Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Цифровая обработка сейсмических данных

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

27.10.2023

Размер:

24.12 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 3211 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

ЦАРА отношение интенсивности А0 сигнала на первом участке к интенсивности А4 сигнала на втором участке будет равно не а0/а и а

	4 < L = 1 ± ^ L .		(3.26)
Соотношение интенсивностей помех на участках будет
	В0	I • <м/'ч	(3.27)
	В\	1-{-а0/Ь0	(3.27)
	В\	1-{-а0/Ь0
При этом соотношение сигнал/помеха как на первом, так и на
втором участках	останется прежним:
	А0/В0 = а0/Ь0,	А1/В1 = а1/Ь1.
Рассуждения,	приведенные	для двух разных участков	одной

и той же трассы, могут быть отнесены и к двум разным трассам; степень искажения сигнальной части описывается той же формулой (3.26). Таким образом, ЦАРА, применяемое как средство восстано вления стационарности записи, освобождения полезной компоненты записи от сомножителя (t), а также для поканальной регули ровки, при наличии помех удовлетворительно решает лишь первую задачу. Это необходимо учитывать при выборе места ЦАРА среди других процедур обработки и при интерпретации получаемых резуль татов.

Глава 4

РАСЧЕТ, ВВОД И КОРРЕКЦИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПОПРАВОК

АНАЛИЗ СКОРОСТЕЙ

Г Е О М Е Т Р И Ч Е С К И Й СМЫСЛ К И Н Е М А Т И Ч Е С К О Й К О Р Р Е К Ц И И

8 выражениях (2.33), (2.34), (2.35) для модели сейсмической записи


аргумент	Tkx	функций xk8 (Tkx)		был представлен как сумма не
скольких	величин — времени по нормали до отражающей				границы,
кинематической поправки			Дтк (£), статической поправки		Атсл. (\|)
и случайной		компоненты	&Qkx (\|).	Определим теперь понятие кине

матической поправки более подробно. Термин «кинематическая

поправка» появился вместе с рождением автоматической							аналоговой
обработки		данных	MOB.	Кинематическая коррекция			сводилась
к тому, что в наблюденные на расстояниях					\| = \| ь \| 2	. . . от пункта
взрыва трассы вводился переменный во времени сдвиг						Атк (1), вели
чина которого для данного времени 9 (\|) равна
			А т к Ш = 9 Ш - 0 о и		,		(4.1)
где	90 н — нулевое		время	нормального	годографа,	проходящего
через	точку	9 (\|).

Нормальным годографом, как обычно, называем годограф фик тивной отраженной волны, которая наблюдалась бы при том же

пункте взрыва,	но	при горизонтальном		залегании	отражающей
границы. Для	рассматриваемого нормального годографа					разность
9 (£) — 90 н иногда		называют	нормальным приращением			времени
на базе £; соответственно кинематическую				поправку (4.1)		называют
поправкой за нормальное приращение времени.
Кинематическая		коррекция	является	обязательной	процедурой
и теперь. Смысл ее		практически остался		прежним, но	технология

и роль существенно изменились. Изменения были связаны в основном с развитием и совершенствованием метода ОГТ.

При обработке данных однократного профилирования MOB объектом коррекции являются трассы, полученные на сравнительно небольших удалениях от пункта взрыва; целью коррекции является перевод осей синфазности однократно-отраженных волн в линии 90 (§). При обработке сейсмограмм ОГТ максимальное удаление Ц т а х

соизмеримо с глубиной исследования; целью коррекции			является
спрямление осей	синфазности однократных волн, т.	е.	перевод
этих осей в линии	60 = const, где 60 — нулевое время	для данной

общей глубинной точки. Необходимость строго синфазного суммиро вания импульсов однократных волн и резко возросшие расстоя ния взрыв — прием обусловили значительное повышение требований

101

к точности кинематической коррекции в МОГТ по сравнению с MOB. Таким образом, к настоящему времени сложились два комплекса приемов определения кинематических поправок.

