Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Метод общей глубинной точки (ОГТ) применяют для получения высококачественных сейсмических разрезов в трудных сейсмологических условиях, в особенности при наличии сильных мешающих многократных отраженных волн. Метод ОГТ позволяет решать задачи выделения однократно-отраженных волн на фоне регулярных и нерегулярных помех.

В практике процесс обработки по данному методу разбивают на пять крупных этапа: предварительная обработка, типовая кинематическая, детальная кинематическая, динамическая и интерпретационная обработки. Разбиение на этапы является условным, но позволяет поставить главные задачи и ввести элементы стандартизации при использовании процедур, что является весьма важным при массовой обработке больших объемов информации.

Целью данной курсовой работы является последовательное рассмотрение основных этапов обработки сейсмических данных по методу ОГТ.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- ознакомление с общим представлением о процессе обработки;

- детальное изучение основных этапов обработки сейсмической информации.



1. Общее представление о процессе обработки

полевой сейсмический контроль

При выполнении сейсмических работ получаются огромные объемы информации, и при непрерывном процессе полевых работ, имеют четкую тенденцию к дальнейшему увеличению. В среднем, за один рабочий день регистрируется 50 и более таких сейсмограмм. На один километр профиля ОГТ обычно регистрируется от 5 до 20 сейсмограмм. За сезон сейсморазведочная партия отрабатывает в среднем 300 км. В зависимости от сложности задачи, в процессе обработки нужно совершить от 1000 до 10000 (или более) математических операций. Выполнение огромных объемов вычислений требует наличия: специализированных вычислительных центров, ориентированного математического обеспечения и квалифицированных специалистов-обработчиков.

Последовательность выполнения геофизических работ определяется сейсмогеологическими условиями района, видом выполняемой обработки и ее конечной целью. Выбор оптимальных параметров для процедур осуществляется определенным алгоритмом. Критериями надежности и правильности принятых решений на разных этапах обработки являются: устойчивая коррелируемость отражении, их динамическая выразительность, степень соответствия геометрии линии t₀(x), априорным представлениям обработчика о геологии изучаемого района, взаимоотношения горизонтов на близлежащих разрезах, диапазон изменения различных параметров? скоростей, величин поправок и т.п. Поэтому окончательный тип обработки подбирают опытным путем, постоянно усложняющемся процессе на основе анализа промежуточных результатов. В практике процесс обработки разбивают на пять крупных этапа: предварительная обработка, типовая кинематическая, детальная кинематическая, динамическая и интерпретационная обработки. Разбиение на этапы является условным, но позволяет поставить главные задачи и ввести элементы стандартизации при использовании процедур, что является весьма важным при массовой обработке больших объемов информации.

2. Предварительная обработка. Контроль качества полевых материалов

Основная задача предварительного этапа ? эффективное ведение дальнейшей обработки путем преобразования полевых сейсмических записей в формат обрабатывающей системы. Входными данными для этого этапа являются полевые сейсмограммы. Результатом на выходе являются рабочие магнитные ленты(файлы) с записью сейсмограмм ОГТ, которые должны поступить на вход следующего этапа обработки. Обязательными являются обеспечивающие выполнение демультиплексирования сейсмических записей, сортировки трасс и преобразование форматов записей амплитуд. Особо важную роль для последующей обработки играют формируемые заголовки(этикетки) трасс. Информационные поля этих этикеток содержат информацию, относящуюся к данной трассе. Наличие этикеток трасс облегчает сортировку в сейсмограммы по любому признаку ОГТ. Для материалов, полученных в районах со сложными сейсмогеологическими условиями, где обычно регистрируется зашумленное волновое поле (например, трапповые поля Восточной Сибири), а также при поступлении на обработку материалов с низким качеством полевых записей, применяют процедуры редактирования записей. На основе визуального анализа амплитуд и частот сейсмических трасс выбирают для отбраковки (обнуления) записи с низким качеством, участки трасс или отдельные дискреты. Кроме ручной редакции, также используются программы автоматического поиска и редактирования аномальных участков записи. Необходимость регулировок амплитуд сейсмических трасс определяется естественным уменьшением амплитуды волн за счет расхождения их фронтов, а также физическими процессами распространения волн в геологической среде (поглощение, рассеяние, отражение и т.п.). Коррекция амплитуды волн состоит в умножении каждой амплитуды трассы на некоторую функцию усиления K (x, t). Способы расчета K (x, t) выбираются в зависимости от поставленной задачи. Программы регулировок могут иметь три варианта работы: потрассное выравнивание, расчет и применение коэффициентов выравнивания функции трасс. Процедуры регулировки амплитудприменяют после подавления мощных помех. За счет правильного подбора обработки, вида и параметров процедур удается ослабить помехи (шумы), усилить слабые отражения и сохранить динамику записи. Для того, чтобы лучше выделить тонкие детали сейсмической записи, используют цветную или серую шкалу с большим числом градаций. Результаты предварительной обработки служат основой для оценки качества полевых материалов.

