Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Сентября 2015 в 19:14, дипломная работа
Целью моей бакалаврской работы является компенсация влияния на сейсмический разрез приповерхностных неоднородностей и получение качественного временного разреза, неискажённого помехами.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Теоретическое рассмотрение основных признаков газонасыщенных неоднородностей, и создаваемых ими соответствующих аномалий волнового поля, а также методов их учёта.
Применение полученных теоретических знаний на практике с использованием специализированного программного обеспечения ProMax.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….. 3
ГЛАВА 1. ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ……4
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
2.1 КАРТИРОВОЧНЫЕ ПРИЗНАКИ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ
И СОЗДАВАЕМЫЕ ИМИ ПОМЕХИ…………………………………………………....8
2.2 АНОМАЛИИ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ГАЗОНАСЫЩЕННОСТЬЮ …........................................................................................9
2.2.1 ИЗМЕНЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ВОЛН, ОТРАЖЁННЫХ ОТ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ И СМЕНА ПОЛЯРНОСТИ……………………9
2.2.2 ВЛИЯНИЕ ГАЗОНАСЫЩЕНИЯ НА ЧАСТОТНЫЙ СОСТАВ И
ДЛИТЕЛЬНОСТЬ ОТРАЖЁННОГО ИМПУЛЬСА …………………………………….10
2.2.3 ВЛИЯНИЕ ПРИСУТСТВИЯ ГАЗОНАСЫЩЕННОЙ ТОЛЩИ НА РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ ДАННЫМ………………….10
2.2.4 ДИФРАГИРОВАННЫЕ ВОЛНЫ………………………………………………14
2.3 ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К УЧЕТУ ПОВЕРХНОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ПРАКТИКЕ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ…………………….15
2.3.1 ПРЕДСКАЗЫВАЮЩАЯ ДЕКОНВОЛЮЦИЯ…………………………………….16
2.3.2 КОНЕЧНО-РАЗНОСТНАЯ МИГРАЦИЯ………………………………………….18
ГЛАВА 3. Учет приповерхностных неоднородностей, связанных с газонасыщенностью, при обработке сейсмических данных………………………………………………………………………..20
3.1 ПАРАМЕТРЫ И МЕТОДИКА СЪЕМКИ………………………………….20
3.2 ГРАФ ОБРАБОТКИ И ОСНОВНЫЕ ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ…...…21
3.2.1 РАССМОТРЕНИЕ КАРТИРОВОЧНЫХ ПРИЗНАКОВ ГАЗОНАСЫЩЕННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ……………………………………….….21
3.2.2 ПОМЕХИ, СВЯЗАННЫЕ С ПРИПОВЕРХНОСТНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ И МЕТОДИКА ИХ ПОДАВЛЕНИЯ……………….25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………34
Данное явление связано с возрастанием коэффициента поглощения по сравнению с величинами, характеризующими те же свойства той же породы, но ненасыщенной газом, в результате чего под газонасыщенными осадками наблюдается ослабление записи вплоть до полного «экранирования».
Для решения этой проблемы была применена процедура переменного во времени отбеливания спектра, путём применения различного усиления к различным участкам частотного диапазона. Сам алгоритм отбеливания спектра работает в частотной области. Необходимо задать один или несколько фильтров (панелей, составляющих вместе один переменный фильтр), путём задания по меньшей мере четырёх угловых частот. Также необходимо увеличение длины входной трассы путём дополнения нулями, чтобы избежать зеркальные эффекты прямого и обратного преобразования Фурье.
Каждая трасса переводится в частотную область, и там её спектр умножается на серию спектров узкополосных фильтров. Полученный набор узкополосных спектров трасс преобразуется обратно во временную область. Затем над каждой трассой из этого спектра выполняется автоматическая регулировка усиления. После этого все нормированные узкополосные трассы складываются между собой, чтобы получить результирующую трассу с отбеленным спектром. Расчётные кривые усиления для каждой трассы также складываются между собой, чтобы получить среднюю кривую усиления. И, наконец, результирующая трасса делится на эту кривую, чтобы сохранить исходное соотношение сигнал/шум [10].
