Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Развитие ТАУ-Р метода для решения кинематических задач сейсморазведки

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Развитие ТАУ-Р метода для решения кинематических задач сейсморазведки"

РГ6

од

Ноинтет Российской Федерации ио геолога« . и иыцьзовашш недр

Нацчно-произвояствешюе государственное прэдпрнятив по геофязичашш работам (га нефть и газ

С ¡Шга/Нефтегеофизвка" ) Всесовзпий научно-исследовательский институт геофизимссЕсик методов разведки С ВШШГсофизика )

йа пивах рцкогшеи

Банников Геннадий Алексеевич

РЙЗВОТЕ Тй!1-Р ИЕТОДи ДЛЯ РЕёЕИИЯ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ЗЙДАЧ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Специальность 04.00.1?. - геофизические метода поисков и развег.кн месторождений полезных ископаеиых

АВТОРЕФЕРАТ Анссер.ацни на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1993 г.

- г -

Работа выполнена в Казахстанской опитно-нетояической экспедиции «КОНЭ) Министерства Геологии Республики Казахстан

Научный руководитель: доктор технический наук, профессор Потапов O.A.

Официальные спаоиенти: доктор геолого-инпералогическпк наук, Пик'п В. Б.. кандидат технических наук. Николаев и. Ь.

Вевушая организация: ПГП "Спевгеофизика".

Зашита состоится и * С i .' 1995г. а /. ' час.

/

па ггседатш специализированного 'осета Д 071.06.01 при Всесовз-нйй научно-исслееоватедьскон институте гео*изи"лских методов разведкн I ВШШГеоФкзика ) по адресу: 101D00, г. Носкеа, гл. Чертдесскога, гг.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан " 1993г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических иаук

н. u. чи2.0б

- 1 -

ОВШЛЯ ХЛРАКТЕРЙС ТСЛ РАБОТЫ.

Актуальность работы. В настоящее время иного внимания уделяется позышеиию качеств,! ое 1боТки и интерпретации геофизн-зических данных, Очень часто предпринимается ушшя по извлечен!» больиеп геолого-геофизической ин Формалин с помотыо внедрения новых процедур и методик дг.я переобработел; и пере1«нторпреташ'н ранее о^оаботашшк полерых материалов. Гайие работы Необходимы, как для повышения эффективности и результативности всего цикла геологоразведочных работ, включай глубокое бурение, так и для понижения их себестоимости за счет уменьшения количества.закладываемых скважин. Применение тау-р метода в обработке сеисмо-Разведочнцх данных иесьма перспективно именно с позишп! извлечения максимума информации из исходных данных, поскольку метод может обеспечить значительное повышение отношения сигнал/помеха при обеспечении высокого уровня, разрешенности сигнала.

Для отечественной геофизики развитие тау-р метода ритуально с той точки эрогшя. что дан' >е направление весьма наивно в последние годы развивается усилиями зарубежных исследователей, которые, судя по чяс^у публикаций, уделяют ему очень большое внимание, в то время как в бывшем СССР, где когда-то начали впервые применять тау-р метод з сейсморазведке. наметилось отставание. которое можно объяснить ограниченными возможностями ЭВМ. Тау-р метод, между тем. облапает шнрочаишши возможностями для его использования б обработке и интерпретации сепсморзсведочных данных.

Широкому и активному внедрению т-эу-^ нетом в щЦ-ропуп обработку мешает го более высокая в сравнении с другими Нетопами подверженность помехам, связанным с алнаненнгои и краевым гМектом, а также большая времп^кость ег" реа.>..1зашш на г?РН. Актуальность данной работы заключается о увязке пг^кмушостп и

недостатков тау-р метода с целью разработки новых алгоритмов для различных задач, стоящих перед цифровой обработкой и интерпретацией данных сейсморазведки.

значительные перспективы открываются при использовании сейсноразведочннх данных непосредственно в области временная задержка - медленность, поскольку в этом случае мы получаем скоростную развертку исходной информации с возможностью более эФФе! тивного определения скоростных характеристик, что чрезвычайно важно при решении обратной задачи сейсморазведки.

Целью диссертационной работы являетя обобщение накопленного опыта по различным аспектам применения б сейсморазведке тау-р метода, а на ;/ой основе разработка новых методик и лро-граш уйучшеиуга качества обработки и интерпретации сейсноразведочннх данных.

Основные задачи исследований: 5, Изучение и обзор различных алгоритмов тау-р преобразования для определения их возможностей при решении геологических

»

задач в различных геолого-геоФизических условиях.

г. Определение критериев подавления помех, связанных с иеь-эльзованием самого метода: алиайсинга и краевого эффекта.

з. Изучение возможностей тау-р метода на разных стадиях графа обработки лля улучшения качества результативных временных разрезов.

'I. Усовершенствование технологии реализации тау-р метода. 5. Разработка методики решения обратной задачи сеясноразвел с использованием преимуществ тау-р области для определения ско ростных характеристик разреза.

б Изучение позможностеп тау-р метода дня целей миграциошю преобразования.

Научная новизна:

1. вмяолиенмдаи исследованиями систематизированы сведения разработки в оаяасти тау-р прообразована®, применительно к сеп-юразЕеак?. показано, что гшненение тау-р метода облегчает ш-»йнскиэ ряда процедур обработки и анализа сепсннческих данных в >авк?ями с традиционный!! прменгни.

