ФИЛЬТРАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ПОЛОСЕ «МЕШАНИЯ»

ФИЛЬТРАЦИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ПОЛОСЕ «МЕШАНИЯ»

Авторы публикации

Рубрика

Технические науки

Просмотры

58

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 14 (267), Апрель ‘26

Поделиться

Рассмотрены  теоретические основы и выполнены модельные и экспериментальные испытания способов фильтрации сейсмических волн в полосе «мешания» характеристик интерференционных систем (ИС). Установлены основные связи между параметрами поля помех и системой наблюдений метода общей глубинной точки (ОГТ). Показано, что оценка эффекта суммирования по классическому параметру к.н.д. в полосе «мешания» приводит к грубым ошибкам. Выявлены «критические» схемы наблюдений ОГТ, провоцирующие появление «ложных отражений». 

В сейсмических методах исследования глубинного строения широко применяются интерференционные системы (ИС): группы источников и приёмников, многократные системы наблюдений, лабораторные методы суммирования и др. [1]. Эффекты фильтрации сейсмических волн с помощью ИС обычно описывают на основе обобщённых характеристик суммирования [3]. Для дискретных ИС обобщённые характеристики являются периодическими функциями с повторяющимися максимумами чувствительности [2]. В пределах этих характеристик выделяют зоны: «пропускания», «подавления» и «мешания». Зона «пропускания» расположена в области основного  максимума, зона подавления – в полосе промежуточных максимумов, зона «мешания» – в полосе от первого и до последующих  побочных  максимумов (Рис. 1).

Рис. 1. Характеристика суммирования дискретной однородной группы из 11 элементов

 

Эффекты суммирования сейсмических волн в полосе пропускания и подавления хорошо изучены [2; 3].  Полоса «мешания» (интервал характеристики ИC от первого и до последующих  побочных  максимумов) осталась практически неизученной, поскольку в ней  интерференционное  поле низкоскоростных волн-помех  плохо разрешёно. На практике принимается, что в этой полосе сейсмические волны суммируются случайным образом.  Для описания  уровня  подавления регулярных волн-помех в этой полосе   используют статистические оценки, как для случайных волн. Однако,  как доказывает практика, поле волн-помех в полосе «мешания» при повторных возбуждениях с высокой точностью повторяется, т.е., оно в реальности является стационарным.  Этот факт явился  предпосылкой для специальных исследований с целью изучения особенностей суммирования волн-помех в полосе «мешания».

 

Исследования особенностей регулярных волн-помех в полосе «мешания» выполнялись нами аналитическими методами, методом математического моделирования (численного суммирования волн  на ЭВМ) и суммированием реальных сейсмических материалов.

 

Раздел 1. Результаты модельных исследований ИС

Модельные исследования выполнялись  методом  численного суммирования волн  на ЭВМ. Поскольку в современной сейсморазведке применяются, в основном, интерференционные системы с симметричным  расположением элементов относительно центра,  при моделировании использовались однородные группы.

 

Рассмотрим особенности суммирования волн однородной группой из 11 элементов, характеристика которой  приведена на Рис. 1. Для моделирования был использован сигнал длительностью 0,2 с в форме отрезка ФАК ЛЧМ- колебания (функции автокорреляции линейно-частотно модулированного - 4-колебания), применяемого в вибросейсморазведе. Этот сигнал показан на Рис. 2 (см. верхнюю сейсмотрассу Рис. 2). Сейсмотрассы суммировались с временными задержками Δ t в диапазоне от 0 до 0,018 с, что позволяло изучать эффекты суммирования на интервалах характеристики ИС от основного до второго побочного максимума. Результаты моделирования сводятся к следующему:

 

1 - при малых временных задержках Δ t в диапазоне от 0 до 0,002 с фильтрация осуществлялась в полосе основного максимума характеристики суммирования ИС (в полосе пропускания). В полосе пропускания суммарный сигнал на выходе ИС представлял типичную ФАК ЛЧМ колебания, т.е., практически не искажался;

2 - при временных задержках Δ t в диапазоне от 0 до 0,010 с фильтрация осуществлялась в полосе промежуточных максимумов характеристики суммирования ИС (см. Рис. 1 «полоса подавления»). В полосе подавления суммарный сигнал на выходе ИС представлял собой существенно отличную от ФАК ЛЧМ форму колебания; он становился раздвоенным, состоящим из двух ненульфазовых импульсных сигналов (типа минимально-фазовых). Временной интервал t между импульсами (максимумами раздвоенного колебания) определяется по формуле:

 

                                                        t = NΔt,                                                                                            (1)

 

где: N – число элементов в ИС;

Δt - временная задержка. 