Первый комплекс — это расчет поправок по простым формулам, в которых используются априорные данные о скоростном разрезе исследуемого района. Поправка вычисляется обычным образом, как приращение нормального годографа. Сами сейсмограммы при этом расчете не используются. Способ позволяет получить довольно грубые значения поправок. В дальнейшем будем называть поправки, рассчитанные по априорным данным о скоростном разрезе, исход ными кинематическими поправками Атн (£).

Второй комплекс включает в качестве обязательного элемента подбор значений поправок. Рассчитываются несколько вариантов таблиц поправок, для каждого из вариантов обрабатывают некото рую часть наблюденных сейсмограмм. Оценивая (обычно визуально) результат обработки, интерпретатор принимает решение о том, какой вариант поправок является оптимальным. На основании этого реше ния подготавливается таблица окончательных поправок, которые и используются для обработки. Эти поправки оказываются более точными, чем рассчитанные по априорным данным, но использование наблюденного материала делает всю процедуру во много раз более трудоемкой.

Часто второй комплекс включает предварительный расчет и ввод исходных кинематических поправок, т. е. первый комплекс приемов. В таких случаях сам подбор поправок по наблюденному материалу называют коррекцией кинематических поправок.

Первый комплекс применяется для обработки данных однократ ного профилирования MOB. Иногда он оказывается также доста точным при обработке данных метода ОГТ, но в подавляющем боль шинстве случаев эти данные требуют применения второго комплекса. Рассмотрим каждый комплекс отдельно.

Р А С Ч Е Т И С Х О Д Н Ы Х К И Н Е М А Т И Ч Е С К И Х П О П Р А В О К

Для определенности воспользуемся постановкой задачи, свой


ственной методу	ОГТ	Пусть		имеется	трасса	у% (t),	наблюденная
в точке х == х0	•+• \/2	при	возбуждении		в точке	х = х0	— g/2.		Тре
буется по у£ (t) построить			оценку у0 (t) трассы, которая					была	бы
зарегистрирована в точке			х0 при пункте взрыва в этой					же точке.
Времена прихода волн на искомой трассе по определению								являются
нулевыми временами для точки				х0.

Поставленная задача решается на основании допущения о том, что форма отраженного сейсмического импульса не зависит от угла падения луча на отражающую границу и, следовательно, на искомой

1	И м е ю т с я	в в и д у	с о в р е м е н н ы е системы	н а б л ю д е н и я в	методе О Г Т ,	к о г д а
п у н к т	взрыва	и п у н к т	п р и е м а р а с п о л а г а ю т с я	симметрично	о т н о с и т е л ь н о	точки
на п р о ф и л е , к к о т о р о й о т н о с я т с у м м а р н у ю т р а с с у О Г Т .

102

трассе

г/о

(t)

эта

форма

такая

же,

как и

на

трассе

г/| (t)

(см.

гл.

2).

При

этом

допущении,

очевидно,

отсчетом

искомой

трассы

г/0

(t)

на

времени

0 =

0О

будет

отсчет

реаль

ной трассы

(t),

взятый

на

вре

мени

е =

е 0 + Д т к ( ! ) ,

(4.2)

Таким

образом,

задача

построе

ния трассы г/0 (г*) сводится

оценке

величины

Дтк (!) — кинематической

поправки. Для ее определения запи

шем уравнение

годографа

отражен

ной волны в области сейсмограммы

ОГТ для

однородной

среды,

когда

Р и с .

39.

П о я с н е н и е к

выводу

отражающая граница

в окрестностях

у р а в н е н и я д л я

и с х о д н о й

к и н е м а

точек отражения

является

плоской и

тической п о п р а в к и .

наклонена иод

углом

ср (рис.

39)

е (!) = f

(4.3)

где

•h—

(4.4)

|-sin <p;

h — глубина по нормали до границы

в точке

£ =

0, т. е. глубина

до «общей глубинной точки».

