English Français Español Русский 中文 Deutsch Português عربي italiano 日本



         Некоторые вопросы сейсморазведки



 Домашняя  Сервис  Софт  Учебный материал  Контакты

Приведение к нуль-фазовому виду

Что мы имеем ввиду, говоря о «нуль-фазовости» в сейсмическом разрезе?
увеличение акустического импеданса

Мы имеем ввиду то, что мы пытаемся превратить каждое отражение на нашем разрезе в симметричный нуль-фазовый импульс.

Любое увеличение акустического импеданса (скорость, помноженная на плотность) вкрест отражающей границе должно давать идеальное положительное нуль-фазовое отражение.

Как обычно, у нас есть два понятия полярности. «Обычная» полярность для нуль-фазовых разрезов рисует положительный коэффициент отражения как положительный пик – «Обратная» - это, совершенно очевидно, противоположная. Но все же на самом деле, не так уж и важно, какую полярность вы используете – просто убедитесь, что она отмечена на всех изображениях!

Идеальный путь превращения данных в нуль-фазовые – это сравнение с синтетическими сейсмограммами по данным скважин (как упоминалось пару страниц назад). Этот тип «стыковки данных» идентичен тому, что мы используем для стыковки различных съемок и/или различных комбинаций источников/приемников, к которым мы вернемся в конце этой страницы.


Три черные «трассы», показанные на рисунке справа, - это три ОГТ из мигрированного 2D профиля, близких к номинальному положению скважины (определенному из топоданных). Красная трасса – синтетическая, по данным скважины, отфильтрованная тем же полосовым фильтром (с нулевой фазой), что и сейсмические данные. Не очень видно, какая из трасс слева «наилучшим образом подходит» к данным скважины!<


взаимная когерентность

Мы можем математически определить положение, которое «наилучшим образом подходит», с использованием методики, известной как взаимная когерентность.

Это дает нам такой фильтр, при котором каждая трасса совпадает с синтетической, применяет этот фильтр и затем сравнивает полученный результат с желаемым. Значение такого сравнения дает нам некий ключ для оптимального позиционирования данных на профиле.

каждая трасса совпадает с синтетической
расчеты взаимной когерентности для синтетической сейсмограммы

Этот график показывает расчеты взаимной когерентности для синтетической сейсмограммы скважины относительно 200 ОГТ на нашем профиле.

Красная кривая (с осью слева) показывает значение сравнения взаимной когерентности – пик в 35% представляет собой довольно хорошее совпадение (оно близко к номинальной ОГТ, номер которой - 1251).

Голубая кривая показывает временной сдвиг, связанный с оптимальным фильтром, – при пиковой ОГТ он равен почти –4мсек, что очень близко, при стыковке данных скважин к сейсмике!

Когда мы пытаемся привязать скважину к 3D съемке, или пытаемся найти наилучшую стыковку между двумя 2D профилями, мы можем использовать некий пространственный график, типа того, что показан здесь.

При увязке скважины с 3D красный будет указывать самую лучшую для стыковки 3D линию и положение ОГТ.

При сравнении двух 2D линий, этот тип графика может показать, какой «сдвиг» нам необходимо применить к каждому профилю, чтобы оптимизировать стыковку. Помните, что нам следует сравнивать суммы по 2D профилям, чтобы избежать проблем с миграцией. Если мы сравниваем две 3D съемки (и все накладывающиеся бины), то мигрированные данные будут лучше (3D миграция, в конце концов, считается «верной»).

    следует сравнивать суммы по 2D профилям, чтобы избежать проблем с миграцией
Синтетические данные по скважинеотфильтрованные до ~30ГцГруппа полностью обработанных ОГТ из сейсмического профиля

Как только мы определили оптимальное положение для стыковки, мы можем продолжить определять истинные фильтры.



Здесь приведены три разреза:

Синтетические данные по скважине (повторено 12 раз) с применением достаточно высокочастотного фильтра.
Те же синтетические данные, отфильтрованные до ~30Гц. (что примерно соответствует сейсмической полосе пропускания).
Группа полностью обработанных ОГТ из сейсмического профиля – причем центральная считается «оптимальным» положением, полученным в результате расчетов взаимной когерентности.
Все, что нам нужно теперь сделать, - это найти фильтр!