 

3 - при временных задержках Δ t в диапазоне от 0,012 до 0,018 с фильтрация осуществлялась в полосе первого   побочного максимума   характеристики суммирования ИС (в полосе «мешания»). В полосе «мешания» суммарный сигнал на выходе ИС представляет собой «квази- гармоническое» колебание.

 

Временной интервал t (видимый период) квази - гармонического колебания между его максимумами был примерно равным Δt - временной задержке между сейсмотрассами на входе ИС:  

                                                    t = Δt = Δх / Vк,                                                                                     (2)

где: Δх – шаг между элементами ИС;

Vк, - кажущаяся скорость волны.

 

Отметим основные свойства суммарного сигнала:

 

- видимая частота колебаний суммарного сигнала изменяется, уменьшаясь при уменьшении Vк;

- амплитуда колебаний суммарного сигнала остается постоянной для всей полосы «мешания».

 

Рис. 2. Результаты моделирования фильтрации нульфазового колебания однородной группой

из 11 элементов

Полученные результаты имеют важное практическое значение и должны использоваться, по крайней мере, в следующих случаях:

 

1 - при вычислениях и коррекции статпоправок;

2 - для дополнительного подавления регулярных волн-помех частотным фильтром;

3 - при интерпретации  временных разрезов ОГТ методами сейсмической стратиграфии.

 

Раздел 2. Результаты модельных исследований систем ОГТ

Суммарное поле низкоскоростных волн — помех на временных разрезах ОГТ обычно описывается как случайное. Основанием этому служит случайный характер взаимного наложения помех разных типов, в связи с чем в интерференционной картине сложно выделить детерминированные составляющие.

При наличии большого числа помех с разными скоростями и примерно одинаковой интенсивностью представление суммарного поля как случайного вполне правомерно. Тем не менее на практике на временных разрезах ОГТ часто наблюдаются волны-помехи, обладающие регулярностью. Они накладываются на  отражённые волны и в значительной мере мешают правильной корреляции и интерпретации.

В этой связи возникает необходимость изучения характера поля низкоскоростных помех на разрезах ОГТ на основе представлений суммарного поля помех как регулярного поля, в котором имеют место регулярные компоненты. С этой позиции  рассмотрим поле низкоскоростных волн-помех в системе ОГТ.

Пусть на сейсмограммах общего пункта возбуждения (Рис. 3 а) наблюдается регулярная помеха I с кажущейся скоростью V₁, прослеживаемая в интервале расстояний x₁, x₂ и времени t₁, t₂.

На обобщённой схеме наблюдений эта помеха будет смещена к пункту возбуждения на расстояние x/2 и займёт положение 2. Переходя от изображения на обобщённой схеме к временному разрезу, определяем, что помеха 3 имеет следующие параметры: интервал прослеживания по профилю (x₁/2; x₂/2), временной интервал (t₁, t₂), кажущаяся скорость V = V₁ / 2.

Величина кажущейся скорости помехи будет искажаться за счёт кинематической поправки t, вводимой по годографу отражённых волн. С кинематической поправкой годограф помехи будет описываться уравнением:                                                          

tᵢ = t₀ – τ                                                                                        (3)

где: tᵢ — исправленный годограф  волны-помехи;

t₀ —  исходный годограф помехи;

τ — кинематическая поправка: tᵢ = t₀ – τ           

Рис. 3. Поле волн-помех в системе ОГТ

а - сейсмограмма общего пункта возбуждения (ОПВ);

б - поле одной волны-помехи в системе наблюдений ОГТ;

в - поле двух волн-помех на временном разрезе ОГТ;

г - поле волн-помех в двух фланговой системе наблюдений ОГТ;

д - повторяющиеся фрагменты поля волн-помех в системе ОГТ;

е - решетка волн-помех в системе ОГТ.

В общем случае годограф помехи будет искажаться по сложному закону, т. к. кинематическая поправка изменяется по нелинейному закону.