. 8. Разработанный алгоритм подавления помех на исходных сеп-юграннан обеспечивает простоту н эффективность подавления попек, ■■язанянк с алиапсингон и краевым эффектом. сокрашает конпичтер-:в затраты.

5. Показано, что применение тау-р преобразования на раалич-* стадист графа обработки сейсиггоеския дагных обеспечивает эиа-тельяое извинение соотношения сигнал/понеяа без понижения зрегенносга сигнала, что п конечном счете обеспечивает зпачитель-з увеличит» информативности результативных временных разрезов.

4. Разпззотана программа представления исходных дашнгх с жззояышк ¡значением шага но пространственной координате, про-¡ено ее исследование и показано, что она обеспечивает приведение 'X исходных данных на нлояади к единой системе полевых иаблюде-

! с ликвидацией пропусков,

5. Разработана программа определения интервальннк скоростей исходный сейсмограммам отв с учетом наклона отражашего гори-та.' Эффективность работы программы исследована на модельных ерналах и ко скважиннын дашшк.

практическая ценность работы и личный в^пад автора.

Данная работа отражает современный уровень и возможности •р метода в пифропоя обработке и является мгновенным отобга-¡ем динамично развивающегося метода, составленная авторон Пол-1ая библиография по тау-р методу имеет большой практический .учныа интерес для широкого кругл геофизиков, специализирующих-

области игровой обработки сеисиоразеедочних данннх.

автором создан програннс злгоритнический комплекс основанный на применении тау-р преобразования в цифровой обработке. который вклочает:

алгоритм ослаблеш'ч помех, связанный с саним тау-р преобразованием ( алиаясинг и краевой' эффект ). ллгсрнтн при этом сокраиает на .етвэрть временные затрата на обработку исходной сепснограннм;

программу интерполяции и экстраполяции трасс, которая позволяет перегодить исходные данные по плошали в единую систему поле-иах наблюдения. а также ликвидировать про ускк трасс; программу тау-р преобразования временных разрезов; крогранну обработки данных БСП. где г шается задача по селекции выселени». роли на Фоне высокоамплигуднш интерференционных помех;

программу определения интервальных скоростей по исходный сейсмограммам отв с учетом наклонов отражавших границ. На базе этой программы разработана нетолик^ получения глубинных разрезов.

Все ь.речи .lOiinuc.программы внедрены на вычислительны!; иектрау *КазгеоФнзтреста"( эцо. ТГ^"" ). Каз1ШСа< кою ), охинскоп геологоразведочной экспедиции, где с их помошью ведется цифровая обработка данных. репа»тся задачи анализа тонкослоистых разрезов прикаспийской и Тгргапскоп впадин.

/.ггобапнч работ Основные результаты исследований локла дывались нл се:1сническом иколе-сешшаге. проведенном ЗапснбнеФте-геоФизикои ! Ткнень. 199)г. ). на заседании нтс г,он? I ллма-лта. ¡992г. ). на заседании нтс "Казгео^нзтгестз" ! длна-лта. 1992г. ). на заседании отдела сейсморазведки ЕШШГеоФизиин ( Москва. 1991 г.

ПУбг.икашш. По тепе яиссегткши опубликовано '1 нситшп: габотн. гезул:-таты исслеаогзнип есяти ¡? н-зучно-проишч-лстренныпг

м и структура raiv.

- т -

зух глав я заключения, излоучшых на 112 страницах машинописного ;кста, а также содер. »т чг рисунка. 5 таблиц и список литературы * 101 наименования.

Автор приносит глубокую благодарность д. т. н.. профессору л. Потапову за осушествпение ' научного руководства, а также т. и. и. к. БельФеру за большую консультационную работу по теме «ссертапии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

введение, сделан крзткил анализ возможностей тау-р нето-i в обработке н ивтерпретагаи сейсмических дашшх, определены :туальные направления разпггня нетела, сфогнулнгована цель лис-ртапионноп работа, ее задачи, научная новизна и зашишаение по-гення.

В первоп главе даны теоретические основы тау-р истода в гаоженки к сепсиогаззедочним да'-'ын с анализом познозгг >стсп злачных алгоритнов перезола дашшх из Х-Т в тау-р облает;

Первыми такс : перевод предложили советские сепснологи рве? Н. л. и наркушевич в. и. в 1967 году, они осуществили пара-тпсское преобразование х-т годографа отраженной волны в ус-зняк горлзоптально-одногоднеп среды в виде:

? Т - времеичая задержка. Г - время, р - лучевой параметр. ■ горизонтальная координата.

