Обработка данных методом преломленных волн - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Обработка данных методом преломленных волн

(12)

Его угловой коэффициент с учетом формулы

для кажущихся скоростей выразим так:

. (13)

Отсюда можно определить граничную скорость VГ. Обычно пользуются приближенной формулой, строго верной для горизонтальных границ

(14)

Если линия (х) аппроксимируется одной прямой линией, то получаем одно значение VГ, что говорит о горизонтальной однородности второй толщи. Если же (х) прямой линией не аппроксимируется, то можно говорить об изменении свойств подстилающей толщи вдоль профиля, но это может быть обусловлено и ошибками наблюдений или обработки.

После определения VГ вычисляют значение коэффициента k и строят преломляющую границу как огибающую семейства окружностей

При изменении Vср и VГ вдоль профиля, преломляющую границу строят, используя разные значения k для разных участков, в переходной зоне положение границы обычно находят интерполированием. Но здесь могут быть и разрывные нарушения.

Режим КМПВ (Refraction Mode) в системе RadExPro
Программа позволяет, в зависимости от формы годографов, производить их интерпретацию или как годографов головных волн, т.е. строить преломляющие границы, или как годографов рефрагированных волн, т.е. строить изолинии скорости в непрерывной среде с переменной скоростью. Возможна также интерпретация одиночных годографов для приблизительной оценки параметров разреза.

Для перехода в режим КМПВ нужно воспользоваться командой меню OptionsRefraction mode основного окна программы.

Построение преломляющей границы способом t0. Возможности программы и ограничения
А. Построение одной преломляющей границы

Построение преломляющей границы осуществляется в соответствии с условиями, изложенными в литературе:

Построение производится по двум встречным годографам преломленных (головных) волн, полученным по продольным профилям (т.е. источники и приемники находятся на одной прямой);

Поверхность наблюдений считается плоской * и горизонтальной *;

Преломляющая граница достаточно гладкая, т.е. радиус кривизны границы много больше глубины ее залегания;

Проницание волн во вторую среду отсутствует, т.е. преломленная волна «скользит» вдоль границы (головная волна);

Покрывающая толща по вертикали представляется однородной средой со средней скоростью V1. Допускается плавное изменение скорости V1 вдоль профиля **.

Граничная скорость (V2) может меняться вдоль профиля скачками * * .

Примечания:

* Рельеф можно учесть двумя способами: 1) ввести статические поправки, чтобы привести наблюдения к горизонтальной плоскости. При окончательном представлении разреза поверхность снова можно показать с рельефом (см. раздел меню «интерпретация»); 2) расчеты можно вести без учета рельефа, а при построении глубины границы можно откладывать от истинного рельефа - это вполне законно, если рельеф представляет собой лишь наклонную площадку.

** Программа RadExPro позволяет определять значения скоростей V1 и V2 по годографам волн во всех точках профиля, где размещены источники (см. раздел меню «создание структуры исходных данных»). В последующем можно вручную корректировать эти значения или вводить новые значения (если они известны). В промежуточных точках значения скоростей V1 интерполируются, значения скоростей V2 считаются постоянными в интервале до следующей точки задания V2. Однако нужно учитывать, что физика преломленных волн и способы вычислений накладывают определенные ограничения на значения скоростей. А именно, при выводе основной формулы способа t0 считается, что скорости V1 и V2 имеют постоянные значения в пределах рассматриваемого треугольника. Определение V1 по годографу прямой волны и определение V2 по разностному годографу возможно лишь в предположении постоянства этих скоростей в пределах выбранного интервала. Так что, насколько допустимы изменения этих скоростей вдоль профиля, интерпретатор должен оценивать сам исходя из сейсмогеологических условий и требуемой точности построений.