Выразим (3) через кажущиеся скорости. Пусть на интервале Δx исходное приращение времени по годографу помехи составляло Δt₀, а по отражённой волне — τ. Исходные кажущиеся скорости помехи V₁ и отражённой волны V₂ были равны:

V₁ = Δx / Δt₀; V₂ = Δx / τ

Тогда после введения кинематической поправки τ исправленная кажущаяся скорость помехи Vк будет равна:

               Vк = Δx / (Δt₀ – τ) = (V₁ · V₂) / (V₂ – V₁)                                                                (4) 

Как вытекает из (4), кажущаяся скорость помех на разрезах ОГТ будет увеличиваться тем сильнее, чем она выше на сейсмограммах ОПВ. После введения кинематической поправки Vк будет изменяться по нелинейному закону, однако этим свойством в большинстве случаев можно пренебречь, и при дальнейшем анализе будем считать годографы помех прямолинейными.

При многократной схеме наблюдений (Рис. 3 б) сейсмограмма от каждого пункта возбуждения образует на временном разрезе свой годограф регулярной

волны -помехи, подобный годографу 3,4 на Рис. 3 а. Совокупность волн-помех образует суммарное поле, которое будем называть в дальнейшем «решёткой помех». Решётка помех будет иметь следующие характеристики: временной интервал (t₁, t₂) прослеживаемости помех будет равен временному интервалу помех на исходных сейсмограммах; решётка будет состоять из n повторяющихся по временной оси «линий», каждая из которых является многофазным колебанием, аналогичными волне-помехе на исходной сейсмограмме; число линий n определится кратностью системы ОГТ в интервале прослеживаемости помехи (t₁, t₂). Так, приведённая на Рис. 3 б схема ОГТ является пятикратной в интервале прослеживания помехи (t₁, t₂). Следовательно, решётка помех на временном разрезе поз. 6 на Рис. 3 б будет содержать пять линий. Расстояние по профилю между соседними линиями будет равным расстоянию между пунктами возбуждения. Временной интервал Δt между линиями по оси времени будет равен: Δt = 2Δl / V₁, где: Δl - расстояние между пунктами возбуждения; V₁ - кажущаяся скорость помехи на сейсмограмме ОПВ. Поскольку в общем случае параметры помех по профилю изменяются, у решётки помех на разрезе ОГТ может изменяться область прослеживаемости по оси t. По этому признаку график интервала Δt можно использовать для районирования участка по поверхностным условиям.  Другие параметры решётки останутся неизменными для данной системы наблюдений. Оценим условия, при которых колебания двух соседних линий решётки помех будут интерферировать между собой. Очевидно, что интерференция будет наблюдаться в случае, когда временной интервал Δt между двумя линиями меньше длительности колебания T₁ > 2t = 2Δt / V₁.

Выражая длительность помехи через видимый период колебаний Т и число периодов «m», получим:

T₁ = mT, mT > 2Δl / V₁     λ > 2Δ Δl / m,                                                                    (5)

где λ = TV₁ — средняя (видимая) кажущаяся длина волны-помехи.

Эти формулы позволяют заранее оценить, будут ли регулярные помехи отдельных линий решётки помех в системе ОГТ интерферировать друг с другом. Такая оценка необходима ещё и потому, что она даёт возможность определять степень ослабления помех при суммировании по ОГТ и предсказать особенности суммарного поля.

Рассмотрим вопрос об оценке степени ослабления помех. При использовании общепринятой оценки подавления низкоскоростных помех по параметру КНД эффект ослабления для однородной системы оценивается как √N, где N — кратность ОГТ. Покажем, что эта оценка в большинстве случаев является неверной. Действительно, при соблюдении условия (5) помехи решётки ОГТ не интерферируют между собой. Следовательно, уровень усиления полезных волн для однородных групп будет равен N. Для распространённых на практике 12-кратных систем ОГТ ошибка в оценке уровня ослабления помех достигает √12·100 = 350 %. При стандартном шаге между ПВ 200 м, как показывает оценка по формуле (7), с таким ослаблением будут подавляться помехи с длинами волн 200–150 м и менее, т. е. практически все низкоскоростные помехи. В случае, если помехи решётки интерферируют между собой, степень их ослабления будет изменяться от N до N/2 раз, т. к. возможно синфазное суммирование отдельных помех. Эти две оценки уровня подавления помех исчерпывают почти все интересные для практики случаи.

