Description:

"First Break том 26, Июнь 2008. Техническая статья Влияние предобработки на сейсмический снос во временной области: исследования Северного моря. Effects of pre-processing on reverse time migration: a North Sea study Ian F. Jones*" Введение Резюме Почти вся традиционная предобработка задумана, имея в виду распространение волны в одном направлении. Если мы учтем существование волн, возникающих при двустороннем распространении, то необходимо пересмотреть многие предположения, лежащие в основе поведения приращения времени, которые подразумеваются в некоторых методиках предобработки. Используя 2D синтетические данные, мы продемонструируем, что поведением приращения времени для прихода отражений внутри толщи от вертикальной неоднородности и границы слоя, т.е. double bounce (далее DB) (класса волн, распространяющихся туда и обратно) можно пренебречь с помощью предобработки, направленной на подавление волн, проявляющих аномальное поведение приращения времени. Эти наблюдения представляют интерес, поскольку теперь мы начинаем применять схемы двусторонней миграции для отображения сложных структур. Однако если мы продолжаем использовать традиционные методики предобработки, мы рискуем убрать те волны, которые хотим отобразить. Наблюдения, сделанные на основе синтетических модельных данных, в данной работе распространяются на реальные примеры с Северного моря, где в центральном грабене имеются соляные диапировые крутопадающие купола протыкания, которые являются хорошими кандидатами на образование DB отражений и изображение которых можно получать, используя сейсмический снос во временной области. Традиционных этапов предобработки на вступления DB. Скорость и рентабельность современных компьютерных систем теперь позволяют внедрять все больше общих алгоритмических решений волнового уравнения (Whitmore, 1983; Baysal et al., 1983; McMechan, 1984; Bednar et al., 2003; Yoon et al., 2003; Shan & Biondi, 2004; Zhou et al., 2006; Zhang et al., 2006). Ограничение на распространение в одном направлении может быть снято, а данные могут быть мигрированы с учетом преимущества более сложных путей распространения, таких как лучи рефрагированных волн, вступления волн, которые претерпевают отражение внутри толщи от вертикальной неоднородности и границы слоя и, потенциально, кратных (Mittet, 2006). Однако для того чтобы воспользоваться преимуществами этих улучшенных алгоритмов, мы должны убедиться в том, что мы, никоим образом, не жертвуем качеством входных данных в алгоритм миграции. А именно, в данной работе мы обращаемся к поведению приращения времени волн DB (Hawkins et al., 1995; Bermtsas et al., 1997; Cavalca & Lailly, 2005), и отмечаем, сколько традиционных алгоритмов предобработки могут повредить этим вступлениям, что сделает любую последующую высококачественную миграцию поверхностной. Начнем наш анализ с обзора выводов предыдущих работ с синтетическими данными (Jones, 2008, готовится в печать), где обсуждалось поведение приращения времени рефрагированных волн (Hale et al., 1992) и простых DB (которые также некоторые авторы называют призматическими волнами). Для более удобной демонстрации, прежде всего мы будем использовать пакет трассирования лучей, с помощью которого мы сможем моделировать отдельные избранные вступления, а позже создадим более сложные синтетические данные с использованием пакета конечных разностей в теории упругости (FD). Приводятся некоторые краткие детали этих пакетов. После изучения поведения приращения времени для простых моделей, мы перейдем к модели, представляющей собой сложную структуру соляного купола в Северном море (Davison et al., 2000; Thomson, 2004; Farmer et al., 2006). Мы продемонстрируем эффект различных методик предобработки на примере этих данных. Прогоним эти данные через миграцию с использованием алгоритма 2D сейсмического сноса (RTM), который способен отобразить DB. Затем мы распространим этот анализ и демонстрацию синтетических данных 2D на реальные данные, на которых мы видим схожие классы осей синфазности и такое же ослабление DB, как показано на синтетических тестах. Программа работы Используя систему моделирования 2D на основе рабочей станции, мы генерируем данные синтетические ОСТ для контроля при идентификации различных типов вступлений. Начальное построение данных и анализ были выполнены для простой геометрии, а затем было произведено повторное моделирование для сложной модели соляного диапира в Северном море (шаг дискретизации 2 мс, пиковая частота-35 ГЦ, интервал между ПВ 50 м, интервал между ОСТ 6.25 м, 6 км максимальное удаление). Затем мы построили более реалистичную сейсмограмму ОПВ на основе упругого метода FD для сложной модели соляного диапира в Северном море. Эти смоделированные данные включали условие затухания на поглощающей границе, использовалась та же модель вертикальной интервальной скорости, как и в модели трассирования лучей для данных 1 мс (передискретизированных на 4 мс для обработки), и пиковая частота -17 Гц. В данной работе мы использовали поглощающую поверхность; таким образом, данные FD не содержат кратных волн от свободной границы (тогда как данные трассирования лучей содержат). В явной форме код 2D 3D распространения упругой волны имеет 4-ый порядок точности в пространстве и 2-ой порядок точности во времени, и основан на упруго-динамической формулировке волнового уравнения на смещенной сетке (Madariaga, 1976; Vineux, 1986; Levander, 1988; Larsen & Gneger, 1998). Мы выполнили предобработку данных FD с помощью потоков традиционной обработки, которые, скорее всего, повредят волнам DB, включая этапы: * ION GX Technology EAME, 180 High Street, Egham, Surrey TW20 9DY, UK. E-mail: ian.jones@iongeo.com. 