За допомогою програми аналізу статичних поправок відшукують систематичні зміни, які можна було б очікувати, наприклад, якби часові зсуви були пов'язані з конкретними джерелами і сейсмоприймачами і т. ін. До аналізу статичних поправок вхідними даними зазвичай є попередні статичні поправки, статичні поправки вводять з метою виключення впливу мінливої за потужністю та швидкісними характеристиками зони малих швидкостей. Статична поправка - це різниця між дійсним (спостереженим) часом реєстрації хвилі та часом її приходу.
Поправка називається статичною через те, що для монотипних хвиль вона с однаковою за величиною на всіх часах різних хвиль даної траси. що визначаються в сейсмічних партіях на основі інформації про перші вступи і величини висоти розташування сейсмостанцій. Аналіз статичних поправок допомагає здійснити їхню корекцію.
Один із способів корекції залишкових зсувів ґрунтується на обчисленні функції взаємної кореляції еталонної траси набору СГТ з іншими трасами набору, і потім визначається такий часовий зсув для кожної траси, який необхідний для того, щоб вона була узгоджена з іншими трасами, підготовленими для кінцевого підсумовування. Очевидно, що узгоджених статичних зсувів слід очікувати для всіх променевих траєкторій із загальною точкою збурення коливань і для всіх траєкторій із загальною точкою прийому. Статичні зсуви можуть мати при цьому деякі складові за рахунок залишкових кінематичних зсувів, а також за рахунок форми відбивних меж. Кожну із складових можна виявити окремо за її зміною з відстанню в межах набору трас для однієї розстановки в першому випадку і між наборами трас для різних розстановок у другому випадку.
Для визначення систематичних амплітудних змін, які можуть бути зумовлені слабкими вибухами, поганим контактом сейсмоприймачів з ґрунтом тощо, проводиться аналіз амплітуд, подібний аналізу часових зсувів при визначенні статичних поправок.
При вводі кінематичних поправок часові затримки коригуються таким чином, щоб часи приходу відбитої хвилі на всіх трасах стали однаковими і дорівнювали вдвічі більшому часу розповсюдження хвилі, який спостерігався б на трасі з нульовим віддаленням (тобто при суміщеному положенні сейсмоприймача і джерела). При цій операції спостерігається небажаний ефект, який полягає в деформації (розтягненні) сейсмічного сигналу. Унаслідок введення кінематичних поправок усі дельта-імпульси відповідних коефіцієнтів відбиття мають бути зсунуті на свої правильні часи для нульової відстані.
Перед тим, як перейти до подальшої обробки, необхідно провести аналіз даних з метою одержання інформації про швидкості сейсмічних хвиль. Кожний набір трас несе інформацію про швидкості, але на практиці для швидкісного аналізу обирають інтервали з проміжками між ними 1-2 км на відносно спокійних у структурному відношенні ділянках. Положення таких ділянок обирають на етапі редагування даних на основі аналізу трас, які найближче розташовані до пункту вибуху.
Вихідними даними перед аналізом швидкостей є апріорні швидкості, тому, спираючись на результати аналізу швидкостей, здійснюють корекцію кінематичних поправок. Якщо з аналізу трас, найближчих до пункту вибуху, можна одержати інформацію про кути просторового положення відбивних меж, то цю інформацію теж використовують для аналізу швидкостей через те, що швидкість залежить від цього параметра. Унаслідок швидкісного аналізу можна одержати такі вихідні дані:
а) графік спектрів швидкостей, який свідчить про регулярність відбиттів; цей спектр одержують за різних швидкостей СГТ;
б) монтаж результатів перебору швидкостей, який дозволяє одержати підсумовані записи відповідно до введеної інформації та інформації, яка надходить унаслідок сканування за швидкостями (у бік збільшення або зменшення апріорної швидкості);такий монтаж надає можливість дійти висновку відносно того, які в дійсності швидкості необхідні для оптимізації відбиттів. Річ у тому, що швидкості СГТ є не завжди однозначними;
в) графік типів кривих залежності швидкості СГТ уздовж профілю дає можливість оцінити ступінь взаємозв'язку одержаних швидкостей на різних ділянках профілю.
Вихідні дані можна профільтрувати із
застосуванням серії вузько- смугових фільтрів з метою визначення параметрів
подальшої фільтрації. Можна також отримати на виході графіки функцій
автокореляції й різні види спектрів. Щоб оцінити ефективність параметрів
обробки, можна побудувати попередні підсумовуючі розрізи, які в подальшому
можна використовувати в діагностиці додаткових задач.