Подставляя

(4.4) в (4.3), находим

C O S 2 ф •

А2

(4.5)

где И0

= i>(8)2h

нулевое время годографа

ОГТ.

На основании (4.2), с учетом

(4.5)

Атк (!)

• C O S 2

ф -

(4.6)

или

'о — °0>

Дтк (!) = е(!)-

• j / W ) —

(4.6')

Иногда выражение (4.6) удобно представлять в виде ряда Макло-

рена:

Дт

(h)-Q

1 c o

s 2 (

£2

c o s 4 ( p

COS2 ф

COS4 ф

(4.6")

2 ^ e 0

8" viQ%

Формулы (4.6) и (4.6') в принципе дают решение поставленной задачи оценки кинематической поправки, причем не только для

103

метода ОГТ, но и для MOB. В самом деле, если зафиксировать х 0 и ме нять ?, то выражения (4.6) и (4.6') соответствуют системе наблюде ний, принятой для метода ОГТ. Если же зафиксировать пункт взрыва, то переменными становятся как £, так и х 0 , тогда выраже ния (4.6) и (4.6') соответствуют обычной сейсмограмме MOB.

Исправленные	трассы сейсмограммы ОГТ относятся к	одному
и тому же пикету	х 0 ; исправленные трассы сейсмограммы	MOB —

к разным х 0 . Совокупность исправленных трасс сейсмограммы MOB представляет собой участок временного разреза, а оси синфазности отраженных волн на разрезе — линии 60 этих волн.

Вместе с тем формулы (4.6) и (4.6') не являются подходящим аппаратом для оценки кинематических поправок, так как в них входит значение угла ср падения границы, которое заранее никогда не известно.

Поэтому для расчета исходных кинематических поправок в рам ках модели однородной среды используют приближенное выражение

	Д т к н ( \| ) ^ ] / е м - ^ - - е 0 ,		(4.7)
вытекающее из (4.6) при ср = 0. Если угол ср на самом деле			отличен
от нуля, но не превышает нескольких градусов, то cos2		ср	1, и при
ближение	оказывается вполне приемлемым.
Первое	слагаемое правой части (4.7) представляет	собой уравне

ние 0Н (?) нормального годографа, а правая часть в целом — нор мальное приращение годографа. Таким образом, мы пришли к тра диционному способу кинематической коррекции — использованию нормального приращения времени в качестве поправки. Из (4.6) и (4.7) видно, что этот способ дает точное решение только при ср = 0, в противном случае он является приближенным.

По	аналогии с (4.6') и (4.6")	исходная кинематическая	поправка
также	может быть представлена	в виде
	Л т к н ( ? ) ^ 0 ( ? ) - ] / е 2 ( ? ) - - ^ ,		(4.7')

Формула (4.7) выведена в предположении однородной среды, поэтому при практическом ее применении требуется выбирать расчет ные значения скорости v с учетом того, как повлияет неоднородность реального скоростного разреза на точность коррекции. Обычно используют кривую средней скорости vcp (t), однако это не лучший выход, так как «стрела прогиба» реального годографа определяется не средней, а эффективной скоростью иэ$ (рис. 40). Поэтому для «спрямления» реального годографа правильнее использовать иэф. Так как значения эффективной скорости зависят от длины годографа, желательно использовать ь>э(р, найденную по годографам такой же длины, как и те, для которых рассчитываются кинематические поправки.

104

Если достаточно точные данные об эффективных скоростях отсут

ствуют, в качестве	расчетных значений v в (4.7) могут	быть исполь
зованы предельные	эффективные скорости иэ$ п р , т. е.	такие значе

ния скорости, к которым стремится гл,ф при L -> 0, где L — длина годографа. Предельную эффективную скорость можно рассчитать,

если по тем или иным данным					[например, путем пересчета кри
вой vcp (6)] получены		значения пластовых скоростей. Для слоисто-
однородной модели	среды с горизонтальными границами
			2 h	' v i
^ э ф пр Ф):			i				(4.8)
^ э ф пр Ф):							(4.8)
				Vi
в то время как				2 hi
	У с р (9 ) =			2 hi		2j	v $ i
	У с р (9 ) =			i		i
Здесь hi, Vi, 6,-	=	<-<	мощности слоев, скорости и времена про-
бега в них.		<-<
бега в них.							УЭ Ф П Р называют «средне-
В зарубежной	литературе			величину			УЭ Ф П Р называют «средне-
квадратичной» (root mean square)						скоростью.

