12. Дополнительная обработка профилей 2d

В программу включены средства, обеспечивающие дополнительную обработку профилей 2D. Введены следующие процедуры:

• автоматическая регулировка усиления;

• балансировка нуля записи;

• нормировка трасс;

• фильтрация;

• режекторная фильтрация;

• узкополосная режекторная фильтрация;

• медианная фильтрация;

• деконволюция;

• F-X деконволюция;

• расчет мгновенных амплитуд;

• расчет мгновенных фаз;

• расчет мгновенных частот;

• расчет мгновенных униполярных амплитуд;

• вращение фазы сигнала;

• изменение полярности амплитуд;

• коррекция фазы сигнала;

• расчет трасс первой и второй производных;

• расчет трасс второго интеграла;

• расчет трасс экстремумов;

• когерентность;

• подобие;

• частота;

• энергия.

Для потрассной обработки данных необходимо загрузить сейсмические профили. Программой не предусмотрено введение геометрии в заголовки трасс, необходимая информация должна быть уже введена в sgy-файлы. Доступна визуализация сейсмических разрезов и схемы профилей 2D (рис. 148).

Рис. 148. Окно «Навигатор» со схемой расположения профилей.

Рис. 149. Сейсмический разрез в окне изображения профилей.

Здесь также присутствуют стандартные инструменты для работы с сейсмическими данными – цветокодирование фаз, усиление амплитуд, изменение полярности трасс, спектральный анализ и иные.

Перечислим процедуры, предоставленные в распоряжение пользователю для дополнительной обработки профилей.

2.12.1. Балансировка записи.

Во время балансировки записи ось времён изгибается под амплитудами сейсмических трасс. Это происходит по формуле , где

(4)

2.12.2. Автоматическая регулировка уровня.

Данная процедура соответствует автоматической регулировке усиления (АРУ). Отличается простотой формулы – средние амплитуды заменены на абсолютные. Результат получается тот же. Формула автоматической регулировки уровня:

(5)

,где (6)

2.12.3. Деконволюция.

Нуль-фазовая деконволюция сейсмических трасс.

Рис. 150. Параметры деконволюции сейсмических трасс в Geoplat Pro-S.

Из руководства к программе:

«Меню Режим коррекции ФАК – режим коррекции окна расчета ФАК. При нажатии на кнопку справа от поля открывается панель со списком допустимых значений.

Меню Режим нормализации – режим нормировки. При нажатии на кнопку справа от поля открывается панель со списком допустимых значений. При использовании режима нормировки выходная трасса в интервале действия фильтра нормируется к уровню исходной; в качестве нормы берется корень из суммы квадратов значений выборок трассы.

Для каждого фильтра задаются следующие параметры:

Поле FL – (гц) нижняя частота спектра сигнала (FL >= 0);

Поле FH – (гц) верхняя частота спектра сигнала;

(FL <= FH <= 500/ DT), где DT - шаг квантования (мс).

Если верхняя частота спектра задается равной 500/DT (частота Найквиста), реализуется режим стандартной нуль-фазовой деконволюции.

Поле SN – (%) параметр регуляризации (0 <= SN <= 25).

Поле TOP – (мс) длина оператора, по умолчанию TOP=100*DT.

Поле Начальное время – время начала действия фильтра.

Поле Начальное время ФАК – время начала расчета ФАК».

2.12.4. Частотная фильтрация сейсмических трасс.

Рис. 151. Задание параметров фильтрации.

Список фильтров в строке «Режим» и набор параметров с заданием диапазона значений предоставляют пользователю широкие возможности по фильтрации сейсмических данных.

«Поле FL - (гц) левая граница фильтра для уровня 100% пропускания.

Поле FH - (гц) правая граница фильтра для уровня 100% пропускания. (FL < FH <= 500/DT), где DT - шаг квантования.

Поле FR - (гц) частота режекции; 0 < FR <500/DT, (стандартный режекторный фильтр); FL < FR < FH, (стандартный полосовой и режекторный фильтр).

Поле DL – (%) процент ондуляции частотной характеристики; (0 < DL < 100).

Поле FLL - (гц) левая граница фильтра для уровня 100% подавления; (0 <= FLL <= FL).

Поле FHH - (гц) правая граница фильтра для уровня 100% подавления; (FH <= FHH <= 500/DT).

Поле FRL - (гц) левая граница области режекции; (0 < FL < FRL < FH < 500/DT).

Поле FRH - (гц) правая граница области режекции; (FRL < FRH < FH <500/DT).

Поле DR - (гц) крутизна склонов спектра в области режекции; (0 < DR < (FRH-FRL)/2).

Поле Начальное время - время начала действия фильтра.»

Отдельно выделена узкополосная режекторная фильтрация (рис. 152).

