Спосіб побудови динамічних зображень з використанням регульованого направленого аналізу сейсмічних сигналів з нелінійною функцією запізнення

Спосіб побудови динамічних зображень з використанням регульованого направленого аналізу сейсмічних сигналів з нелінійною функцією запізнення, що включає одержання сейсмічних даних з використанням багатократних систем спостереження, групування одержаних даних в сейсмограми за спільною для них ознакою, введення статичних поправок, формування баз для підсумовування регулярних відбитих хвиль, визначення функцій запізнення, здійснення синфазного підсумовування регулярних відбитих хвиль в межах кожної бази і побудову динамічних зображень, який відрізняється тим, що для визначення функцій запізнення використовують множину нелінійних функцій у часових вікнах, в межах яких аналізують 3 84790 4 жень, групування сейсмічних трас за принципом їх Спосіб є нестійким до імпульсних завад і не врахоналежності до спільної середньої точки в сейсмовує ефективну апертуру годографа СГТ (за межаграми СГТ, введення статичних поправок, введенми якої параметр функції запізнення не впливає на ня кінематичних поправок (функцій запізнення) та результат підсумовування). здійснення підсумовування в межах кожної сейсВідомий також, вибраний як прототип, спосіб мограми. Принциповими особливостями МСГТ є: побудови динамічних сейсмічних зображень - меіндивідуальність кожної сейсмограми СГТ, яка тод регульованого направленого прийому (МРНП) сформована із трас сейсмограми спільного пункту [Номоконов В.П., Сейсморазведка // книга первая. збудження (СПЗ), які не повторюються в жодній - Μ.: «Недра», 1990 - С.306-307]. В МРНП також іншій сейсмограмі СГТ, симетричність годографа використовують первинні сейсмічні дані, які отриСГТ відбитої хвилі відносно даної середньої точки мають з багатократних систем спостереження. і допустимість його гіперболічної апроксимації. Граничні умови встановлюють тільки на величину Для перетворення сейсмограми СГТ в динамікроку між сейсмічними трасами, який повинен бути чне сейсмічне зображення в кожну сейсмічну тране більше 50м. су вводять статичні поправки та визначені шляхом Для підсумовування первинні сейсмограми підбору функції запізнення для синфазного підсурозбивають на короткі ділянки підсумовування мовування сейсмічного сигналу, останні, в свою (бази підсумовування) довжиною 3-5 довжин хвилі, чергу, трансформують вісь синфазності однократкожна з яких містить 8-12 сейсмічних трас. Траси но-відбитої хвилі в лінію to=const шляхом різночапідсумовують з часовими затримками, які послідосового криволінійного аналізу цієї сейсмограми по вно змінюють за лінійним законом (лінійні функції множині гіпербол по окремих сейсмограмах СГТ. запізнення). Амплітуди сумарних сейсмічних сигПри цьому осі синфазності регулярних хвильналів є максимальними при синфазному підсумозавад, функції запізнення яких відрізняються від вуванні коливань, тобто при співпадінні введеного функцій запізнення однократно-відбитих хвиль, запізнення з часовим зсувом однієї з хвиль. Послілишаються криволінійними. У процесі підсумовудовно змінюють з невеликим інтервалом величину вання сейсмічного сигналу по трасам сейсмогразапізнення і забезпечують синфазне підсумовуми, в які введено кінематичні поправки, однократвання усіх зареєстрованих в межах бази підсумоно-відбиті хвилі підсумовуються синфазно, в вування регулярних хвиль. В результаті багаторезультаті чого підсилюються, а регулярні хвилікратного різночасового підсумовування з завади (у першу чергу багатократні) додаються з фільтрацією різними частотними фільтрами, фазовими зсувами, що призводить до їх відносноотримують сумоленту МРНП, на якій регулярні го послаблення. хвилі, що підходять до поверхні спостереження під Ефективна швидкість Vcгт, значення якої викорізними напрямами, характеризуються підвищеристовують для розрахунку функцій запізнення, ною енергією і розділені по значенням їх часових визначається розподілом швидкості поширення зсувів (позірних швидкостей). пружних хвиль у середовищі, а також геометричПринципова особливість МРНП пов'язана з ними характеристиками відбиваючих і перекривавикористанням малих баз підсумовування і відноючих сейсмоакустичних границь. сно невеликих віддалень джерело-приймач. На Відомий спосіб побудови динамічних сейсмічданий час цей метод вивчення складнопобудованих зображень (СГТ) як і спосіб, що заявляється, ного середовища застосовують, головним чином, у мають наступні спільні суттєві ознаки: використанлабораторному варіанті на стадії обробки [В.