Файл: Цифровая обработка сейсмических данных..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 168

Скачиваний: 1

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

т. е. вероятность того, что сдвиг будет превышать половину види­ мого периода записи, достаточно мала. Поэтому определение оста­ точных сдвигов вручную (первый вариант), несмотря на их трудо­ емкость, сохраняется во многих рабочих алгоритмах коррекции статических поправок.

Уравнивание оценок

остаточных статистических сдвигов

и вычисление

корректирующих поправок

Как уже говорилось, на этапе уравнивания оценок остаточных статических сдвигов, во-первых, исключаются остаточные компо­ ненты Дтф (!) и Дтк (!) из полученных зависимостей т (!), во-вто­ рых, вычисляются по исправленным зависимостям т (|) поправки за пункт взрыва и за пункт приема для каждого пункта взрыва и пункта приема на профиле; в-третьих, вычисляются для каждой трассы корректирующие поправки как суммы поправок за пункт взрыва и пункт приема. Для совокупностей сейсмограмм ОТВ, ОТП, ОГТ и ОУ эти процедуры реализуются различными способами.

Обработка последовательностей т (!) для трасс, сгруппирован­ ных по ОГТ. Преимуществом сейсмограмм ОГТ является то, что годографы отраженных волн на них практически не зависят от угла наклона ф отражающих границ. Поэтому уравнение (5.26) компо­ ненты Дтф (!) не включает, и единственной регулярной составля­ ющей правой части этого уравнения может быть остаточная кинема­ тическая компонента Дтк (!), которая имеет форму параболы второй степени с минимумом, приуроченным к точке ! = О данной сейсмо­ граммы ОГТ [30]. Остальные компоненты — случайные величины с нулевым математическим ожиданием. Поэтому для исключения

компоненты Дтк (!) последовательность т (!) аппроксимируют (по

методу наименьших

квадратов) параболой

второй степени Q — а +

+ сЪ,2. Найденная

парабола принимается

за

оценку

остаточной ки­

нематической компоненты Q (!) — Дтк (!), и

оценки

•& (!) статиче­

ских сдвигов вычисляются как отклонения наблюденной последо­ вательности т (!) от аппроксимирующей параболы Q (£):

Ь(1) = т (!) - Q (!) ъ О (!) + 60 (!).

(5.27)

Во многих случаях, однако, исключения остаточной компоненты

Дтк (!) не делают,

считая,

что исходная кинематическая

коррекция

была достаточно

точной. В

этом

случае

принимают

т) (!) =

т (!).

Если сдвиги т (!) определялись

не для

интервалов

[ Г ь

Т2]

с по­

мощью функции

корреляции, а для некоторого числа L

отдельных

опорных отражений путем их визуального или автоматического про­ слеживания, то после исключения остаточной кинематической ком­

поненты

вычисляется оценка г> (!) для каждого ! путем

осреднения

величин

$1 (!) по всем опорным отражениям:

 

 

L

 

 

* u ) = x 2 * ' ( E ) -

( 5 - 2 8 )

И З а к а з ;И2

161


Полученные (либо после исключения Q (!), либо без этой про­

цедуры) таблицы оценок

(!) еще не могут быть использованы в ка­

честве поправок, так как сдвиги

тпц для каждой трассы

определя­

лись по отношению к трассам у (t) или г/4 (t), меняющимся

от одной

сейсмограммы ОГТ к другой. Поэтому последовательности

m (!)

для разных сейсмограмм ОГТ как бы приведены к разным

уровням.

Чтобы устранить это различие, поправки за пункт приема

г>п (!)

