поправкой является грубая оценка Ахсх (£) величины Ахсх (t), вычисляемая по данным нивелировки, с использованием вертикальных времен и сведений о скоростях в верхней части разреза.

Расчетные формулы несколько различаются для случаев одно­ кратного и многократного прослеживания. При однократном про­

слеживании оценку Ахсх (|) получают

по формуле

 

AhB

hn

(5.3)

 

 

Vn

где AhB и Ahn — расстояния по вертикали от точки взрыва до уровня приведения и от уровня приведения до сейсмоприемника соответ­

ственно; v0B и vn — скорости на отрезках AhB и hn.

При многократном прослеживании, если кратность перекрытий превышает М/2, где М — число регистрирующих каналов, легко выбрать систему наблюдений, при которой каждый пикет точки при­ ема (центр групп сейсмоприемников) совпадает с тем или иным пи­ кетом взрыва. Пусть заданы нивелировочный разрез вдоль линии профиля и вертикальные времена на каждом пикете взрыва (рис. 67). Если взрывы производятся под зоной малой скорости и на основании сейсмокаротажа известна скорость в подстилающих породах, тогда

?.ч

6

7

.Дне6ная

5 ^

"

 

поверхность

 

1"

Подошва ЗМС

Линия

приведения

Р и с . 67. П о я с н е н и е к расчету и с х о д н ы х статических п о п р а в о к .

150


для каждого пикета приема [60], совпадающего с одним из пикетов взрыва, может быть вычислена статическая поправка по формуле

где tB — вертикальное время в точке приема; Ahn — расстояние по вертикали от точки взрыва до уровня приведения в точке приема; и о п — скорость на этом отрезке.

Применительно к данной полевой сейсмограмме функция Атсд. (|) есть кривая расчетных статических поправок. Очевидно, что первое

слагаемое формулы

(5.4) есть поправка за приведение источника

на линию приведения

(статическая поправка в точке взрыва

ДтВЛГ),

а последние два — поправка за приведение точки приема на

линию

приведения (статическая поправка в точке приема Дтп (|).

Таким образом, используя в процессе регистрации 24-канальную расстановку, можно по формуле (5.4) в случае 6-кратного прослежи­ вания рассчитать статические поправки в каждый второй канал за­ писи, а при 12-кратном (шаг пикетов равен шагу между центрами групп сейсмоприемников) — в каждый канал. Для трасс, зареги­ стрированных на таких пикетах, где не было пункта взрыва (каждая вторая трасса при 6-кратном прослеживании), поправку определяют путем интерполяции поправок для соседних трасс.

Ввод исходной статической поправки в данную

трассу

сводится

к сдвигу всей трассы на

вычисленную величину

Ат..х (|),

взятую

с обратным знаком. Оценка

Агсх (£), найденная по

формулам (5.3)

или (5.4), всегда в той или иной мере отличается от истинной вели­

чины Агсх

(£) за счет ошибок в значениях tB,

AhB, Ahn,

v0B, vQn.

 

Поэтому после ввода исходной поправки сохраняется некоторый

остаточный статический сдвиг

-&х (£), равный

 

 

 

 

^ ( 6 ) =

A f « ( i ) - A T « ( g ) .

 

(5.5)

 

Обычно остаточный

сдвиг ^

(£) представляют

в виде суммы двух

компонент:

вЛЕ) = 0И&) + *

Ж

 

(5.6)

 

 

 

 

где

# х (4) — компонента,

медленно меняющаяся вдоль

профиля;

^хС?) компонента,

представляющая

собой

некоррелированную

по

х и £

последовательность.

 

 

 

 

 

Иногда

компоненту

д х (£)

называют

квазидетерминированной,

или низкочастотной, или коррелированной компонентой остаточного сдвига. Появление этой компоненты можно рассматривать как след­ ствие ошибок выбора уровня приведения (см. гл. 2). Вторая ком­ понента является следствием случайных, независимых ошибок пара­ метров tB, AhB, Ahn и т. д. Будем считать, что математическое ожида­ ние каждой из компонент $'х (£) и ф£ (£) равно нулю. Оговоримся сразу же, что в реальных случаях постоянная составляющая при­ сутствует в обеих этих компонентах, особенно в fix (£). Однако эта составляющая характеризуется нулевым математическим ожида­ нием, и ее наличие сказывается в некотором смещении во времени

151