Рассмотрим поле волн - помех, образованное наложением двух и более типов волн. В этом случае решётка помех на временных разрезах ОГТ усложнится (Рис.3в). Каждая помеха будет образовывать свою зону прослеживаемости (t₁, t₂), (t₃, t₄) и т.д., причём зоны, как правило, будут перекрываться, образуя интерференционную решётку в области перекрытия. Следует ожидать, что в зоне перекрытия суммарное поле будет носить преимущественно случайный характер. Регулярные составляющие в ней, видимо, могут выделяться только при достаточно строгой регулярности решётки каждой из помех. За счёт суммирования двух волновых полей суммарная интенсивность поля помех будет увеличиваться. Средний уровень помех может быть определён с применением статистической оценки, т. е.:

a̅ = √(Σ(aᵢ)²)                                                                                    (6)

При этом, максимальные амплитуды суммарного поля помехи будут наблюдаться при синфазном сложении помех a_max = Σai_c, где ai_— амплитуда помехи (1, 2, 3, … i) типа. Полученный результат ещё раз показывает, что оценка эффекта суммирования низкоскоростных помех в системе ОГТ по параметру КНД практически неприемлема. Отметим, что при наличии двух и более типов волн-помех на временных разрезах должна наблюдаться зона (t4, t2) без интерференции этих помех, возникающая вследствие разных кажущихся скоростей помех.

При использовании симметричной двухфланговой системы наблюдений ОГТ решётка каждой из помех будет иметь ячеистую структуру (Рис. 3 г), т.к. помехи в этой системе наблюдений имеют противоположные по знаку кажущиеся скорости. В этом случае при любых кажущихся скоростях суммарное поле будет интерференционным. Если принять, что «прямые» и «встречные» помехи равны по частотному составу и регулярны, то в интерференционном поле будет наблюдаться синфазное сложение (усиление) помех вдоль горизонтальных и вертикальных направлений.

Рассмотрим возможность образования в интерференционном поле волн-помех горизонтальных осей синфазности. Этот случай возникает при «критической» схеме наблюдений (типа изображённой оси поз. 7 на Рис. 3 г). Покажем, что ложные субгоризонтальные отражения будут создаваться также при фланговой системе наблюдений ОГТ при определённых параметрах

системы. Определим эти параметры. Как видно из Рис.3б, линии решётки помех повторяются через одинаковые промежутки, определяемые расстоянием между ПВ. Так как интервал между точками ОГТ равен половине расстояния между пунктами приёма, можно определить число трасс ОГТ n, через которое линии решётки помех повторяются. Очевидно, что:

n = (2Δl) / ΔX                                                                                     (7)

Используя известное соотношение, связывающее расстояние между источниками, приёмниками, число каналов сейсмостанции S и кратность системы ОГТ «N»:

    Δl = (S · Δx) /(2N) или Δl/ Δx= S/2 N                                                                (8)

Подставляя это выражение в (7), получаем:

Δℓ = (S · Δx) / (2N), или (Δℓ / Δx) = (S / 2N) n = S / N                                                   (9)

Эта формула (9) позволяет заранее определить периодичность линий решётки в системе ОГТ определённой кратности при заданном числе каналов сейсмостанции.

Проанализируем некоторые частные случаи, интересные с практической точки зрения.

I) При S = N (критическая схема наблюдений) линии помех будут повторяться на всех соседних трассах ОГТ, что приведёт к обязательному образованию субгоризонтальных осей синфазности, неотличимых от отражённых волн (Рис. 3 г). Эти оси будут суммироваться в процессе машинной обработки и могут значимо исказить результаты интерпретации. Подчеркнём, что данный эффект не является исключением: для 24-кратных систем ОГТ он будет возникать в обязательном порядке при использовании 24-канальных сейсмостанций, а для 48-кратной системы ОГТ — 48-канальных сейсмостанций и т.д. Такие «критические системы наблюдений» нередки для практики, и в этих случаях  временные разрезы должны с особой тщательностью  анализироваться на наличие решетки помех и ложных отражающих горизонтов. Например, при 12–24-кратных системах ОГТ и при использовании 48-канальной сейсмостанции линии помех будут повторяться через одну или три трассы ОГТ (Рис. 3 д). Такая регулярность может привести к появлению ложных субгоризонтальных отражающих горизонтов при использовании процедур автоматической коррекции статпоправок, суммировании трасс ОГТ и др. Покажем, что вероятность появления ложных горизонтов увеличивается с уменьшением видимого периода и увеличением кажущейся скорости помех и с уменьшением интервала между трассами ОГТ. Действительно, если фазовый (временной) сдвиг Δt помехи между соседними трассами ОГТ меньше половины видимого периода помехи Т, то при автоматической коррекции статики годограф помехи будет спрямлён (Рис. 3 д). Это соотношение можно принять как граничное для оценки вероятности появления ложных отражений:  