Перечисленные приемы выбора расчетной скорости v применяют для того, чтобы гиперболический годограф для однородной среды,


вычисляемый по формуле (4.7), как можно
лучше приближался к реальному, не
гиперболическому			годографу,			соответ
ствующему		исследуемой			неоднородной
среде (рис. 40). В большинстве						случаев
при правильном выборе				расчетного значе
ния скорости это приближение оказы
вается	достаточным,			поэтому		формула
(4.7) остается		наиболее			широко	приме
няемой. Однако			иногда		приходится рас
считывать исходные поправки, пользуясь
более сложными			моделями сред, дающими
лучшее	приближение.				Кинематическая


поправка при этом попрежнему				рассма
тривается	как	нормальное	приращение		Р и с .		40. Р е а л ь н ы й		г о д о
годографа,	т. е. сохраняется		допущение
					граф		дл я	н е о д н о р о д н о й
Ф = 0. Поэтому		могут быть	использо
					среды со с р е д н е й с к о р о с т ь ю
ваны только модели с горизонтальными					v c p	и	эффективной		иэф (/)
отражающими и скоростными			границами.		п г и п е р б о л и ч е с к и е				г о д о
Поправки рассчитывают по формуле( 4.1).					графы д л я о д н о р о д н о й среды
					со	с к о р о с т ь ю		v = 1>ср (2) и
Уравнения	В (£) для некоторых			моделей
					со	с к о р о с т ь ю		V =	У э ф (<?).

1Q5

среды, представляющих практический интерес, приведены ниже;

выражения для 60 могут быть получены из					6 (£) подстановкой £ = 0.
С р е д а		с з а д а н н ы м р а с п р е д е л е н и е м				с р е д
н е г о	г р а д и е н т а :
		>(£) = - 5 -	arch		1	(4.9)
где fJcp — средний градиент, определяемый					соотношением
		v{h) = v0[i+	/фс р (h)\ = у0	[1 + У ео рс р (в)].		(4.10)
Здесь	v (h) и	v0 — истинные скорости		соответственно на		глубине h
и на	уровне	приведения. Расчетные значения р с р вычисляют итера

ционным путем по кривой средней скорости, пользуясь соотноше нием

или		^ c P ^ =	l n ( l + y P c A )				(4.11)
или
		е х р	\ \	г>0 Рср80	\| —1
		„ =	L i		.		(4.12)
			~2	Рср60
Величину v0		полагают равной		v при 0 = 0.		с	заданным
Г о р и з о н т а л ь н о - с л о и с т а я					с р е д а	с	заданным
распределением средней скорости в пласте (в частном случае								с по
стоянной скоростью в пласте):
			г
		0 = 2 У ,		. К			(4.14)
где hr и vr	— соответственно мощность r-хо слоя и средняя						скорость
в нем р =	sin ir/vr; ir — угол падения луча на r-ую границу						раздела.
Разложив (4.13) и (4.14) в ряд по степеням £, получают							известное
уравнение годографа в явной форме [6]:
				2	2hrv?
Выражение		(4.15), ограниченное первыми тремя				членами		раз

ложения, обеспечивает требуемую для последующей обработки

точность	определения кинематической поправки лишь в случае
% =S 2 км,	~Lhr	Однако получена более простая формула [61],

дающая лучшее приближение:

2 2 h 'v -

106

Н е п р е р ы в н а я	с р е д а	с п е р е м е н н ы м	в е р
т и к а л ь н ы м г р а д и е н т о м .		Считая vr функцией	глубины,

hr стремящимся к нулю и заменяя в (4.13) и (4.14) сумму интегралом,

для

точки Е выхода

луча и времени 0 по лучу

при

горизонтальном

залегании границ раздела

получим следующие

выражения:

.16)

6 = 2 f

d h

v(h) Vl-ift

(h)p*

где

p = sin i0/v0;

г0

— угол

между

лучом и

вертикалью

в точке

возбуждения.