И. ня первинних сейсмічних даних системи багатоБондарев, СМ. Крылатков. Анализ данных сейскратних спостережень, групування трас у сейсмоморазведки // Учебное пособие. - Екатеринбург грами за спільною для них ознакою, введення 2002. - С.56-57]. статичних поправок, введення визначених функцій Відомий спосіб РНП, як і спосіб, що пропонузапізнення та здійснення синфазного підсумовується, включає одержання первинних сейсмічних вання сигналу в межах кожної сейсмограми і побуданих, які отримують з використанням багатократдова динамічних зображень. них систем спостереження, формування баз підОднак під час побудови динамічних сейсмічсумовування, послідовну зміну функцій запізнення. них зображень з використанням методу СГТ підОсновним чинником, який найбільше впливає на сумовування сигналу виконують з однаковими ваякісну оцінку результату, є визначення екстремаговими коефіцієнтами для всіх трас сейсмограми льної амплітуди під час синфазного підсумовуван[В.И. Бондарев, СМ. Крылатков. Анализ данных ня сейсмічних сигналів. сейсморазведки // Учебное пособие. - ЕкатеринНедоліками прототипу є те, що під час побубург 2002. - С.58]. Визначення функцій запізнення дови динамічних зображень використовують лише виконують вручн у або у напівавтоматичному рекороткі ділянки підсумовування, не враховують жимі по окремим сейсмограмам і не в кожному нелінійність функції запізнення реальних сейсміччасовому відліку сейсмічної траси, у зв'язку з чим них хвиль по всій апертурі спостережень, що не не завжди можна підібрати ефективну функцію забезпечує формування динамічних зображень запізнення для синфазного підсумовування сигнависокої роздільної здатності. У зв'язку з цим МРНП лу, зокрема, під час обробки сейсмічних 3D даних не набув широкого застосування під час обробок можуть виникати так звані "швидкісні розтяжки" сейсмічних даних через його складність реалізації сейсмічного сигналу. Крім того використання однаі неврахування гіперболічності годографа відбитої кового вагового коефіцієнту не враховує амплітудхвилі. ні неоднорідності сейсмічного сигналу (в сейсмоВ основу винаходу поставлена задача удоскограмі можуть бути втрати зони кореляції сигналу). налення способу побудови динамічних сейсмічних 5 84790 6 зображень шляхом введення операцій регульованення, за критерієм оптимальності оцінюють мноного направленого аналізу сейсмічних сигналів з жину значень підсумовування по всім нелінійним нелінійною функцією запізнення кожного сейсмічфункціям запізнення часового вікна і визначають ного відліку в кожній сейсмограмі по часових вікодне рішення, яке відображають на динамічному нах з урахуванням ефективної апертури баз підзображенні. сумовування та статистичного аналізу набору Спосіб побудови динамічного зображення відсейсмічних відліків, що дозволить забезпечити різняється від прототипу наступними ознаками: побудову динамічних зображень високої розділь- формуванням баз підсумовування сейсмічноної здатності, які відображають більш повну інфого сигналу по всій сейсмограмі; рмацію про сейсмогеологічні характеристики від- розраховуванням у часових вікнах функцій биваючих горизонтів, і, тим самим, побудову запізнення по множині нелінійних функцій зі стадетальних фізико-геологічних моделей перспектилим для кожного вікна параметром tо та змінним вних нафтогазоносних об'єктів, що призведе до параметром Vo, який змінюють у визначеному діапідвищення ефективності прогнозування покладів пазоні; нафти і газу. - ура хуванням ефективної апертури Хеф функПоставлена задача вирішується тим, що у ції запізнення; способі побудови динамічних сейсмічних зобра- статистичною оцінкою ймовірності синфазножень, що включає одержання сейсмічних даних з го підсумовування набору сейсмічних відліків (осі використанням багатократних систем спостерепідсумовування, які сформовані згідно з функцією ження, групування одержаних даних в сейсмогразапізнення) у ковзному вікні з метою виключення ми за спільною для них ознакою, введення статичнесинфазного підсумовування