English Français Español Русский 中文 Deutsch Português عربي italiano 日本



         Некоторые вопросы сейсморазведки



 Домашняя  Сервис  Софт  Учебный материал  Контакты

Пространственные частоты

Мы можем анализировать пространственные частоты так же, как мы анализируем временные частоты – используя преобразование Фурье. (Я попытаюсь использовать термин «частота» для частот во времени (Гц), и «пространственные частоты» или «волновые числа» для частот в пространстве.)

Все регистрирующие системы, используя группы геофонов или гидрофонов, вводят некоторый вид пространственной фильтрации в записанный сигнал.

Это типичная группа геофонов (всего 11), на расстоянии 2 метра друг от друга, чтобы покрыть 80% от 25 метров между одним ПП и следующим ПП:

группа геофонов

Эти геофоны обычно размещаются «продольно» взрыву, так чтобы энергия от взрыва (и отражения) приходили бы либо с правого, либо с левого края картинки.

Эта энергия будет возвращаться к каждому геофону при несколько разных моментах времени, и результаты со всех сейсмоприемников будут собираться в сейсмостанции. Это суммирование представляет некоторую форму пространственной фильтрации данных.

Если мы рассчитаем преобразование Фурье для этой расстановки (используя волновые числа вместо частот, а расстояния вместо времени), мы сможем предсказать пространственную частотную характеристику этой группы:

Вертикальная шкала показывает амплитуду записанного сигнала, а горизонтальная – пространственную частоту в циклах на километр Вертикальная шкала показывает амплитуду записанного сигнала (как обычно, в децибелах), а горизонтальная – пространственную частоту (или волновые числа) в циклах на километр.

Мы опять должны узнать функцию типа синхронизации, типичную для любых равномерно распределенных равных наборов чисел.

Более низкие пространственные частоты, до, примерно, 30 циклов на км (в обоих направлениях), будут записаны без затухания, но частоты выше этого значения будут ослабляться на значение более 10 дБ. Это предотвращает запись очень высоких волновых чисел (или углов наклона), которые будут пространственно искажать запись взрыва.

К сожалению, эта группа полностью ослабляет только эти более высокие частоты, относящиеся к энергии, приходящей по направлению от взрыва (вдоль линии геофонов). Большинство энергии, конечно, придет этим путем, но часть ее (возможно, отраженная от подповерхностных структур «за пределами» сейсмического профиля) может придти и по другим направлениям.

Можно также разработать группы источников, чтобы улучшить направленность, вы, наверное, помните из Главы 2 разговор о группах воздушных пушек (различных размеров), используемых в большинстве современных морских работ. Я смог рассчитать частотную / направленную характеристики для одной такой группы путем расчета преобразования Фурье соответствующих волновых чисел, а затем преобразуя их во временную частоту используя уравнение «волновое число = 1000 x частота ÷ скорость». Это из уравнений на предыдущей странице, и, для морских данных, мы можем использовать скорость воды порядка 1500 м/с.

вы сможете визуализировать функцию синхронизации Это одна из красивых картинок, показывающая отклик от расположенной ниже обычной расстановки морских источников.

Если вы нарисуете линию через центр красных «пиков» (под прямыми углами к серой линии, и вокруг полусферы), вы сможете визуализировать функцию синхронизации, похожую на показанные выше.

Этот отклик усложняется тем, что воздушные пушки не все одного размера.

Опять-таки, при заданной высокой стоимости сбора данных, стоит посоветовать записать больше пространственных данных, чем просто необходимо для начального сейсмического разреза. Мы можем пространственно изменить шаг дискретизации наших данных многими способами, наиболее популярный – это комбинирование пар трасс по каждому ПВ и, таким образом, уменьшение числа трасс на ПВ на коэффициент два.

Это смешение трасс может выполняться после применения временных сдвигов к каждой трассе. Такое угловое суммирование сместит набор в направлении усиливающихся определенных «углов наклона», и оно иногда называется как «построение границ методом лучевых диаграмм» (beam-steering) (способ, позволяющий осуществлять направленный прием сейсмических волн путем внесения в сигналы соседних сейсмических каналов регулируемых временных задержек, обеспечивающих вертикальное синфазное суммирование сигналов волн с заданным временным сдвигом на базе приема).

Со смещением трасс имеется небольшая проблема, вызванная тем фактом, что две трассы, которые мы суммируем, имеют разный вынос от ПВ. Мы поговорим об этой проблеме, когда будем изучать сейсмические скорости.

Как же мы решим, сколько данных обрабатывать? Мы можем предпринять несколько причудливых расчетов, включающих углы наклона и волновые числа, или же мы можем (гораздо полезнее) увидеть, какие параметры давали хорошие результаты на этой (или похожей) площади ранее. Если все это не подходит, нам может потребоваться обработать небольшую часть профиля с различными шагами пространственной дискретизации, чтобы установить соотношение стоимость / качество в наших данных.

Старый (низкая кратность) пример морских данных, обработанных с различными комбинациями суммирования и пропуска трасс и взрывов.

Хотя улучшенный шаг дискретизации (без суммирования) выглядит немного лучше, крайний правый разрез содержит только ¼ данных крайней левой колонки.

В наши дни стоимость обработки такова, что мы рутинно обрабатываем все отстрелянные данные.
Старый (низкая кратность) пример морских данных

Группирование ПВ и ПП и любые смешения трасс, которые мы выполняем в процессе обработки, представляют собой некоторую форму пространственной фильтрации в наших данных. Мы можем также применять другие формы пространственной фильтрации как часть методов по улучшению наших данных. Мы продолжим их дальнейшее обсуждение.

Пространственная фильтрация ... Следующая страница