Δt ≤ T/2, или Δx ≤ λ /2,                                                                                (10)


где:

Δx — шаг между сейсмоприёмниками (центрами групп);

λ = TV₁ — средняя кажущаяся длина волны помехи;

V₁ — кажущаяся скорость помехи.

 

Для уменьшения вероятности образования ложных отраженных волн условие (10) можно ужесточить, потребовав, чтобы фазовый сдвиг не превышал половины видимого периода помехи на трассах ОГТ. Как было показано выше, линии помех повторяются через n трасс. Отсюда:

 

Δtmax ≤ Δtn или Δx ≤ λ/(2n)                                                                          (11)


При несоблюдении условия (10) помехи в обязательном порядке будут преобразованы в ложные субгоризонтальные отражения.

 

Отметим ещё одно возможное негативное влияние решетки помех. При интерференции помех с отраженными волнами образуется «разбитая» субгоризонтальная ось синфазности, состоящая преимущественно из наклонных отрезков с числом трасс ОГТ, равным n. Так как наложение помех на полезные волны случайно (во времени), то и графики статпоправок, определённые при коррекции для каждого отражающего горизонта, будут различающимися (индивидуальными). Поэтому статпоправки, определённые для одного горизонта при наличии помех, не будут улучшать результат суммирования по другому горизонту. Эффект появления ложных субгоризонтальных осей может проявляться также при монтаже временных разрезов с выборкой трасс ОГТ с определённой периодичностью. Достаточное условие: интервал повторяемости линий решётки помех «n» совпадет с периодичностью выборки (например, для системы ОГТ, Рис. 3 д при выборке каждой четвёртой трассы). Сжатие разрезов ОГТ путём выборки трасс широко практикуется, поэтому об этом эффекте следует знать, избегать его и анализировать сжатый разрез ОГТ на возможность появления ложных отражений.

 

Покажем некоторые интересные следствия регуляризации поля помех на временных разрезах ОГТ. Так, при стратиграфическом анализе [4] решётка регулярных помех может восприниматься как определённые разновидности сейсмофаций. Например, часть решётки помех однофланговой системы ОГТ, ограниченная двумя отражениями (поз. 9, 10 на Рис. 3 е), будет практически неотличима от так называемого «косослойного или черепицеобразного наращивания осадочных тел» («клиноформным поверхностям»).

 

При встречных фланговых системах ОГТ решётка помех может быть проинтерпретирована в качестве «бугристой сейсмофации» (например, часть решётки помех между отражениями поз. 10, 11 на Рис. 3 в).

 

Рассмотрим отображение поверхностных неоднородностей (ЗМС, ВЧР и др.) в поле волн - помех в системе ОГТ. Пусть на участке профиля x₃, x₅ (Рис. 3 б) наблюдается неоднородность ЗМС. На обобщённой плоскости влияние неоднородности ЗМС отобразится полосой АА (по общим пунктам приёма). Спроецировав эту полосу на временной разрез, получим полосу ВВ, в пределах которой каждая линия решётки помех искажена влиянием неоднородности ЗМС. Область прослеживания зоны искажения (аномальной зоны) в интервале времён будет равна временному интервалу решётки помех. Наклон аномальной зоны является встречным (противоположным) по отношению к линиям решётки помех, причём наклон аномальной зоны совпадает по величине с наклоном (кажущейся скоростью) линий помех. Примечательно, что введение статпоправок, рассчитанных для отражённых волн, чаще всего не будут компенсировать искажения годографов волн-помех.  Эти помехи имеют, как правило, сложную природу (продольно-поперечные, поверхностные и др.) и их скорости в зонах неоднородностей отличаются от скорости продольных волн. В результате на временных разрезах ОГТ в поле помех будут наблюдаться аномальные зоны, связанные с поверхностными неоднородностями. Эти аномалии, с одной стороны, можно использовать для распознавания решётки помех, а с другой — по аномалиям решётки помех можно прогнозировать статпоправки для отражённых волн.