ТакоП пог"од позволил произвести графический перенос i'o-•paia из Х-Т в тау-р область, что облегчило решение обратно!! енатическоя задачи, позже данное преобразовав.¡е нространствен-врекешшк данных стали реализовать с поиошыэ направленного

иТ5POö*П*Т- M'iT^fi" VfOCKiT' ГОТОГСГл И?Л.\ ° 1 '1 '. "

rea* L'ssaH ггдон. Пряясе таг-р йреоергговаки* < Г.ПГ < ь г г: «ч-юг-лРётгигн сьзл: ¿ы^л во

иаеору иаслокос. oú ¿дгйченггх длагс-зоасн лгч -cas каранртроз:

V'Yft ) = I ÍO( х. - Я* ) с/х (а.)

rzw х ■ 1 v - isckoshms «у.-'гепая а простракствзинс-ЕРЕмглы?;:

^ У- '

"й-слияйтas. ?''(/3,rj - де?ульт&тиз>:ая фяк'.ну. в зь/.астя лучевой ьгранетр - вренгшггя задора, ta

c:pít¡fce ьргоЗразовгиае Радона < сяг » еигиядит прлелнзи-

Tií'büo

оо

рг>;, tj--g^'H^Jjf t-px)c/p ib)

- ос

т. е. шезчает г себя точно таяоп хс кнтэгрзл. оз.чачгк-лнп суиинго-ьыйи наклона!:. ICCYCPÜS з данном случае Еадаюгс* д:»апаэозон ;!Рострбнстзэн!!Ы." координат, однако* крен? гогс- олр содерж-кт ens и &iítéepsiffiii?cb&sfle я гиаьдгрт-нреобразованаб н*'. что в совокуп-•¡сс-га составляет ©собьй «ильтр, вогучпвипя название рс-«-ильтр£.

пр;иш--;лпально отличает преопрезовааке Радспа от ш>ос-юп> пря -ноге, я обратного направленного сунндаованнь. которое сано n:> cese •яетяется «изко^астотнкк «ияьтрои. Гь-тяътр, «ел: вскагаис в работе. (де^гаег частотш.ш спектр стизрнсгс сигнала и сторону ev-

<:ck!!¿ часто? и, таки.ч абраэси- яе только не снижается- не даже i

л о e\i_ з е тс я ? л ? г es е;« ii с- сть.

па« оказалось, тзу-р плоскость длг ргс-ространешшх в s-т плоскости годографов < люербола» агячаг., точка i -,aei так*«?

и легко узкавагьг.^ образе . эллипс точка, грянэч. соответственно »■ Это ссстоятсльсгв:* позволяет извлечь опгеделешше EKroit: иг сейсмической .:ii;o?:;aun¡! е тау-р области, сгс-гипегоолн-чгслпг х-'- гсяог?а<>ы отрезка« «х. кгатогк сопи с сесходенами егдеелшв ь пространстве и еггиезд в тат-р плоскости ш»е»>т кон-с к з пргдглах зкачрнип лучевш заганетров. определягшге т.о иаисинагьлонг и нннннальисиу наклонам касательнш к исходной

х-т гиперсоле, различные прямолинейные х-т годографн отображается и тау-р плоскости в зпде точек или на практике в виде локальный амплитудных разрастании» т, е. кк иесто довольно четко определено, такая ситуация позволяет проводить достаточно уверенно селении» волн в тау-р области, поскольку здесь годогрзФы но пересекаются, ограничены в своеп протяженности и ксроио разделяются друг от друга.

Преобразование Радона удовлетворяет двухмерному волновом/ уравнению, т. е. рассматривает сигнал от источника селсшпеских воли только в плоскости искомы;; сейсмограмм. по этой причине такой подход ножет давать отклонения амплитуд и Фаз на розультэ-тизчык ?ау-р годографах, что отрицательно сказывается на эффективности применения тау-р области для динамического анализа. Однако, кроне преобразования Радона существует еше один способ пег-соода информации в тау-р область. Математически он описывается с пононью- трех интегральных Формул.

1) Прямое преобразование Фурье:

(4)

г) Преобразование кзнкеля-

оО

С5)

о

3) кивер.дое преобразование Фурье:

оО

. У(г>р)=211чр)(в)

Обратное преобразование абсолютно симметрично полном", поэтому з данном случае нет нужды специального составления программы для швэрсного преобразования. Данная реализация тау-р преобразова-шя удовлетворяет трехмерному волновому управлению, т. е. учитывает :игиэл от источника возбуждения в трехмерном варианте, что юзволяет избегать амплитудно-Фазовых искажений тау-Р области.

лнализ-уесколькик 2-1) и з-п алгоритмов показал, чт^

!к :потгя иг, различные реалнэа- .5!. оба подхода инеют некоторые ■обзше полегания. котор;:а ноано а кратком изложении представить егосякшш сказом:

1) £-1> истоды обладают большш бистрокепствиен и ноиеко-устопчивость» относительно пенек. связанных с сан::!! методом, с .нако, наличие амплитудно-Фазовых искажении в тау-р области Емхухглет ограничить ьрниеиение да;шого подхода случаен кинематического анализа воли. т. е. исследованиями, ^поеашпдш на вренегах прихода ноли.

