Материал: Обробка двовимірних сейсмічних матеріалів на площі Керченсько-Феодосійська

Обробка двовимірних сейсмічних матеріалів на площі Керченсько-Феодосійська

Реферат

Актуальність теми роботи полягає в тому що в наш час пошук і розвідка вуглеводнів для потреб країни і світу є дедалі важливою.

Предметом дослідження виступає один із методів сейсморозвідки, а саме морська. Який заключаеться у збудженні і реєстрації пружних хвиль у водному середовищі.

Об’єктом дослідження в дипломній роботі є Керченсько-Феодосійська площа, яка входить до Причорноморсько-Кримської нафтогазоносної області, та своїми межами входить у Південний нафтогазоносний регіон України.

Метою дипломної роботи була практична робота з реєстрації, і подальшої детальної обробки двовимірних сейсмічних матеріалів та їх графічному упорядкуванні.

При написанні роботи були використані основні методичні рекомендації по морській 2D сейсморозвідці. Також були застосовувані практичні роботи з реєстрації та подальшої обробки сейсмічної інформації

За результатами обробки сейсмічних матеріалів по даній площі були визначені наступні результати:

Розроблено оптимальний граф детальної обробки даних високочастотної сейсморозвідки.

Комплекс програм SMATRM та SMACSM не тільки ефективно послаблюють кратні хвилі, але й значно підвищують роздільну здатність, що дає змогу виділити тонкі прошарки у верхній частині сейсмічних розрізів.

Результати обробки даних високочастотної сейсморозвідки свідчать про достатньо високу глибинність досліджень, тому при подальших сейсмічних роботах на акваторіях з використанням методики високочастотної сейсморозвідки рекомендується по можливості збільшити довжину запису до 2 с.

Одержання якісних вихідних результатів ставило за мету використання спеціальних процедур обробки, зорієнтованих зокрема на придушення інтенсивних багатократних відбитів

Ключові слова: 2D морська сейсморозвідка, граф обробки, статичні і кінематичні поправки, кратні хвилі

Вступ

сейсмічний шельф хвиля

В наш час проблема пошуку вуглеводнів для потреб людства стає дедалі вагомою і значущою. Серед основних методів пошуку все більшу актуальність набуває морська сейсморозвідка. Завдяки сучасним технологіям цей метод пошуку здобуває все більшу популярність у світі геофізики та геології взагалі.

В морській сейсморозвідці застосовують спеціально обладнанні судна, на котрих встановленні сейсмостанції, обладнання для буксування джерел збудження, приймачі, апаратура та інше. Велика продуктивність і висока точність досліджень забезпечуються застосуванням цифрових буксируваних сейсмічних кіс (стримерів), які використовуються при глибинах дна моря не менше 8-10 м. Така коса являє собою секційований пластиковий шланг (діаметром 50-70 мм з товщиною стінок 3-4 мм), який вміщує приймальну апаратуру і заповнений легкої рідиною ( гас, солярка і т. п.) для додання пристрою нейтральної плавучості. Коса складається з безлічі секцій - приладових (робочих ) і без приладових ( допоміжних), які з'єднані між собою герметичними муфтами (Рис. 1) . Механічна міцність коси, досягається сталевим тросом який проходить через неї. Змотана коса зберігається на великому барабані лебідки.

Рис. 1 Схема морської сейсморозвідки з цифровою косою що буксуеться.

- сейсмічне пневмоджерело; 2 - буксиру вальний кабель; 3 - головний амортизатор; 4 - головний модуль; 5 - допоміжна секція; 6 - приладова секція; 7 - операційний модуль; 8 - стабілізатор глибини; 9 - кінцевий модуль; 10 - кінцевий амортизатор; 11 - кінцевий кабель; 12 - хвостовий радар-відбивач.

Приладова секція має довжину 50-100 м і містить до 12 каналів прийому коливань, на кожному з яких працює група з 10-30 п'єзоелектричних сейсмоприймачів. До приладової секції примикає операційний модуль ( ОМ ) відповідної канальності. Він піддає аналогові сигнали від п'єзоприймачів попередньому посиленню, частотній фільтрації, дискретизації і аналогово- цифровому перетворенню. Цифрова інформація передається по телеметричному каналу коси на реєструючу апаратуру, встановлену на борту судна. У ОМ є датчики глибини занурення і планової прив'язки секції, інформація від яких фіксується при записі сейсмограми . Під час буксирування коси діє система тестування і контролю робочих параметрів всіх її каналів .