и за пункт взрыва Фв

(!) оценивают раздельно. В самом деле, обозна­

чим все имеющиеся

на

профиле

пункты взрыва i =

1, 2, . . ., / ,

а все имеющиеся пункты приема — индексами / = 1,2,

. . .,

/ . Для

произвольной трассы любой сейсмограммы ОГТ, полученной при

взрыве в точке i и приеме в точке /, можно записать

 

б,-/=

+

(5.29)

где ftBi, # п j — неизвестные нам оценки

за пункт взрыва в точке

i

и пункт приема в точке

 

f} (!) значения $k, к=

 

Подберем из всех имеющихся

таблиц

1,

2, . . ., К, для трасс, наблюденных на одном и том же пункте при­ ема ;'. При 6-кратном прослеживании число К таких трасс будет 12,

при

двенадцатикратном

— 24. Вычислим среднее

значение вели­

чины

ЬК:

 

 

 

 

К

К

К

 

 

ir 2 =

- 1 2

*«•' • / 1 2 ь °

( 5 - 3 0 )

 

fc=l

k=l

fe=l

 

Так как индекс / фиксирован, первая сумма дает оценку Фу сред­ него значения поправки в пункте приема /. Так как индекс i меняется от некоторого i — i0 до i = i0 -\- К — 1, вторая сумма в (5.30) стремится к нулю, ибо по условию значения характеризуются нулевым математическим ожиданием. Повторяя эту процедуру для

всех /, находим таблицу Фу поправок за пункты приема для всего профиля.

Аналогично, подбирая из всех имеющихся таблиц •& (!) значения Ф т ) m — 1, 2, . . ., М, для всех трасс, наблюденных при одном и том же пункте взрыва i, вычисляем средние значения и получаем

таблицу поправок Ф,- за пункты взрыва для всего профиля. Поправка Ф,-у для трассы, наблюденной в пункте j при взрыве

в точке I, равна г>гу = Фг + f>y.

Обработка последовательностей m (!) для трасс, сгруппирован­ ных по ОУ. Преимуществом сейсмограмм О У является то, что кине­ матическая компонента в пределах этих сейсмограмм при небольших углах наклона ф отражающей площадки является практически по­

стоянной.

Учитывая,

что сдвиги

тп (!) определялись по отношению

к трассам

у

(t) или г/4

(£), также включающим эту постоянную кине­

матическую

компоненту, будем

считать, что исходное уравнение

162


(5.26) кинематической компоненты не содержит. Однако, в отличие от сейсмограмм ОГТ, полностью сохраняется компонента Дтф (Е), обусловленная наклоном отражающих границ. Так как эта компо­ нента меняется по координате Е, гораздо более медленно, чем другие слагаемые правой части (5.26), ее можно исключить с помощью вы­ сокочастотной фильтрации.

Обычно полагают, что отражающие границы в окрестностях базы наблюдения плоские. Это позволяет считать компоненту Дтф (Е) линейной в пределах данной сейсмограммы ОУ и исключать ее путем вычитания найденной методом наименьших квадратов линейной со­ ставляющей Qi = а -\- Ъ\ последовательности т (Е). В результате

получают последовательность

•& (Е)

оценок статических

поправок.

Далее обработка ведется, как

и в случае сейсмограмм ОГТ: если

таблицы т (Е) были найдены путем прослеживания

отдельных опор­

ных горизонтов, то для каждого Е

вычисляется

среднее

Ь (Е) по

всем горизонтам. По таблицам

-& (EJ

для всего профиля,

пользуясь

формулами вида (5.30), находят раздельно поправки #,и Фу за пункты взрыва и пункты приема, а затем вычисляют поправки для ft,- • каж­ дой трассы всех сейсмограмм, комбинируя соответствующие и гту.

Обработка последовательностей т (Е) для трасс, сгруппирован­ ных по ОТВ или ОТП. Преимуществом этих двух способов группи­ ровки трасс является то, что из двух статических поправок — за пункт взрыва и за пункт приема — одна является фиксированной для данной сейсмограммы, т. е. для данной последовательности т (Е). У сейсмограмм ОТВ фиксирована поправка за пункт взрыва, у сей­ смограмм ОТП — поправка и за пункт приема. Однако влияние негоризонталыюсти отражающих границ (компонента Дтф (£) и оста­ точный кинематический сдвиг Дтк (Е) сохраняются здесь полностью. Исключение этих компонент, как и в предыдущих случаях, выпол­ няется путем построения (методом наименьших квадратов) некото­ рой осредняющей для данной наблюденной совокупности т (Е) и по­ следующего вычитания осредняющей из этой совокупности.