е) 3-0 нстсш являются наиболее корг-сктшиш при переводе информации в та*/-р область, которая в / пион случае представляет собой . чное отображение сейсмически:: данных. Однако, даннкл подкод кнэет и свои недостатки, осложнякзь его практическое применение. тройное интегрирование согласно Формулам ( 4 ) - I б ) обуславливает гораздо бояма.э вренешше затраты эвп. несмотря на различна. специальные подходы, связанные с упрощенней этих Форму. Кроне того, подход подвег ;н в большей степени блнпнг.э помех, связанных с алиаяеингом и крас г:;; ; эффекта. 3-о метод можно рекомендовать для случаев, когда необходима информация об икг..:;:тудах и Фазах, т. р. когда необходимо абсолютно точное отображение сейсмической информации в тау-р области

Как ум отмечалось, успешное применение тау-р метода сдерживается двумя основными Сак-торс.нп: наличием поме;;, связанных с использованием самого кетола ( алнайсилг н краевоп эффект I и его значительные компьютерные затраты. Ланнкн пройдемам г.осьяйа-ется очень т:ого внимания в специальных изданиях на cero.v\iizr.iHi день разработано достаточно много алгоритмов по подавлению зыас--у<:а?£ажа помех, для тау-р оояасти пгобльна лугусвпется аисшч-тчз«шяой дашш? не только по ¡»сиеяиой координате х, ?. так*« по л;.'ч;вгих параметру р лги обратной преобразовании. что касается :л:писикга по гремеии, то ляг тау-р -кто/и онкелнче^л 1>эв<стпни крятсрки Иойк'.'исга. сБягквам..":..! дискретность исколю« дани-:;; по

ремени и макси'пльную частот", которая может бить корректно гображена при даннол .искретизакга.

сложное обстоит дело с учетом дискретизации по простран-гвенной координате и по лучевом*/ параметру. Для зтоя ноли газга-отан несложная. но сосьна нагляшшй грашческип прием, г.стогШ аключается в масштабном изображении дпук исследуемых трасс па зкснналыю необходимей частоте с нанессни-м диапазона наклонов, здлежшпчх отобрахени». Тогда, при оер'азоваппи двух и более мзкси-алышх амплитуд з данном диапазоне наклонов можно СУД1 ''ь о ие-5ходимости принятия каких-либо мер по избежанию появления такп:: ратных амплитуд. При зточ возможны несколько решений, первое -¡ткочзстотпая Ф-ильтраиня, которая растягивает видимый п"^иод чгнала и таким образом уценивает количество кратных амплитуд, анако, соврепенипе требования максимального поЕКиения разгепен-5стн сейсмической информации не позволяют шир. ,:о использовать гот приен. Наиболее корректен .лосоо, связанный с штерполяииеп ?асс. При этом нет потерь.информации, заключенной в исходных шных. а интерполяцию необходимо проводить исходя из т-;-о хе ^аФическсго при?мз, удовлетворяя -ребовани» образования о-"оп нссималыюй амплитг. и для данного' диапазона наклонов, третий юсоб избежания алиайсиига - уменьшение диапазона наклонов по псих размеров, чтобы обеспечить все то же условие образования его пределах одной максимальной амплитуды. Если обратиться к 1У-р области, то это означает ограничение апегтурц удалении, гаствуюших в Формировании каждой суммотрассы. Такое ограничение гборки К-Т тра( : вполне возможно организовать, воспользевагши'л-[ениФнкоа размещения сейсмической информации на исходных с^йсмо-■зимах. Клербо г-*едложил проводить суммирование в окне, разном >не Френеля. Однако, такой подход не учитывает случаи пегосека-;нхся годографов и требу, г довольно точного 31К .шя скоростного кона, который может к тону же меняться по латерали.

Бее предлагаемые способы учет- алиаисинга та.. или иначе

ножно отнеси: н одному из трех вышеперечисленных способов: низкочастотная фильтрзния. интерполяция, ограничение апертуры сун-шру©мых трасс.

вторым типом попек, появляющихся при тау-р преобразовании являются помехи. связанные с краевым эффектом или эффектом гнббса. это явление хорошо известно из теории обработ ; сигналов. Для подавления поиех. связанных с пространственно-временной ограниченность» исходных данных пг меняется их взвешивание с помошью различии:: фувкмй. вели апертура исходный данных мала, то достаточно треугольного или трапеиишальиого распреде.лния весовых коэф4иви£втов■ При больших апгртурах применяют функций типа колокольной. При напив апертурах переходная зона больше, при больших - меньше, для того, чтобы на результате тау-р преобразования Не сказалось уменьшение амплитуд, связанное со взвешиванием, применяется гкетралоляшш трасе с образованием пространства. где и применяется взвешивание, гезультат обратного тау-г преобразования получают в диапазоне удалений неходкой сепсмо-грзины, Тгким образом сохраняются истинные амплитуды »сходной сейсмограммы и одновременно устраняются помехи, связанные с краевым эффектом.

Одним из существенных недостатков тау-р преобразования, которое тормозит более широкое применение нетопа в цифровой обработке сейсморазвевочннх данных, ЯЕияется его значительная вреня-емкость. Это связано с необходимостью проведеи .я большого количества суммирований согласно Формулам < г ! - с з ) или ('lite), где для дискретных данных знак интеграла заменяется на знак суммирования, если использовать связь яреобрлзовашш талона ц фурье и наложить некоторые ограничения на исходную функцию, которые не выходят за рамки требования к реальный сейсмическим сигналам, то появляется возможность применения технологии быстрого преобразования Мре t БПФ », дакнш подход, icaic известно, дает вместо ( hx»np > операций только №й*пр>1ов(пх»пр) опегатш

- п -

суимировинш. где пк и Го" - количество дискретов по обеим координатам, Таким обыэон. преобразование Радона нохио максимально приблизить по вренешши затратам к ЕП>, хотя различно сохраняется.