сейсмічного сигнаних поправок, формування баз для лу, а саме: спочатку розраховують ймовірність між підсумовування регулярних відбитих хвиль, визнасейсмічними відліками осей підсумовування, а чення функцій запізнення, здійснення синфазного потім - між самими осями; підсумовування регулярних відбитих хвиль в ме- екстремальною оцінкою множини значень жах кожної бази і побудову динамічних зображень, підсумовування по всім нелінійним функціям запізгідно з винаходом для визначення функцій запіззнення часового вікна після перебирання усіх занення використовують множину нелінійних функданих швидкостей, за якими було сформовано цій у часових вікнах, в межах яких аналізують сейнелінійні функції запізнення. смічні сигнали, при цьому для кожного часового Суть винаходу пояснюється кресленням, де вікна нелінійні функції запізнення розраховують по зображено на: сталому параметру tо та параметру Vo, який змі- Фіг.1 - розміщення на сейсмограмі часових нюють у визначеному діапазоні, при цьому ефеквікон та нелінійних функцій запізнення; тивну апертур у Хеф функції запізнення визначають - Фіг.2 - формування множини функцій запізза формулою: нення у часовому вікні для швидкостей Vo1 та Von ; - Фіг.3 - вибір ефективної апертури функції заt ×V X еф = o o × 1 - K 2 / 3 , пізнення. 2× 3 K Під терміном "часове вікно" розуміють вікно, у де К - коефіцієнт обмеження апертури; межах якого значення функції запізнення для кожto, с - початковий час функції запізнення для ного сейсмічного відліку, що відноситься до однієї конкретного часового вікна; сейсмічної траси, є сталим, і яке обмежується звеVo , м/с - швидкість підсумовування функції зарху і знизу формою нелінійної функції запізнення пізнення для конкретного часового вікна, (див Фіг.1). Під терміном "ефективна апертура фуа після розрахунку кожної нелінійної функції нкції запізнення" (див. Фіг.3) розуміють рівень кризапізнення відбирають з сейсмограм сейсмічні визни нелінійної функції запізнення, за межами сигнали, отримані відповідно до кожної функції по якого швидкість не впливає на результат підсумочасовому вікну, тим самим формують осі підсумовування сигналів (коли функція запізнення набливування сейсмічних сигналів по всьому часовому жається до своєї асимптотичної прямої). Під тервікну, проводять статистичну оцінку сейсмічних міном "ковзне вікно" розуміють вікно, що "ковзає" у відліків, причому спочатку між сейсмічними відлімежах довжини сейсмічного запису, в якому відбуками осей підсумовування, а потім - між самими вається статистичний аналіз сейсмічних відліків, осями у ковзному вікні для виключення несинфазвибраних за допомогою нелінійної функції запізного підсумовування, визначають ймовірність синення, щодо виключення підсумовування сигналів нфазного підсумовування, після цього підсумовучерез фазу. Терміном "вісь підсумовування" поють сейсмічні відліки центральної осі ковзного значають усі відліки, які вибирають з трас сейсмовікна з урахуванням визначеної ймовірності синграми за функцією запізнення, яку розраховують. фазної підсумовування та отримують ймовірний На відміну від метода РНП (прототипу) викосейсмічний сигнал. Розраховують для цього ж чаристання усієї сейсмограми як бази підсумовувансового вікна нові нелінійні функції запізнення по ня значно покращує кінцевий результат аналізу іншим значенням параметра Vo з визначеного діасейсмічних сигналів за рахунок збільшення кратпазону та повторюють усі вищезазначені дії для ності підсумовування. Розбивання кожної сейсмокожного значення діапазону швидкостей і отримуграми на часові вікна та розраховування для кожють множину значень підсумовування по всім неного вікна множини нелінійних функцій (див. Фіг.2) лінійним функціям запізнення часового вікна. Пісдає можливість ефективно виділити відбиті хвилі ля перебирання усіх заданих швидкостей, за по всій довжині сейсмічного запису та значно приякими було сформовано нелінійні функції запізскорює процес формування динамічного зобра 7 84790 8 ження порівняно з ручним коригуванням функції Відбір сейсмічних відліків з трас сейсмограми запізнення. Урахування ефективної апертури фунздійснюють у часових вікнах за значеннями функкції запізнення покращує результат підсумовуванції запізнення та значенням часу сейсмічного відня на початку