Допоміжні секції - амортизаційна, головна , вантажна, виносна допоміжна, кінцева, а також стабілізатори глибини і радар- відбивач слугують для забезпечення та контролю необхідного розташування коси що буксуеться по глибині і відстанні до джерела збудження. Винос приладових секцій від судна і використання амортизаційної секції дозволяють знизити до прийнятного рівня акустичні перешкоди, викликані вібрацією коси в потоці кільватерного струменя і шумами суднових машин і гвинтів. Буксирувана система дозволяє проводити роботи при неспокійному морі до 2-3 балів.

Допоміжна частина приймальної системи має протяжність до 0,5 км і більше, а загальна довжина коси може перевищувати 5 км. Зазвичай її буксирують на глибині 10-20 м при швидкості судна до 6-7 вузлів ( 11-12 км / год). Оптимальні умови прийому коливань корисних хвиль відповідають глибині занурення коси на 1 / 4 довжини хвилі: в цьому випадку відбувається синфазне додавання коливань, що приходять знизу , з їх відбиттям від поверхні води. Вітер і морські течії можуть порушувати прямолінійність коси. Для визначення її фактичного положення в плані служать спеціальні датчики і відбивачі, що сприймають акустичні або радіолокаційні сигнали, що посилаються з корабля.

Зважаючи на специфічні умови роботи на акваторіях застосовують одно направленні системи спостережень з виносним джерелом, які розташовані до судна ближче, ніж приймальні пристрої . 2D сейсморозвідка виконується, як правило, у вигляді поздовжнього багаторазового профілювання з одного косою. 2D сейсморозвідка реалізується за допомогою буксуючою площадною базою спостережень, що включає одне джерело і ряд паралельних ліній прийому ( кіс ), відстань між якими становить 100-300 м. Необхідна поперечна кратність системи спостережень забезпечується бічним зсувом смуг з їх перекриттям по лініях прийому.

Для робіт 2D сейсморозвідки створені спеціальні судна з дуже широкою кормою (до 40 м), що дозволяють буксирувати до 12 і більше сейсмічних кіс. На рис.2 показана одна зі схем буксування бази спостережень, що містить одне джерело і 8 кіс. Для формування широкої площадної бази прийому застосовують складну мережу буксирувальних тросів і спеціальні пристрої - відвідні пристрої, які назив. параванами .

Рис 2. Схема буксування бази спостережень при морській 3D сейсморозвідці

- судно: 2 - параван; 3 - сейсмічне джерело; 4 - коса що буксуеться;

- буксирувальні троси; 6 - стабілізатор глибини.

Сейсмічним джерелом здебільшого служить група пневматичних випромінювачів, що містить до декількох десятків повітряних гармат різного об'єму, яку опускають за борт судна за допомогою підйомних кранів або лебідок. При русі корабля джерела, згідно заданою програмою, з певною періодичністю випромінюють у воду пружні коливання. Періодичність посилок залежить від прийнятої системи спостережень і швидкості судна, складаючи зазвичай 5-10 с.

Основна частина

За основу для свого дипломного проекту був обраний матеріал з обробки 2D сейсмічних матеріалів по Керченсько- Феодосійській площі, Прикерченьского нафтогазоносного району Криму.

Роботи проводились в Чорному морі, з південної сторони Керченського пів-острова.

План-схема району робіт

Рис 3. Схема розташування профілів на Керченсько-Феодосійському шельфі Чорного моря в тому числі на структурі Глибока

Вхідні данні

Високочастотні сейсмічні спостереження на Керченсько-Феодосійському шельфі Чорного моря були виконані судном “Топаз” з використанням таких параметрів збудження, прийому та реєстрації коливань:

Випромінювач

Тип “Bolt”

Кількість камер в групі 1

Кількість ліній 1

Глибина занурення 2 м

Відстань між ПЗ 12,5 м

Робочий тиск 140 атм

Загальний об’єм 10 inc3

Сейсмокоса

ТипXZone Bottom Fish

Довжина146,875 м

Кількість каналів48

Відстань від ПЗ (Xmin)65 м (на структурі Глибока 62,5 м)

Відстань між каналами3,125 м

Глибина занурення 2 м

Сейсмостанція

ТипXZone Bottom Fish

Довжина запису1 с

Дискретність0,5 мс

Формат записуSEG-D, 8058-IEEE

ФільтраціяФВЧ 20 Гц

Навігаційна система

Пілот

Цифрова обробка багатоканальних записів сейсмічного методу відбитих хвиль

Розглянемо типову узагальнену послідовність процедур обробки багатоканальних сейсмічних записів. Технологічні центри цифрової обробки сейсмічної інформації мають свої пакети програм або автоматизовані системи обробки сейсмічних даних, які постійно оновлюються та вдосконалюються. В даній роботі описані узагальнені операційні модулі системи обробки сейсмічної інформації FOCUS (Paradigm)

Мета обробки сейсмічних даних полягає в перетворенні цифрової сейсмічної інформації, яка отримана в процесі польових спостережень у вигляді сейсмограм і зберігається на магнітних носіях (або жостких дисках), у сейсмічний розріз, на якому відображено положення сейсмічних відбивних меж уздовж профілів спостережень.