знание проблем тау-р прео'бразопапия является важленшнн аспектом для усяокяого использования пгеинуаоств метода др" регее-ния различный задач цщ-рогоя обработки. Чи основе тау-р иетог-возможно решение широкого спектра залач, связанных с самыми различными аспектами обработки сепсмсгазведочинх материала.

вторая глава посвякена разработкам конкретных программ и методик, основанных на тау-р преобразовании: обработка исходных сейсмограмм, получение временных гззрезов, интерполяция трасс, обработка данных ВСП, решение обратной задачи сейсморазведки, миграция,

чри обработке исходных сепсиогранн рассмотрены три аспекта данноп проблемы: подавление ког ¿рентных помех и нексгереитного п.ума, ослабление помех» 'связанных с самим тау-р методом.

подавление когерентных зо:.:х в тгу-р области ос;ыестмн-?тся гораздо проие. нежели в £-К оиласти. где зона подавления :игналл представляет собой веерообразную область. Для тчу-р пласта достаточно исключить из прямого преобразования тот лиапа он лучевых параметров, который определяет волны-помехи нл исхол-ых сейсмограммах, чтобы после обратного преобразования когерентные си-помехи исчезли на исходной сейсмограмме. Есльсим пгекнуирствон ау-р области является возможность осуществления порепсниоп по ренени СКОРОСТ11 я Фильтрации, чего нельзя сделать в * -и области.

Для так-р метода нет необходимости иилелять ос»5о пгоблену >даяления нокогс'ентного шуна. поскольку этот процесс осушестпля-гся в ранках метода автоматически вииду тоге, что технология травленного суммирования, которая врегставляе'. собой однп из 1ементов тау-р преобразования, направлена на выделение когерепт-й составлявшей сш..ала с глубоким подавлением случайного иумд.

Охот Факт супественеи. поскольку обеспечивает значительное поеы-Еоние соотношения сигпал/понека как в тау-г области, так н на результативных х-т а .сиогранмах.

Е.сьна важным аспектом обработки неполных сейсмограмм с .помощью тау-р метода является. как отмечалось ише, борьба с поисками. егжаншмк с алнайслигои и краевым зоектои. для этой веки бил разработан простоя и эМективинп алгоритм, связаинмч с ограничением апертуры сушшру. из х-т трасс. При этой используется особеышсть расположения на к-т сейсмограммах сепспическоп информации в виде гсдограФов различных волн, ииешик вг. *лне определенные кагслолгл на трасса;: с разлпчлжи удалениями. Таким образом, исподьзуется еяедэткдее свспстсо направления осеп сни^азиостл на искод.чпх сс-йсногранмах: ос»: с отрицательными углами наклонов располагаются на отрицательных удалениях исходной сепскограммы, а оси с ьояойлтешшнй г.акяонапи располагается прешУЕостегшю на псйожктеяыик удалзиш. соответствушим осгазом организуется участка Х-Т трасс при образовании еуимотрасс с различными наклона?«!, Для и -.клонов Ргап я Ргоая берутся только удаления того же знака, для нулевого наклона суммируются все трассы сейсмограммы,

I

для промежуточных значении наклонов в суммировании участвует такс количество х-т трасс, которое пропорционально значению номера наклона, каждый раз в суммировании принимают участие различное количество трасс, причем зто изменение касается трасс, располагающие я около края сейсмограммы. Таким образом, переменная ограниченная апертура обеспечивает в данном случае ослабление и али-аосинга, и краевого эффекта. Броне того, участие меньшего количества трасс в суммировании дает экономию компьютерных затрат, которые составляют дпи данного алгоритма £5 пгоцентоз. Применение описанного виде"алгоритма подавления помех особенно актуально для задач, связанных с прослеживанием волн на исходных сейсмограммах, поскольку при этом обеспечивается значительное повышение соотношения сигнал/помеха.

- 13 -

Очень популярен способ подавления йлиайсилга, который получил ка-»взгс!9 гппербс.т.гюсоп «кльтракии. Есяя ягоднМерсппя-ровать уг.тлениг гиперболического голографа отраженной волны и сделать эаяену ¿1/<.\'Л--р , то могло получить ласкскяость значения лучевого параметра от скорости. если у.? принять во егнипннр. что сейсмическая скорость имеет срои предела, которые можно задавать в виде минимального 51 максимального значений, то лучевоп параметр тагаге будет находиться в иекото* л) ограничено)) пространстве, которое задается неравенствами:

где X - удаление, Т - время. \'тт. Углах - значения минимальной и максимальной скоростей, исходя из неравенств < 7 ), гиперболическая Фильтрация осуществляется я тау-р области путем обнуления сигнала вне значений р. определяемых '/шп и Угазх. оказалось, что зкономичнге процедуру скоростной Фильтрации осупествлять о К-т облает в процессе тау-р преобразования каждой Х-Т трассы в отдельности производится обнуление, осуществляемое в данном случае согласно неравенствам:

После обнуления - получение резудьтауйзкол тау-р су^мограм.чы с иомояжэ стимгоззяая всех тау-р н?ео£?аэооанм отдгдытх трасс.