М'ютинг, енергетичний аналіз трасі
підсумовування
Для підготовки трас до підсумовування здійснюється процедура м'ютинг ("зробити німим') або "обнульовування" ділянок запису з метою виключення впливу високо амплітудних вступів поверхневих хвиль. Зазвичай мьютинг виконується до певного моменту часу, який визначається відношенням відстані розташування сейсмоприймачів до відповідним чином обраної швидкості (іноді додається деяка стала величина). М'ютинг можна проводити в будь-який час.
Внесок кожної траси в кінцеву суму траси можна оцінити також за ступенем когерентності (схожості й подібності) між трасою, що розглядається, і деякою еталонною трасою. Цей критерій унаслідок чутливості коефіцієнта подібності для зсуву між відбиттями на двох трасах можна застосовувати лише після того, як введено кінематичні і статичні поправки.
Реєстрація даних за методикою багатократних
перекриттів забезпечує при підсумовуванні покращення відношення сигнал/завада.
Перед підсумовуванням необхідно ввести кінематичні поправки, після чого всі
траси набору СГТ підсумовуються, і ця процедура не тільки підсилює сигнали від
дійсних відбивних меж, але й зменшує відносні амплітуди багатократних хвиль.
Фільтрація і деконволюція сейсмічних записів
Важливо підкреслити, що за умови, якщо траси сейсмограм одержані повністю у вигляді дискретних даних, і на значних інтервалах часу повністю відомі амплітуди сигналів, є можливість виконати процедуру фільтрації. У частотній області сейсмічна траса описується за допомогою понять амплітуди і фази суми синусоїдальних коливань, які відрізняються за частотою. Під фільтрацією ми розуміємо цілком визначені зміни амплітуд і фаз складових синусоїд. Процедуру фільтрації можна описати як добуток комплексного спектра траси Т(ίώ) і комплексного оператора фільтра F(ίώ)
(ίώ)=T(ίώ)F(ίώ)
(форм.2)
де (ίώ) означає, що функції Т1,Т, F є комплексними.
У часовій області сейсмічна траса описується у
вигляді дійсних чисел, розставлених у точках з постійним інтервалом ΔT.
У кожну із цих точок ми нібито ставимо у відповідність амплітуді сигналу 5-
функцію відповідної амплітуди. У цьому випадку фільтрація здійснюється заміною
8 -функції стандартним імпульсом, який має ненульове значення амплітуди на
деякому часі квантування. Цей процес називається згорткою (конволюцією):
Т1(t)=T(t)*F(t) (форм.3)
де Т1(t), T(t), F(t)- часові характеристики трас, а в частотній області вони представлені імпульсами.
Оскільки зазвичай сейсмічна траса спочатку
задається в часовій області, то фільтрацію за допомогою згортки можна проводити
безпосередньо по всій трасі. Фільтрація в частотній області включає спочатку
два перетворення Фур'є, а потім комплексний добуток усіх амплітуд і зворотне
перетворення Фур'є.
Процедура міграції
Термін міграція має декілька визначень. Його часто застосовують як синонім таких понять, як дифракційні перетворення, продовження сейсмічних полів, фокусуючі і сейсмоголографічні перетворення. Ідея міграційного перетворення записів сейсмічних хвильових полів уперше сформульована Ю.В. Тимошиним у 1960 р., набагато раніше появи аналогічних публікацій за кордоном. Він розглянув сейсмічне поле як суперпозицію дифрагованих хвиль, а геологічне середовище - як сукупність точок дифракції і розробив теоретичні основи дифракційних перетворень: Д-, О-, М-перетворення.
У дійсності міграція - це процедура, за допомогою якої із часового сейсмічного розрізу одержують зображення, на якому положення відбивних меж у геологічному середовищі показано з урахуванням сейсмічного зносу. Іншими словами, по суті це переміщення елементів відбитих хвиль в істинне положення на межі, яке відповідає точкам відбиття або точкам дифракції. Міграційне перетворення ґрунтується на припущенні, згідно з яким усі елементи поля, що спостерігаються, є або однократними відбитями або дифрагованнми хвилями. При коректному застосуванні міграції реалізується перетворення вихідного часового розрізу в мігрований глибинний розріз. Кожний з цих розрізів має прозору інтерпретацію. У цьому сенсі мігрований розріз слід трактувати як розріз із правильним розташуванням відбивних меж, незважаючи на те, що в дійсності практично можна говорити скоріше не про правильне розташування, а просто про зміну розташування відбивних меж.
