Файл: Цифровая обработка сейсмических данных..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 169

Скачиваний: 1

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

величины

mir

Способ этот достаточно прост и

оптимален как

средство

оценки

взаимных сдвигов. Однако имеется

ряд факторов,,

ограничивающих его эффективность. Перечислим основные из них.

1. Наличие

коррелированных по

£ регулярных

помех. В этом

случае вместо

(5.14) имеем

 

 

 

'№) = >*i,b) +

>*iib).

(5.16)-

Будем считать, что в результате предшествующей фильтрации форма импульса Sn (t) помех совпадает с формулой импульса S (t) полезных волн. С учетом этого, по аналогии с (5.15), можно записать

 

 

% (т) = КЬп (т) * U (9) =

ttbs

(т) * / , (0).

(5.17).

Пользуясь

линейностью

операции

свертки,

представим rfj (т).

в виде

 

W = Ai (т) + г?, (т) =

Ъ8 (т) * [Я2 /(9) +

Шп (в)].

 

4

(5.18)

Правая часть (5.18) отличается от (5.15) только наличием

второго

слагаемого в квадратных

скобках — плотности распределения /„ (9)

приращений

годографов

помех.

Если

среднее

значение

т% этих

приращений совпадает с величиной тГр

то сумма

функций А,2/ (8) -f-

+ Я2 /„ (9) является

одномодальной кривой

с максимумом,

приуро^

ченным к

сдвигу

А9 =

mf • =

пг%. Если

при

этом одновременно

соблюдается

соотношение

оп

^ а, где

[сх„]2

— дисперсия прираще­

ний годографов помех, то наличие регулярных помех не затрудняет

оценки величины тц.

Однако

в общем случае по крайней мере одно

из соотношений mfj =

mtj и

а„ ^ о не соблюдается, и оценка ве­

личины m-ij становится затруднительной. Особенно характерным является случай, когда регулярными помехами являются кратные волны, у которых mfj =f= Шц. В этом случае сумма Я,2/ (9) + А,Д/„ (9) может быть двумодальной и выделение главного максимума функции rfj (т) становится затруднительным или невозможным.

2.Большая дисперсия о приращений годографов полезных волн.

Вэтом случае плотность распределения / (9) выполаживается. В ре­ зультате даже при отсутствии регулярных помех выполаживается

огибающая

и увеличивается

видимый

период Т0 функции г^- (т) =

= rfj (т) (см. рис.69). Выполаживание

огибающей функции rfj (т)

приводит к тому, что соседние максимумы этой функции

становятся

близкими

по величине.

Это

затрудняет распознавание

главного

максимума.

периода Т0 функции rfj (т) приводит к тому,

Увеличение видимого

что главный максимум становится весьма пологим. В результате растет погрешность бт.,;- оценки величины т,у -.

Таким образом, увеличение а2 , так же как и наличие регулярных помех с mij Ф Шц, делает оценку величины т( у - неустойчивой. Заметим, что в обоих случаях понижение разрешающей способности способа связано с ухудшением свойств функции / (8).

157


Остановимся теперь на некоторых

практических

приемах опре­

деления

среднего взаимного

сдвига

т,ц. используемых

в способах

второй

группы.

 

 

 

 

1.

Выбор интервала Тг, Т2

оценки

функции rfj (т) и

расстояния

между

трассами. Соотношение (5.13)

на самом деле

характеризует

не саму функцию rvti (т), а лишь оценку rfy (г) этой функции, кото­ рая стремится к rfj (г) при Т2 — Т4 -> оо. Поэтому для получения достаточно точной оценки функции r\j (г) следует выбирать интервал

\Ти

Т2~\ как можно большим. С другой стороны, чем больше интер­

вал

[ТI,

Т2], тем больше в общем случае дисперсия а 2

и тем сложнее

распределение / (9). С этой точки зрения

следует выбирать интервал

[ТI,

Т2], как можно меньшим. Уменьшению а, естественно, способ­

ствует также наличие в

интервале

it

Т2] четких,

интенсивных

отражений и низкий фон помех.

