Рефераты. Способы ввода и коррекции кинематических поправок

Способы ввода и коррекции кинематических поправок

Кафедра общей и прикладной геофизики

Курсовая работа по теории распространения сейсмических волн

тема:

Способы ввода и коррекции

кинематических поправок

Дубна, 2006

Содержание

Введение3
Теоретическая часть5

Ввод кинематических поправок5
Расчет и коррекция исходных (априорных) кинематических поправок7

Расчет кинематических поправок7
Коррекция кинематических поправок9
Определение кинематических поправок по профилю11

Практическая часть13

Параметры для процедуры NMO/NMI13
Введение постоянного скоростного закона16
Введение скоростного закона, предварительно сохраненного в базе данных проекта18

Заключение22
Список литературы23

Введение
Сейсмическая разведка (сейсморазведка) является одним из ведущих геофизических методов исследования структуры, строения и состава горных пород. Сейсмические исследования земной коры являются общепризнанным способом ее изучения; в настоящее время сейсморазведка достигла весьма высокого уровня совершенства. Внутри нее сформировалось много различных направлений и модификаций, которые в силу сложившейся в геофизической литературе терминологической практики получили название методов. Общее число методов сейсморазведки весьма велико, однако, на производстве фактически широко используется лишь ограниченное их число.

Сейсмические методы широко используются при решении задач региональной геологии, поисках и разведки различных твердых полезных ископаемых, при выполнении разнообразных инженерно-геологических изысканий. Однако особенно широко и эффективно сейсморазведка используется при поисках и разведке месторождений нефти и газа.

Возможность использования сейсмической разведки для решения вышеперечисленных задач основана на том факте, что разные горные породы, как правило, имеют различные скорости распространения упругих волн. Такое различие в скоростях распространения упругих волн, в сочетании с дифференциацией горных пород по другим физическим свойствам (плотности, пористости и др.), создает приятные предпосылки для возникновения на границах разных геологических образований процессов отражения и/или преломления упругих волн. В соответствии с названием этих процессов в сейсморазведке существует два основных метода -- метод отраженных волн (МОВ) и метод преломленных волн (МПВ).

Метод отраженных волн основан на изучении особенностей распространения упругих волн, отразившихся от границы раздела двух геологических слоев, различающихся по своим физическим свойствам. Измеряя времена пробега упругой волны от источника до нескольких точек наблюдения на поверхности земли, в процессе последующей обработки этих данных можно получить представление как о пространственном положении отражающей границы (глубине ее залегания, угле наклона и т.д.), так и о некоторых свойствах среды, лежащей выше отражающей границы.

Основным современным вариантом реализации МОВ является метод общей глубинной точки (МОГТ), предложенный в США в 1950 г. У. Г. Мейном. Его основой являются: сложные системы многократных перекрытий, сортировка исходных трасс в сейсмограммы ОГТ по принципу принадлежности их к общей средней точке (середина расстояния источник -- приемник), расчет и ввод статических и кинематических поправок, последующее суммирование трасс сейсмограмм ОГТ в одну суммотрассу для каждой общей средней точки. Полученная совокупность суммотрасс для общих средних точек представляется главный результат МОГТ -- временной разрез МОГТ.

Принципиальные достоинства МОГТ заключаются в том, что в процессе получения временных разрезов существенно ослаблены как регулярные (кратные и обменные), так и нерегулярные волны-помехи. Обработка данных МОГТ выполняется на ЗВМ по сложным и разветвленным графам, что представляет высокие требования к быстродействию и памяти используемых ЭВМ.

Процедура ввода кинематических поправок решающим образом влияет на качество суммирования и, следовательно, на качество получаемых временных разрезов. Априорная информация о разрезе, необходимая для введения кинематических поправок, всегда известна лишь приближенно. Поэтому на последующих этапах обработки возникает необходимость проведения коррекции вводимых кинематических поправок.

В данной курсовой работе рассмотрены этапы ввода и коррекции кинематических поправок в системе RadExPro.

Теоретическая часть
Ввод кинематических поправок

Как уже говорились выше, отраженная от границ волна подходит к приемникам в моменты времени, зависящие от удаления приемника от источника. Эти временные задержки корректируются таким образом, чтобы времена прихода отраженной волны на всех трассах стали одинаковыми и равными двойному времени пробега, которое наблюдалось бы на трассе с нулевым удалением (т.е. при совмещенном положении приемника и источника).

Нежелательный побочный эффект ввода кинематических поправок проявляется в деформации (растяжении) сейсмического сигнала. В результате ввода этих поправок все дельта-импульсы, соответствующие коэффициентам отражения, должны сдвинуться на свои правильные времена для нулевого удаления. Вообще говоря, величина требуемого сдвига непрерывно меняется от отсчета к отсчету вдоль трассы в соответствии с формулой расчета кинематической поправки. На реальных трассах вместо дельта-импульсов присутствуют сейсмические волновые импульсы, в отсчеты которых при вводе кинематических поправок вносятся разные временные сдвиги. В результате, как показано на рис. 1, форма импульса искажается. Этот эффект становится ярко выраженным при большой скорости изменения кинематической поправки (величина самой поправки здесь роли не играет) и обычно проявляется на больших удалениях и малых временах. Локальные зоны растяжения наблюдаются иногда и на больших временах при резком скачке скорости.