В программном обеспечении ProMax данный модуль называется Time-Variant Spectral Whitening. Ниже приведено рабочее окно, в котором указаны все используемые при обработке параметры.
Рис 3.6 Рабочее окно модуля Time-Variant Spectral Whitening
Основным параметром являются: количество узкополосных фильтров – 4 и частоты спектрального взвешивания, значения которых задавались вручную. Изначально была рассмотрена частотная характеристика отражений, находящихся под газонасыщенностью (Рис 3.8), анализ которой позволил задать четыре граничные частоты: 10-20-60-80 Гц.
Рис 3.8 Частотная характеристика отложений, находящихся под газонасыщенной частью пласта
Так же были заданы: длина оператора спектрального взвешивания (250 мс) и процент добавляемых нулей (25).
После проведения данной процедуры был оценён частотный состав отражений до и после применения модуля Time-Variant Spectral Whitening (Рис 3.9).
Рис 3.9 Частотная характеристика отражений до и после применения процедуры Time-Variant Spectral Whitening
Из чего можно заключить, что процедура позволила восстановить частоты от 45 до 60 Гц, которые изначально отсутствовали на разрезе.
2. Образование ложных прогибов или искажением конфигурации более глубоких границ
Уменьшение скорости в зоне газонасыщенности, как уже упоминалось выше, приведет к дополнительному запаздыванию отражения от подошвы залежи. Дополнительное запаздывание проявится в образовании ложных прогибов или искажении конфигурации более глубоких границ.
Таким образом, сейсмический луч, проходя через приповерхностную аномалию испытывает её влияние, в результате чего происходят временные сдвиги осей синфазности и ухудшается качество суммарного разреза.
В работе для решения этой была применена переменная статика согласованная по ОГТ.
Для этого на начальном этапе были проведены следующие процедуры:
До выполнения модуля в интерактивном режиме был назначен горизонты автостатики, используя Pick (Рис 3.10).
Рис 3.10 Выделение горизонта автостатики при помощи пикировки
Далее была сформирована пилот трасса на заданной базе. Пилот трасса - это сумма трасс определяемых Smash параметром, назначенным в выбранном горизонте автостатики. В моём случае он равен 25. Взаимная корреляция используется для определения временных сдвигов наилучшим образом выравнивающих трассы ОГТ с соответствующей суммотрассой.
После проведения процедуры переменной статики, согласованной по ОГТ, скоростной анализ был проведён повторно. Преобразованные данные были просуммированы с улучшенными скоростями. Как видно из (Рис 3.11) исчезло искажение конфигурации более глубоких границ, как результат улучшилось качество временного разреза.
Рис 3.11 Суммарный разрез после проведения процедуры переменной статики, согласованной по ОГТ
3. Образование интенсивных кратных волн
Как уже упоминалось выше резкое увеличение модуля коэффициента отражения, приводит к формированию интенсивных кратных волн одной полярности (Рис 3.12).
Рис 3.12 Кратные волны, связанные с резким увеличением коэффициента отражения
Наиболее простым и известным методом подавления кратных волн является предсказывающая деконволюция во временной области. Строго говоря, использование предсказывающей деконволюции обосновано только в случае одномерной задачи, т.е. при нормальном падении плоской волны на систему плоскопараллельных слоёв. Тем не менее, на практике иногда удаётся добиться некоторого уменьшения энергии поля кратных волн, применяя предсказывающую деконволюцию в сложной среде. Поэтому было принято решения провести данную процедуру.