Б. Построение преломляющей границы по длинным профилям

Построение границы осуществляется для одного интервала наблюдений, т.е. для интервала между двумя пунктами возбуждения, с которых получены встречные годографы. Построение границ для длинных прямолинейных профилей можно осуществить, составляя сводные годографы для крайних пунктов возбуждения путем параллельного переноса годографов головных волн с промежуточных пунктов возбуждения, и соответственно удлиняя интервал наблюдений. Затем система из двух сводных годографов интерпретируется в едином интервале наблюдений. Изменения скорости в покрывающей толще вдоль профиля можно учесть, определяя значения скорости по прямым волнам в каждом пункте возбуждения.

Можно строить преломляющую границу для каждого интервала наблюдений раздельно, сохраняя каждый раз ее положение в базе данных. Затем их все можно вставить в финальный разрез и увязать концы.

В. Построение нескольких преломляющих границ в разрезе

Программа позволяет строить сколько угодно преломляющих границ в разрезе. Однако программа строит каждую преломляющую границу в предположении однородности покрывающей толщи по вертикали. Поэтому интерпретационная модель содержит только одну преломляющую границу. Однако это не значит, что программа не позволяет построить в разрезе более одной преломляющей границы - выделять преломляющую границу и аппроксимировать покрывающую толщу однородной средой можно на разных уровнях, и соответственно, строить любую преломляющую границу. Только делать это придется раздельно, и сохранять результаты интерпретации (положение границ и значения скоростей) раздельно. В финальном разрезе программа позволяет изобразить все проинтерпретированные границы одновременно. Более того, возможна комбинация результатов разных способов интерпретации. Например: верхний, наиболее неоднородный слой, может быть изображен как непрерывно неоднородный с изолиниями скорости, а более глубокие слои - как однородные с преломляющими границами и т.п.

Практическая часть
Этап 1. Изображение системы наблюдений на карте-схеме
Создание проекта
Первым шагом является создание нового проекта

В дереве проекта создаются 3 уровня: “Area”, “Line”, “Flow”.

Ввод параметров системы наблюдений

После входа в окно “Area” выбираются соответствующие масштаб, размеры площади работ и изображение масштабной сетки - “Parameters”.

Далее вызывается выпадающее меню “Profiles”. Названия профилей - те, что заданы в дереве проекта на уровне “Line”. Выбираем профиль, задаем его параметры - начало профиля (x1, y1) , конец профиля (x2, y2), т.е. интервал наблюдений.

С помощью операций “Sources” “Add” добавляем, вводим название ПВ, затем его координаты “Location” относительно начала профиля (а не координаты на площади). В окне “Seismograms” показываются названия потоков, где зарегистрированы соответствующие сейсмограммы, а также шаг наблюдений, вынос источника и число каналов. Также показываем и все промежуточные ПВ внутри интервала наблюдений, так как именно в этих точках можно определять или вводить дополнительно значения скоростей V1 и V2, для более детального учета изменений скоростей вдоль профиля.

После ввода всех ПВ можно вернуться в окно “Area” и убедиться в правильности расположения ПВ на профиле

Привязка каждой сейсмограммы (а также годографов) к системе наблюдений осуществляется регистрацией в потоке, т.е. указанием расположения сейсмоприемников относительно профиля и указанием ПВ. После этого любой пикированный по этой сейсмограмме годограф может быть привязан к указанному ПВ, и может участвовать в интерпретации.

Этап 2. Обработка сейсмограмм. Корреляция волн.
Ввод и обработка сейсмограмм
Для каждой сейсмограммы с определенного ПВ создается свой поток “Flow”, первой процедурой в котором должно быть чтение сейсмограммы Data Input. Обязательно надо связать сейсмограмму (файл) с уже определенным в “Area” ПВ, в противном случае годограф, построенный по этой сейсмограмме, не сможет участвовать в интерпретации. Для этого в меню “Input Data” “Source” при входе в подменю выбирается соответствующий источник возбуждения. Следует правильно указать также шаг наблюдений и число трасс.

Другая обязательная процедура - Screen Display. В нем выбираются удобные для корреляции волн масштабы изображения трасс и коэффициенты

Далее можно приступать к корреляции (пикированию) волн.

Дополнительные процедуры обработки, такие как Bandpass Filtering, Hand Static и т.п. включаются по мере надобности. Однако следует помнить, что фильтрация, в особенности нуль-фазовая, «смазывает» первые вступления волн, поэтому корреляцию первых вступления волн следует делать до фильтрации.