Как видно на рис. 1, кинематические поправки нельзя округлять до целого числа отсчетов, не рискуя недопустимо исказить форму импульса, т. е. здесь необходима интерполяция. Важную роль играет качество интерполяции, особенно на тех участках, где ввод кинематических поправок приводит к сильному растяжению импульсов.

Рис. 1. Искажение сигнала при вводе кинематических поправок -- фрагмент трассы до (а) и после (б) ввода поправок.

Растяжение временной шкалы при вводе кинематических поправок накладывает ограничения на минимальное время регистрации отражений от дна и мелких границ. Эти ограничения зависят от применяемой системы наблюдений. Так, при обычной глубине сейсмической приемной косы и удалении от источника 250 м отражения с двойными временами пробега, меньшими 200-300 мс, для интерпретации будут практически непригодны. Недостоверными будут как времена, так и форма таких отражений. Кстати, это может происходить и по другим причинам, например ввиду преобладания энергии преломленных или прямых волн, а также из-за больших углов подхода волн к приемной группе. При использовании приемной косы с высокой разрешающей способностью при удалении 50 м от источника отражения со временами прихода больше 30 мс обычно не искажаются.

Растяжение импульса, отраженного от неглубокого дна, оказывается наиболее сильным в случае, когда придонный слой характеризуется высокой скоростью и скорость суммирования быстро растет с глубиной. Чтобы на разрезе не искажалась конфигурация дна и придонных границ, задают заведомо завышенную скорость суммирования. Для защиты от подавления неглубоких отражений при суммировании с помощью мьютинга сокращают кратность суммирования в этой зоне до единичной. Такой компромиссный подход дает в результате правильную картину пространственного расположения структурных особенностей, но неправильную их привязку по времени.

Расчет и коррекция исходных (априорных) кинематических поправок

Расчет кинематических поправок
Методика расчета и коррекция кинематических поправок являются наиболее разработанной процедурой цифровой обработки. Это связанно с особой важностью данной процедуры при накапливании по ОГТ.

Ввод кинематических поправок в сейсмограммы ОГТ осуществляют с целью трансформации осей синфазности однократно -- отраженных волн в линии = const, где -- двойное время пробега волны по лучу, нормальному к границе раздела. Выражение, определяющее кинематическую поправку для данной точки приема с абсциссой , имеет вид:

где -- время вступления отраженной волны в точку приема с абсциссой .

где -- эффективная скорость распространения волны до данной точки отражения; -- угол наклона границы раздела.

Величина называемая фиктивной скоростью, определяет точность расчета кинематической поправки. Поскольку на начальном этапе обработки сведения о величинах и весьма приближенны, значения и определяются с погрешностями. Поэтому в практике обработки предусматриваются два этапа определения кинематических поправок.

На первом этапе рассчитывают исходные (априорные) кинематические поправки на основе априорных данных о модели среды. При этом получают грубую оценку кинематической поправки. Сейсмическая запись в расчете исходных кинематических поправок не участвует.

На втором этапе выполняют коррекцию исходных кинематических поправок с использованием сейсмограмм, базирующуюся на способах разновременного криволинейного анализа по вееру гипербол (парабол). Суть криволинейного анализа заключается в переборе значений и поиске данных, при которых максимизируется результат преобразования по заданному оператору обработки.

В результате находят либо дополнительные кинематические поправки, дающие в сумме с исходными скорректированную поправку, либо полную кинематическую поправку , обеспечивающую оптимальный эффект суммирования. Учитывая, что определение скорректированных кинематических поправок осуществляют в процессе многократного преобразования совокупности сейсмограмм с использованием достаточно сложных операторов, уже на этом начальном этапе обработки возникает необходимость в оптимальном построении алгоритма.

В большинстве сейсмогеологических ситуаций исходную кинематическую поправку рассчитывают по формуле для нормального приращения годографа ОГТ отраженной волны в однородной среде с горизонтальными границами раздела:

;

здесь либо эффективная , либо средняя скорость.

Различие между и искомой величиной определяется разницей между принятой для расчета скоростью и скоростью . В реальных условиях на скорость оказывает влияние угол наклона, слоистость среды и криволинейность границы. Недостаточное знание всех этих характеристик и особенностей их изменения по линии профиля приводит к погрешностям определения кинематических поправок.

Функцию обычно задают в виде ломаной линии значениями и в узловых точках. Значения для промежуточных времен определяют на основе линейной интерполяции. Поэтому интервалы выбирают из условия, при котором погрешность расчета исходной кинематической поправки на крайнем канале , обусловленная погрешностью , не превышает шага квантования . Такое задание априорной информации о скоростях применяют после коррекции кинематических поправок, когда найдены оптимальные значения кинематической поправки растет с увеличением абсциссы точки приема и обычно убывает с ростом . Поскольку на практике сейсмограмма представляет собой совокупность отсчетных значений, заданных с шагом квантования кинематическую поправку также рассчитывают с заданным шагом. Поэтому интервалы между изломами кривой выбирают из условия, при котором погрешность расчета , обусловленная отклонением реальной кривой от аппроксимирующей ее прямой, не превышает шага квантования . Иногда исходные кинематические поправки рассчитывают с использованием более сложных моделей сред. При этом рассматривают как нормальное приращение годографа, т. е. условие предполагают справедливым.

Страницы: 1, 2