В результате полевых работ получают исходные материалы, которые были выполнены на этапе планирования и проектирования сейсморазведочных работ. Для того, чтобы решить поставленные геологические задачи, необходим контроль за соблюдением всех этапов ведения работ. Поэтому после проведения полевых работ обязательным условием является приемка полевого материалас оценкой качества на предмет определения степени пригодности его для последующей обработки. Приемка полевых материалов осуществляется в два этапа.

На первом этапе (этапе предварительной приемки) ? приемка материалов производится с целью определения объемов выполненных работ и их оценкой качества. Приемке подлежат все исходные физические наблюдения (сейсмограммы). Каждое физическое наблюдение подлежит оценке: «хорошо», «удовлетворительно» или «брак». Критерии для отнесения к одной из оценок определяются, действующими в данной организации, инструкциями и стандартами предприятия. Последующей обработке подлежат только хорошие и удовлетворительные записи.

Физические наблюдения принимаются с оценкой «хорошо» (коэффициент качества 1,0) при высоком техническом качестве полевой записи. Физические наблюдения принимаются с оценкой «удовлетворительно» (коэффициент качества 0,9), если они имеют недостатки, величина которых не превышает заданных пределов. Итоговый коэффициент качества полевых записей определяется по формуле:

где , , ? количество физических наблюдений, принятых соответственно с определенной оценкой. Объем выполненных сейсморазведочных работ 2Dвыполняется числом физических наблюденийи километров профилей, а объемы работ 3Dвыполняется количеством физических наблюденийи числом квадратных километровсъемки.

Второй этап (окончательная приемка материала) ? осуществляется по воспроизведенным полевым записям. Для выполнения процесса цифровой обработки в вычислительный центр поступают принятые исходные сейсмические записи, рапорты оператора, схемы отработки профилей или площади, материалы по изучению верхней части разреза и другие материалы. Содержание, объем и полнота обработки определяются проектным заданием на обработку.

3. Типовая кинематическая обработка

Кинематическая обработка предназначена для решения задач в разнообразных сейсмогеологических условиях. На основе использования программ выделения сигналов на фоне помех и изучения кинематики отраженных волн определяются геометрия и конфигурация сейсмических границ. При этом большинство процедур, относящихся к типовой кинематической обработке, практически применяются повсеместно и независимо от сейсмогеологических условий, методики полевых наблюдений и решаемых геологических задач.

Набор процедур в каждом этапе должен обеспечивать решение частной геофизической задачи. Многообразие имеющихся процедур позволяет во время обработки выбрать оптимальный граф обработки.

Выбор параметров предварительной обработки

Тестирование и выбор параметров производится по участкам профилей. Участки тестирования выбираются по результатам препроцессинга. Для надежного определения параметров предварительной обработки тестирование достаточно выполнить на двух-трех участках профиля. Последовательность действий по выбору параметров предварительной обработки указана в блок ? схеме, изображенной на рисунке 2. Исходной информацией служат входные цифровые данные (DigitalDataInput ? DDI), полученные на этапе препроцессинга. На этой и последующих блок-схемах эти данные обозначены как «рабочие массивы ОГТ» ? РОГТ.

Подбор параметров полосовой фильтрации можно выполнить по результатам анализа по амплитудно-частотным спектрам (рассчитанным для различных интервалов записи) или по тестовым записям с различными характеристиками фильтров. Чаще всего они выполняются несколько раз, после деконволюции, по сейсмограммам и по суммарному разрезу. При использовании процедур фильтрациинужны такие значения ее параметров, чтобы в процессе обработки как можно дольше сохранялась максимально широкая полоса пропускания (сузить полосу можно на следующих этапах обработки).

