110

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н.Г. Чернышевского

Э.С. Шестаков Комплексы программ обработки сейсморазведочных данных

Учебное пособие для студентов геологических факультетов, обучающихся по специальности 020 302 «Геофизика»

Издательский центр «Наука»

Саратов – 2012

УДК 550.8.053:519

ББК 26.21

Ш51

Шестаков Э.С.

Ш51 Комплексы программ обработки сейсморазведочных данных: Учеб. пособие для студентов геолог. факультетов, обучающихся по специальности 020 302 «Геофизика». – Саратов: Издательский центр «Наука», 2012. – 104 с.

В данном учебном пособии излагаются основные сведения о местоположении обработки полевой сейсморазведочной информации в сейсморазведочной информационной системе, об используемых вычислительных платформах, об организации комплексов обрабатывающих программ, рассмотрены наиболее употребительные алгоритмы. Организация пользовательского интерфейса рассмотрена на примере комплексов RadExPro Plus и Seis Win, используемых на кафедре геофизики Саратовского государственного университета.

Основой рассмотрения комплексов программ является стандартный граф обработки по способу ОГТ минимального объёма.

Дополнением данного пособия является изданное ранее руководство по циклу лабораторных работ «Обработка сейсморазведочной информации по стандартному графу МОГТ-2D с использованием комплексов RadExPro Plus и SeisWin», изданное в 2009 г и ориентированное на тот же учебный курс.

Пособие ориентировано на курс «Сейсморазведка», читаемый на кафедре геофизики Саратовского государственного университета для студентов, обучающихся по специальности 020 302 «Геофизика».

УДК 550.8.053:519

ББК 26.21

Р е ц е н з е н т ы : докт. геол.-минерал. наук С.И. Михеев (НВНИИГГ)

канд.. геол.-минерал. наук В.Г. Балабанов (СГУ).

ã Шестаков Э.С., Шелехова М.Д., 2012

ã Издат. центр «Наука», 2012

Содержание

Содержание 4

Введение 6

Раздел 1 Обработка и интерпретация, как составные части сейсморазведочной информационной системы 11

Тема 1.1. Структура сейсморазведочной информационной системы. 11

Раздел 2 Общие характеристики комплексов программ обработки сейсморазведочных данных 19

Тема 2.1. Классификация сейсморазведочных обрабатывающих комплексов 19

Тема 2.2. Общие характеристики вычислительных платформ 20

Раздел 3 Комплексы программ обработки эквидистантно кодированной сейсморазведочной информации 28

Тема 3.1. Особенности комплекса СЦС-3. 28

Тема 3.2. Особенности комплекса RadExPro Plus 30

Тема 3.3. Особенности комплекса SeisWin 31

Преимущества 32

Тема 3.4. Особенности комплекса FOCUS 33

Раздел 4 Основные процедуры графа стандартной обработки минимального объёма 35

Тема 4.1. Состав графа стандартной обработки минимального объёма 35

Тема 4.2. Препроцессинг 36

Тема 4.3. Расчёт и коррекция статических поправок 57

Тема 4.4. Расчёт и коррекция кинематических поправок 66

Тема 4.5. Суммирование сейсмических трасс 82

Раздел 5 Параметрическая обработка данных сейсморазведки МОГТ-2D 89

Тема 5.1 Преобразование эквидистантно-кодированных сейморазведочных данных МОГТ-2D в параметрическую форму. 89

Тема 5.2 Построение динамических глубинных и временных разрезов. 95

Тема 5.3 Построение параметрических временных разрезов. 98

Тема 5.4 Построение двумерной скоростной модели. 99

Заключение 109

Рекомендуемая литература 110

Введение

Сейсморазведка как составная часть геолого-геофизической многомерной многопараметровой информационной системы

Известно, что в развитии человеческого общества по его организации, основному типу хозяйственной деятельности и основной решаемой задаче выделяют ряд ступеней: первобытно-общинное  рабовладельческое  феодальное  …  индустриальное  потребительское  информационное (современная ступень). Исключительная важность информационной составляющей понималась людьми всегда (Евангелие от Иоана начинается так:…Вначале было СЛОВО. Слово было у Бога. Слово было Бог. – т.е. информационное понятие Слово приравнивается к созидательному понятию Бог).

В настоящее время роль информации стала главенствующей в человеческой деятельности. Возможности человечества таковы, что само его существование зависит от разумной эксплуатации природных ресурсов, Т.Е.: возникла необходимость создания геоинформационной системы (ГИС).

Геологическая среда (геосфера) – часть весьма сложной системы, которую представляет Земля как планета. Она находится в постоянном взаимодействии с другими средами (атмосфера, гидросфера, биосфера, ноосфера).

Пример: активизация и изменение современных геодинамических процессов (техногенные землетрясения) – взаимодействие геосферы и ноосферы.

