Компенсация погруженных неоднородностей. Программа REPLAY3D.

Программа предназначена для кинематического пересчета исходного волнового поля с одной скоростной модели на другую. Для заданной однослойной или двухслойной модели ВЧР:

t1(x,y) – двойное время до подошвы первого слоя;

t2(x,y) – двойное время до подошвы второго слоя;

V1(x,y) – интервальная скорость в первом слое;

V2(x,y) – интервальная скорость во втором слое;

программа выполняет кинематическое замещение ВЧР с заменой скоростей V1(x,y) и V2(x,y) на заданные постоянные скорости Vr1  и Vr2 соответственно:

Алгоритм кинематического замещения. Для каждой пары источник-приемник и текущей глубинной точки отражения рассчитывается траектория луча по пути источник (а) => текущая точка отражения (c) => приемник (b) и вычисляется время вдоль него: t –  время вдоль луча для исходной модели ВЧР; tR - время вдоль луча для модели  после замещения. Затем выполняется редукция входных сейсмограмм:

fR(tR ,L)= f(t,L),

где L=b-af(t,L) – исходная сейсмограмма; fR(t ,L) – сейсмограмма после замещения ВЧР.

Скоростной анализ. Для  расчета траектории лучей, помимо скоростной модели ВЧР, необходимо знать в каждой точке отражения (в подстилающем  ВЧР слое) скорости V(t,x,y). Для оценки V(t,x,y) выполняется вертикальный скоростной анализ с учетом ВЧР. Это означает, что для каждого «перебора» скорости в точке отражения выполняется трассировка лучей для трехслойной модели среды (два заданных слоя ВЧР и подстилающий ВЧР слой) с расчетом годографа отраженной волны, вдоль которого  оценивается значение скоростного спектра.

Входными данными могут быть:

  • многофайловый набор данных с сейсмограммами любой сортировки;
  • исходные статические поправки;
  • вертикальные скоростные законы (библиотека скоростей) или разрез/куб скоростей.
  • Внешний мьютинг (библиотека .lmu с одной зависимостью L(t))
  • Результат пикирования горизонтов (библиотека горизонтов)
  • Результат пикирования горизонтальных спектров скоростей (библиотека горизонтов).

Выходные данные:

  • Сейсмограммы ОГТ после замещения слоя;
  • временной разрез после замещения слоя;
  • скоростной разрез после замещения.

Обработка математической модели.

Модельные сейсмограммы были расчитаны дифракционно-лучевым методом. Была задана скоростная модель в виде горизонтально-слоистой среды с постоянными пластовыми скоростями (смотри рисунок ниже). Погруженная неоднородность, имитирующая слой ММП, смоделирована вторым слоем с переменной мощностью. Протяженность зоны “растепления” (увеличение мощности первого слоя на 50м) составляет 5000м при длине расстановки 2400м:

Математическая модель, имитирующая погруженную неоднородность в виде зоны растепления ММП.

Выбор такой простой модели  позволяет легко оценить влияние скоростной аномалии в ВЧР на волновое поле отраженных волн. Любые отклонения от горизонтали всех отражающих горизонтов кроме первого (как во временном так и в глубинном масштабе), свидетельствуют   об искажениях кинематических параметров.

Цель обработки – скомпесировать скоростную аномалию ВЧР методом замещения слоя. Этого можно добиться, сделав скорости в первом и во втором слое одинаковыми, т.е. равными 1600м/с или 2400м/с. В этом случае первый и второй слой  с переменными мощностями буду объединены в один слой, который будет иметь  постояную мощность  и скорость, а следовательно не будет оказывать влияние на отражения от нижележащих горизонтов.

Эксперимент 1. Экзотический случай, когда параметры модели ВЧР каким-либо образом можно оценить: для границ 1 и/или 2 на временных разрезах можно определить to, скорости можно оценить по горизонтальным спектрам и/или по преломленным волнам. Так, по временному разрезу исходной модели были сняты значения to для горизонтов 1 и 2. Скорость в первом слое была взята V1=1600м/с, во втором V2=2400м/с (слой между 1-ой и  2-ой границей). Затем было выполнено замещение скорости V2=2400 м/с во втором слое  на скорость Vr=1600м/с.  Замещение выполнено двумя способами: статическим и кинематическим. После замещения по сейсмограммам вдоль всех горизонтов были посчитаны горизонтальные спектры скоростей, которые представлены ниже в глубинном масштабе:  

Горизонтальные спектры скоростей в глубинном масштабе

Слева - для исходной модели; в центе - после замещения слоя статическими поправками; справа - после кинематического замещения слоя.

Фактически на данном рисунке представлены глубинные разрезы, построенные по эффективным скоростям.  Максимальные ошибки глубин (отклонения границ от горизонтального уровня, взятого за пределами аномалии) по всем горизонтам приведены в следующей таблице:

Горизонт на глубине: По исходной модели После статического замещения После кинематического замещения
H=250м 17м
H=500м 10м 13м
H=1000м 20м 12м
H=1500м 35м 11м
H=2000м 55м 10м

Эксперимент 2. Наиболее распространенный случай, когда параметры модели ВЧР не известны. Есть возможность проследить отражающий горизонт на малых временах за пределами ВЧР, выполнить вдоль него горизонтальный скоростной анализ и оценить эффективные скорости. В качестве модели ВЧР задается один слой, кровля которого соответствует дневной  поверхности, а подошва прослеженному горизонту 3 на времени 500мс.

Горизонтальные спектры скоростей по горизонту 3.

Эти скорости были сглажены и взяты в качестве интервальной скорости в слое.  Переменная скорость в этом слое были замещена на постоянную скорость, равную среднему значению. В результате имеем на временных разрезах после замещения ВЧР полную компенсацию ее влияния на времена нижележащих горизонтов:

Временные разрезы по математической модели:

Слева - для исходной модели; в центе - после замещения слоя статическими поправками; справа - после кинематического замещения слоя.

На глубинных разрезах, полная компенсация влияния ВЧР достигается только при кинематическом замещении:

Горизонтальные спектры скоростей в глубинном масштабе:

Слева - для исходной модели; в центе - после замещения слоя статическими поправками; справа - после кинематического замещения слоя.

Анализируя результаты экспериментов  можно сделать следующие выводы:

1). Погруженные неоднородности ВЧР существенно искажают кинематические параметры волнового поля. Эти искажениями малы для горизонтов, находящихся в непосредственной близости от неоднородности (горизонты на глубинах 250 и 500м). Эффективные скорости по этим горизонтам достаточно близки к средним скоростям и могут быть использованы для кинематических построений. По мере удаления в глубину от аномалии в ВЧР искажения увеличиваются.

2). Любой способ замещения слоя существенно улучшает ситуацию.

3). При правильно подобранной модели ВЧР статическое замещение может полностью компенсировать аномалию в to для всех горизонтов, но при этом вносит искажение в эффективные скорости.

4). Кинематическое замещение в аналогичной ситуации может полностью компенсировать аномалию в ВЧР.

Ваш отзыв