сейсмічного запису. ліку сейсмічної траси з нульовим виносом. Вибір Завдяки статистичному аналізу у ковзному віксейсмічних відліків відбувається з урахуванням ні зводиться до мінімуму несинфазне підсумовуефективної апертури функції запізнення, яку розвання сейсмічних відліків, виходячи з припущення, раховують за формулою: що значення розподілу випадкової величини над, 2 t ×V Xеф = 0 0 1 - K 3 під та в межах осей підсумовування повинні бути 3K 2× однаковими. Аналіз отриманих результатів для , кожного сейсмічного відліку на предмет екстремуде К - коефіцієнт обмеження апертури; му амплітуди підсумовування з урахуванням ймоto, с - початковий час функції запізнення для вірності її формування безперечно покращує інконкретного часового вікна; формативність і достовірність динамічного Vo , м/с - швидкість підсумовування функції зазображення. пізнення для конкретного часового вікна, Крім того, розбивання сейсмограми на часові З відібраних з сейсмограми значень сейсмічвікна виконують з таким розрахунком, щоб форма них відліків формують осі підсумовування і занонелінійної функції запізнення в межах цих вікон сять їх в масив ковзного вікна. Коли кількість цих коливалась в діапазонах кривизни реально зареєосей досягає визначеної наперед величини, настрованих годографів відбитих хвиль для цього приклад, 5-11, всі осі підсумовування передають у інтервалу сейсмічного запису, інакше виникне симодуль статистичної оцінки для розрахунку ймовітуація несинфазного підсумовування сигналу. рності синфазного підсумовування, при цьому Коефіцієнт для розрахунку ефективної аперспочатку проводять оцінку між сейсмічними відлітури коливається в межах 0-1. По аналогії з радіоками осей підсумовування, а потім - між самими технікою цей параметр вибирають рівним 0,3. Шиосями у ковзному вікні для виключення несинфазрину ковзного вікна для статичного аналізу ного підсумовування. вибирають в межах 5-11 сейсмічних відліків, реПісля цього підсумовують сейсмічні відліки зультат такого аналізу відповідає середині ковзноцентральної осі ковзного вікна з урахуванням виго вікна. значеної ймовірності синфазного підсумовування Таким чином, використання винаходу, що прота отримують ймовірний сейсмічний сигнал. Для понується, прискорює процес формування динаміефективності "підхвату" відбитої сейсмічної хвилі чного зображення і покращує його інформативфункцію запізнення варіюють у заданому діапазоні ність. швидкостей. Завдяки цьому отримують множину Спосіб реалізують наступним чином. значень підсумовування по всім нелінійним функПервинні сейсмічні дані сортують в сейсмоціям запізнення часового вікна. Застосовуючи криграми за їх спільною ознакою і вводять у траси терій оптимальності, з множини значень підсумостатичні поправки. Для визначення функцій запізвування виділяють одне рішення, яке нення використовують множину нелінійних функвідображають на динамічному зображенні як знацій у часових вікнах, в межах яких аналізують сейчення сумарного сигналу. смічні сигнали, при цьому для кожного часового Поступово рухаючись по сейсмограмі від повікна задають діапазон швидкостей та значення чатку запису до кінця, розраховують результуючий часу t o для формування множини нелінійних функсейсмічний сигнал для кожного сейсмічного відліку цій запізнення Ф(to,Vok,Xi), які забезпечують підсув кожному часовому вікні. Таким чином в резульмовування усіх корисних відбитих хвиль. Множину таті отримують сейсмічне динамічне зображення. нелінійних функцій запізнення формують за відоНаведені відомості підтверджують можливість мим співвідношенням: реалізації винаходу і його промислову придатність. Експериментальна перевірка способу, що пропоX2 нується, показала, що досягається формування 2 Ф(t 0, V ok, X i ) = t 0 + i - t 0 динамічних зображень з високою роздільною зда2 V0 тністю сейсмічних відбиттів, що розширює можливості прогнозування геологічних розрізів, одерде tο, с - початковий час функції запізнення жання більш детальних моделей родовищ нафти і для конкретного часового вікна; газу, підвищує надійність прогнозування розміVo , м/с - швидкість підсумовування; щення свердловин. Xi, м - винос пункту прийому від пункту збудження. 9 84790 10 11 Комп’ютерна в ерстка В. Мацело 84790 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601