 

t , Т2] выбирают в окрест­

С учетом этих соображений интервал

ностях наиболее четких

отражений;

длина его колеблется от 0,5

до 1,0—1,2 с. Расстояние

д | между трассами i и / должно быть до­

статочно

малым, чтобы

сохранилось

подобие полезных

компонент

z{ (t)

и

Zj (i). С другой стороны, этот интервал должен

превышать

радиус корреляции как можно

большего числа помех. Как показы­

вают эксперименты

[89], Д | должно быть равно 100—150 м. При

обычных системах

наблюдения

при многократном прослеживании

эта цифра позволяет удовлетворительно оценивать взаимный сдвиг между соседними трассами или между трассами, взятыми через

одну,

реже — через две.

 

 

 

 

Контроль надежности оценок Шц. Из (5.15)

следует, что макси­

мальная надежность оценки величины

шч- достигается

в

случае,

когда

о = 0, а / (9) превращается в единичную

функцию:

 

 

 

/(9) = 6 ( 9 - , » „ ) - { £

\ =

 

 

(5-19)

По

мере увеличения о 2 «острота» главного

максимума

функции

/ (9) и его высота (по отношению к побочным

максимумам)

умень­

шаются; соответственно падает надежность оценки сдвига Шц. Оче­ видно, может наступить момент, когда надежность снизится на­ столько, что будет разумно отказаться от использования получа­ емых оценок. Мерой снижения надежности может служить отношение

ruii(m) = ~~M~L=-,

(5.20)

/ б ? ( 0 ) ь ? ( 0 )

 

где rfj (m) — величина главного максимума функции взаимной корреляции rfj- (т).

При

а 2

-> 0 это отношение

стремится к единице (см. гл. 1). По

мере роста

а 2 это отношение

уменьшается, и если оно становится

меньше

некоторой пороговой

величины (0,5—0,7), оценка вели­

чины 7П,; ->отбрасывается как ненадежная.

158


Другим, менее трудоемким способом контроля надежности оценки

величины

является подсчет отношения rfj (т)/гуц (иг'), где

rfj (т') — величина наибольшего из побочных максимумов. Использование функций псевдокорреляции. Вычисление функ­

ции ryjj (т) является довольно трудоемкой процедурой. Вместе с тем оказывается, что практически такой же разрешающей способностью, как и функция rVj (т), обладают некоторые другие функции, которые мы будем называть функциями псевдокорреляции:

r b + , W = i v b r 2

+

(5.21)-

Для контроля надежности по аналогии с (5.20) в данном случае используются выражения

2 г { / > ( т е )

(5.23)

~:• Ю-,,

fcf(0) +

bf(0)

 

&f(0) +

w9.

(5.24>-

6/(0)

 

Значениями порогов wx я w2 задаются заранее. Последовательность определения взаимных сдвигов. Рассмотрим

три варианта последовательностей. В первом варианте в соответ­ ствии с описанной выше общей схемой алгоритмов коррекции стати­ ческих поправок часто применяется следующая последовательность определения взаимных сдвигов: после исключения компонент Дт (Е) и Дтк (£) вычисляется усредненная трасса:

у ( о = 4 " 2 ^ ( < ) ' 5 = = 1 > 2 ' • • с -

( 5 - 2 5 )

а затем находят сдвиги каждой из трасс у^ (i) по отношению к у (t). Этот способ хорош в тех случаях, когда остаточные статические сдвиги невелики, остаточные компоненты Дт (VE) и Дтк (£) практи­ чески отсутствуют, и компонента z (Е, t) очень медленно меняется по профилю. Если эти условия удовлетворяются недостаточно хо­ рошо, то после вычисления остаточных сдвигов они с обратным зна­ ком вводятся в соответствующие трассы, после чего по этим испра­ вленным трассам вычисляется новая усредняющая у (t), и процедура повторяется еще раз.