Корреляция волн и построение годографов
Далее запускается “Run” в окне потока “Flow”, с выбранными и настроенными процедурами-модулями обработки. Попадаем в окно изображения сейсмограммы, где можно производить корреляцию волн (пикирование, построение годографов). Для этого входим в “Tools””Pick”“New pick”. Далее можно пикировать вступления или экстремумы волн. Пикировать можно вручную “Hand pick” - пикировать вступления волн по каждой трассе вручную, или можно пикировать в полуавтоматическом режиме “Auto fill”, когда программа автоматически прослеживает волны по заданному признаку между двумя пикировками интерпретатора. Режим пикировки задается во всплывающем окне меню “Tools”“Pick”“Picking mode”.

Когда пикировка закончена, годограф нужно сохранить в базе данных программы, входя в пункт меню ToolsPickSave. Годограф должен сохраняться в директории (в базе данных программы), соответствующем текущему потоку (следовательно, и определенному ПВ.

По одной сейсмограмме можно пикировать сколько угодно годографов, естественно, сохранять их нужно под разными именами.

Этап 3. Обработка годографов. Определение скоростей и построение преломляющей границы.
Рабочее окно профиля
Интерпретация пропикированных годографов преломленных волн производится в рабочем окне профиля. Здесь можно редактировать первоначально пропикированные годографы: корректировать значения времен в отдельных точках, сглаживать, экстраполировать, смещать годографы целиком по оси времен, осреднять два годографа, объединять годографы. Здесь же строятся сводные годографы, годограф t0 и разностный годограф, определяются значения скоростей V1 и V2 по годографам и вычисляются эхо глубины до преломляющей границы. Выбор масштабов по оси x и t производится в соответствии с длиной профиля и значениями наблюденных времен.

На плоскости (x,t) можно изобразить все пропикированные годографы сразу (“Tools”“Pick”“Collect picks”), или выборочно, один за другим (“Tools”“Pick”“Load pick”).

Построение сводных годографов головных волн
Рассмотрим на примере обратного годографа. Прямой, естественно, строится аналогично.
Построение сводного годографа головной волны по нагоняемому и нагоняющему годографу осуществляется следующим образом: загружаются в рабочее окно профиля нагоняемый и нагоняющий годографы. Нагоняющий годограф должен быть активен (маленький квадрат со стрелкой на нижней панели рабочего окна должен иметь цвет нагоняющего годографа, в узлах нагоняющего годографа должны быть только крестики, а не крестики с кружочками. Нажатием на клавишу “Tab” можно сделать активным другой годограф.

Далее нужно выделить весь интервал профиля с нагоняющим годографом. При этом выбранный интервал выделяется черным цветом. Теперь нагоняющий годограф можно двигать вверх-вниз, подведя маркер к одной из его точек, и нажав на правую клавишу мыши. Нагоняющий годограф опускают до совпадения участков нагоняющего и нагоняемого годографов, соответствующих головным волнам.Теперь лишние точки годографов нужно удалить и объединить их в один сводный годограф. Для этого, при активном нагоняющем годографе, выделяют его дальний конец до точки, совпадающей с точкой нагоняемого годографа, и удаляют.

Затем активируют нагоняемый годограф, и удаляют его начальную часть, соответствующую прямой волне.

Перекрывающиеся точки двух годографов выделяют, после чего щелчок по пункту меню “Procedures”“Join” объединяет два годографа в один.

Новый сводный годограф головной волны сохраняется в директории ПВ, с которого был получен основной годограф.

Увязка встречных годографов
Два встречных годографа нужно увязать во взаимных точках. Для этого они загружаются в рабочее окно профиля, и выполняется операция “Procedures”“Equalize picks”.

Причем возможны 3 варианта увязки - “Bring to left”, “Bring to right” или “Bring to mean” - привести время во взаимных точках к значению левого, правого годографа или привести к среднему по двум. Увязанные годографы снова нужно сохранить каждый в своих директориях.

