В наземной сейсморазведке источники и приемник располагаются на местности на разных уровнях в зависимости от рельефа. Соответственно, время пробега отраженных волн несколько изменяется в зависимости от высоты рельефа. Время пробега отраженных волн изменяется также в зависимости от мощности зоны малых скоростей (ЗМС), так как скорости сейсмических волн в ЗМС в разы меньше, чем в коренных отложениях. Все это приводит к какому-то закономерному и случайному разбросу времен вступлений отраженных волн, что ухудшает корреляцию границ на временных разрезах, ухудшает результаты суммирования, а иногда делает такое вообще невозможным.
В морской сейсморазведке такой эффект получается при волнении моря, а также из-за приливно-отливных колебаний уровня моря.
Все это требует ввода некоторых временных сдвигов в наблюденные сейсмические трассы. При вычислении таких поправок предполагается, что лучи отраженных волн вблизи поверхности вертикальные (обычно из-за преломления на подошве ЗМС). Поэтому величина поправки зависит только от расположения источника или приемника, и такие поправки называются статическими, в отличие от кинематических поправок (динамических, в некоторой иностранной литературе), величина которых зависит от пути пробега волн (расстояния источник-приемник и глубины границы) и скорости в среде.
Для вычисления величины статических поправок в наземной сейсморазведке производят съемку рельефа местности и специальные работы по изучению ЗМС, по результатам которых вычисляют так называемые априорные статические поправки. Однако определить точно величину поправки не всегда удается, тогда остаточные величины поправок, обычно случайные, удаляют специальными статистическими процедурами – производят коррекцию статических поправок.
Вычисление и ввод статических поправок является достаточно трудоемкой рутинной операцией, поэтому здесь рассмотрим только пример коррекции таких поправок с целью удаления влияния волнения моря на изображение сейсмического временного разреза.
Тренироваться будем на двух примерах одноканального сейсмоакустического профилирования.
Первый разрез получен с применением спаркера в виде источника (Sfilan15.sgy), поэтому является относительно низкочастотным, влияние волнения не сильно сказывается на результате, потребуется лишь небольшое сглаживание границ.
Второй разрез получен с применением бумера (Filan13.sgy), с гораздо более высокочастотным сигналом, поэтому волнение моря драматически сказывается на качестве материала. Наша цель – сделать и этот разрез относительно хорошо читаемым.
Оба примера принципиально обрабатываются одинаково, поэтому дается подробное описание только первого примера. Второй пример предлагается обработать студентам самостоятельно, а как конечная цель работы показаны исходный временной разрез и разрез после обработки.
В первых двух задачах мы научились считывать сейсмические данные с полевого SEG-Y файла (Sfilan15.sgy), изображать их на экране в виде временного разреза.
Провели также обработку данных – частотную фильтрацию, деконволюцию и регулировку амплитуд на примере двух типов данных: полученных с электроискровым источником (спаркер) и электродинамическим источником (бумер).
В данной задаче мы должны освоить ввод и коррекцию статических поправок на примере удаления влияния волнения моря. Работу продолжаем с достигнутого в предыдущих задачах результата.
Во втором потоке, где присутствуют процедуры чтения данных Sfilan15raw с внутренней базы RadExPro, их фильтрации и вывода на экран с выбранными параметрами (рис. 6.1), на выходе получаем временной разрез (рис. 6.2).
Рис. 6.1. Пример настройки параметров меню Display parameters
Рис. 6.2. Изображение временного разреза
с выбранными параметрами Screen Display
Оси синфазности всех отраженных волн имеют небольшие колебания – зубчики, что является, скорее всего, результатом изменения высоты источника и приемника вследствие волнения моря. В этом можно убедиться, проследив одинаковые зубчики по вертикали практически на всех осях синфазности (отражающих границах).
Особенно хорошо видны эти зубчики, если растянуть масштаб по вертикали, например в меню Display parameters конечное время вертикальной развертки изменяем со 170 мс на 70 мс (рис. 6.3).
Рис. 6.3. Изображение временного разреза в более растянутом по вертикали масштабе,
и задание режима пикирования горизонта (New pick)
Чтобы сгладить все эти оси синфазности нужно пропикировать (прокоррелировать) вступления какой-либо наиболее сильной волны – в нашем случае отражения от дна, и сдвинуть каждую трассу по времени на величину этих зубчиков, т.е. нужно ввести временные (статические) поправки.
Чтобы начать пикировку нужно кликнуть по пункту главного меню «Tools», затем выбрать «Pick» и «New pick» (рис. 6.3). Далее нужно задать автоматический режим пикировки – вручную пропикировать вступления волн по такому количеству трасс вряд ли реально. Снова входим в меню «Tools», «Pick», выбираем «Picking mode». В появившемся меню (рис. 6.4) делаем активным «Auto-Fill» и «Peak», т.е. максимумы (более детально про это меню читайте в приложении к задаче 1).
