Arbeit macht frei
110
Специальные темы
8.1 ВВЕДЕНИЕ
В этой главе рассматриваются темы, в сущности, не связанные между собой: ос- лабление кратных волн, разрешающая способность сейсмических данных, синтетические кривые АК, мгновенные признаки, ВСП и обработка данных двумерной поверхности.
Ослабление кратных волн является единственным пунктом, который включен в общепринятый поток обработки. В Разделах 2.7.5 и 7.5 рассмотрено ослабление кратных волн на основе прогнозирования. В Разделе 8.2 исследуется ослабление кратных волн, ос- нованное на селекции скоростей первичных и кратных волн в областях f-k и t-x.
Остальные темы представляют собой вспомогательные средства интерпретации, которые включают оперирование сейсмическими данными и их моделирование. Разре- шающая способность сейсмических данных рассмотрена в Разделе 8.3. Под разрешающей способностью понимается способность разделять два сигнала, расположенные очень близко один к другому. Имеются два аспекта разрешающей способности сейсмических данных: вертикальная (временная) и латеральная (пространственная). Разрешающая спо- собность особенно важна при картировании небольших структурных элементов, таких как малозаметные запечатывающие разломы, и при выделении маломощных структурных элементов, которые могут иметь ограниченное площадное распространение.
Прямое сейсмическое моделирование (Раздел 8.4) включает формирование харак- теристики времени пробега для модели отражающей способности, ассоциированной с мо- делью скорость-глубина. Прямое моделирование имеет широкую область применения;
оно позволяет понять сейсмические характеристики структурных и стратиграфических элементов разреза. Моделирование используется также для формирования тестовых дан- ных, которые применяются для оценки алгоритмов обработки. Параметры регистрации,
такие как шаг между группами и длина расстановки иногда выбираются на основе прямых моделей. Прямое моделирование используется также для того, чтобы определить, согла-
суется ли характеристика отражения для интерпретированной геологической модели с суммарными разрезами ОСТ, которые используются в интерпретации.
Синтетическая кривая АК (Раздел 8.5) представляет собой простое одномерное об- ращение данных МОВ. Если средне- и высокочастотная составляющие синтетической кривой АК выведены из сейсмической трассы, низкочастотный тренд должен быть полу- чен по отдельным источникам информации, таким как общепринятый скоростной анализ или действительные данные АК.
Мгновенные признаки (Раздел 8.6) помогают подчеркнуть выдержанность отра- жающих поверхностей и границы сейсмических осадочных комплексов. Будучи отобра- женными в цвете, интенсивность отражения, мгновенная фаза и мгновенная частота явля- ются полезными средствами в стратиграфическом исследовании.
Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) рассмотрено в Разделе 8.7. В общих чертах обрисованы основная последовательность обработки и использование дан- ных ВСП. В Разделе 8.8 рассматривается обработка данных двумерной поверхности.
8.2 ПОДАВЛЕНИЕ КРАТНЫХ ВОЛН
В Разделе 7.5 рассмотрено ослабление кратных волн, основанное на их периодич- ности в области угловой суммы. Две представленные здесь методики основаны на разно- сти приращений первичных и кратных волн. Выборки на рис.8-1a хорошо показывают эту
Arbeit macht frei |
111 |
разность. Первичное отражение p обычно характеризуется меньшим приращением по сравнению с кратным отражением m. На скоростном спектре (рис.8-1b) обратите внима- ние на различие общих характеров изменения скорости, ассоциированных с первичными (VP) и кратными (VM1 и VM2) отражениями. Скоростные функции VM1 и VM2 пред- ставляют кратные отражения от дна и в тонком слое соответственно. Если поправка за нормальное приращение применена с использованием скоростей первичных волн (как обычно делается при формировании окончательных сумм), первичные отражения выров- нены, а кратные отражения недокорректированы (рис.8-1c). Это предполагает, что само по себе суммирование ОСТ является жизнеспособным методом подавления кратных волн. Сумма ОСТ, выведенная по выборкам на рис.8-1c, показана на рис.8-1d.
Синтетическая выборка на рис.8-2c содержит пять первичных отражений, в т.ч. от- ражение от дна W и ассоциированные кратные отражения, которые характеризуются бо- лее высокими амплитудами, чем первичные отражения. Спектр скоростей показывает зна- чительное разделение скоростных функций кратных (VM) и первичных (VP) волн. Сум-
мирование с функцией скорости первичных волн должно в значительной степени отделять кратные волны и давать разрез, который содержит, в сущности, энергию первичных волн, как показано на рис.8-3. Суммарная трасса повторяется для того, чтобы лучше исследо- вать амплитуды.
Если суммирование на дальних выносах обеспечивает подавление кратных волн, то на ближних выносах этого не происходит, т.к. разность приращений первичных и кратных волн на ближних выносах пренебрежимо мала (например, рис.8-1c). Простейший способ
решения этой проблемы заключается в применении внутреннего обнуления к выборкам ОСТ перед суммированием. Затем возникает другая проблема: внешнее обнуление. Его жесткость определяет, какое количество данных дальних выносов остается на ранних вре- менах для селекции скоростей (рис.8-1c). Если здесь имеется серьезная проблема кратных волн, следует принять меры для сохранения максимального количества данных дальних выносов, ассоциированных с целевыми отражениями. Суммарный разрез с примененным внутренним обнулением показан на рис.8-4a. При сравнении с рис.8-1d можно видеть, что происходит ослабление многократных отражений в тонком слое ниже времени 4 с. Раз- ность общепринятой суммы ОСТ (рис.8-1d) и суммы с внутренним обнулением (рис.8-4a) показывает энергию (в основном кратные волны), удаленную процессом внутреннего об- нуления (рис.8-4b). Иногда более сложные схемы обнуления, в которых каждому выносу присваиваются веса от 0 до 1 (меньшие веса присваиваются ближним выносам), могут дать лучшие результаты, чем схемы, показанные здесь.
8.2.1 Селекция скоростей в области f-k
На рис.8.5a показана синтетическая выборка ОСТ (вверху) из рис.8-2c и ассоции- рованный амплитудный спектр (внизу). Энергию первичных и кратных волн можно раз- делить по двум различным квадрантам в плоскости f-k. Это достигается путем исправле- ния выборок за нормальное приращение с использованием скоростной функции первич- ных и кратных волн. Полученная в результате выборка, исправленная за нормальное при- ращение и ее амплитудный спектр показаны на рис.8-5b. Кратные отражение недокоррек- тированы, а первичные отражения перекорректированы. На плоскости f-k кратные и пер- вичные отражения распределяются по двум различным квадрантам: P для первичных от- ражений, M для кратных отражений. Исключением является энергия, соответствующая ближним выносам (это относится как к первичным, так и к кратным отражениям), которая почти полностью распределяется по оси частот. Это обусловлено тем, что кратные и пер- вичные отражения незначительно различаются по величине приращения на ближних вы- носах. Происходит циклический возврат (wrapped around) энергии с побочными низкочас- тотными составляющими, и она распределяется не в тот квадрант, в который она должна
Arbeit macht frei |
112 |
распределиться. Пространственная неоднозначность подробно рассмотрена в Разделе
1.6.1.
Рис.8-1. (a) Три выборки ОСТ с интенсивными кратными отражениями; (b) скоростной анализ в ОСТ № 186, где VP – общий характер изменения скорости первичных волн; VM1 – медленные кратные волны, отраженные от дна; VM2 – быстрые кратные волны (многократные отражения в тонком слое). VB – скоростная функция, используемая при форми- ровании рис.8-8a. Выборка ОСТ изображена после спектра скоростей. (c) Те же самые выборки ОСТ, что на изображе- нии (a) после поправки за нормальное приращение с использованием скоростей первичных волн. (d) Сумма ОСТ, ис- пользующая те же выборки, что в (c). (Данные Petro-Canada Resources).
Arbeit macht frei |
113 |
Рис.8-2. Синтетические выборки ОСТ, содержащие: (a) первичные отражения; (b) кратные отражения от дна; (c) нало- жение (a) и (b); (d) спектр скоростей, выведенный по (c). Здесь W – первичные отражения от дна; VM – скоростная функция для кратных волн; VP – скоростная функция для первичных волн; VB – скоростная функция, использованная при формировании рис.8-5b.
Рис.8-3. (a) Выборка ОСТ на рис.8-2c; (b) после поправки за нормальное приращение с использованием скоростной функции первичных волн (VP на рис.8-2d). Суммарная трасса, выведенная по (b), повторяется для подчеркивания ин- тенсивных отражений.
Arbeit macht frei |
114 |
Рис.8-4. (a) Сумма ОСТ, выведенная из выборок ОСТ на рис.8-1c с примененным внутренним обнулением. Сравните с рис.8-1d. Форму внутреннего обнуления можно распознать на левом краю разреза. (b) Разность между общепринятой суммой ОСТ (рис.8-1d) и суммой с внутренним обнулением (a). (Данные Petro-Canada Resources).
Arbeit macht frei |
115 |
Рис.8-5. (a) Выборка ОСТ на рис.8-2c; (b) после поправки за нормальное приращение с использованием скоростной функции VB (рис.8-2d); (c) результат обнуления квадранта, ассоциированного с кратными волнами; (d) выборка (c) по- сле обратной поправки за нормальное приращение с использованием той же скоростной функции, что в (b). Нижние изображения – соответствующие f-k спектры.
Кратные волны могут быть подавлены путем обнуления квадранта, соответствую- щего их энергии в области f-k (рис.8-5c) (Ryu, 1980; Sengbush, 1983). Обратная поправка за нормальное приращение (рис.8-5d), использующая ту же самую скоростную функцию VB, восстанавливает первоначальное приращение первичных отражений. Обратите, однако, внимание, что в выборках остается энергия кратных волн с побочными составляющими (A на рис.8-5). Кроме обнуления квадранта, соответствующего кратным волнам, к квадранту, который соответствует первичным отраженным волнам, можно применить зону подавле- ния (рис.8-6a, где зона подавления обозначена как R). Выборка ОСТ, пропущенная через f- k-фильтр, сейчас свободна от энергии зеркальных частот (сравните с рис.8-5d). Следуя этой процедуре, применим поправку за нормальное приращение (при этом будем исполь- зовать функцию скорости VP) и выполним суммирование (рис.8-6c и d). На рис.8-7 пока- зана блок-схема ослабления кратных волн в области f-k.
Arbeit macht frei |
116 |
Рис.8-6. (a) То же самое, что на рис.8-5c; исключением является то, что дополнительно к обнулению левого квадранта, участок правого квадранта на f-k-спектре (обозначен как R) также обнулен с целью подавления энергии зеркальных час- тот; (b) результат применения обратной поправки за нормальное приращение к (a) с использованием скоростной функ- ции VB на рис.8-2d; (c) результат применения поправки за нормальное приращение к (b) с использованием функции скорости первичной волны VP на рис.8-2d; (d) сумма (c), повторенная для подчеркивания интенсивных отражений. Вни- зу показаны соответствующие f-k-спектры.
Сейчас рассмотрим пример полевых данных на рис.8-1. Разность приращений пер- вичных и кратных волн хорошо заметна на выборках ОСТ (рис.8-1a) и на спектре скоро- стей (рис.8-1b). Слева от сплошной линии VP, все пики ассоциированы с кратными отра- жениями от дна и в тонком слое. Применим поправку за приращение, используя скорост- ную функцию VB, которая находится между функциями скоростей первичных и кратных волн. В результате кратные волны недокорректируются, а первичные волны перекоррек- тируются, как показано на рис.8-8a. Рассмотрим приращение первичных и кратных отра- жений в области f-k. Те и другие отражения, показанные на рис.8-1a, перед вводом по- правки за приращение распределены в одном и том же квадранте (положительном) в об- ласти f-k. Эти же отражения после поправки за приращение, которая использует промежу- точную скорость, распределяются по двум различным квадрантам: кратные отражения попадают в положительный квадрант, а первичные – в отрицательный квадрант. Следова- тельно, обнуляя квадрант, в котором находятся кратные отражения, можно подчеркнуть первичные отражения.
Выборка ОГТ, ассоциированный спектр скоростей и подавление кратных отраже- ний в области f-k показаны на рис.8-8b. Если сравнить его с рис.8-b, можно видеть, что область кратных волн на спектре скоростей подавлена, а общий характер изменений ско-