Пояснюється це тим, що для успішної міграції необхідно знати швидкості в кожній точні середовища, що практично неможливо. На практиці необхідно, маючи у своєму розпорядженні досить неточні дані про швидкості, які одержують за результатами швидкісного аналізу сейсмограм СГТ, побудувати значно поліпшене, хоч і недосконале, зображення геологічного середовища.
Більше того, за результатами міграції можна по
суті розрахувати хід променів і методом послідовних наближень підбирати
швидкісну модель, доки розходження між розрахованими та експериментальними
часами розповсюдження хвиль не стануть достатньо малими.
Детальна обробка
Детальна обробка високочастотних морських сейсморозвідувальних даних виконувалась в системі Focus на робочих станціях SGI О2 з використанням сервера SGI Origin2100. Граф обробки високочастотної сейсмічної інформації розроблявся для виконання технічного завдання.
Високочастотна сейсморозвідка з малим інтервалом між пунктами прийому коливань - 3,125 м обумовлює дуже високу щільність інформації на погонний кілометр профілю - 640 трас СГТ з кроком 1,5625 м. Цей фактор суттєво ускладнює виконання процедур візуалізації результативної інформації на моніторах робочої станції і особливо при друкуванні. Нестандартний інтервал дискретизації сейсмічної інформації (0,5 мс) не викликає жодних ускладнень при обробці даних в системі Focus. Фактично інтервал обробки даних високочастотної сейсморозвідки - довжина запису 1 с з дискретністю 0,5 мс - є відповідником інтервалу обробки 4 с з дискретністю 2 мс при обробці даних середньочастотної сейсморозвідки.
Перед початком обробки в робочий проект була введена інформація про геометрію спостережень усіх 2D профілів. Для цього отримані від замовника файли SEG-D за допомогою спеціальної програми були переведені у формат SEG-Y. Профілі в форматі SEG-Y були прочитані програмою GIN з використанням польових номерів сейсмограм та каналів і були переведені в робочий формат системи Focus. Далі за допомогою програми COLLECT, яка з’єднує ансамблі сейсмічних трас, інформація про геометрію спостережень була занесена в базу даних системи Focus. Для створення SPS-файлів типу X - опис розстановки на кожному пункті збудження (cross-reference file), типу S - опис пунктів збудження (source file), та типу R - опис пунктів прийому (receiver file) використовувались надані паспорти профілів та Excel-файли з координатами системи спостережень.
Граф детальної обробки профілів 2D для високочастотної сейсміки має таку послідовність:
· Введення даних в робочий проект (програма GIN).
Присвоєння сейсмічним трасам геометрії спостережень 2D (програма COLLECT).
Занесення в базу даних Focus інформації про геометрію спостережених профілів із SPS-файлів.
Інтерактивне редагування даних (програми EDIT, IEDIT).
Визначення апріорних кінематичних поправок (програма VELDEF).
Попередня сума з апріорними кінематичними поправками на відкритому каналі (програми QUIXTAT, NMO, MUTE, STACK).
Попередня обробка сейсмограм - введення статичної поправки, відновлення підсилення амплітуд з урахуванням сферичного розходження (в інтерактивному режимі), низькочастотна матрична фільтрація для позбавлення поверхневих хвиль, послаблення шумів з полосовим обмеженням, амплітудне масштабування для послаблення завад, послаблення постійної складової траси, збереження значень заголовків в сейсмічній базі даних, розрахунок логарифмів енергетичних спектрів трас, розрахунок бінарної кратності перекриття (програми QUIXTAT, GAIN, TSCALE, LFAF, DESCALE, SUPPRES, AMPSCAL, DEBIAS, HDRMATH, SURFAN).
Сума з апріорними кінематичними поправками після попередньої обробки сейсмограм (програми NMO, MUTE, STACK).
Прогнозуюча деконволюція на основі осереднення автокореляції, фільтрація по кутам нахилу до підсумовування для усунення регулярних хвиль-завад, балансування, (програми DECONLC, NMO, FKBUILD, FKAPPLY, NMO, BALANCE).
· Ручний м’ютинг (NMO, MUTE).
Перша сума після деконволюції з ручними параметрами м’ютингу і апріорними кінематичними поправками (програми NMO, MUTE, SORT, STACK).
Сортування деконволюції по СГТ (SORT).
Перший аналіз кінематичних поправок (програми NMO, AGC, MUTE, NMO, VELDEF).