Description:

"First Break том 25, Ноябрь 2007 техническая статья Зеркальное изображение данных OBS Mirror imaging of OBS data Sergio Grion, Russell Exley, Michel Manin, Xiao-Gui Miao, Antonio Pica, Yi Wang, Pierre-Yves Granger, Shuki Ronen Мировая потребность в энергии возрастает, в то же время сокращаются углеводородные запасы. Производители вынуждены разведывать и производить нефть и газ все в более трудных условиях и максимизировать извлечение существующих запасов. Новые технологии всегда были ключом к успеху. Одной из таких технологий является регистрация сейсмических данных с помощью узлов океанической донной станции (OBS) (Berg et al., 1994; Ronen et al., 2003; Amal et al., 2005; Docherty et al., 2005; Granger et al., 2005). Косы, буксируемые на поверхности дают превосходные сейсмические данные для разведки целей разведки, разработки и мониторинга добычи. Однако, косы имеют ограничения, что является мотивом для поиска альтернативных технологий. При использовании кос, имеющиеся препятствия, такие как добывающие платформы, требуют подстрела, на ближних удалениях наблюдается дефицит данных, а также аномальные азимутальные распределения. Узлы OBS гораздо менее чувствительны к препятствиям и позволяют добиваться более полного покрытия. При развертывании с помощью дистанционно управляемого устройства (ROV), их можно разместить очень аккуратно, вплотную или даже под эксплуатационной установкой. Препятствия являются не единственной причиной разработки технологии OBS. Даже в отсутствие препятствий, узлы OBS облегчают построение широкоазимутальной геометрии, которая важна для картирования структур под сложными перекрывающими породами, такими как соляные обстановки. В частности, путем перемещения приемников на морское дно и произведения записи по плотной сетке источников на поверхности моря, мы можем создать набор данных, подходящий для миграции на основе волнового уравнения, с хорошей дискретизацией по азимутам и удалениям, и обеспечить оптимальное освещение недр; традиционный сбор данных с помощью буксируемой косы не может дать этот тип данных ввиду ограничений, накладываемых фиксированной геометрией источникприемник. Действительно, хотя становится популярным метод широкоазимутальной буксируемой косы (WATS), который также может дать данные подходящие для проведения миграции на основе волнового уравнения (Threadgold et al., 2006), он требует отдельных кораблей источников, а также повторяющихся взрывных профилей с различными положениями косы. Такие усилия затратны и для малых площадей (до 400 км²) технология OBS может потребовать меньших затрат чем WATS. Таким же образом, проведение мониторинга в рамках периодических сейсмических съемок (4D) требует повторяемости сбора данных; узлы OBS, развернутые ROV, обеспечивают лучшую повторяемость, чем косы, которые подвержены отклонению от курса из-за наличия течений. На самом деле, ограничения, вызванные отклонением кос, можно сократить при использовании устройств управления косами; управление косами может дать небольшой эффект в несколько градусов, тогда как отклонение косы может достигать 10° или более. Eiken et al. (2003) сообщают о естественном отклонении косы в пределах +6° в 95% работ в Норвежском море, и добиться экономически целесообразным образом способности подруливания косы на +3° для компенсации отклонения от курса. Подруливание косы также добавляет шум, который трудно устранить. Узлы, расположенные на морском дне, записывают не только P-волны, а также S-волны; они являются полезным дополнением к P-волнам, но не распространяются в воде и поэтому не могут быть записаны косами, буксируемыми на поверхности. Узлы OBS могут давать четырехкомпонентные сейсмические данные (4C), полученные с помощью гидрофона и трехкомпонентного геофона, что облегчит анализ упругих волн, а также разделение волнового поля и подавление кратных. Применение анализа упругих волн включает построение изображений под газовыми облаками и коллекторов с низким импедансом P-волн и описания трещин. Одной из альтернатив узлам OBS является использование океанических донных кабелей (OBC), датчики которых встроены в кабели, а не в узлы. Работа OBC требует меньших затрат на мелководье, но имеются ограничения по глубине и вызванные наличием препятствий, таких как трубопроводы и сооружения на дне. Также кабели обладают присущей им асимметрией инлайна и кросслайна, которая может приносить в жертву точность векторного воспроизведения. Хотя поперечные волны являются значимой мотивацией для записи четырехкомпонентных данных на морском дне, главной задачей данной работы является построение изображений P-волн по данным OBS с разреженными положениями приемников. Развертывание узлов OBS требует значительного времени, а стоимость лодок ROV высока. Рисунок 1 Плохое освещение разреженных OBS. Отметим пробелы в покрытии малоглубинных рефлекторов. Эта проблема выводит из себя, если не работает один из узлов OBS (ПВ показаны черными звездочками, живые и мертвые приемники показаны желтыми и четными точками, соответственно). 1 CGGVeritas, 10300 Town Park Drive, Houston, TX-77072, USA. 2 School of Geography, Earth & Environmental Sciences, University of Birmingham, Edgbaston, Birmingham, B15 2TT, UK. 3 CGGVeritas, 715 5th Avenue SW, Calgary, Alberta T2P 5A2, Canada. 