Для выбора параметров обратной фильтрации (деконволюции) первичных записей, которая производится после подбора полосовой фильтрации, всегда необходим перебор нескольких вариантов параметров фильтров. Процедура потрассной деконволюции по сейсмическим записям до суммирования является обязательной процедурой в любом графе обработки. Исключением могутбыть только материалы с низким соотношением «сигнал-помеха». В этом случае деконволюции необходимо использовать после суммирования. Процедуры деконволюции способствуют более надежному выделению и прослеживанию отражающих границ.

Режекторную фильтрацию используют тогда, когда полевые материалыподвержены промышленными помехами.

Для подавления низкоскоростныхи среднескоростных волн-помех практически во всех районах используют многоканальную фильтрацию. При наличии фона регулярныхпомех на временном разрезе применяют многоканальную фильтрацию по суммарному разрезу для их подавления (для повышения соотношения «сигнал-помеха».

На этом же этапе обработки получают предварительные сведения об особенностях скоростного строения среды. Проводят скоростной анализ путем вычисления вертикальных спектров скоростей.

В результате выполнения всех процедур данного этапа, выбирают параметры всех видов предварительной фильтрации и получены дополнительные косвенные данные о сейсмогеологической модели объекта исследования ? частотные характеристики интервалов записи.

Предварительное накапливание по ОГТ

Входными данными этого этапа служат сейсмограммы ОГТ, записанные на РОГТ (в рабочие файлы) в процессе выполнения препроцессинга, а также дополнительная информация в виде таблиц редакции, априорных статических и кинематических поправок, параметры мьютинга, полосовой и обратной фильтрации, подобранные на предыдущем этапе, параметры регулировки и масштабирования амплитуд. Задачей этапа является оценка качества исходного материала, априорных данных, уточнение схемы последующей обработки иформирование «базовых файлов ОГТ» ? БОГТ (массивов цифровых выходных данных ? DigitalDataOutput ? DDO), являющихся основой для всей последующей кинематической обработки. Основные процедуры, включаемые в состав предварительного накапливания по ОГТ.

Полученные полнократные и однократные временные разрезы дают представление о сейсмогеологической модели среды во временном измерении. Это позволяет сделать первые оценки степени решения поставленных задач, установить причины получения неудовлетворительных результатов и сформировать мнение о качестве первичных материалов их использования для последующего решения задач проведенных работ.

Для суммирования по ОГТ используется процедура медианного суммирования. В качестве итоговой амплитуды суммарной трассы ОГТ выбирается ее медианное значение в серии всех исходных суммируемых амплитуд. В этом случае на сейсмограммах ОГТ происходит дополнительное повышение соотношения «сигнал-помеха». Главным итогом этого этапа обработки являются материалы, позволяющие выбрать участки тестирования параметров обработки, а также выбрать оптимальное решение задачи для дальнейшей обработки.

Анализ и коррекция статических поправок

Входными данными для этого этапа являются материалы предварительного накапливания поОГТ (БОГТ) и вспомогательная информация. Основные процедуры, реализуемые на этом этапе, показаны на блок-схеме, приводимой на рисунке 4.

Основной задачей данного этапа обработки является создание сейсмограмм ОГТ к виду, обеспечивающему синфазное их суммирование с целью повышения отношения «сигнал-помеха».

Этот этап необходим для материалов, полученных в условиях значительной неоднородности строения ВЧР. Процедуры расчета и коррекция статических поправокнужны для получения качественных, достоверных и точных сведений о строении геологического разреза. Такие неблагоприятные условия, вызванные мозаичным строением мерзлоты или наличием трапповых полей в верхней части разреза, особенно характерны для районов севера Западно-Сибирской низменности, Якутии, Тунгусской синеклизы.

Входными материалами служат результаты предыдущего этапа обработки и дополнительная информация. Задачей этого этапа является приведение сейсмограмм ОГТ к видумногократного синфазного суммирования записей с целью повышения отношения «сигнал-помеха». Основные процедуры, реализуемые на этом этапе, показаны выше на блок-схеме (Рисунок 5).