Эти два рисунка показывают изменения в процессе стыковки. Трассы на каждом рисунке (слева направо):

Широкополосная синтетическая трасса.
Фильтр, разработанный для стыковки ее с сейсмоданными.
Сейсмоданные по наилучшим пяти ОГТ (повторено 5 раз).
Результаты фильтрации синтетической трассы с фильтром – скважинные данные отфильтрованы для совпадения с сейсмическими.
Левый рисунок показывает исходные данные, правый – после применения к сейсмоданным сдвига по фазе на -147º и по времени на –2,2мсек – это дает нам в некоторой степени «нульфазовый» фильтр.

Широкополосная синтетическая трассаРезультаты фильтрации синтетической трассы с фильтром

Почему мы пытаемся привязать скважину к сейсмике, когда на самом деле мы пытаемся состыковать сейсмику со скважиной?

Весь вопрос в полосе пропускания. Синтетические данные скважины содержат очень высокие частоты (эквивалентные оригинальному шагу в 6 дюймов при каротаже скважины). Если мы попытаемся разработать фильтр, чтобы конвертировать сейсмоданные в синтетические, фильтр «сойдет с ума», пытаясь повысить частоты, которые в сейсмике не присутствуют. Разрабатывая фильтр в противоположную сторону, мы уменьшаем полосу пропускания и получаем стабильный результат. Всегда делайте ваш фильтр так, чтобы он уменьшал полосу пропускания, а не увеличивал ее.

Фильтр с левого рисунка был проанализирован (путем преобразования Фурье) и оказался весьма неплохим фильтром со сдвигом по фазе на +147º и по времени на +2,2мсек. Применяя обратный ему к сейсмическим данным (как числовым значениям) мы можем достигнуть весьма хорошей «нуль-фазности» в наших сейсмоданных.

окончательный скорректированный по фазе/статике сейсмический профильстыковка неидеальна

Слева приведен окончательный скорректированный по фазе/статике сейсмический профиль, а справа – «состыкованное» изображение нескольких продублированных синтетических трасс, соединенных в один разрез (я понизил усиление, чтобы были видны детали).

Вы можете видеть, что стыковка неидеальна – это нечто вроде «подходит лучше всего» ко всему окну. Как мы можем это улучшить?

Мы можем использовать меньшие временные окна для стыковки. Это иногда сложно, т.к. у нас не всегда имеется достаточно большое для начала количество скважинных данных – каротажные данные иногда очень короткие, когда их преобразуешь во время. Если мы используем очень маленькое окно, мы рискуем пристыковать все ко всему (я могу привести больше, чем один пример, где неверная скважина была довольно успешно привязана к неверным сейсмоданным!).

Большей частью идеального решения нет.
Чтобы нормально привести сейсмоданные к нуль-фазовому виду, они должны:

Иметь широкую полосу пропускания – особенно на низкочастотном интервале.
Иметь истинную амплитуду.
Быть аккуратно отображенными
Не содержать «случайных смещений», или правильно 3D мигрированы.
Не содержать кратных отражений.
Иметь высокое соотношение сигнал/помеха.
Скважинные данные тоже должны быть хорошего качества, не содержать проблем окружающего характера и местных аномалий.

Т.к. все это получить мало вероятно, мы должны найти компромисс! Когда мы это делаем (используя «оптимальные» фильтры или, как сказано выше, числовую фазу и статпоправки), мы можем получить довольно точную «нуль-фазность» наших данных.


Когда скважинные данные отсутствуют, мы можем достигнуть примерной «нуль-фазности» данных из самих данных. Мы выполняем оценку амплитудного спектра сигнала данных, предполагаем, что они были запсианы и обработаны как минимально фазовые, а затем корректируем их до нуль-фазовых. В зависимости от типа использованной спектральной оценки, это может скорректировать данных в пределах до ±30º от «истинной» нуль-фазы.



Чтобы расширить пример, приведенный выше, до обычной стыковки данных, заменим каротажную синтетическую трассу трассой из другой съемки и повторим весь процесс по каждому пересечению между съемками!

Если мы можем оценить фазовые, статические и амплитудные поправки на каждом пересечении (после поправки ошибок позиционирования), мы можем их усреднить, чтобы получить постоянный набор параметров, чтобы «перевести» одну съемку в другую.

Несколько слов предостережения к усреднению! Если вы усредняете вместе целый букет случайных фильтров, результаты почти всегда будут близки к нуль-фазовым – проверьте отдельные фильтры на постоянность прежде чем усреднять их. Усреднение даже числовых фазовых поправок может быть затруднительно – что является средним для 350º и 10º - это может быть и 180º и 0º!

Теперь переместимся от «нуль-фазности», чтобы посмотреть, сколько дополнительной информации мы можем извлечь из сейсмоданных!



Сейсмическая инверсия ... Следующая страница