 

При встречных системах наблюдений ОГТ аномальные зоны в решётке помех будут также встречными, совпадающими в верхней части решётки и расходящимися книзу. Поверхностные неоднородности будут искажать решётку помех и через пункты возбуждения, однако эти временные аномалии будет труднее выявить, т. к. они будут сдвинуты на несколько линий решётки. Аномальный эффект более чётко может проявляться в системах ОГТ с ложными субгоризонтальными осями синфазности типа поз. 7 на Рис. 3 г. Отметим, что временные разрезы ОГТ могут явиться хорошей основой для районирования участка работ по поверхностным условиям, т. к. на них находят отображение изменения кажущихся скоростей волн-помех, их интенсивностей, наличие сильных неоднородностей. При этом целесообразно получать специальные разрезы ОГТ, на которых низкоскоростные помехи намеренно не подавлялись.

Результаты обработки реальных сейсмических материалов

 

Основными задачами анализа реальных сейсмических материалов ОГТ являлись оценка их соответствия теоретической модели регулярного поля помех в системе ОГТ и выявление способов снижения мешающего влияния помех. Анализ выполнялся преимущественно на материалах 12-кратной системы ОГТ по ПР 352, отработанному на юге Сибирской платформы на участке Атовка. Типичная сеймограмма ОТВ и предварительный временной разрез ОГТ по профилю 352, полученный по стандартному графу обработки, показаны на Рис. 4. Как видно из Рис. 4, на временном разрезе ОГТ выделяется 3–4 опорных горизонтально залегающих горизонта, прослеживаемых практически непрерывно по всему профилю. Поверхностные сейсмические условия на участке довольно однородные.  Основные искажения годографов связаны с рельефом, изменяющимся по профилю с амплитудами до первых сотен метров. Характеристика волн-помех в этом регионе следующая. Группа волн-помех типа Лява-Релея доминирует на удалениях от 0 до 500-600м. По интенсивности они существенно превышают отраженные волны. Группа волн-помех, связанная с границами в верхней части разреза (ВЧР). Это многократно-отраженные, обменные, преломлено-отраженные и др. волны, которые наблюдаются на всех удалениях от ПВ. По интенсивности эти помехи превышают отраженные волны в 10 и более раз. Они являются наиболее сильными помехами при работах по методике ОГТ. На временных

Рис. 4. Типичная сейсмограмма (а) и фрагмент временного разреза ОГТ (б) по ПР 352

разрезах ОГТ волны - помехи данной группы создают довольно интенсивную «решетку помех», см. Рис. 4 б. Сравнивая практический разрез ОГТ (Рис. 4 б) с модельными разрезами (Рис. 3), можно сделать следующие заключения:

 

1. На  реальном разрезе наблюдается поле регулярных помех, образующих решётку типа модельной, изображённой на Рис. 3 в; решётка связана с доминирующими помехами — низкоскоростными помехами и волнами, параллельными первым вступлениям; регулярность волн обеспечивает фазовую корреляцию, однако их кажущиеся скорости изменяются во времени и по профилю; практически на любом участке временного разреза можно выделить зубчатый пилообразный фрагмент, повторяющийся через четыре трассы подобно модельному примеру (Рис. 3 д); он совпадает с теоретически определённой «размерностью решётки», n равной:  n = 5 / n = 48 / 12 = 4;

 

2. С этим же периодом пилообразно «изломана» ось отражённой волны, прослеживаемой на времени 1,6 с; такая  закономерность выражена менее явно, особенно на участках, где помеха доминирует;

 

3. Уровень шума на временных разрезах определяется интенсивностью наиболее сильной помехи, занимающей практически весь разрез ОГТ;

4. Временной сдвиг между соседними трассами ОГТ по годографу помехи составляет менее 1/4 видимого периода. Отсюда следует, что данная система ОГТ является «критической» и при автоматической коррекции статпоправок будут неизбежно созданы ложные отражающие горизонты во всех временных интервалах ОГТ.

