Доминантная
обработка материалов метода общей глубинной точки (Способ Байбекова)
В процессе полевых сейсморазведочных
работ при каждом возбуждении колебаний возникает сложный физический объект –
волновое поле. Теоретически он существует бесконечно долго, но практически
энергия его рассеивается довольно быстро и к следующему возбуждению предыдущее
волновое поле тонет в шумах (микросейсмах) и им можно пренебречь. Это поле и
есть единственный и подробный сейсмический носитель информации о
сейсмогеологическом строении участка работ. Волновое поле состоит из отдельных
специфических объектов – волн. Волны имеют набор характеристик – время существования,
природа (вид), тип траектории колеблющихся частиц, координаты источника
возникновения, скорость и траектория распространения и пр. В основном в МОГТ
используются продольные однократные отраженные волны. Однако,
если посмотреть на сейсмограмму, видно, что на ней присутствуют не только они,
но и другие волны – низкоскоростные приповерхностные, кратные, обменные и пр.
Вследствие характеристик направленности сейсмоприемников практически
отсеиваются поперечные волны и поперечные составляющие продольных волн,
регистрируются только вертикальные их составляющие. Таким образом, записанная
картина беднее, чем существующая в природе, но все же мы в состоянии распознать
волны разных типов при визуализации сейсмограмм, определить их характеристики и
связать эти волны с глубинным разрезом.
Обработка материалов МОГТ, в основном,
ведется по-трассно. Обрабатываемая картина становится еще беднее – на записи
одиночной трассы нет информации о кажущихся скоростях волн. Но, все-таки,
каждая волна представлена определенным цугом колебаний, характеризующимся
несущей частотой, временем существования, количеством фаз, декрементом
затухания и пр. Здесь возможности анализа волновой картины еще меньше, чем на
сейсмограмме, но все-таки есть, например, по видимой частоте можно судить,
откуда волна пришла, из глубины или идет вдоль поверхности, является полезной,
или помехой.
Обеднение информации в процессе
обработки на этом не заканчивается. Обработка каждой трассы ведется
по-дискретно – каждая дискрета обрабатывается индивидуально при вводе
кинематических поправок, при преобразованиях Фурье, при суммировании. Дискрета
имеет всего две характеристики – время и амплитуду. Она может принадлежать
волне любого типа, это никак не скажется на методах ее обработки.
Вышеописанное
можно описать следующей аналогией. Если волновое поле представить себе как
некое вещество, оно будет состоять из молекул – отдельных волн, которые, в свою
очередь, состоят из атомов – отдельных фаз в цуге, в свою очередь, состоящих из
элементарных частиц – дискрет. Изучая вещество, свойства которого определяются
геологическим строением участка работ, мы игнорируем имеющуюся информацию о
молекулах, атомах, их составляющих и используем только протоны и электроны.
Естественно, громадная часть информации, пригодной для интерпретации и для управления обработкой при этом
теряется. Затем, проигнорировав эту информацию на начальных этапах, мы
стараемся восстановить ее из обедненных нами же самими данных. Способ
сохранения дополнительной информации, содержащейся в одиночной трассе и
относящейся к отдельной волне, и использования ее описан
в главе Параметризация сейсмической трассы.
Вернувшись снова к визуализации
волновой картины, зафиксированной сейсмостанцией, легко увидеть, что каждая видимая
волна ограничена, имеет начало и конец. Хотя мы знаем, что, после возбуждения
она существует вечно, наблюдать ее мы можем только на ограниченном по времени и
удалениям от пункта возбуждения участке волновой картины. Она может уйти за
пределы системы наблюдений, где уже недоступна для нас, но может исчезать и
внутри нее. Это происходит, в частности, в зонах интерференции разных волн
между собой или просто вследствие затухания.
В каком же случае волна видна, и в
каком – нет, хотя достоверно известно, что она присутствует в волновом поле? Волна видна, если
она является главной, доминирующей на данном участке сейсмограммы. Чем
больше ее энергетическое преимущество над окружающими волнами, тем четче она
видна, тем точнее могут быть определены ее параметры. В сейсморазведке нет
методов, объективно способных разделить интерференционную картину, составляющие
которой соизмеримы по энергии. Использование любых методов в частотной области
некорректно в связи с тем, что спектр дает характеристики не отдельных волн, а
интегральную характеристику интервала анализа целиком. Считается, что можно,
анализируя спектр, создать фильтр, который уберет заданную волну, оставив
остальные, но это просто миф. Изменение любой точки спектра воздействует на
весь интервал целиком, изменение любой точки трассы во временной области
воздействует на весь спектр целиком. И нет никаких возможностей изменить это! Другими словами, если волна не выявляется на сейсмограмме
визуально, т.е. нет области, где она является доминантой, получить ее при
обработке на разрезе невозможно.