Вычисление годографа t0 и разностного годографа
Далее вычисляются годограф t0 и разностный годограф. Для этого при загруженных в рабочее окно профиля двух взаимно увязанных встречных годографах следует щелкнуть по пункту меню “Procedures”-“t±” -- годограф t0 и разностный годограф появятся в рабочем окне. Их нужно сохранить в базе данных. .

Определение граничной скорости V2

Значения граничной скорости V2 определяются по разностному годографу. Если разностный годограф легко может быть аппроксимирован одной прямой линией (“Tools”“Approximate”“Line”), то это показывает, что значения граничной скорости практически не меняются вдоль профиля, и достаточно сохранить в базе данных определяемое таким образом ее значение (“Procedures”“Save velocity”“Save V2” (Рис. 22)).

Следует заметить, что инструмент “Tools”“Approximate”“Line” определяет значение скорости по наклону прямой, а так как граничная скорость V2 определяется как 2dx/dt, то вычисленное по наклону прямой скорость в данном случае будет в 2 раза меньше значения скорости V2. При сохранении в базе данных значение скорости автоматически умножается на 2 и соответствует правильному значению V2.

Определение скорости в покрывающей толще (V1)

Значения скорости V1 определяются аналогичным образом по годографам прямой волны, регистрируемым вблизи пункта возбуждения. Определить и сохранить можно значение V1 для каждого ПВ в интервале наблюдений. В промежуточных точках значения скорости в покрывающей толще вычисляются программой по формуле линейной интерполяции. По вертикали скорость V1 считается постоянной - это предполагается как при определении скорости по годографам прямых волн, так и при вычислении глубин преломляющей границы.

Убедиться в том, что скорости сохранены можно посмотрев в таблицу скоростей (“Procedures”“Edit velocities”).

Вычисление эхо глубин до преломляющей границы
Эхо глубины до преломляющей границы определяются по известной формуле (11):

где

При вычислении значений коэффициента k программа использует значения V1, линейно интерполированные между заданными точками (точки ПВ), и значения V2, меняющиеся скачкообразно в точках задания ПВ.

Для осуществления этой процедуры необходимо сначала загрузить в рабочее окно профиля годограф t0 , затем щелкнуть по пункту меню “Procedures”“Calculate”“Calculate echo depths”. Если все параметры были заданы правильно, программа сообщит об успешном завершении процедуры - “Echo depths are successfully stored”.

Этап 4. Работа с разрезом.
Рабочее окно разреза
Построенная преломляющая граница визуализируется в рабочем окне разреза (Рис.25). Здесь можно производить некоторые операции для окончательного оформления разреза, а именно: можно дополнительно редактировать границы, объединять границы, построенные по разным интервалам наблюдений, изобразить в одном разрезе все последовательно построенные преломляющие границы, изобразить рельеф поверхности наблюдений, проводить изолинии скорости (для модели среды с переменной скоростью), заливать определенным цветом отдельные пласты, сохранять в базе данных и загружать из базы как целиком разрезы со всеми параметрами, так и отдельные границы.

При входе в рабочее окно разреза вначале следует выбрать необходимые масштабы по осям X и Z, параметры изображения масштабной сетки.

Если войти в это окно сразу после вычисления эхо глубин, то засечки эхо глубин и построенная по касательной к ним преломляющая граница уже будут изображены там.

Изображать в разрезе или не изображать тот или иной элемент задается в меню “View”.

Сохранение разреза в базе данных и загрузка из базы
Для сохранения разреза в базе данных или загрузки предыдущего разреза из базы необходимо щелкнуть по пункту меню “Cross section”“Save” или “Load” и ввести соответствующее название разреза (Рис.26).

Список литературы
1) Гайнанов В.Г. Сейсморазведка. М: издательство МГУ, 2005.

2) Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. Том 1: История, теория и получение данных. М.: «Мир», 1987.

3) Гурвич И.И., Боганик Г.Н. Сейсмическая разведка. М.: «Недра», 1980.

Страницы: 1, 2, 3, 4