4. Ввод и коррекция кинематических поправок

Кинематические поправки вводят с целью трансформации гиперболического годографа ОГТ, в прямую линию, проходящую через время, где . Эта процедура одна из наиболее ответственных. От её качества зависит эффект последующего суммирования сейсмических трасс, а значит, и качество полученных временных разрезов. Из формулы кинематической поправкиследует, что для её расчета необходимо располагать данными о скоростной характеристике разреза. На начальном этапе обработки обычно имеются только приближенные сведения о скоростях и, естественно, кинематические поправки будут содержать погрешности. Поэтому поправку вводят в два этапа:

1. Ввод априорных кинематических поправок. Для получения зависимости V(t) для каждой точки ОГТ осуществляют линейную интерполяцию (по переменным x и t) по двум заданным слева и справа соседним зависимостям. На каждом пикете ОГТ график V(t) задают с таким шагом ∆ t, при котором погрешность расчета кинематической поправки на крайнем канале сейсмограммы ОГТ, обусловленная погрешностью задания скорости, не должна превышать шага квантования сейсмической записи. С учетом этого факта кинематические поправки представляют в виде таблицы (в памяти машины) с точностью до шага квантования от 2мс и менее.

2. Ввод корректирующих кинематических поправок. Корректированные кинематические поправки на основе сейсмограмм ОГТ определяют по вееру гипербол. Принципиальная сущность процесса коррекции состоит в следующем: задается ряд численных значений скоростей V(V; V…; V), (Стр.33) в пределах изменений скорости V(t), рассчитываются значения ∆ t для различных значений x и t, считая, что для всех t скорость постоянна и равна V , после ввода полученных корректирующих поправок в сейсмограммы ОГТ их суммируют, затем те же операции проводят для других выбранных значений V…; V. В результате получается m суммарных трасс образующих суммоленту ОСТ. (рис. ) На суммоленте синфазному суммированию регулярных волн будет соответствовать максимум разрастания амплитуд суммарных колебаний. Линия, построенная в осях V от t, и соединяющая максимумы разрастания амплитуд суммарных колебаний и дает искомый закон изменения V от t на данном пикете наблюдений. Используя эту кривую, вычисляют новые кинематические поправки, которые и являются скорректированными кинематическими поправками.

• Анализ скоростей (спектры, вертикальные и горизонтальные, сканирование по вееру скоростных кривых).

В настоящее время основным способом определения эффективной скорости являются методы регулируемого направленного анализа (РНА) волнового поля сейсмограмм отраженных волн. Наиболее часто эта процедура осуществляется по сейсмограммам ОГТ. При этом нужно иметь в виду, что определяется не эффективная скорость V, а скорость V V/Cos. Но для большинства практических случаев (при отсутствии скоростной дифференциации в слоях, малых углах наклона и незначительной кривизне границ) численные значения скоростей V и Vотличаются незначительно.

Принципиальной основой РНА является выполнение последовательного разновременного анализа временного поля отраженных волн. Для такого анализа выбирается некоторая функция отклика зависящая от формы линии (направления) анализа напрямую связанную с видом уравнения годографа волны, который в свою очередь непосредственно зависит от V. Поэтому в качестве линий для анализа выбираются такие, которые соответствуют годографам отраженных волн на данном времени регистрации и имеющим соответствующую скорость V:

t(x,t (2)

Для повышения устойчивости вычислительного процесса амплитуды сейсмических сигналов на каждом канале анализируются в некотором ограниченном временном окне t ÷t+∆t.

Чаще всего в качестве функции цели вычисляют суммарную среднюю энергию сейсмического сигнала в криволинейном временном окне ∆t для всех каналов сейсмограммы ОГТ:

E(V(t))=) , (3)

Где А- значения амплитуд сейсмических сигналов на выбранной (гиперболической) линии анализа d; i – индекс суммирования амплитуд сигналов по оси x; j – индекс суммирования амплитуд записи на каждом пикете x по временному окну ∆t; N – число суммируемых трасс. Для каждого фиксированного значения t и V по формуле (2) рассчитывается определенная гиперболическая линия анализа. Задавшись величиной временного окна ∆t (обычно 0.050∆t0.250 с), можно вычислить значение энергии функции цели. Максимум функции цели достигается тогда, когда на данном времени t линия суммирования будет соответствовать годографу ОГТ отраженной волны, зарегистрированной на данной сейсмограмме. Перемещая с некоторым интервалом ∆tкриволинейную полосу суммирования (при V= const), можно получить график зависимости функции отклика от времени t. Повторяя подобные расчеты для ряда значений V, получается так называемый вертикальный спектр скоростей V . Наличие помех осложняет результат, не меняя его сущности (рис.4.8). стр.64

Практическая реализация вычисления вертикального спектра скоростей и получение зависимости V( t) осуществляется с применением различных функций цели и по различным технологиям. Наиболее часто на практике применяются следующие операторы разновременного криволинейного анализа сейсмических записей.

-энергетические:

коэффициент подобия

П=:, (4)

средней энергии

, (5)

отношение «сигнал-помеха»

, (6)

-корреляционные:

нормированная сумма функций взаимной корреляции

С, (7)

-степенные:

средней амплитуды

U= . (8)

Максимально удобны при практическом использовании операторы П,С.

При практическом вычислении вертикального спектра расчеты производят по оси t с шагом ∆ t= 0.020-0.100 с и при окне интегрирования такого же порядка. Диапазон значений V должен охватывать интервал возможных значений изменения скоростей на сейсмограмме ОГТ. На первом этапе обработки этот диапазон обычно выбирают достаточно широким. На следующих стадиях вычислений его сужают, но увеличивают детальность переборки скоростей (рис. 4.10).

Горизонтальные спектры скоростей.

Если на временном разрезе уверенно прослеживается ряд горизонтов, то изучается характер изменения скорости вдоль этих горизонтов. Выбирается одна из линий отражающего горизонта t(х) и обращаясь к сейсмограммам ОГТ, по которым был построен временной разрез, выполняется разновременной анализ, привязывая каждый раз веер гипербол к заданному времени t(х). Если веер гипербол включает в себя гиперболу, совпадающую с годографом данной волны, то на спектре реализуется четкий максимум. Последовательность таких одиночных спектров, сгруппированных для заданной линии t(х) вдоль профиля, образует горизонтальный спектр скоростей данного отражения. Линия проходящая через максимумы этого спектра и есть искомый график V(x), характеризующий изменение скорости вдоль данного горизонта (рис.4.11). стр.67

• анализ и выбор оптимальных скоростных разрезов.

Значения скоростей, относящихся к изучаемому сейсмогеологическому разрезу, обобщают для установления закономерностей скоростного строения покрывающей толщи и ослабления влияния случайных и систематических ошибок. Сопоставляя и изучая эти данные, необходимо их точность. Обычно оценки V имеют массовый характер, однако надежность каждого единичного определения обычно недостаточно высока. Поэтому приходится выполнять их статистическую обработку с целью объективности оценки скоростных характеристик разреза.

Определенные скорости обычно относятся к соответствующему времени t и двум координатам x и у. Совокупность всех определений V (x,у, t) можно представить в виде двух компонент – исследуемой скорости (полезный сигнал) и погрешности её определения (случайные помехи):

V(x,у, t)= V(x,у, t)+V(x,у, t). (9)

Оценка искомой функции скорости V(x,у, t) сводится к фильтрации данных. При этом всегда полагают, что скорость меняется в пространстве значительно медленнее, чем погрешности ∆ V(x,у, t). Как известно, в подобных случаях для ослабления случайных помех следует применять низкочастотную фильтрацию. Основным приемом низкочастотной фильтрации, является сглаживание экспериментальных данных. На практике применяют одномерное или двумерное сглаживание.

Статистические методы обработки составляют лишь одну сторону решения задачи обобщения данных о сейсмических скоростях. Другая сторона вопроса состоит в правильном, физически обоснованном применении тех или иных приемов. Интерпретатор составляет каждый массив скоростных характеристик, с учетом особенностей сейсмогеологического строения разреза, влияющих на изменение скоростей. На первом этапе обработки не всегда удается правильно учесть все особенности строения среды. Поэтому процедура обобщения скоростных данных обычно носит итерационный характер. Точность и детальность изучения скоростного разреза повышается постепенно, путем последовательных приближений на основе анализа и сопоставления различных вариантов обобщений.

На основе одномерного и двумерного сглаживания и обобщения скоростных данных строят целый ряд графических материалов:

- графики зависимости скорости от времени и глубины V( t), V( t), , V( t), V(z);

- горизонтальные графики зависимости скорости от координаты профиля V(х), V(х), V(х) получают сглаживанием по профилю соответствующих скоростей , относящихся либо к определенному сейсмическому горизонту (или пласту), либо к фиксированному сечению разреза по глубине z или по времени t.

По этим материалам изучают горизонтальные градиенты скоростей, обусловленные структурными и фациально-литологическими факторами;

- развернутые графики типа V(х, t), V(х, t), V( х, t), V( х, t) получают путем двумерного сглаживания результатов определений скорости по времени и координате х. Результаты сглаживания изображают изолиниями равных значений скоростей;

- карты изолиний скоростей V(х,у), V(х,у), V( х,у) строят на основании определений, сделанных по сети профилей. Такие карты, как правило характеризуют либо определенный сейсмический горизонт, либо некоторые сечения разреза на глубине z или времени t;

- скоростные колонки пластовых скоростей V( t), V(z) и скоростные разрезы составляют на основе данных сейсмокаротажа, ВСП, АК, горизонтального спектра скоростей (рис. 4.14). стр.71.