Рис. 6.4. Выбор режима пикировки
Далее осуществляем полуавтоматическое пикирование максимумов донной волны. Для этого подводим маркер на максимум волны в первой трассе и делаем клик левой клавишей мыши – ставим первую точку. Затем подводим маркер на такой же максимум волны, отступая от начала на некоторое количество трасс – в промежуточных трассах программа сама автоматически пропикирует такие же максимумы (рис. 6.5). С каким шагом ставить точки вручную решает оператор, исходя из отношения сигнал/шум на записи и методом проб и ошибок.
Рис. 6.5. Пикировка вступлений отраженной от дна волны
Когда пропикируем горизонт от начала профиля до конца, надо эту пикировку сохранить. Возможны три варианта сохранения пикировок: 1) внутри проекта RadExPro – «Tools» – «Pick» – «Save as»; 2) на определенные заголовки трасс – «Tools» – «Pick» – «Save to header»; 3) сохранение во внешний текстовый файл в виде таблицы – «Tools» – «Pick» – «Export pick». В нашем случае сохраним в заголовок «PICK1» обрабатываемой базы данных Sfilan15raw, потому что эти пикировки мы будем специальным образом обрабатывать, чтобы из них выделить только влияние волнения моря и удалить из наблюденных данных.
Рис. 6.6. Сохранение пикировки в поле PICK1 базы данных Sfilan15raw.
Значения пикировок сохраняются в зависимости от номера полевой записи FFID
Теперь выходим обратно в окно потока и вставляем новую процедуру – Apply Statics, а после нее ставим дубль процедуры Screen Display, чтобы посмотреть разрез до и после ввода поправок. В меню процедуры Apply Statics (рис. 6.7) выбираем поле заголовков трасс, где сохранили пикированные времена вступлений донной волны (Header Word – PICK1), и указываем, что значения поправок надо вычитать (Subtract static).
Рис. 6.7. Последовательность процедур в потоке для введения статических поправок
и меню процедуры Apply Statics
Запустив поток, получаем сначала изображение временного разреза без поправок (рис. 6.8), закрыв это окно, получаем изображение того же временного разреза уже с введенными статическими поправками (рис. 6.9). Рассматривая разрез с введенными поправками, можно заметить, что высокочастотная волнистость границ практически исчезла, но весь разрез приподнят вверх, т.е. с разреза вырезан слой воды.
Рис. 6.8. Временной разрез по профилю Sfilan15 до введения статических поправок
Рис. 6.9. Временной разрез по профилю Sfilan15 после введения статических поправок
(поправки – время вступления отраженной от дна волны)
Такие преобразования сейсмических разрезов также делаются, например, в целях палеореконструкций, но наша задача была удалить лишь влияние волнения моря, т.е. высокочастотную волнистость границ, оставляя сами границы на месте.
Мы будем делать это в предположении, что в целом рельеф дна достаточно гладкий, а высокочастотная волнистость его на сейсмическом временном разрезе есть результат волнения моря.
Для того, чтобы в значениях статических поправок сохранились только высокочастотные составляющие, в поток перед применением статических поправок вставляем еще одну процедуру – Header Averager (рис. 6.10), который осуществляет скользящее осреднение значений заданного заголовка трасс. В меню процедуры указываем заголовок PICK1, где у нас сохранены времена вступлений отраженной от дна волны, и задаем осреднение по 21 трассе (Window length (traces)). Выбираем также «Subtraction», т.е. среднее значение будет вычитаться от текущего значения, тем самым оставляя только высокочастотные составляющие.
Рис. 6.10. Меню процедуры Header Averager
Если теперь запустим поток, то в результате получим временной разрез, где практически все оси синфазности волн будут сглажены, но в среднем положение границ в разрезе сохраняется (рис. 6.11).
Рис. 6.11. Временной разрез по профилю Sfilan15 после введения
статических поправок (поправки – результат обработки времен вступлений
отраженной от дна волны процедурой Header Averager)
Для самостоятельной тренировки студентам предлагается обработать файл Filan13.sgy, в который записаны данные от бумера. При правильной обработке конечный результат будет выглядеть гораздо более привлекательным. Для сравнения прилагаются временные разрезы по этому профилю до (рис. 6.12) и после обработки (рис. 6.13).
Рис. 6.12. Временной разрез по профилю Filan13 до обработки
Рис. 6.13. Временной разрез по профилю Filan13 после обработки