Параметризация сейсмической трассы

Параметризация сейсмической трассы – очень полезный прием, существенно облегчающий и повышающий эффективность многих процедур традиционной обработки материалов МОГТ в процессе суммирования.

         В последующих главах будет говориться о недостатках применения суммирования при обработке сейсмических материалов. Однако существует простой прием ликвидации этих недостатков. Основная причина неприятностей – то, что сумму колебаний мы принимаем за усреднение сигнала, за процесс получения чего-то вроде математического ожидания его. Однако суммируем мы амплитуды, а интересует нас положение сигнала во времени. Ищем среднее время, а получаем среднюю амплитуду составляющих отдельной волны. И уже интерференционную картину – результат суммирования (возможно, несинфазного, неоптимального) отождествляем с самой волной. А вот если избавиться от суммирования колебаний, все становится корректным. Достаточно представить трассу как сумму некоторых элементов, обладающих какими-то параметрами – параметризировать ее – и затем усреднять полученные параметры, те из них, которые интересуют нас в даннй момент, например, время при получении разреза. Это могут быть цуги волн целиком (все полупериоды цуга) или отдельные полупериоды. Например, для ввода кинематических поправок удобно перемещать полный цуг на одну и ту же величину – это исключит дрейф видимой частоты сигнала, понижение видимой частоты с удалением от пункта взрыва, а для ввода статических поправок безразлично, является объектом весь цуг или отдельные полупериоды.

Автор в качестве элементов трассы использовал видимые полупериоды – в просторечии «фазы». В качестве их параметров – начало полупериода, его амплитуду (или сумму значений в пределах полупериода – его площадь) и видимую длину (ширину). Далее любые алгоритмы обработки реализуются в временной области ( включая и любые фильтрации), и вполне корректно. Параметризованная трасса и исходная трасса – такие же близнецы, как трасса и ее частотно-амплитудный спектр, с той лишь разницей, что любые операции с параметризованной трассой корректны, а со спектром – нет. Начало и ширина измеряются в дискретах, амплитуда (возможно применение вместо амплитуды площади фазы) – в тех единицах, в которых представлены амплитуды записи.

Вот некоторые возможности, которые дает параметризация.

1.     Ввод кинематических поправок без изменения видимой частоты импульса. Вместо расчета поправки для каждого дискрета и перенесения этого дискрета на рассчитанное место вычисляется кинематическая поправка для начала фазы или цуга и значение этого начала изменяется на вычисленную поправку. Далее, при восстановлении трассы, начало данного импульса вместо времени t будет находиться на времени t₀ , что аналогично вводу поправки. Ширина импульса при этом не изменится, т.е. не изменится его видимая частота.

2.     Реализация полосового (а также режекторного, низко- и высокочастотного) фильтра. В процессе суммирования ширина текущего импульса сравнивается с заданными параметрами фильтра. Фазы, не прошедшие этот контроль, в суммировании не участвуют.

3.     Амплитудная фильтрация (отсеивание аппаратных выбросов или применение автоматического регулирования усиления).      Как правило, применение АРУ считается чуть ли не криминалом при обработке материалов МОГТ. В результате суммированию подвергаются сигналы существенно разной амплитуды – ближние в пункту взрыва каналы существенно сильнее, чем дальние. Если мы хотим получить статистический эффект от суммирования, эту разницу вклада в сумму разноудаленных каналов необходимо учитывать, но этого не делается. В результате форма суммарного сигнала, в основном, определяется ближними каналами, бесполезными с точки зрения разделения волн по скоростям – основного инструмента подавления кратных волн. Автор полагает, что применение жесткого АРУ при получении разрезов, не связанных с динамическим анализом волнового поля значительно улучшает результат и повышает его надежность. Как же строится АРУ параметризованной трассы? В варианте АРУ амплитуды всех фаз приравниваются заданному параметру. А для амплитудной фильтрации в процессе суммирования амплитуда текущего импульса сравнивается с заданными параметрами фильтра. Фазы, не прошедшие этот контроль, в суммировании не участвуют.

4.     Получение спектра помех. На всех трассах заданного интервала анализа строится гистограмма ширин фаз (видимых полупериодов). По каждой ширине считается дисперсия амплитуд. Поскольку цуг регулярной помехи имеет небольшую протяженность, дисперсия амплитуд регулярной помехи значительно ниже, чем общая дисперсия амплитуд полезной записи, занимающей весь временной интервал анализа. Разделив значения гистограмм на значения соответствующих дисперсий, мы получим высокие значения результата для коротких цугов и низкие для прочей записи, т.е. получим максимум спектра - преобладающие полупериоды регулярных помех.

5.     Получение спектра полезного сигнала. Практика показывает, что полоса частот полезного сигнала достаточно узка, располагается где-то в районе 30-35 гц. На всех трассах заданного интервала анализа строится гистограмма ширин фаз. По каждой ширине считается дисперсия амплитуд. Поскольку цуг регулярной помехи имеет небольшую протяженность, дисперсия амплитуд регулярной помехи значительно ниже, чем общая дисперсия амплитуд полезной записи, занимающей весь временной интервал анализа. Умножив значения гистограмм на значения соответствующих дисперсий, мы получим высокие значения результата для полезных, близких к моночастотным волн и низкие для коротких цугов – регулярных помех. Один и тот же аппарат анализа, в зависимости от того, умножаем или делим гистограммы на дисперсию, дает нам существенно надежные инструменты для воздействия на волновое поле.

Оба предыдущих спектра прямо дают параметры для вышеописанных фильтров.

6.     Весовое суммирование с подкоррекцией. Процесс суммирования протекает в два этапа – предварительный – обычное суммирование аналогично п. 1 и коррелирующий – когда текущий импульс коррелируется с предварительно накопленным, находящимся  в пределах заданного интервала и коэффициент корреляции используется в качестве весового коэффициента при суммировании. В качестве весового коэффициента может использоваться и подобие двух параметров – ширины и амплитуды. Процесс не требует описания горизонта, достаточно указать допустимый интервал фазового сдвига слагаемых относительно накопленного импульса, работа полностью автоматизирована.

7.     Построение динамических разрезов. Все три параметра, описывающих фазу, прекрасно смотрятся на разрезе. Аномалии их полностью привязаны к временному разрезу, к конкретным реальным волнам. В отличие от гомоморфных фильтров метод не обладает недостатками, связанными с коротким цугом волновых пакетов при Лагранжевых преобразованиях.

8.     Автоматическая корреляция. Три примененных при параметризации признака позволяют просто и надежно опознавать импульсы, принадлежащие одной и той же волне на соседних трассах.

Преимущества работы с параметризованными сейсмограммами не исчерпываются вышеперечисленным. Основное их достоинство – большая гибкость и легкость решения неожиданно возникающих задач при полном отсутствии вмешательства в исходный материал. Воздействиям подвергаются только те участки трасс, которые удовлетворяют заданным условиям. Вся остальная трасса остается абсолютно нетронутой.

Автор с благодарностью примет любые замечания и возражения непосредственно по электронной почте по адресу vbajbekov»собака»yandex.ru с темой «Доминантная обработка» или на форуме http://www.maksim992.110mb.com/smf/index.php.

 

Оглавление                             Назад                              Интерференционные системы