Коррекция кинематических поправок является обязательной процедурой всего процесса обработки. Она применяется при обработке данных, полученных в любых условиях. Эта процедура скоростного анализа имеет при решении структурных задач в условиях прогибов, складчатых областей и в районах развития солянокупольной тектоники.

Окончательное накапливание по ОГТ

Итоговый результат всей кинематической обработки ? окончательные временные разрезы по профилям, на которых выполнены полевые сейсмические исследования. Весь этап окончательного накапливания по ОГТвключает в себя выполнение следующих процедур:

- ввод корректирующих статических поправок;

- ввод оптимальных кинематических поправок;

- автоматическая коррекция статических поправок;

- ввод оптимальных статических поправок;

- получение окончательного временного разреза ОГТ;

- итоговая полосовая фильтрация временного разреза ОГТ;

- масштабирование амплитуд;

- визуализация окончательного временного разреза ОГТ.



4. Детальная кинематическая обработка

Детальная кинематическая обработка проводится для улучшения прослеживания осей синфазности и определения кинематических параметров волн, используемых в дальнейшем при интерпретации. Выбор программ обработки необходим для учета остаточных сдвигов трасс. Для оптимизации прослеживания осей синфазности используются процедуры адаптивного и фазо-оптимизированного суммирования вместе с программами вычитания различных волн-помех.

Важная задача данного этапа ? определение глубинной скоростной модели среды. В состав заключительных процедур обработки входятмногочисленные процедуры определения скоростей суммирования и миграционного преобразования сейсмических данных. Общая блок-схема данного этапа представлена выше на рисунке 6.

Среди большого числа алгоритмов, выделяют две основные группы алгоритмов: алгоритмы построения скоростного разреза среды и алгоритмы миграции.

Выполнение любой процедуры определения скоростного строения разреза обязательно базируется на использовании модели среды некоторого типа. Геологически достаточно информативной и сравнительно простой при использовании является модель слоистой среды, состоящей из однородных изотропных слоев с постоянными скоростями распространения волн в каждом из слоев, слагающих неоднородную по вертикали и горизонтали толщу. Данная модель наиболее удобна для описания платформенных регионов со спокойной геологической историей их образования. Под решением обратной задачи сейсморазведки для этой модели среды обычно понимают не только восстановление конфигурации границ раздела слоев с учетом сноса, но и вычисление параметров скоростного разреза исследуемой толщи. В таком понимании эту задачу сейчас принято называть задачей сейсмической инверсии. В качестве исходных данных, необходимых для решения поставленной задачи, обычно используют всю совокупность информации: годографы ОТВ и ОТП, временные разрезы и сглаженные значения эффективных скоростей, полученных по вертикальным и горизонтальным спектрам скоростей. В качестве математической основы наиболее простых алгоритмов определения параметров пластовой модели среды используется формула Урупова-Дикса для горизонтально-слоистой среды:

где индексы i и i-1 являются параметрами волн, отраженных от кровли и подошвы слоя с номером i; V_{пр.эф ?} предельная эффективная скорость. Скорость зависит от величины базы наблюдениявзрыв-прибор l. С помощью определенной методики, можно эффективную скорость (найденную при фиксированной базе наблюдений) пересчитать в предельную эффективную скорость.

Существует более точныеалгоритмы определения скоростного разреза среды, в основу которых положена модель с плоскими, произвольно наклоненными границами раздела, учитывающие кривизну сейсмических границ.

Основная задача миграционных преобразовании ? учет сейсмического сноса из-за преломленных сейсмических лучей на промежуточных границах. При этом решаются следующие задачи:

- восстановление истинной геометрии среды;

- повышение горизонтальной разрешенности записи с целью выявления микронарушений и зон выклинивания за счет эффективного подавления помех без искажений отражений;

- вертикальнаяи горизонтальная коррекциядинамических искажений;

- эффективное подавление помех и кратных волн (по сравнению с накапливанием ОГТ);

- определение скоростей миграции, близких к средним скоростям;

- прямое определение интервальныхскоростей миграционного накапливания;

- завершение сейсмической технологии обработки процедурой, обеспечивающей получение результатов.