Стандартний граф обробки включає низку етапів:

) попередній етап;

) етап редагування;

) етап визначення параметрів цифрової обробки;

) основний (тестовий) етап обробки;

) міграцію.

Цифрова обробка сейсмічних даних виконується строго відповідно з визначеною послідовністю виконання процедур, яка може змінюватися при виникненні особливих вимог, що накладаються на вихідні дані. Для цього складаються спеціальні інструкції, обирають параметри обробки та методи контролю якості одержаних результатів. Обробка, оптимальна для одних задач, застосовувана для інших може виявитися не оптимальною.

Після одержання польових магнітних стрічок. перший крок при обробці зводиться до перевірки розташування даних на магнітній стрічці. Ця процедура включає візуалізацію перших записів і порівняння їх з очікуваними результатами.

Дискретизація (мультиплексування) багатоканальних сейсмограм здійснюється безпосередньо в польових умовах. Запис неперервних часових сейсмічних трас в аналоговій формі використовується для одержання електричних сигналів з метою використання їх для перетворення в цифровий код. Як правило, відліки знімають послідовно з трас, а потім повертаються до першої траси (у межах кроку - дискретизації) і повторюють знімання відліків. Таким чином, маємо ряд цифр у вигляді послідовності

{a11,а21,…,аN1,а12,а22,…..,аN2,….,аNM}(форм. 1 ),

де перший індекс - номер траси, а другий - номер відліку (за заздалегідь визначеного кроку дискретизації в мілісекундах) на даній трасі. На виході цифрового перетворювача сигнал одержують у двійковому коді Але при цьому має бути записаний і масштабний коефіціент підсилювача - це порядок числа. Застосування широкодіапазонних підсилювачів дозволяє досягти того, що амплітуди напруг, які знімаються з його виходу кодувальним пристроєм, перебувають у межах відомого діапазону підсилення.

Етап редагування

Послідовність двійкових чисел, одержаних у процесі дискретизації (форм. 1), вміщують в одному каналі мультиплексну інформацію з N каналів. Для проведення більшості цифрових процедур необхідно де- мультиплексувати цю одноканальну послідовність, в якій спочатку впорядковані послідовні значення однієї траси, а потім ідуть значення другої траси і т. ін., до того часу, доки не будуть записані послідовно всі траси. Одержана нова послідовність матиме такий вигляд:

{а11,….а21,…..,а1м,а21,а22,……,а2м,аn1,аn2,…..аnm}(19.123)

Основний результат демультиплексування полягає в тому, що дискретні значення кожної траси розташовуються тепер по порядку і одночасно витримується послідовність трас.

Редагування проводиться після перевірки формату записів. Для запису польових сейсмічних стрічок застосовують декілька стандартних форматів

Найсучаснішим є формат SEG - В. Він сумісний як із мультиплекс - ними форматами, так і з де мультиплексними форматами типу SEG-Y. Мультиплексні формати називають почасовими, а демультиплексні - потрасовими. Математична операція переходу від одного формату до іншого відповідає звичайній операції транспонування матриці. Формат - де мультиплексний формат із так званою плаваючою комою, який дозволяє одержувати необхідний для більшості випадків динамічний діапазон.

Процедура перетворення відліку даних у форматі в еквівалентні значення напруги у вольтах називається процедурою відновлення підсилення. Вона проводиться при перетворенні даних із формату в повний формат із плаваючою крапкою.

Польові сейсмічні спостереження мають дуже широкий діапазон значень амплітуд, зареєстрованих у закодованій формі. Тому записи декодують і виконують першу попередню корекцію за сферичного розходження фронту хвилі з метою зменшення діапазону значень вхідного сигналу, який буде підлягати наступній процедурній обробці. Іноді з метою зменшення обсягу інформації, яка обробляється, здійснюється синфазне підсумовування трас або ж змінюється крок дискретизації. Редагування включає пошук особливо зашумлених і порожніх трас.

Визначення параметрів цифрової обробки сейсмічних даних

Мета послідовності процедур цього етапу - визначення параметрів цифрової обробки, які залежать від такої інформації, як статичні часові зсуви, регулювання амплітуд, значень нормальних кінематичних зсувів і частотного спектра сигналів. Інформація про геометрію схеми спостережень (параметри розстановок) є вхідною інформацією, а за допомогою цифрової обробки можна визначити, які конкретно траси мають спільні сейсмоприймачі або інші спільні параметри і, відповідно, для визначення нормального кінематичного зсуву по кожній трасі відома величина відстаней між сейсмоприймачами і джерелом збудження.