2008 EAGE www.firstbreak.org Техническая статья First Break том 26, Июнь 2008 Тау-пи мьютинг шума обратного рассеяния Подавление кратных с помощью преобразования Радона Подавление кратных со смещенной вершиной в области ОСТ (ASMA) После каждого потока предобработки, мы применили 2D RTM и проверили сохранение вступлений DB (призматических волн) в получаемых изображениях. Во всех случаях прямые вступления были подавлены в данных, которые были введены в процедуру RTM. Моделирование Мы начинаем работу с просмотра трех простых сценариев: Простой прямоугольный рефлектор Косоугольный рефлектор (непересекающиеся лучи) Косоугольный рефлектор (пересекающиеся лучи) С использованием этой схемы, для геометрии с тупыми углами не наблюдается вступлений DB: нам бы потребовалось крайне большие удаления и большие времена прихода. Эти три сценария показаны на Рисунке 1. Ясно, что поведение приращения времени не удовлетворяет тому, что мы ожидаем увидеть для траектории нормального луча, что можно отмигрировать с использованием алгоритма с пробегом в одну сторону, но более близко к тем осям синфазности, которые получаются в результате энергии рассеяния или дифрагированных кратных. Мы знаем, что для простых цилиндрических моделей квази-lD все соосно зарегистрированные оси в сейсмограмме ОСТ будут проявляться с вершиной на нулевом удалении. Именно этим наблюдением руководствуются при построении различных методов подавления кратных и оно оправдывает мьютинг в таупи области в целях подавления энергии обратного рассеяния. Теперь посмотрим на полный набор синтетических данных, сгенерированный вдоль 2D плоскости гребня складки 3D модели, которая соответствует примеру с Северного моря, и продемонстрируем эффекты различных методик предобработки на примере этих данных. Для геометрии на Рисунке 2 у нас имеется: Однократное DB отражение от плоско-залегающего участка отражающей границы Однократное DB отражение от наклонной части этой отражающей границы Непересекающиеся лучи DB, которые включают траектории распространения по плоскому и наклонному участкам отражающей границы Пересекающиеся лучи DB, которые включают траектории распространения по плоскому и наклонному участкам отражающей границы (которые не показаны, чтобы избежать хаоса) Рисунок 1 В каждом примере горизонты модели показаны зеленым, а стрелки указывают направление распространения примерных траекторий лучей. Получаемая сейсмограмма ОСТ показана под каждой рамкой. (a) Время пробега до отражающей границы справа постоянно с удалением: т.е. нет кинематического сдвига. (b) острый угол, нет пересекающихся лучей. Вступления имеются только на ближних удалениях и время прихода уменьшается с удалением. (c) острый угол, пересечение лучей. Вступления присутствуют на большинстве удалений и времена прихода увеличиваются с удалениями. 74 www.firstbreak.org Рисунок 2 (a) Изображение нескольких негустых систем лучей показано совместно с моделью интервальных скоростей. Скорость в осадках меняется в диапазоне от 1900 м с-1 до 2200 м с-1, присутствуют некоторые волны, возникающие в результате импеданс-контраста на малоглубинном участке. Отсутствие большого градиента в осадках препятствует образованию рефрагированных волн, хотя большой градиент скорости уплотнения под верхней частью Balder и кровлей мела дают рефракцию. Скорость в соли (зеленым) равна 4500 м с-1 и скорость в меле варьирует между 5500 м с-1 и 6000 м с-1. (b) Единичная сейсмограмма ОСТ для положения поверхности на 8 км. Рисунок 3 (a) Глубинная скоростная модель, указаны основные горизонты. (b) Предварительный разрез данных FD. Прямые волны были подвергнуты мьютингу. Траектории лучей, которые проходят в соли с внутренним отражением на крутой стенке соли и вторичное DB вне соли от плоской или крутопадающей границы (которые здесь не рассматриваются, поскольку имеют крайне низкую амплитуду из-за коэффициентов прохождения в стенке) Ключевые слова: break, ось, ост, мьютинг, трассирование луч, удаление, показанный, соляной, синфазность, видеть, реальный, jones, подавленный, seg, mittet, синтетический, соляной толща, выполненный, shin, проявляться, иметься, hawkins, максимальный удаление, соль, приращение, свободный, изображение, сместить вершина, данный, похожий, использовать, распространение, рассеяние, использование, предобработка, купол, рисунок, eage, образ, успешный проект, отмечать, сейсмограмма ост, кратное, однократный, борт, вершина, проблема, траектория, wave, скорость, анализ, область, синтетический дать, упругий, эффект, geophysics, сейсмограмма, рассматриваться, firstbreak, соляный, подавление, abstracts, пробег, разработанный, тау-пи мьютинг, firstbreak org, сложный, входной дать, порядок точность, введенный, волна, кратный, показать, вертикальный, смещенный максимум, разрез, входной, северный, отражающий, результат, модель, baysal, levander, полученный, построение, толща, трассирование, asma, июнь, edge, yoon, вертикальный неоднородность, использование модель, слой, шум, подавление кратное, сместить, db, исходный, традиционный, появляться, направление, поведение приращение, область ост, море, распространение волна, bloor, слить, присутствовать, моделирование, основа, srme, знать, lines, migration, ось синфазность, статья, геометрия, madariaga, проект, обратный рассеяние, org, алгоритм миграция, смещенный вершина, технический, использование входной, построение изображение, энергия, технический статья, модель соль, тау-пи, rtm, отражение, подавить, fd, схема, mcmechan, davison, рисунок показать, распространяться, zhang, поведение, обратный, вступление, июнь рисунок, time, hale, продемонстрировать эффект, break июнь, простой, северный море, дать, алгоритм, луч, миграция, reverse