Рис. 152. Параметры узкополосной режекторной фильтрации.

Т акже доступна полосовая режекторная фильтрация. Её характеристики:

Рис. 153. Характеристики полосовой режекторной фильтрации.

2.12.5. F-X деконволюция.

Подчёркивание осей синфазности и когерентная фильтрация.

Рис. 154. Параметры F-X деконволюции.

Из руководства: «Поле NTR - ширина окна предсказания (в трассах). Округляется вверх до степени 2.

Поле WIN - ширина окна предсказания (мс). Округляется вверх до степени 2

Поле MIX - доля когерентного разреза в результате (0 <= MIX <= 1.)

Доля исходного разреза определяется как 1 - MIX

Поле FMIN - (гц) нижняя граница полосы пропускания

Поле FMAX- (гц) верхняя граница полосы пропускания

Поле LEN - длина фильтра предсказания (в трассах)

Поле EPS - параметр промежуточного отбеливания

Поле DIP - (мс на трассу) оценка максимального наклона осей синфазности.»

Методика проведения двумерной деконволюции:

«В скользящем прямоугольном окне (по X и T) строится симметричный винеровский фильтр предсказания по X спектральных амплитуд (по Т) на каждой частоте от FMIN до FMAX. Спектр в центре базы по Х заменяется предсказанными значениями».

2.12.6. Медианный фильтр.

Сглаживание временных разрезов. Пользователь задаёт размеры окна, в котором будут сглаживаться резкие амплитудные выбросы и другие слабокогерентные помехи. Вертикальная ось окна отсчитывается в дискретах (время), горизонтальная – в трассах (длина).

2.12.7. Нормировка амплитуд.

Приведение сейсмической записи к желаемому уровню.

Рис. 155. Параметры нормировки амплитуд.

На рис. 155 задаётся уровень средних значений амплитуд. Здесь доступны следующие методы определения нормирующего коэффициента:

- по максимальному значению амплитуд;

- по среднему значению амплитуд;

- по среднему значению энергии;

- по медианному значению амплитуд.

Предусмотрено проведение нормировки сразу в нескольких окнах. В этом случае нормирующие коэффициенты будут отнесены к центрам окон и интерполированы по оси времён.

- «Расчёт мгновенных параметров» - предоставлена возможность получения комплексных трасс из сейсмических. Здесь рассчитываются трассы:

• мгновенных амплитуд;

• мгновенных фаз;

• мгновенных частот;

• мгновенных униполярных фаз.

Расчёт проводится на основании преобразования Гильберта. Ввод параметров отсутствует. Из описания процедуры:

Рис. 156. Получение комплексной сейсмотрассы.

Расчёт мгновенных амплитуд:

(7)

Расчёт мгновенных фаз

(8)

Расчёт мгновенных частот

(9)

2.12.8. Изменение полярности амплитуд.

Программа меняет знак амплитуд трасс на противоположный. Задания параметров не требуется.

2.12.9. Вычисление производных.

Здесь доступен расчёт первой, второй производной (в направлении оси времён), и расчёт второго интеграла. Задания параметров не требуется.

Формулы расчёта:

Первая производная (в Т-направлении):

(10)

Вторая производная (в Т-направлении):

(11)

2.12.10. Когерентность.

Когерентность вычисляется для соседних сейсмотрасс при помощи функции взаимной корреляции. Пользователь задаёт высоту окна по оси времён, сдвиг окна при расчёте коэффициента корреляции, уровень амплитуд, при которых программа автоматически повысит конечный результат и точность, с которой будет производиться расчёт.

Рис. 157. Параметры расчёта когерентности.

2.12.11. Подобие.

Атрибут подобия между двумя трасс-сегментами определяется как расстояние в гиперпространстве между двумя векторами этих сегментов, нормализованное к сумме длин векторов. Коэффициенты подобия рассчитываются по формуле

, где и (12)

где t – время, dt – шаг квантования, t1 и t2 – время начала/конца окна расчёта, f – величина амплитуды. Пользователь задаёт окно и сдвиг точки вычисления.

2.12.12. Частота.

В данной процедуре рассчитывается средний квадрат частоты (AFS) и крутизна падения частоты (FSF). Пользователю нужно ввести высоту окна и выбрать величину расчёта. Формулы:

(13)

где является комплексной характеристикой трасс-сегмента в области Фурье, а N – длина сигнала.

Величина FSF измеряет форму пика характеристики трасс-сегмента в области Фурье и определяется по формуле (14).

(14)

где - наивысший пик в частотной области.

2.12.13. Энергия. Под энергией сейсмической записи подразумевается сумма квадратов амплитуд в пределах окна, вводимого пользователем. Формула расчёта:

(15)

f – амплитуда трассы;

t0 – время начала окна расчета;

dt – шаг квантования;

N – число выборок в окне.