Компенсация влияния рельефа на кинематические параметры волнового поля. Программа DATUM3D.

Программа предназначена для кинематического пересчета волнового поля, зарегистрированного на дневной поверхности, на заданный уровень приведения.

Алгоритм кинематического пересчета. Для каждой пары источник-приемник, расположенных на поверхности, и текущей глубинной точки отражения рассчитывается траектория луча и время вдоль него t по пути:    а (источник) ——> b’ ( точка преломления на границе, соответствующей линии приведения ) ——> с (текущая точка отражения) ——-> d’ ( точка преломления на границе линии приведения) ——-> e (приемник). Аналогично вычисляется траектория луча  по пути b —-> c- —->d и время вдоль него tR, когда источник и приемник уже расположены на линии приведения. Затем выполняется редукция входных сейсмограмм: fR(tR ,L)= f(t,L), где L=e-af(t,L) – исходная сейсмограмма; fR(t ,L) – сейсмограмма после пересчета на линию приведения.

Скоростной анализ. Для  расчета траектории лучей, помимо заданной скорости пересчета V1, необходимо знать в каждой точке отражения (в  слое ниже линии приведения) скорости V2(t,x,y). Для оценки V2(t,x,y) выполняется вертикальный скоростной анализ с учетом рельефа поверхности, где расположена система наблюдения. Это означает, что для каждого «перебора» скорости в каждой точке отражения выполняется трассировка лучей для двухслойной модели среды (первый слой – слой между рельефом и линией приведения, второй слой – пространство между  линией приведения и точкой отражения) с расчетом годографа отраженной волны, вдоль которого  оценивается значение скоростного спектра. Максимум спектра скоростей, будет соответствовать скорости, при которой теоретический годограф максимально совпадает с реальным.

Входные данные:

  • многофайловый набор данных с сейсмограммами любой сортировки (2D или 3D данные);
  • исходные статические поправки;
  • вертикальные скоростные законы (библиотека скоростей) или разрез/куб скоростей.
  • альтитуды источников;
  • альтитуды приемников;

На выходе:

  • сейсмограммы ОГТ после пересчета;
  • временной разрез после пересчета;
  • скоростной разрез после пересчета.

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). Система наблюдения распологалась на поверхности с переменным рельефом. Протяженность зоны  изменения рельефа составляет 5000м, склоны по 1000м, апертура наблюдения 2400м:

Скоростной разрез для математической модели с переменным рельефом

Временные разрезы по математической модели с переменным рельефом поверхности наблюдения. А-исходный разрез; Б – разрез после статического пересчета сейсмограмм на линию приведения 0м; В – разрез после «кинематического» пересчета сейсмограмм на линию приведения 0м.

Анализируя, приведенные выше временные разрезы, видно, что независимо от способа пересчета на горизонтальную линию приведения результаты не отличаются, влияние рельефа на t0 горизонтов полностью скомпесированно. Со скоростями ситуация несколько другая. После пересчета сейсмограмм на горизонтальную линию приведения вдоль всех горизонтов был выполнен горизонтальный скоростной анализ. Для наглядности горизонтальные спектры скоростей по каждому горизонту пересчитаны в глубинный масштаб ( SP(Vn(t0)) —> SP(Vn(t0)*t0/2)) и приведены ниже в виде разрезов “спектров глубин”. Фактически это “кинематический” аналог глубинного разреза, построенного по эффективным скоростям. Т.к. исходная модель среды – горизонтально-слоистая с постоянными пластовыми скоростями, любые отклонения от горизонтали на приведенных глубинных разрезах свидетельствуют об искажениях, вызваных влиянием рельефа или неполной его компенсации.

Разрезы «спектров глубин» по математической модели с переменным рельефом поверхности наблюдения. А-исходный разрез; Б – разрез после «статического» пересчета на линию приведения 0м; В – разрез после «кинематического» пересчета на линию приведения 0м.

Анализируя результаты обработки модели можно сделать следующие выводы:

  • Переменный рельеф  поверхности (изменения рельефа соизмеримые и меньше апертуры наблюдения) , где распологается система наблюдения, вносит существенные искажения кинематических параметров волнового поля.  Эти искажения минимальны на малых временах и существенно возрастают с увеличением времени.
  • Обработка “от рельефа” (т.е. не пересчитывая исходные данные на плоскую линию приведения) с последующей пересчетом окончательных временных разрезов на заданную линию приведения скорее всего приведет к ошибкам в t0 горизонтов. Эти искажения могут возникнуть в процессе автоматической коррекции статических поправок: произойдет “перекачка” нескомпенсированных априорной кинематикой скоростных аномалий в аномалии статических поправок [2,3]. Использование эффективных скоростей для построения глубинно-скоростной модели невозможно.
  • Любой способ пересчета иходных данных на прямолинейную линию приведения существенно улучшает ситуацию.
  • Статический пересчет (при помощи статических поправок за рельеф) при правильной скорости пересчета компенсирует влияние переменного рельефа  на вертикальные времена отражающих горизонтов. Остаются искажения эффективных скоростей, скоростные аномалии будут коррелироваться с рельефом. Применение плавной переменной линии приведения ситуацию принципиально не меняет.
  • Кинематический пересчет волнового поля на прямолинейную линию приведения позволяет свести к минимуму искажения кинематических параметров.

Пример обработки реальных 3D данных

Здесь приведены результаты горизонтального скоростного анализа после  пересчета исходных сейсмограмм с поверхности на горизонтальную линию приведения двумя способами: традиционным – при помощи статических поправок за рельеф (рис.а) и кинематическим способом (рис. б).

Сравнение карт Vогт после различных способов компенсации рельефа: а - пересчет сейсмограмм на горизонтальную линию приведения при помощи статических поправок за рельеф; б - результат после кинематического пересчета сейсмограмм; в - разнасть карт а и б; г-карта рельефа дневной поверхности.

При сравнении карт скоростей (рис.а , рис.в ) с картой рельефа (рис.г) отчетливо видна корреляционная зависимость скорости Vогт от рельефа.  Использование таких Vогт при структурных построениях приведет к существенным ошибкам в глубинах. Аналогично, нельзя использовать сейсмограммы после статического пересчета для построения глубинно-скоростной модели и последующей глубинной миграции.

Литература:

1. Сысоев А.П., Янивец Р.Б. Влияние рельефа на оценки кинематических параметров отраженных волн // Геофизический Вестник, 2004, № 12.

2. А.А. Евдокимов, Г.Ф. Жерняк, А.П. Сысоев. Анализ влияния неоднородностей ВЧР на оценки кинематических параметров отраженных волн //  Геология, геофизика и разработка нефтегазовых месторождений, М., ВНИИОЭНГ, 2006, №10, с.48-58.

3. А.А. Евдокимов, А.П. Сысоев. О формализме модели статических поправок // Материалы Международной Геологической Конференции EAGЕ/EAGO/SEG 2006 в Санкт-Петербурге, по теме «Науки о земле – Найти и извлечь». Тезисы доклада Р007.

Ваш отзыв