Если вертикальный градиент скорости постоянный, т. е. справед

ливо соотношение

(4.10),

причем

р\.р (h) = (J =

const,

то

выраже

ния

(4.16) и (4.17) после интегрирования преобразуются

виду

* - Г

Р sin г0

(cos iQ — cos i).

(4.17')

Эти выражения удобны для модельных расчетов. При обработке

же

полевых

данных

случае

v (h) я» v0 (1 -f- $h)

предпочитают

использовать модель среды с заданным распределением

среднего

градиента

р с р

и рассчитывать поправки, исходя

из кривой

средней

скорости

vcp

(h).

с р е д а

с горизонтальным

С л о и с т о - н е п р е р ы в н а я

залеганием границ раздела. По аналогии со случаем непрерывной среды, считая скорость в пределах каждого пласта функцией глу

бины, время 6 и абсциссу	\|	точки	выхода луча можно	определить
из выражений	\
	\		, d h
0 = 2 У	Г		, d h	(4.18)
	J	V r (h)	Vl - v? (h) p2	'

где vr (h) — скорость, являющаяся непрерывной функцией глубины в пределах r-го пласта мощностью hy — h^.

До сих пор, говоря о кинематических поправках, мы имели в виду одиночные годографы 6 (Ь.). Рассмотрим теперь, как меняются кине матические поправки в пределах сейсмограммы [£, I]. Для этого

107

и будем считать, что каждый отсчет произвольной трассы		£ при
надлежит одному из множества годографов	9 (£, 0О ), так	что от
счету ti соответствует время 9,- некоторого	i-ro годографа,	отсчету

tt + At — время 9; - f	Д?; i + 1-го годографа и т. д. При таком
подходе нет оснований	различать координаты t и 9. Поэтому в даль

нейшем будем рассматривать кинематические поправки как функции координат £ и t, заменяя 6 на t и 90 на t 0 во всех случаях, где это возможно.

Несмотря на многообразие рассмотренных моделей, кинемати

ческие поправки обладают довольно устойчивыми особенностями:
они всегда растут с увеличением £ при фиксированном t0;	они в по
давляющем большинстве случаев убывают с t0, причем	градиент

[Дтк ] обычно меньше единицы. Лишь при значительных отри цательных вертикальных градиентах средней (эффективной) ско рости, а именно при

I ^ T H - f - O - f h - o

<4-20>

кинематическая поправка не убывает, а возрастает с увеличением времени tQ (рис. 41, а и б). На интервалах разреза, где наблюдаются такие градиенты, годографы отраженных волн не сближаются с уда лением от пункта взрыва, как обычно, а расходятся (рис. 41, в).

а б

Р и с . 41. Особенности кривы х кинематических поправо к и нормальны х годо


графов	пр и	различны х		вертикальны х			градиента х		средне й	скорост и
а — к р и в а я	Д т к (t„); б — к р и в а я			A t K ( t ) ;	в — г о д о г р а ф ,			г р а д и е н т кинематической п о п р а в к и
п о л о ж и т е л ь н ы й (кривая			2); г — годографы;			г р а д и е н т		кинематической		п о п р а в к и	меньше
е д и н и ц ы ( к р и в а я		з); д	— зависимость		v (t0);	1 — зависимости			Д т к (t 0 ),	Д т к (t) и	v (U)
п р и обычных в е р т и к а л ь н ы х г р а д и е н т а х					с р е д н е й		с к о р о с т и ; 2 и 3 — то ж е , пр и весьма				н и з к и х
		и	весьма	высоких	г р а д и е н т а х соответственно .