Если отражающие границы горизонтальны,

то

остаточная ки­

нематическая составляющая Дтк (Е) у

сейсмограмм

ОТВ и ОТП

так же, как и у сейсмограмм ОГТ, может быть

аппроксимирована

параболой второй степени Q (£) = а +

с£Д Если

отражающие гра­

ницы наклонены на угол ср, но остаются плоскими (в окрестностях базы наблюдения), то, как и в случае сейсмограмм ОУ, компонента

Дтф (Е)

может быть аппроксимирована

прямой линией

(?i

(Е) =

= а +

Ъ\. Следовательно, полином

Qz (Е) — а + ЬЕ. +

сЕ2

яв­

ляется подходящим уравнением для аппроксимации суммы компо­

нент Дтф (Е.) +

Дтк (Е).

 

 

 

 

Поскольку

уравнение Q2 (Е) =

a -f- ЪЪ, +

сЕ2

содержит свобод­

ный член а,

вместе

с компонентами Дтф

(Е) и

Дтк

(Е) исключается

и та составляющая

статического сдвига,

которая

является посто­

янной для

данной

сейсмограммы:

поправка

за пункт взрыва для

163


сейсмограмм ОТВ и поправка за пункт приема для сейсмограмм ОТП. Следовательно, разность Д (Е) = т (Е,) — Q2 (Е) при фиксирован­ ном х является непосредственно оценкой поправок за пункты при­ ема (сейсмограммы ОТВ) или за пункты взрыва (сейсмограммы ОТП).

 

Обратимся к системе многократного

прослеживания, изображен­

ной на рис. 68. Пусть для каждой сейсмограммы

ОТВ этой

системы

построена

совокупность Д,- (/) =

т (/') Q2 (/), а для

каждой сей­

смограммы

ОТП — совокупность

Д • (i) = т (i) •Q2

(0

(где, как

и

раньше,

i — 1,

2, . . ., /

номера

пунктов

взрыва,

/ = 1, 2,

. . . ,

/ — номера

пунктов

приема).

 

 

 

 

 

 

 

Выберем из разных совокупностей

Д,- (/), полученных по сейсмо­

граммам ОТВ, значения А,-

(/ =

const),

соответствующие

 

одному

и тому же j = const (вертикальные ряды номеров каналов

показаны

на

рис. 68). Осредняя эти значения по всем i = i0,

i0 +

1, i0

 

+ 2, . . .

.

. ., i0

+

К 1,

для которых

имеется

наблюдение

на

данном

j = М пункте приема, получим окончательную оценку для статиче­ ской поправки за пункт приема:

iprM-l

i=io

Перебирая все / = 1,2, . . ., / , получим таблицу окончательных поправок за пункты приема для всего профиля. Аналогично, вы­

бирая из разных

совокупностей Д;- (i),

полученных по сейсмограм­

мам

ОТП, значения Д • (i = const)

и осредняя

их по

всем

/ = / 0 .

/о +

1, • • . , /о +

К1,

получим

для

всего

профиля

таблицу

окончательных поправок

за пункты взрыва.

 

 

 

Поправку для

каждой

трассы

всех

сейсмограмм

находят, ком­

бинируя соответствующие \Jt и

Рассмотренные способы коррекции статических поправок с ис­ пользованием сейсмограмм ОГТ, ОУ, ОТВ и ОТП не исчерпывают всего разнообразия применяемых вариантов. Эти способы имеют ряд ограничений, сужающих область их применения. Остановимся на двух таких ограничениях и соответственно способах их исклю­ чения.