Из этого анализа вытекают следующие практические рекомендации: 

- при обработке материалов ОГТ целесообразно выполнять дополнительно фильтрацию с помощью интерференционной системы, настроенной на подавление низкоскоростной помехи; так как параметры волны-помехи могут изменяться по профилю, наиболее подходящим фильтром будет являться «веерная фильтрация»;

- при использовании программ автоматической коррекции статики, а также процедур выделения когерентных сигналов целесообразно ограничивать окно для вычисления максимума взаимокорреляционной функции между эталоном и трассой; окно нужно выбирать меньшим 1/4 видимого периода помехи (решётки); в противном случае помеха будет восприниматься за полезный сигнал, что приведет к образованию ложных отражений;

- в случае, когда 12-кратная система ОГТ  является критичной, целесообразно проводить обработку по  6-кратным  системам ОГТ, вычленяя их из 12-кратной; при 6-кратной схеме «период решётки помех» будет увеличен в 2 раза, что позволит увеличить окно коррекции.


Выводы и рекомендации

В процессе исследований получены следующие основные результаты:

1. Рассмотрены теоретические закономерности формирования суммарного поля низкоскоростных волн-помех на разрезах ОГТ:

- получены уравнения поля помех в системе ОГТ; установлены основные связи

 между параметрами поля помех и системой наблюдений;

- установлено, что помехи на разрезах ОГТ образуют закономерную решётку с определёнными свойствами;

- определены условия наложения монотипных полей;

- показано, что применение общепринятой оценки эффекта ослабления помех по параметру к.н.д. может приводить к грубым ошибкам;

- получены формулы, обеспечивающие более точную оценку уровня ослабления помех.

2. Выявлены и описаны эффекты:

- переменного по времени отношения сигнал/помеха;

- «критические» схемы наблюдений ОГТ, при которых создаются условия образования из решётки помех ложных субгоризонтальных волн, сходных с отражёнными;

- получены количественные оценки, позволяющие оценить степень «критичности» схем наблюдений; -показано, что увеличение кратности систем ОГТ неизбежно приводит к появлению ложных «отражений», особенно при использовании процедур автоматической коррекции статики и кинематики.

3. Описан ряд следствий регуляризации поля помех, приводящих к образованию ложных структурно-фациальных форм.

4. Исследовано отображение поверхностных неоднородностей в решётке помех на разрезах ОГТ.

5. На практических материалах доказана применимость разработанной теоретической модели регулярного поля помех в системе ОГТ:

- показано появление закономерной решётки помех с параметрами, предсказанными теорией;

- доказана неизбежность получения ложных отражений для «критических» (сверхплотных) систем наблюдений ОГТ.

6. Предложены и опробованы способы снижения мешающего влияния поля-помех в системе ОГТ, основанные на теоретических   материалах.

Практическое значение выполненной работы заключается в получении расчётных формул для синтеза систем наблюдений, описания параметров поля помех в системе ОГТ и снижения мешающего влияния помех. Результаты исследований рекомендуется использовать при машинной обработке сейсмических материалов и их интерпретации. Прежде всего, целесообразно контролировать результаты применения всех процедур, в которых используется метод автоматической корреляции по ФК (автоматическая коррекция статики, выделение когерентных сигналов и др.). При стратиграфическом анализе следует выявлять и отбраковывать «ложные стратиформы».

Список литературы

  1. Бондарев В.И., Крылатков С.М., Крылаткова Н.А. Краткий обзор содержания вузовских учебников по сейсморазведке, изданных в СССР// Технологии сейсморазведки. - 2013, № 4. С. 89-97
  2. Рапопорт М.Б. Автоматическая обработка записей в сейсморазведке / М.Б. Рапопорт. М.: Недра, 1973. - 184 с.
  3. Шестаков Э.С. О теоретической обеспеченности и практической реализации интерференционного приема упругих колебаний в современной сейсморазведке // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. - 2003, № 6. С. 68-70
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary
Публикация за 24 часа
Узнать подробнее
Акция
Cкидка 20% на размещение статьи, начиная со второй
Бонусная программа
Узнать подробнее