¡¡э.-юя, c¡¡8J3!¡?u¡i с санкм та/-? народом, может каська успешно пги-иепать-:? га» подагленяя кратязк зеля. семемой д»ч этого является

* гксросгяя не*ау -трахениш«! и кратнучч холнанп, что н котит сг>оа о- ¡'Ifdh'.i-? a pw-tnwtx nsr.iruas летггй сестг^тс гьп-ги:: на хаоя&л селено: ^cí. '""sin и V^:; ■

■:>■>:', образом. *:io;;.i иск.;]} .;лъ ;.i:;;ík3;í' ckc.-ctí:"?, о:1гедо;м ¡.л: крэтны? у:а тем zí.huh :'с:■.■:'r-r.vs,т;. . д-г-г.:?;".-

пеа обработки.'"Отп^тн:».. что ray-p >ü;:>.cti :№*£.i?-iiaz;tt сос^и яле-

(?)

(б)

процедура тагсрзолкческо! .Фгчльтраачи юоне подавления

ко joflKOBOp разложение исхсдког волнового поля п позтому в данной области более корректно проведение такой процедуры, как корректл-рушая Фильтрация, в совокупности с гиперболичпс;:оп Фильтрацией, описанной више, корррктирушшя Фильтрация в тду-р области особенно эффективна для подавления ревербегашюнкых кратны;; волн.

На основе Фильтрационных свойств тау-р метода, который успешно ослабляет когереитиле и некогерентные помехи, кратные волны, Удалось значительно повысить информативность результативных временных разрезов. Как известно из -пыта цифровой обработки, очень трудно добиться с поношш какой-нибудь одной процедуры одновременного повышения двух основная г раметров качества сепсни-ческого сигнала: соотношения сигнал/помеха и разрешенное™, при посшенни одного из параметров, неизменно в результате попихался другон. 7ау-р метод может обеспечивать значительное ловкяениэ соотнсшек'.ш сигнал/поие:-:а без понадения разрешенности. Первое объясняется „окав-енцен широкого спектра волн-помех, о чел подробно казано вызе. Менее очевидш причины, обеспечивавшие исходный уровень разрешенности. Сщробызаниэ тау-р "етодз " в обработке сейсмических данных с получением временных разрезов в различных вариантах его использования ( как по исходным сейсмограммам, так и по результативным врекешш разрезам ! показало, что ро-Фильтрация, которая является составной частью' тэу-р преобразования, обеспечивает сохранение в частстлом спектре высокочастотных составляющих сигнала, так что его разрешешюсть не снижалась, а дам повышалась. Эта очень важная особенность тау-р метода дает хорошие предпосылки для его более широкого использования в графе цифровой обработки на различных этапах, несмотря па высокие компьютерные затраты.

Хорошо сочет-""»тся теория тау-р преобразования с возможность» интерполяции и экстраполяции исходных У.-т трагс. в ганках тау-р метода проблема сводится к прс едению обратного пгеобразо-гания г проюголышм, оглпчиин от исходио-о. диапазоном удалений.

л гз^ульта-зе, с пс»«с-ы> тлу-г нетсла ксуло получать исхсдннг сея-сногра/иг :х » с:'хтс;(У ¡¡абл^лтагп. Тлю я ч'^гче-*

••ость преобразования нсгсгтгх н>/.ст ехззатьсч г:еос:-:глимс-Л ::ги 'от:;е плгглл:.ч": паслкяелгп г глзль'ш-;':! системами отстрел. л?:! лккгглагйа кропусков в иго'¡ш яаблкмешпх из-за пзгтемч препятствия и покгг.

Патенэтическиг оспсгн тлу-р пет«4; хсрсго ссчет:-? тел <особенностями дзшшя рсп. алгоритм т.эу-т» згесбгагсзнкл г»г:г»огг •;•!:« геп позволяет легко проводить селекок» сеЛсигаских е- г.:г. -ч.'-у

р гау-р области различи:;? еолпи яорсео разделяотсп по скс?остяа 55 задача по их сеяекаил срокятся к проирлур*» степь ваглэ, что тзу-р иетсд сбеспеч»п?аег -начитал! по» п" состтк-езкя сигнал/приеха гг:; достаточно siKcr.cn ур^г.чз г^зг^гч-для обработка яаппга 1ЧЛ1 это имеет счел». ^якчхе ззачечп'з. з гзу-р <г5я£сти имеется допогцпггелшая зозчэ.т!:сст» по ¡н-ге-»'»! лчзлчза скеросттел оесбеяпостг!. сеяашческпх г.^ля. .чотог:,-й коа::* всггестздять англизируя 'анпяптггдое разрастания па «псьсгр^имзя гегг. по кзрл\теру зтйх рзэрастэннп нолю сугить о скоростных гталь стаеяьних годографов ьа сгйсис-рамиах К"!, г- то хе самее згечл .глелует пешыть о го'ехая. срлзгнпчл г =;тс!;!:гсн к .чг-оепт эЛекточ. что 2 случае ->?з*ов на сепсяогрг-'нах РСП лгессгетает оссбге мтенк?. ^огачлаггл? лсеги такте прлче^нпепгк I; пгл '.'злехенич га ::т:;лл кохгг согагвгтьс« н^бллгопгкптпгч ллч хсртгляпич ч-ле?г-у\