108

Р п с . 42. Ступенчата я ф у н к ц и я Ат к (t0).

В е л и ч и н а At- - и н т е р в а л д и с к р е т н о с т и ;

з н а ч е н и я в р е м е н , п р и к о т о - р ы х п р о и с х о д и т с м е н а п о - п р а в о к .

L Й -

-01 ^02

При весьма высоких положительных вертикальных градиентах скорости (рис. 41, а), а именно при

		dv			(4.21)
		dt

кинематическая	поправка	убывает	с градиентом dt0	[Атк]	1.
Такая скорость убывания поправки			означает, что имеет место пере
сечение соседних годографов отраженных волн (рис. 41, г).
Зависимость	кинематической поправки от времени			регистра
ции t (£) оказывается более		сложной, чем от времени t0: в случае
пересечения годографов функция			Дтк (\|) при £ = const неодно
значна (рис. 41, б), а функция Дтк			(£) при t — const не возрастает
с £, как обычно, а убывает.

Рассмотрим теперь, как практически организуется расчет исход

ных кинематических

поправок на ЭВМ среднего

класса.

Будем

вначале считать, что зависимость

поправки Дтк

от времени реги

страции t при фиксированном £ представляет

собой

монотонно

убывающую функцию, причем -щ- [Дтк ]

< 1 . В связи с дискрет

ностью времени при цифровой обработке поправка может

измеряться

только целым числом интервалов дискретности

At. Поэтому

искомая

зависимость

Дтк (t)

— ступенчатая

функция,

которой

каждая

последующая

ступенька

меньше

предыдущей

на один

интервал

дискретности

(рис. 42). Это упрощает

коррекцию:

чтобы

задать

полностью всю функцию

Дтк (t0),

достаточно

указать

начальное

значение

Дтк н а ч поправки и перечислить времена

t0i,

t02,

. • ., toi,

на которых происходит изменение поправки.

Пусть

требуется

вычислить Дткн а ч и значения

toi

для среды

с заданной средней [предпочтительнее эффективной, вычисленной


предварительно по формуле		(4.8)] скоростью v (t). Для выбранного
заранее начального времени		обработки		t0aa4,	начиная		с которого
будем строить исправленную трассу, вычисляют Дтк							по формуле
(4.7) и полагают i = 0,	Дтк		= Дтк н а ч . Следующее			значение по
правки, очевидно, равно	Дт к 1		= Дт К ( - + 1	= Дтк ,- — At. Из того же
уравнения (4.7), действуя	методом последовательных					приближений,
находят время toi+l = t01,	при котором			поправка		равна Д т к ( + 1
с заданной точностью б (Дтк ). Затем, полагая					i — 1,	Дтк,- = Дт к 1 ,

109

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 3211 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ

#
19.10.20237.34 Mб3Цимбалов, И. П. Комплексный план и резервы производства.pdf
#
20.10.20238.58 Mб37Цимберов, А. И. Стеклянные изоляторы.pdf
#
22.10.202318.34 Mб8Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях.pdf
#
19.10.20236.17 Mб9Цирлин, А. М. Основы оптимального управления конспект лекций.pdf
#
20.10.20238.69 Mб10Цирульников, Л. М. Защита газомазутных котлов от сернокислотной коррозии [монография].pdf
#
27.10.202324.12 Mб15Цифровая обработка сейсмических данных..pdf
#
23.10.20236.11 Mб7Цифровые многозначные элементы и структуры учеб. пособие.pdf
#
20.10.20237.95 Mб3Цой, С. Синтез оптимальных сетей в системе управления горными предприятиями.pdf
#
23.10.20237.31 Mб25Цуркан И.Г. Смазочные и защитные материалы учебник.pdf
#
19.10.20234.17 Mб2Цуркан, П. Е. Внутризаводской хозрасчет в промышленности строительных материалов.pdf
#
23.10.20236.93 Mб4Цыганков И.И. Технико-экономический анализ производства сборного железобетона.pdf