4 CGGVeritas, 1, rue Leon Migaux, 91341 Massy Cedex, France. (©) 2007 EAGE Рисунок 2 Поверхность моря работает как зеркало для однократных отражений. Нисходящая волна-спутник на приемнике — то же что и восходящая однократная волна, отражения вниз на поверхности моря. Практическая и относительно экономичная геометрия OBS — редкие сетки узлов и плотные сетки выстрелов. Однако, геометрия с резкими узлами обеспечивает слабое освещение, особенно для отражений, которые характеризуются малой глубиной под уровнем дна, чем интервал между узлами (Рисунок 1); это сильно ухудшает ситуацию, если один из узлов OBS не работает. К счастью, имеется хорошее решение этой проблемы: данные с гидрофонов и геофонов можно разделить на восходящие и нисходящие волны (White, 1965; Barr and Sanders, 1989). Хотя нормально отображаются только восходящие однократные волны, нисходящие волны-спутники на приемнике являются откликом от тех же отражающих границ, что и однократные волны. Фактически, поверхность моря действует как зеркало, отражающее изображение погруженной структуры (Рисунок 2) и спутники на приемнике можно использовать для зеркальных отображений. Предыдущие авторы успешно построили отображение волн спутников, записанных в различных условиях: океаническими донными гидрофонами (Godfrey et al., 1998), VSP (Jiang et al., 2005) и узлами OBS (Ronen et al., 2005). Pica et al. (2006) также применил зеркальное отображение как часть схемы подавления кратных OBS на основе моделирования. Мы ожидаем, что вскоре зеркальные отображения станут стандартной процедурой обработки данных OBS и OBC. В данной работе представлен метод зеркальных отображений, а также сравнения результатов обработки традиционных данных и зеркального отображения OBS для данных полученных в Северном море, Норвежском море, и на акватории Западной Африки. Затем мы обсуждаем причины, почему зеркальные изображения превосходят по качеству традиционные изображения, полученные по однократным волнам. Очерк метода Поле волн, записанное гидрофонами, P, и геофонами вертикальной компоненты, Z, можно разложить на восходящую и нисходящую компоненты: U и D. Тогда как давление непрерывно через границу море-дно, ее восходящая и нисходящая части в общем не непрерывны и необходимо различать поле волн при разложении над и под морским дном. Рисунок 3 Изображение волны-спутника эквивалентно изображению однократных волн, записанных с поверхности, которая в два раза выше. Под дном моря. После корректного масштабирования и обработки с учетом формы импульсов, разложение давления над морским дном задается (1) Несмотря на универсальность метода и простоту, предыдущие уравнения предполагают вертикальное распространение, а также что вертикальная скорость смещения частиц масштабируется на импеданс в воде. Также предполагается, что поляризация вертикальной компоненты такова, что восходящие волны имеют ту же полярность для P и Z. Также, волны U и D под морским дном (2) Рисунок 4 Освещение восходящей волны (a) более узкое, чем нисходящих волн (b). В частности, отображение морского дна нельзя получить с использованием восходящих волн, его можно получить при помощи нисходящих волн (c). Другим фактором, вносящим свой вклад в улучшение отображения от волн-спутников — скоростные аномалии и рассеяние под морским дном. Приемник в (b) в реальности расположен дальше от аномалий морского дна, чем приемник в (a). Третьим фактором является то, что волны-спутники (b) распространяются ближе к вертикали, чем однократные волны (a). (c) 2007 EAGE" Ключевые слова: break, поверхность море, показанный, ожидаться, обработка, data, расстояние, узел рисунок, метод, seg, чувствительный, хороший, акватория, иметься, отклонение, буксировать, изображение, уровень, препятствие, расположенный, использовать, использование, технология, цель, рисунок, eage, отражать, записанный, threadgold, однократный, изображение полученный, проблема, зеркальный, освещение, obs, pica, seg annual, скорость, затрата, приемник, традиционный изображение, задача данный, морской дно, нисходящий, изображение дать, подавление, получить, storegga, суммирование кирхгофа, ноябрь, granger, узел obs, волна, преимущество, кос, показать, западный африка, причина, волна-спутник, северный, приёмник, модель, требовать, сейсмический, возбуждение, annual meeting, полученный, построение, однократный волна, влиять волна-спутник, общий, cggveritas, дно, поверхность, океанический, obc, традиционный, морской, дать obs, малый, волна спутник, водный слой, источник, улучшение, море, laws, sanders, малоглубинный, влияние, гидрофон, статья, геометрия, западный, break ноябрь, коса, зеркальный изображение, восходящий волна, записывать, вода, набор, angola, ronen, глубина, manin, линия возбуждение, построение изображение, технический, восходящий, водный, африка, технический статья, подходящий, meeting, wats, отражение, узел, записать, акватория норвегия, съёмка, birmingham, давать, отображение, отметить, white, вызвать, нисходящий волна, ограничение, восходящий однократный, интервал, annual, спутник, дать, линия, миграция, зеркальный отображение