На любой исходной сейсмограмме нетрудно видеть, что внутри годографа
отраженной волны есть неравнозначные области. Ось синфазности вдоль годографа
прослеживается с различной уверенностью на разных удалениях от пункта
возбуждения. Где-то она полностью пропадает в области сильных помех, где-то
отчетливо видна, т.е. доминирует. Обработка доминантная отличается от обработки
обычной тем, что в ней используются только доминирующие области
годографа. На сейсмограмме выделяются полезные волны и для каждой запоминаются время начала, пикет начала и конца
доминирующего участка. Аналогично параметризации трассы это может быть названо
параметризацией сейсмограммы. Волновое поле представляется как совокупность
объектов, описываемых набором параметров. Кроме вышеуказанных могут быть и
параметры, отмечающие тип волны, направление движения частиц, качество волны по
какой-либо шкале. При обработке можно по заданным критериям произвольно
включать в обработку или исключать из нее отдельные объекты. Для автоматической
обработки удобнее иметь не весь участок уверенно прослеживаемой волны, а такую
его часть, чтобы, в совокупностью
с соседними сейсмограммами можно было составить непрерывный однократный разрез.
Этот однократный разрез и есть результат доминантной обработки.
Казалось бы, различие с традиционной обработкой несущественно, но это
только на первый взгляд. Доминирующие
области несут в себе максимально надежную информацию и не нуждаются в
суммировании для повышения статистической надежности. Много лет до появления
аппаратных средств автоматической обработки геофизики строили разрезы по
одиночным, несуммированным сейсмограммам. Цель сейсморазведочных работ –
глубина залегания отражающего горизонта – однозначно определяется комбинацией
двух значений – времени прихода волны на поверхность и скоростью распространения
волны. Суммирование, применяемое в МОГТ, якобы, повышает статистическую
достоверность определения этих параметров, хотя ясно, что обычно применяемая
кратность недостаточна для эффективного подавления случайных помех за счет
статистики, и, тем более, для подавления помех регулярных. Отсутствие
суммирования упрощает диагностику факторов, ухудшающих разрез, с первого
взгляда видно, что еще нуждается в коррекции, и в какую сторону коррекцию
проводить. В последующих главах будут
рассмотрены приемы и проблемы определения статических и кинематических
поправок, скоростей, спектрального анализа и фильтрации материала, получения
результативных разрезов в МОГТ. Далее будут рассмотрены решения тех же проблем
при доминантной обработке. В последнем случае они существенно проще, экономнее
и надежнее традиционных методов. Доминантная обработка позволяет отказаться от
большинства трудоемких процедур, обычных при обработке МОГТ. Реализация
ее методов возможна в любой обрабатывающей системе стандартными методами, без
составления специальных программ, но для повышения удобства и скорости
обработки имеет смысл доработка структуры информации, интерфейса и средств
визуализации результатов.
Обработка сейсмических материалов МОГТ традиционными методами сводится
к тому, чтобы получить на разрезе визуально различимые, протяженные оси
синфазности, соответствующие геологическим границам, сделать их доминирующими.
Для того чтобы подчеркнуть полезные волны и ослабить волны-помехи,
применяется суммирование определенных выборок трасс. Эта цель может быть
достигнута только при условии синфазного суммирования полезных сигналов
и несинфазного сигналов вредных. Качество результата сильно зависит от
вводимых поправок, статических и кинематических, а также от качества очистки
полезного сигнала от помех. Любой из этих параметров, будучи неверным, ухудшает
результат, вплоть до полного разрушения оси синфазности, не связанного с
глубинным строением среды. В то же время вследствие того, что результат – сумма
исходных трасс, невозможно на этой сумме определить, какой именно параметр этот
результат ухудшает. Поэтому работа над разрезом идет многими этапами, часто
циклически повторяемыми. Еще осложняет дело то, что определение одних
параметров зависит от качества других, например, при применении разных
скоростных кривых получаются разные статические поправки и наоборот,
статические поправки, которые по определению должны быть одинаковыми для всех
волн, получаются различными в зависимости от оси(-ей)
синфазности выбранных при описании горизонта.
При доминантной обработке нет необходимости делать целевые отражения
доминирующими – они ими являются по определению. Это резко сокращает затраты
времени, вплоть до полного исключения ряда трудоемких процедур. Предварительный разрез превращается в окончательный непосредственно
в процессе обработки, в интерактивном
режиме, коррекции подвергаются только те параметры, которые в ней нуждаются.
Все это приводит к повышению надежности результата и снижению затрат на
получение его.
Автор с благодарностью
примет любые замечания и возражения непосредственно по электронной почте по
адресу vbajbekov»собака»yandex.ru с
темой «Дминантная обработка» или на форуме http://www.maksim992.110mb.com/smf/index.php.