Изучением геологической среды занимается геология – комплекс наук, имеющих общий предмет и разные методы. Цели этого изучения:

• накопление фундаментальных знаний (фундамент. аспект);

• поиск месторождений полезных ископаемых (прикладной аспект).

Каждая из наук имеет свои ограничения и поэтому геологическое знание есть продукт переработки данных всех геологических наук.

Т.О. геологию можно рассматривать как часть ГИС.

Геологическая информация существует во времени-пространстве и, следовательно, многомерна. При этом время понимается в широком смысле:

• абсолютное время вселенной;

• время развития Солнечной системы;

• глобальное время развития Земли;

• локальное время развития регионов;

• локальное время течения каких-либо физико-химических процессов и т.п.

Геологическое знание многопараметрово: для представления о геологическом строении какого-либо объема среды надо знать его литологические, физико-химические, стратиграфические, тектонические и т.п. характеристики

Геологические науки по взаимоотношению с объектом исследований можно разделить на:

• контактные – изучающие объект непосредственно (например, минералогия);

• неконтактные – изучающие объект опосредовано (например, морфометрия, аэрокосмическая геология и т.п.).

Геофизические методы исследований являются типичным примером неконтактных: изучаются не сами геологические объекты (зачастую это невозможно), а характер их воздействия на естественные и (или) искусственные физические поля. Опосредованность методов предполагает ограниченность результатов каждого и требует их комплексирования для компенсации ограничений.

Роль геофизических методов в геологии постоянно возрастает. Она особо велика при изучении глубинного строения. Поэтому можно говорить о геолого-геофизической системе знаний (геолого-геофизической информационной системе).

Геофизические знания, являясь частью геологической информационной системы должны быть многомерными и многопараметровыми (под параметрами понимаются характеристики физических полей и физические характеристики среды).

Сейсмические методы исследований в фундаментальном плане являются исключительными при изучении глубинных частей земной коры, мантии и ядра. Модель внутреннего строения Земли построена в основном по данным сейсмологии.

В прикладном аспекте сейсмические методы играют весьма важную роль (наиболее высокая точность и самый широкий диапазон глубин). Особо велико их значение при поисках месторождений нефти и газа.

Технологически геолого-геофизическая информационная система должна иметь в своей основе разветвленную базу знаний. Методы извлечения информации, реализуемые в ней, должны представлять собой единство детерминистского и статистического подходов. Роль компьютерных технологий уже в настоящее. время весьма велика и продолжает возрастать.

Сейсморазведка, как часть геолого-геофизической информационной системы, сыграла весьма важную роль во внедрении машинных (компьютерных) методов извлечения информации. Предпосылка этого – в весьма большом объеме и высокой плотности потока информации, несопоставимых ни с каким другим геофизическим методом (последнее потребовало перехода от анализа единичных измерений к анализу ансамблей сейсмических трасс – временных разрезов).

Формирование ансамблей, подавление помех, представление ансамблей в удобном для геологического истолкования виде составило предмет обработки сейсморазведочной информации. Обработка вначале развивалась в аналоговой форме, но по мере развития вычислительной техники стала исключительно компьютерной (в США, где развитие ЭВМ опережало другие страны, аналоговая обработка практически не существовала).

Глобальными достоинствами цифровой обработки являются:

• универсальность по отношению к вычислительной технике;

• лучшая переносимость алгоритмов обработки;

• возможность использования физически нереализуемых процедур.

Недостатком является последовательное выполнение операций, присущее ЭВМ. Для преодоления его используется распараллеливание вычислительного процесса (система прерываний в ЭВМ и основанные на ней многозадачные системы обработки, многопроцессорные ЭВМ). Тем не менее, при реализации сложных алгоритмов ЭВМ уступают аналоговым машинам по производительности (оптическая фильтрация).

Компьютерное извлечение информации реализуется в виде комплексов программ обработки и целью данного курса будет ознакомление с принципами организации комплексов и основными алгоритмами обработки.

Внутри этой цели можно выделить следующие задачи:

1. Рассмотрение структуры сейсморазведочной информационной системы.

2. Рассмотрение комплексов программ эквидистантно кодированной информации.

3. Рассмотрение параметрической обработки.

Третья задача представляется важной, поскольку плотность потока информации в современной сейсморазведке во много раз превышает человеческие возможности по ее усвоению. Требуются кардинально новые подходы к представлению информации. Одним из таких подходов является параметрическая обработка. Элементы ее встречаются во многих комплексах, но систематически она реализована лишь в комплексах ЦМ РНП и SWAP (последний функционирует на ВЦ кафедры геофизики СГУ).

В лекционном курсе, рассчитанным на один семестр, не могут быть даже бегло рассмотрены проблемы обработки данных сейсморазведки во всех ее модификациях, поэтому упор сделан на наиболее употребительную, а именно – наземную сейсморазведку МОГТ-2D.