еггтазг задача сеягмогазвеп::!! гйклгл-аетсп г* с лг одел«»:»'» •.-:ггппцого рагрега с "п«5с::ь>'> ил е.*-лепного - -•©-•-ч ¿чести с-ч*ст-€с!'.сг» псах л^л-нз иес:*ольу.'.;1 локхгдоз ял я 5£лсп«;я «гсгатиоя ллзч::. з гггип иэогр=ь;', г.гчазап. что ;?гслч-;

ень г-!лргрсгл!.:'5г.) подхода да существует. Тсу- метол длет оз.чохзсста лл- гсхггая озраглсл гааачй. Спссоб сгт. г.07сг:'(ч .ича ч в ср.с? ггечл лс!!- ипе регол'-иислшл! лост;г<?!П'Сн в чугхчы-м

- 15 - . '

информативности сейсмически» временных разрезов, подразумевал исключительно гиперболические траектории годограФов ов со средне-квадратической скорс:тноП апроксинаииеи. что -ребует применения в обработке лишь докритическоп части годографа. Для этой пели с помошыо процедуры индикт из исходных сейсмограмм удалялись все сигналы от закритическнх отражений и преломлег-чх волн. ч,ду-г метод дает возможность использовать н докритическук и зак?итическук> части записи для определения скоростник карактеристш: разреза. Для ведения скоростного анализа по исходным сейсмограммам обшеп точки возбуждения использовался алгоритм иульиа. -отогьт включает в себя прослеживание годографа ОВ с вычислением во временном окне функции: яг-/г 9—1 , , .¡2.

* ^ /--(9)

». / 4

где ¿'.¿у - значения отсчетов из «1-оп трассе и ,)-ок значении времени даквся трассы, - прцрааение гау-р годографа оп? на трассе лучевого параметра П. я - зсоличесгао трасс в тау-р области.

ур^спспкг годоп^а»а ов с учстс-и наклона отгз^а гмп-гп ггашийн было пьлучено в следующей виде:

г = Т(0)1)1 \-рУг'С05%Р + р\?51пГ . ([")

где Т(о) - значение времени при р = о. г - лучевоп пагаштр,

v -'пластовая скорость, Р - угол наклона играхаипея гтзниин.

По максимальному значению Е!"Г) определяются значения VI и У/ для первого заданного ¡¡нтерзгда. далыьэпини анализ улегся с лов, укности определяемой первым годографом сш. т. е. значениями времени ка трассе с ют.евыни значениями р, а также определенными

VI и . Ннши словами, первып годограф растягивается в прямую пиит. т. е. его злияние на более глубшшу» запись нивелируется и определение чг и V'?. ведется с новом горизонтальной поверхности. Такал процедура получила название "вычитание слоя", а определяемые параметр!: являются характеристиками задаваемого пр^нрпн':'1''"'

интервала и поэтому называются интервальными параметрами, это важное отличи» данного алгоритма от многих других, лействуших в рамках среднеквадратических скоростей, которые являются интеграционной характеристикой средн. Аналогичный итерационный промесс проводится до самой глубокой границы.

Поиск максимального значения E(f) осуществляется с помощью оптинизанионного ква?--ныотоноискего алгоритма поиска минимума функции f(x1, Х£,.. Хш), гле хг<. . . хт - независимые переменные. в нашем случае имеются две таких переменных: скорость и угол наклона, предварительно задается диапазон поиска решения, т.е. мы заранее помешаем решение в область физически реализуемых значений скорости и углов наклона, исходя нз априорных данных.

Алгоритм, основанный на определении интервальных скоростей с учетом наклона отраяаизей границы был опробован на модельном и реальном материалах По синтетической сейсмограмме совпадение расчетных и истинных значении скоростей и углов близко л looz, Очень хороаее совпадение было получено со скважшпшни данными при веденин анализа по исходным сейсмограммам, взятая на профилях, ярохоляших около скважин.

программа скоростного анализа но исходным сейсмограммам позволяет расчитывать скорости непрерывно вдоль профиля, эти значения интервальных скоростей могут бить использованы для пересчета временного разреза в глубинный. Данный подход позволяет получать истинные глУбшш исходя не только из вертикальных скоростных особенностей, по и с учетом горизонтальных скоростных неоднород-ностеи, что очень важно для слохпопостроенння сглд.

Свое решение предлагает тау-р метод и для вопросов мн'-р-ч-ииониого пгеобразовакш врекешшх раз! езов. теория миграции в та! и области, основанная на преобразовании Радона, во многом схожа с о не а по иреоемзоБ.!Ш11> Кирхгофа. обч нетида представляет со^ой нросгранстпчшс^ гсакни* з «лачи и,и мхле г ля ска. иного волндгог« : j-азненчя. /u; ■■. ->ут. рнои изотропной срели задача росстан'.-виенич

- го -

пол.; 'однородных восходящ® вош -»екаете я с помощью уравнения:

о

где х. г - горизонтальная и вертикальная координаты, I - время, Р - лучевой параметр. Т - временная задержка, Ш•) - гияьберт-преобразование. "V - скорость а среде. О - область однородных волн, где выполняется условие |/Уй>Рг. (?°(р,с) - преобразование Радона наблюденного на поверхности Поля Ц(Х,0,1) , для получения дифракционной с у мин рекомендовано пршен ть суммирование е< ль прямых линий, касательных дифракционной гиперболе.. Эта концепция как нельзя лучше сочетается с теориев Мэ-разленного суммирования или г.в ос ко - волнового разложения.