В работе была применена традиционная минимально-фазовая предсказывающая деконволюция Винера-Левинсона. Для осуществления предсказывающей деконволюции необходимо определить два параметра: шаг предсказания и длину оператора. Шаг предсказания определяется с помощью функции автокорреляции. Функция автокорреляции позволяет определить повторяющиеся события. На сейсмограмме они представлены в виде максимумов функции автокорреляции, расстояние между максимумами - период повторяющихся событий. В моём случае шаг предсказания был выбран равным 64 мс. Длина оператора деконволюции выбиралась в тестовом режиме. Критерием служило качество временного разреза, получаемые после применения деконволюции. В итоге было принято решение применить интервал в 110 мс.
В результате после проведения процедуры деконволюции был получен разрез (Рис 3.13), на котором кратные волны ослабились. Не совсем качественная работа деконволюции может быть связана с ограничениями в её применении.
Рис 3.13 Суммарный разрез после применения процедуры деконволюции
Из-за присутствия на разрезе локализованных газонасыщенных тел образуются дифрагированные волн, которые в заметной степени ухудшают качество суммарного разреза.
Для решения данной проблемы была проведена конечно-разностная миграция с суммированными данными во временной области с помощью явной конечно-разностной экстраполяции.
Выбор именно данного способа миграции опирался на то, что конечноразностные методы обрабатывают переменные по всем направлениям поля интервальных скоростей по времени.
На первом этапе проведения процедуры скорости Vогт (Vrms), полученные при пикировке скоростного закона, были пересчитаны в Vинт по формуле Дикса:
Рассмотрим полученное поле интервальных скоростей (Рис3.14)
Рис 3.14 Поле интервальных скоростей для миграции
Значения интервальных скоростей изменятся от 1100 м/c в верхней части разреза до 5000м/с в глубинной части. Минимумы значения интервальной скорости совпадают с областями предполагаемого газонасыщения.
Далее проводилось выбор параметров миграции, наиболее важными из которых являются: шаг по времени для миграции и процент добавления длины трасс. Так, большие значения шага в 20-40 мс позволяют программе работать быстрее, но ограничивают максимальные углы мигрированного разреза, меньшие углы позволяют мигрировать наклоны вплоть до 450, но значительно увеличиваю время вычисления. В условиях небольшого объёма данных было принять решение сделать шаг равным 10 мс, что позволило провести процедуру миграции более качественно. Процент добавление длины трасс составил 30%, что является обычно достаточно [10]. Эта процедура необходима для устранения эффектов обращения при преобразовании Фурье. Оптимальный выбор параметров позволил получить следующий суммарный разрез (Рис 3.15):
На полученном суммарном разрезе отсутствуют «усы» дифрагированных волн. Так же стоит отметить, что на временах 1200-2200 мс в середине профиля стал заметин разлом, который не проявлялся на предыдущих этапах обработки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основная цель проделанной выше работы заключалась в подавлении помех, связанных с приповерхностными неоднородностями и в получении, в результате, качественного временного разреза.
В процессе выполнения работы автором были изучены основные признаки газонасыщенных отложений, и создаваемые ими соответствующие аномалии волнового поля. Были освоены стандартные процедуры обработки в специализированном программном обеспечении ProMax, позволяющие учесть неоднородности: trim-статика, предсказывающая деконволюция, конечно-разностная миграция и отбеливание спектра.
Так, переменное во времени отбеливание спектра позволило восстановить высокочастотный состав сигнала, отраженного от пород, расположенных под газонасыщенной частью пласта.
TRIM-статика разрешила проблему ложных «прогибов» рефлекторов.
Благодаря предсказывающей деконволюции частично было ослаблено поле кратных волн. Но не совсем качественное проведение данной процедуры можно объяснить невыполнением допущений, положенных в основу данного метода.
Миграционное преобразование позволило сфокусировать дифрагированные волны и получить улучшенный временной разрез для последующей интерпретации.
Таким образом, в результате проделанных работ был получен временной разрез с ослабленным полем кратных волн и сфокусированными дифрагированными волнами.
Стоит отметить, что указанный набор процедур позволяет решить кинематические задачи, но не динамические, так как в результате проделанных процедур динамические характеристики записи искажаются. Для их сохранения необходима разработка более сложной методики.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ: