О ПОВЫШЕНИИ ТОЧНОСТИ СКОРОСТНОГО АНАЛИЗА ПРИ ОБРАБОТКЕ ДАННЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

  • М.В. ТАРАНТИН Горный институт УрО РАН

Аннотация

Одним из основных этапов обработки сейсмических материалов, является ско- ростной анализ [1]. Цель этого этапа состоит в получении системы параметров, связан- ных со скоростями распространения упругих волн, которые позволяют описать наблю- даемые на сейсмограммах их годографы. Обычно применяется прямой перебор возможных вариантов значений скоро- стей для всех времен регистрации сигнала и поиска наилучшего, по заранее выбранно- му критерию, среди них. Очевидно, что даже в случае разумных пределов такого пере- бора эта процедура для вычислительной машины становится ресурсоемкой: требует большого объема памяти и значительного количества времени. Существенно ускорить процесс можно при использовании начального приближения - так называемого апри- орного скоростного закона - характерной для исследуемой территории зависимости скорости упругих волн от глубины. В этом случае наиболее вероятные, физически при- емлемые, значения искомых скоростей находятся в заранее известном интервале. Оче- видно, однако, что подобные средние значения никак не могут отразить возможных и вполне вероятных вариаций, которые и представляют основной интерес для поисковых работ - необходимо их обнаружить и интерпретировать. С развитием вычислительной техники проблемы ресурсов постепенно отходят на второй план, однако, при переходе от двумерных моделей к трехмерным, вновь про- являются. В этой связи актуальным представляется поиск компромисса между широтой охвата, точностью вычислений и скоростью обработки сейсмических данных при ско- ростном анализе. Решением мог бы стать итеративный процесс подбора скоростей волн, наиболее адекватно описывающих зарегистрированные сигналы, когда найденное распределение скоростей используется как априорное для повторной (последующей), более точной, вычислительной обработки. В этом случае возможно постепенно сгущать сеть тестовых значений скоростей, задавая каждый раз небольшое их количество на не- котором интервале. Необходимое для этого условие - гладкость получаемой функции когерентности - соблюдается практически для всех материалов (рис.1). Рис. 1. Сейсмограмма и ее функция когерентности (синим цветом обозначены минимальные значения, красным - максимальные) 218 ----------------------- Page 219----------------------- Обработка полевых данных малоглубинной сейсморазведки при исследованиях водозащитной толщи проводится по устоявшейся методике, при этом каждый шаг вы- полняется отдельным вычислительным модулем собственной разработки. Накоплен- ный опыт и сложившаяся технология работы с материалами предполагает стандартиза- цию не только операций над данными, но и самих данных, в том числе промежуточных, на каждом этапе обработки. Для обобщения и унификации используемых алгоритмов часть вычислительных модулей подверглась модернизации (рис. 2). Наряду с расшире- нием списка поддерживаемых файлов можно отметить добавление пространственных параметров профиля. С одной стороны, это позволило уменьшить количество выполняемых операций, повысив производительность работ, с другой - расширило их возможный перечень пу- тем согласования с некоторыми известными разработками, в частности, с SPS-PC [2] (автор Н.А. Голярчук). Поскольку скоростной анализ проводится для каждой сейсмограммы отдельно, он позволяет получать информацию о латеральной изменчивости скорости упругих волн вдоль исследуемого профиля. Адекватность этой информации напрямую опреде- ляет качество последующих операций, в частности, вводимых в волновую картину ки- нематических поправок. Рис. 2. Форма задания скоростных законов до (слева) и после (справа) модернизации модуля В качестве примера рассмотрим сравнение точности определения глубин отра- жающих горизонтов на сейсмических профилях Половодовского участка Верхнекам- ского месторождения калийно-магниевых солей. В качестве точных данных о положе- нии границ примем результаты бурения. Сравним построения с учетом единого для всего профиля закона изменения скорости с глубиной и построения в случае изменяю- щихся вдоль профиля скоростных законов. Как видно из рис. 3, практически во всех случаях уточнение скоростного закона не приводит к уменьшению погрешности струк- турных построений. Однако, следует учесть, что в данном случае использовался один общий вариант прослеживания отражений, то есть одинаковое суммарное время, изме- нялись лишь применяемые для пересчета скоростные законы. В действительности же при изменении скоростного закона картина временного разреза слегка изменяется: воз- можны сдвиги осей синфазности волновых форм отражений на величину до половины видимого периода. Вероятно, это связано с качеством конкретного исходного сигнала. 219 ----------------------- Page 220----------------------- Рис. 3. Сравнение относительных погрешностей (%) определения положения отражающей границы при различных скоростных законах Получаемая для сейсмограммы скоростная характеристика по способу вычисле- ния должна обеспечивать максимальную когерентность сейсмограммы после введения кинематических поправок, что обеспечивает получение наиболее адекватной суммот- рассы. От этого напрямую зависит временное положение и форма волновых пакетов на трассе, поэтому результат прослеживания отражений на суммарном временном разрезе зависит от данных скоростного анализа. А так как в данном случае использовались од- ни и те же результаты прослеживания, проведенное сравнение может быть не вполне корректным. Учитывая сказанное, для более правильного сравнения представляется необхо- димым использовать полученный «подробный» скоростной закон при обработке вол- новых материалов с самого начала графа обработки, образуя таким образом итератив- ный процесс.

Литература

  1. Бляс Э.А. Новый взгляд на скорости ОГТ в слоистых латерально-неоднородных средах: аналитическое и численное исследование // Технологии сейсморазведки. - 2005. - № 3. - С. 7-25.
  2. SPS-PC. Система цифровой обработки и интерпретации: Рук-во пользователя / Голярчук Н.М. - Норильск, 2003.
Опубликован
2018-10-01
Выпуск
Раздел
Статьи