Для глубинного и временного разрезов, соотношение :углов наклона границ определяются как:

мп^ = ЬдсС <аг)

где р - угол наклона реальной гра"ичы аа глУбиинои разрезе. о( угол наклона на временном разрезе, воспользуемся тон обстоятельством. что миграцию в тау-р области могло осуществить исходя м* представления кривой в Х-Т области в виде набора прякояннепных касательных, проведенных к длшой кривой в каждой точке ее существования. Уравнение такой прямолинейной касательной можно представить в виде:

Если для такой линии выполнить направленное суммирование, то она преобразуется в точку <; координатами < 1/Чга, ^ ). Сделав ззцрну о( нл р . что равносилию горизонтальному переносу дашюп точки по оси медлеш'остеп яо значения равного . иы тем самим изме-

няем наклоны.что и определяет процедуру миграции изменяющую наклоны тратой, осуществляя инвегеное тау-р : ¿образование-, получаем, изменении? мкпоимне прямые ь пг'-.'грэнстве У.-".:

такин образом. получаются границы в виде набора касательных в масштабе глубин.

изображения объектов, расположенных поп наклонными границами можно получить воспользовавшись уравнением ( ю ). гншело-жашая отражающая граница при этом спрямляется, т. е. осуществляется метод "вычитания слоя" и наблюдение ведется уже относительно нее. В результате этого, изображения объектов, распологаюшич-я ниже, не искажаются для наблюдателя и мы получаем ик "истинные" изображения.

Я заключении дани обиие выводи по использованию тау-р метода в «игровой обработке данных, означены перспективные направления метода. К последним относится ведение обработки сейсмических профилей по исходным сейсмограммам в тау-р области, решение задач ПГР ц. др.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, сводятся к следующем":

1. На основе обширноп библиографии даны теоретические основы тау-р метода как для двух, так и для трехмерного учета распространения роля от источника возбуждения. Указаны области применения каждого из подходов,

2. показаны т: удности. с которыми приходится сталкиваться пги осуиествлении тау-р преобразования на практике, сделан анализ способов, с помошь» которых нежно избежать ти тр: '.поста Предложен простоя в реализации алгоритм подавления помех, связанны:! с ализяеннгом и краевым эффектом на исходных сейсмограммах. котог"и. кроме того, сокращает компьютерный глтгатм .

3. предложен алгогити ннтеглояяыш и зкетглполяшш тр.ь'с исходное сейсмической записи, порволяюпип ликрилшмрп" пропуски

- гг -

трасс и представлять исходные сейсмограммы в другой системе лоле buk наблюдений.

9. показана возможности тау-р метода в графе цифровой кинема тическоп обработки данных с повышением информативности результативных временных сейсмических разрезов.

9. предлояен алгоритм обработки данный вел с .помошы» тау-р нетопа с анализом преимуществ и недостатков данного подхода.

6. Разработан алгоритм определения юиервадьиык скоростей по исходным сейсмограммам ото с учетом наклона отражающих границ с Последующим получением глубинного разреза.

Автором Ендвигаатся на запиту следующие защищаемые положения:

1, исходные сейсмические данные всегда могут быть корректно представлены В тау-р области без амплитудных. Фазовых, частотных искажения* а также Сеэ -помех., связанных с дискретизацией данных и краевым эффектом.

с. прйиёнениё ?ыу-р Метода иа различных стадиях кинематической обработки профильных наблюдения обеспечивает повквени иифор-мативности результативных временных разрезов.

3. с помощью тау-р метода весьма эффективно решается задача интерполяции и экстраполяции трасс.

9ч. Тау-р область дает дополнительные возможности для анализа и сепекиии вопи особенно на сейсмограммах всп.

э, с поношъю тау-р метода нокно определять иитервальш:е скорости с учетом наклона отражающих грани« по исходным сейсмограмма! отв вдоль профиля наблюдений с последующим переходом к глубинному разрезу.

основное содержание диссертации опубликовано в работах: 1. определение интервальных скоростей в пов с учетом наклона

- гз -

границ э тау-р области. |991. Ллна-Лта. деп. гук. . ЕМНйти. п 34SO-5a'"!. (совместно с БеяьФеро.ч л.к.).

2. Обработка даннст ШВ и вел а тау-р области. 1992. о сб. "Новые методы, систенн обработки и интерпретации сепсноразр.едочнсп информации на ЗЕК". тпнеиь. (Совместно с вельФегон и.К

5. Возможности включения процедуры тау-р преобразования п стандартный граф обработай сей логазведочноя информации. 1992. Алмэ-Лтгь деп. рук. . Казншшхи. н заз?-ка92, (совместно с Бельферои й. К.).

1. Интерполяция сейсмических трасс на основе быстрого преобразования Радона. 1992. Алма-Ата. деп. рук.. йазниипкп, п зезз-ка95. (совместно с Бельферои и. к.).