1 Во всех рассмотренных способах коррекции статических поправок нам приходилось исключать систематические компоненты исходных сейсмограмм (5.8) [или, с точностью до постоянной со­ ставляюгаей, сейсмограмм (5.26)], в предположении, что, кроме систематических компонент Дтф (Е) и Дтк (Е), в выражения (5.8) и (5.26) входят только случайные, некоррелированные по Е последо­ вательности т> (Е) и 68 (I). Между тем, описывая модель статиче­

ских сдвигов, мы обратили внимание на то, что эти сдвиги

включают

как некоррелированную

по Е компоненту •&" (Е), так и

коррелиро­

ванную #' (Е). Казалось

бы коррелированную компоненту можно

выделить из исходного материала, подвергая его фильтрации с ча­ стотной характеристикой, совпадающей со спектром этой компо-


ненты. Однако этот стандарт­

 

 

 

 

 

 

ный прием

разделения функ­

 

 

 

 

 

 

ций

с

разным

частотным

 

 

 

 

 

 

составом

в

данном

случае

 

 

 

 

 

 

оказывается

недостаточно

 

 

 

 

 

 

эффективным. Как

показано

 

 

 

 

 

 

Е. А. Козловым и В. Н. Руд­

 

 

 

 

 

 

невым при

оценке

источни­

 

 

 

 

 

 

ков

погрешностей

в

MOB,

 

 

 

 

 

 

спектр

в '

(Q) =

F [т)' (Е)]

 

 

 

 

 

 

коррелированной

 

компо­

Р и с . 70.

Н о р м и р о в а н н ы е

амплитудные

ча ­

ненты

(|)

занимает

проме­

стотные

спектры л и н и й

Т0 (Q) (1),

к о р ­

жуточное

положение

между

р е л и р о в а н н о й

в' (Й)

(2)

и н е к о р р е л и р о ­

спектром

Т0 (Q) = F

[t (£)]

 

в а н н о й

0" (Q)

компонент .

 

испектром в " (Q) = F[Q"

(£)].

Здесь

запись вида F [х (EJ]

означает

преобразование

Фурье

от функции х (Е). Из рис. 70

видно, что

спектры &' (Q) и

Т0 (Q) в значительной степени перекрываются. Поэтому выделить компоненту в ' (Q) с помощью частотной фильтрации оказывается затруднительным. Чтобы решить эту задачу, в районах, где исклю­ чение коррелированной компоненты имеет существенное значение,

поступают следующим

образом.

По сейсмограммам

О Т В 1 прослеживают опорные отражения

от неглубоких отражающих границ, условия залегания которых известны по тем или иным данным (работы MOB, КМПВ, картировочное бурение, или, наконец, предположение о горизонтальном залегании этих границ). Исходя из известных условий залегания этих границ, для них строят теоретические годографы. Разность наблюденных и теоретических годографов опорного отражения для каждой сейсмограммы рассматривают как кривую остаточного статического сдвига. Эта кривая затем может быть обработана как описано выше, для раздельной оценки поправок за пункт взрыва

ипункт приема.

2.В условиях низкого качества первичных материалов нередки случаи, когда по сейсмограммам многократного прослеживания, полученным при сравнительно большом шаге между центрами группы (50—80, до 100 м) и на больших удалениях от пунктов взрыва, определение сдвигов m (Е) между каналами оказывается неустой­ чивым: автоматические способы, основанные на вычислении функции взаимной корреляции, дают множество значений, не удовлетворя­ ющих условиям вида (5.23) и (5.24), а визуальный анализ исходных сейсмограмм не позволяет выявить и протрассировать опорные горизонты. В этих случаях может быть использовано то обстоя­ тельство, что прослеживаемость горизонтов может улучшаться после накапливания исходных записей, если даже в исходных записях

сохранялись некоторые случайные или систематические сдвиги

И н о г д а и с п о л ь з у ю т с я сейсмограммы О Г Т .

165