Второй вариант последовательности вычисления сдвигов заклю­ чается в оценке сдвигов между парами трасс у i {t) и уг (t), у2 (0> и Уз (t) и т. д. Этот вариант является предпочтительным, когда компонента z (£, t) меняется по профилю довольно быстро, или когда

159



компоненты Дт (?) и Дтк (?) не исключены или исключены не пол­ ностью. При этом способе требуется, чтобы все трассы в каждой данной совокупности с фиксированным х были кондиционными, т. е. недопустимо наличие отдельных неработающих каналов, трасс, пере­ груженных помехами, т. п.

 

Наконец, третий вариант соединяет в себе особенности двух пре­

дыдущих: взаимные сдвиги вычисляются для

пар z/t (t) и у2 (<0,

за­

тем

для

7 2

[z/i (t)

+ у2 (t)]

и

у3

(*),

затем

для 1/2{1/z

| > i

(*)

+

+

Уг (*)] +

Уа (*)} и

г/4 (*) и т. д.

Здесь

у'2 (t),

y's

(*) — трассы

у2

(t),

г/3

(t), . .

.,

у которых исключены вычисленные

сдвиги: после

опре­

деления сдвига между г/4 (t) и г/2 (0 вводят

обратным

знаком)

найденный

сдвиг

в

трассу

г/2

(*) и

получают

г/^

находят

полу­

сумму у 2

[г/4 (t)

+

г/2 (*)],

вычисляют

сдвиг

между этой

полусум­

мой и трассой у3

(t),

вводят

(с обратным знаком) этот сдвиг в трассу

у3

(t)

и получают

в результате

у'3

(t), и т. д.

 

 

 

 

 

В результате после определения сдвигов для всех трасс данной совокупности получается своеобразная усредненная трасса у (t) =

=1/гУ1 (t) + V4J/E-1 (*) + УеУс-г (0 + ••• При необходимости можно

повторить процедуру вычисления сдвигов для всей совокупности подобно тому, как это может быть сделано в первом варианте.

После того как одним из вариантов для всех трасс данной по­

следовательности

вычислены значения

сдвигов

т^,

для

этой

по­

следовательности

составляется

таблица

т (?),

значений

 

сдвигов

каждой

?-й

трассы

относительно некоторой трассы,

принятой

за

опорную для

данной

совокупности.

 

 

 

 

 

 

 

 

Опорной трассой, как

это видно из

перечисленных вариантов,

может

служить либо

усредненная трасса

у (t),

либо

первая

трасса

j / i (t) данной

совокупности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, с точностью до некоторой постоянной для

данной

совокупности

трасс величины

заменяя

Qkx

(?) на

те(1),

исходное^

уравнение (5.8) можно

в

общем случае

переписать

в

виде

 

 

 

 

 

т (?) =

Дт? (?) +

Дтк (?) +

0 (?) 4- 69 (?),

 

 

 

(5.26)

где 69 (?) в данном случае включает в себя все случайные погреш­ ности оценки величины т (?).

В заключение необходимо подчеркнуть, что этап оценки средних сдвигов т (?) между трассами все еще остается самым слабым местом алгоритмов коррекции статических поправок. Этот этап является основным источником погрешностей во всей схеме расчетов. При плохом качестве исходного материала погрешности становятся настолько большими, что коррекция теряет смысл. Особенно сильно сказывается снижение надежности, ведущее к ошибкам распознава­ ния главных максимумов функций взаимной корреляции. Исполь­ зование побочных максимумов вместо главных почти всегда означает «переход на фазу», т. е. ошибку в прослеживании целой группы го­ ризонтов, заключенных в интервале и Т2]. В связи с этим счи­ тается, что автоматическое определение остаточных средних сдвигов между трассами допустимо лишь тогда, когда эти сдвиги невелики,

160