Разработка методики многомерного анализа сейсмограмм общей точки изображения

Качество сейсмического изображения зависит от полноты информации о скоростной модели среды. Как правило, такую информацию получают непосредственно из имеющихся сейсмических данных при помощи специальных методик.

Стандартный скоростной анализ основан на оценке качества суммирования сейсмограмм общей средней точки (ОСТ). Полученные скорости суммирования преобразуются в пластовые, исходя из предположений о том, что отражающие границы горизонтальны, а покрывающие слои латерально однородны. В случае нарушения хотя бы одного из указанных условий результат преобразования скоростей суммирования может оказаться лишенным физического смысла. Подобное часто происходит при отработке районов со сложным геологическим строением, которые представляют повышенный интерес для добывающей промышленности.

В этих условиях скоростная модель может быть построена с помощью анализа скоростей миграции. Использование для миграции оптимальных скоростей позволяет получить наилучшее сейсмическое изображение — с минимальными ошибками в позиционировании-объектов, с максимальным отношением сигнал/помеха, с минимальным количеством различного рода артефактов:

Наиболее распространенным подходом к определению оптимальных скоростей миграции являются методы оценки остаточных сдвигов изображения (остаточных кинематических поправок) на мигрированных сейсмограммах. При использовании’правильной скорости миграции полученное изображение одной и той же точки среды не зависит от используемого набора данных (например, разреза равных удалений). Если скорость миграции неправильная, каждому разрезу равных удалений соответствует изображение, отличающееся от других. Результаты оценки подобных отличий — остаточных сдвигов изображения — служат исходными данными для процедуры коррекции скоростной модели.

Каждый существующий метод подразумевает анализ отдельных сейсмограмм. Такой анализ не является устойчивым, в его результатах присутствуют случайные ошибки, количество которых возрастает с повышением уровня шума мигрированных данных. Это приводит к понижению точности оценки остаточных сдвигов, а следовательно, и скоростей миграции.

Как следствие, понижается качество получаемого сейсмического изображения. Неверное определение скоростей миграции может привести к ошибке в позиционировании изображаемого объекта. Результатом неоптимального суммирования мигрированных сейсмограмм становится расфокусировка полезного сигнала. Помимо общего уменьшения отношения сигнал/помеха, это может быть причиной появления на изображении несуществующего разрыва отражающей границы. Ошибки в определении траектории суммирования сейсмограмм часто приводят к небольшому смещению относительно друг друга точек изображения отражающего горизонта. В таком случае наблюдается «дрожание» отражающей границы.

Подобные артефакты на сейсмическом изображении усложняют его интерпретацию и могут стать причиной принятия неправильного решения.

Для повышения стабильности результатов анализа остаточных сдвигов практически в каждом существующем методе предусмотрено использование сглаживающего фильтра. Выбор характеристик такого фильтра не является тривиальной задачей. Необходимо привлекать различного рода дополнительную информацию для того, чтобы построить сглаживающую функцию, минимально искажающую полезный сигнал. Получение подобной информации представляет из себя отдельную проблему, и зачастую параметры сглаживающего фильтра определяются субъективно, что приводит к потере полезной информации.

Целью представляемой диссертации является разработка методики многомерного анализа сейсмограмм общей точки изображения, которая позволяет минимизировать остаточные сдвиги изображения при минимальном искажении полезной информации, в том числе при работе с данными низкого качества.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 111 страниц, в том числе 47 рисунков.

Список литературы

включает 45 наименований.

4.5 Выводы по главе.

В главе представлены результаты двух экспериментов по построению скоростной модели среды. Для определения величин остаточных сдвигов в обоих случаях по-переменно использовались традиционная процедура и многомерный подход.

Перед каждым из экспериментов стояли различные задачи. При работе с синтетическими данными, содержащими большое количество шума, целью являлось построение максимально точной скоростной модели. В рамках традиционного подхода удалось проанализировать лишь несколько наиболее сильных отражающих горизонтов. Соответственно, построенная скоростная модель содержала лишь несколько слоев. Многомерный подход благодаря суммированию сейсмограмм позволил выделить сигнал от слабых границ. Это дало возможность привлечь к анализу большее число горизонтов, описать модель гораздо более подробно.

Второй эксперимент предполагал построение скоростной модели, использование которой позволит определить положение отражающих границ с высокой точностью. Особенностью модели являлось наличие очень мощного верхнележащего слоя. Традиционный подход привел к появлению небольшой погрешности оценки скорости в этом пласте. В результате накопления ошибки была потеряна возможность точного определения параметров всех нижележащих слоев. Интерпретация полученного изображения показала, что глубины залегания пластов были определены в значительной степени неверно. С помощью многомерного подхода за счет анализа большего количества информации удалось определить скорость в мощном пласте гораздо точнее. В результате, корректно восстановленные скорости в нижележащих слоях позволили построить правильное изображение среды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Остаточные сдвиги на сейсмограммах общей точки изображения несут информацию о качестве используемой скоростной модели среды. Оценка таких сдвигов позволяет при необходимости корректировать скоростную модель, а их устранение — повысить качество имеющегося сейсмического изображения.

Решение задачи определения величин сдвигов на сейсмограммах не является устойчивым. В нем присутствуют случайные ошибки, количество которых возрастает с повышением уровня шума в данных. Поэтому существующими подходами к оценке остаточных сдвигов предусматривается использование сглаживающих фильтров, которые позволяют повысить устойчивость оценки параметров. Но неаккуратное использование сглаживающих процедур способно серьезно исказить получаемое решение, поэтому выбор параметров подобных фильтров не является тривиальной задачей.

В, данной работе описывается подход к оценке величин остаточных сдвигов, основанный на совместном, анализе нескольких соседних сейсмограмм. Суммирование производится с учетом углов наклона отражающих границ, что позволяет свести к минимуму искажения полезного сигнала. Большее количество анализируемой информации дает возможность повысить точность оценки параметра, сделать ее более устойчивой.

В процессе проведения многомерного анализа определяются оптимальные углы наклона отражающих горизонтов. Эти величины могут быть использованы для решения сопутствующих задач. Такая информация позволяет проводить двумерную регуляризацию решения, алгоритм которой был разработан и опробован на различных материалах в ходе выполнения диссертационной работы.

На примере ряда синтетических и полевых данных было показано, что применение многомерного анализа дает возможность получить более точное и стабильное по отношению к существующим методикам распределение величин остаточных сдвигов. Использование такого распределения для коррекции годографов дает возможность улучшить сейсмическое изображение — повысить отношение сигнал/помеха, снизить количество кинематических артефактов.

Проведенные эксперименты по восстановлению скоростной модели показали, что применение результатов многомерного анализа позволяет построить более точную, более детальную модель.

Представляемый многомерный подход может быть расширен в сторону увеличения числа неизвестных величин в уравнении, определяющем аппроксимирующую поверхность. Такое расширение позволит более точно описывать форму отражающей границы и форму годографа в условиях анизотропной среды.