Существует способы миграции временного разреза ОГТ на основе пользования решения волнового уравнения численными методами. Применение миграции нужно при обработке материалов, полученных при исследовании прибортовых зон впадин, складчатых областей и в условиях развития диапировой и солянокупольной тектоники. Применение миграции необходимо при работах и в платформенных областях для лучшего выделения разрывных нарушений. Процедура миграции способствует также выявлению рифовых тел в условиях низкого соотношения «сигнал-помеха».

5. Динамическая обработка

Перед сейсмической разведкой все чаще ставятся задачи, требующие детального изучения физических свойств геологического разреза. Изучение физических свойств разреза сейсмическим методом основано на использовании динамических свойств отраженных волн (амплитуды, частоты, энергии и т.д.). Основные направления использования динамической обработки сейсмической записи и результаты, полученные на этой основе, схематично изображены на рисунке.



Обобщенная блок-схема процедур, использующихся для анализа динамических характеристик волнового поля

Использование динамических характеристик сейсмической записи отраженных волн можно разделить на две основные группы. Первая группа - дифференциальные способы. Это направление изучает характеристики отдельных отражающих границ в среде. Вторая группа - интегральные способы. Эта группа изучает протяженные участки сейсмической записи, характеризующие интервалы геологического разреза.

Физическими характеристиками дифференциальных способов является приуроченность поисковых объектов к отдельным пластам небольшой мощности геологического разреза, например, залежи углеводородов (пласты мощностью от 10 до 40 м), которые изменяют акустические параметры пласта.

Динамические параметры отраженных волн от такого пласта определяются морфологическими особенностями залежи (форма и характер границы либо водонефтяного (ВНК), либо газонефтяного контактов (ГНК)).Эти способы используются в методике поисков углеводородов ? методике «яркого пятна». Методика применяется для выявления неглубоко расположенных залежей углеводородов, преимущественно, в молодых терригенных отложениях. При интерпретации волновой картины получают и исследуют дифференциальные характеристики разреза: изменение амплитуды волны на границе (AVO-анализ), изменение полярности отражений в зоне смены контакта «глина - вода» на контакт «глина - газ», частотные и амплитудные характеристики по различным частям отраженного импульса и т.п.

Интегральные способы исследования характеризуются наличием в разрезе некоторого аномального геологического объекта, физические свойства среды которого, изменяются. Причина этих изменений может быть связана с наличием: участков разуплотнения среды, напряженного состояния горных пород, рассеивания углеводородов (газовые шапки), тектонических нарушений, рифогенных образований и т.п. В этих случаях, при анализе и интерпретации сейсмических данных используются параметры затухания энергии волн, рассеивающие и поглощающие свойства среды. В последнее время используется способ ? «сейсмостратиграфия». Основу этого способа составляет методика прогнозирования условий осадконакопления комплексов горных пород по рисунку сейсмических записей. Задачи способа ? определение возраста осадочных отложений, восстановление последовательности осадконакопления, определение вещественного состава и особенностей формирования осадочных толщ. Главная цель практического применения сейсмостратиграфии ? поиски и картирование неантиклинальных ловушек нефти и газа.

6. Интерпретационная обработка сейсмической информации

После завершения типовой, детальной или динамической обработки сейсмической информации по сети профилей уже имеются такие данные, как:

- оптимизированнные временные разрезы (качество накапливания по ОГТ);

- варианты разрезов ОГТ с миграцией по средним или эффективным скоростям;

- разрезы с сохранением истинных соотношений амплитуд;

- вертикальные и погоризонтные спектры скоростей ОГТ.

Этап интерпретации начинается с сейсмогеологической корреляции временного или мигрированного разреза. Этап корреляции требует предварительного разбиения временных разрезов на отдельные участки (блоки) по особенностям волновой картины еще до начала проведения фазовой корреляции. Весь интерпретационный этап обработки необходимо выполнять в следующей последовательности:

- общая кинематическая интерпретация;

- выделение целевых интервалов;

- структурная интерпретация целевых горизонтов;

- интервальный сейсмогеологический анализ;

- интерпретация сейсмогеологических комплексов в рамках тонкослоистой модели среды.

Общее представление о взаимодействии названных подэтапов при интерпретации данныхсейсмической разведки по системе профилей можно получить из данных, приведенных ниже на рисунке 8.

Кинематическая интерпретация начинается с расчленения временных разрезов на толстослоистые сейсмогеологические комплексы с использованием геолого-геофизической информации. Правильность расчленения контролируется аналогичными результатами по системе всех профилей. В условиях хорошей коррелируемости границ может быть осуществлена их автоматизированная корреляция.



Обобщенная блок-схема использования динамических характеристик волнового поля

Итогом всего подэтапа должны быть результаты увязанной по системе профилей корреляции сейсмических границ, глубинные скоростные модели по профилям и глубинные динамические разрезы.

Анализ полученных разрезов и идентификация границ целевых интервалов по всем профилям составляют основу для интерпретации при картировании целевых горизонтов, количественном сейсмостратиграфическом анализе целевых интервалов и глубокой детализации строения с целью обнаружения и прослеживания тонкослоистых объектов.

Для структурной интерпретации целевых горизонтов, целью является окончательное уточнение корреляции всех горизонтов и обеспечение необходимой точности глубинных построений. Данный подэтап завершается процессом картирования целевых горизонтов и построением различного рода карт и схем (карты изохрон, структурные карты и схемы, и т.п.).

Интервальный сейсмогеологический анализ предназначен для количественно-информационного обеспечения сейсмостратиграфических построений. Изучаются особенности волнового поля внутри каждого комплекса (протяженность осей синфазности, их наклоны, кривизны, плотности в пространстве и времени, и т.п.). Эти данные вместе с другими (времена регистрации, пластовые скорости, амплитудно-частотная характеристика и др.) могут составить количественную основу сейсмостратиграфической классификации комплексов, истории осадконакопления и позволить осуществить локализацию нефтегазоперспективных комплексов в сейсмогеологическом пространстве.

Целью заключительного пятого подэтапа интерпретации сейсмогеологических комплексов в тонкослоистой модели среды является обнаружение тонкихслоев с аномальными свойствами, обусловленными вероятным наличием залежей углеводородов. Решение такой задачи требует применения таких приемов, как обработка с учетом формы импульса, синтез операторов стратиграфической деконволюции с использованием скважинной и наземнойинформации, одномерное прогнозирование геологического разреза на основе псевдоакустического каротажа. Все описанные выше этапы обработки выполняются в течение многократного возврата на начальные этапы.



Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены последовательные основные этапы обработки сейсмических данных полученных по методу общей глубинной точки.

На сегодняшний день качество и форматы первичных записей позволяют обойтись без первоначальных процедур подготовки данных к обработке. Этапы от предварительной до кинематической обработки довольно подробно реализованы во многих программных комплексах, в свою очередь динамическая обработка является наиболее актуальным для совершенствования этапом, поскольку перед сейсмической разведкой все чаще ставятся задачи, требующие детального изучения физических свойств геологического разреза, основанном на использовании динамических свойств отраженных волн (амплитуды, частоты, энергии и т.д.), что позволяет выделить нетрадиционные залежи нефти и газа, и объяснить множество других аномалий. Поэтому дальнейшее развитие динамической обработки позволит более точно проводить интерпретационный этап и повысить информативность метода ОГТ в целом.



Список использованных источников

1. Бондарев В.И., Крылатков С.М. Сейсморазведка: Учебное пособие для вузов. Издание 2-ое, испр. и допол. В 2 томах. - Екатеринбург: УГГУ, 2010., Т.1. - 402 с.

2. Бондарев В.И. Основы сейсморазведки: Учебное пособие для вузов. Издание 2-ое, испр. и допол. - Екатеринбург: УГГГА, 2003. - 332 с.

3. Бондарев В.И., Крылатков С.М. Основы обработки и интерпретации данных сейсморазведки: Учебное пособие для вузов. - Екатеринбург, 2001. - 193 с.

4. Мешбей В.И. Сейсморазведка методом общей глубинной точки. М.: «Недра», 1973. - 152 с.

5. Гурвич И.И. Сейсморазведка. Издание 3-е, переработ. и допол. - М.: «Недра», 1975. - 408 с.

Размещено на Allbest.ru