Description:

"Размышления о 3D сейсморазведке Reflections on 3D seismic Ингебрет Гаусланд (Ingebret Gausland*)" В далеком 1970 году во время первой морской съемки 3D параметры полевых работ и этапы обработки подбирались на основе теории сигнала и использования физических параметров. Необходимость в работе с большими объемами данных и более высокой скорости их обработки привела к новой технике проведения работ, которая не является лишь продолжением первоначальной методики. Ее внедрение позволило достичь весьма значительных результатов, причем за много меньшее время. Также с развитием технологии улучшались результаты бурения, однако не так быстро, как ожидалось. В действительности информация по ряду скважин не подтверждала геологических прогнозов. Причиной тому помимо основной обработки данных является множество других факторов. Вследствие этих ошибок производство никогда не возвращалось к полному обзору технологий, имевших место до современной обработки данных. На протяжении нескольких лет обработка сейсмических данных развивались за пределами первоначальных физических основ и теперь это больше искусство, чем наука. В частности пример тому - некоторые типы фундаментальной обработки, использовавшиеся в 3D сейсмической съемке. Сейсмическая съемка полностью зависит от теоремы отсчетов для данных измерений и обработки. Для каждой съемки очень важно определить шаг линии наблюдения в соответствии с необходимыми физическими законами. Но даже сейчас многие геофизики-обработчики продолжают заниматься своим делом, нарушая теорему отсчетов при процедуре бинирования. В данной статье будут обсуждаться два из наиболее важных этапов обработки используемых на 3D данных: суммирование и бинирование. Автор исследует технологию суммирования, детально рассматривая ее в статье First Break под названием The stacking response: what happened to offset? (Gausland, I., 2004). В данной статье основные выводы о 3D съемках будут повторены, но акцент теперь сместится на бинирование и влияние, которое оно оказывает на качество данных 3D сейсмики. Суммирование и отклик в суммарном разрезе Процесс суммирования является очень сильным FK-фильтром и оказывает существенное влияние на окончательный результат обработки данных. Число факторов, которые будут влиять на результат суммирования очень велико. Часть из них была рассмотрена в моей предыдущей статье. Однако я ошибался, когда подчеркивал важность статических поправок. Это было серьезным упущением, которое я хотел бы исправить. Статические временные сдвиги будут результатом многих аномалий, изменяющих как свою величину, так и расположение. Влияние такой статической аномалии будет заключаться в том, что суммирование будет менее эффективной фильтрацией по волновым числам. Кроме того, при таких условиях ухудшается подавление кратных волн. Статические поправки стали использоваться при обработке данных не только наземной сейсмики, но и данных, полученных при морской съемке на Дельте Миссисипи и западных регионах Шетланда. В вышеприведенном примере я постарался показать важность правильных статических поправок для результата суммирования всех типов сейсмических данных. Надеюсь, что это поможет геофизикам-обработчикам и интерпретаторам более внимательно относиться к такому важному аспекту обработки сейсмических данных. Книга Static Corrections for Seismic Reflection Surveys, написанная Майком Коксом (Mike Cox), опубликованная SEG (Cox, M., 1999), содержит исчерпывающую информацию о всех аспектах статических поправок в отношении их воздействия на суммирование. Данная книга рекомендуется для более полного изучения этой важной темы. Как обсуждалось в моей статье за январь 2004 года, кроме статических поправок, еще целый ряд факторов влияет на качество суммированных 3D данных. Для полноты изложения наиболее важные из них будут здесь перечислены: Дисбаланс 3D сейсмических данных Так как процесс суммирования является очень сильным FK фильтром, то при его выполнении пространственные фильтрационные эффекты будут наблюдаться только в "направлении суммирования". Направление, обратное суммированию, не будет обладать пространственно фильтрационными эффектами. Кроме того, данные по направлению кросслайна подвержены сильному аляйсингу, устранить который можно, выбрав другое направление измерения. Такой дисбаланс пространственной фильтрации может объяснить большинство различий, наблюдаемых в направлении инлайна и кросслайна. Статья, рассматривающая эти аспекты, была представлена в 1995 году на Ежегодной конференции SEG в Хьюстоне (Arbi, N. et al., 1995). Точечная линия на Рисунке 1 показывает отклик в суммарном разрезе, полученный широкой расстановкой длиной в 4800м. Это обсуждалось в моей предыдущей статье. Зеленая линия показывает тот же отклик, но теперь там присутствуют статические аномалии с временным сдвигом 10 мс, находящиеся на наиболее удаленных 1200м установки. Во втором случае отклик в суммарном разрезе стал более открытым, и его краевые части испытывают большие флуктуации, чем при правильном суммировании. Если аномалия поменяет свое месторасположение внутри расстановки, то вид отклика также изменится. Низкочастотная фильтрация данных перед суммированием и миграцией позволяет уравновесить действия суммирования данных по инлайнам и кросслайнам. Причина этого может быть объяснена удалением всех компонентов сигнала, которые могут вызвать неоднозначность частотного состава колебания, восстанавливаемого по дискретным данным при суммировании в направлении кросслайна, в случае, когда запись данных велась по инлайнам. Следовательно, реальная разница между направлением по простиранию наблюдений и вкрест им исчезает. Даже если большая часть расширенной обработки данных выполняется до суммирования, суммирование трасс на одной из стадий обработки все же будет представлять собой накопление, и поэтому необходима огромная осторожность, дабы избежать фильтрации по волновым числам в направлении кросслайна. Мониторинг Повторяющиеся 3D съемка часто используются для мониторинга резервуара и планирования разработки существующего месторождения. Анализируя небольшие изменения во времени и в амплитуде 3D наблюдений, записанных через заданный промежуток времени, можно обнаруживать изменение в составе флюида, вызванное эксплуатацией месторождения. В том или ином виде суммирование применяется к данным перед тем, как они будут подвергнуты анализу. Из-за временного сдвига, свойственного суммированию, результат может быть более чувствителен к ошибкам в скоростях суммирования, чем к реальным изменениям в рассматриваемом резервуаре. Выбор скоростей суммирования, следовательно, является необычайно важным при обработке данных мониторинга. Различные 3D съемки подвергаются нормализации перед анализом разностей, но эта процедура не улучшает разрешения, требуемого для правильного анализа данных мониторинга. Дальнейшее изучение этого направления необходимо производить для того, чтобы выявить все Рисунок 2 Принцип определения шага между линиями в 3D съемке. Расположение источника и приемника для дальнейшего использования этой информации в схеме миграции по Кирхгофу. Необходимость в более гибкой схеме миграции привела к использованию бинирования, как важнейшей части 3D съемок. Большинство съемок 3D разработано в соответствии со специальной геометрией, когда расстояние между линиями рассчитывается по правилу, указанному на рисунке 2. Из сведений о месте съемки, максимальной глубины, скорости распространения и требуемой частоты по приведенной формуле определяется расстояние между линиями (размер бина). Этот факт следует из теоремы отсчетов, которая требует, чтобы дискретизация записи осуществлялась таким образом, чтобы на один период максимальной частоты попадало, по крайней мере, два отсчета. После проведения измерения одним из первых шагов обработки является процесс бинирования. Он заключается в разбиении площади съемки на "бины" или прямоугольники, одна из сторон которых будет равна расстоянию между линиями наблюдения. Каждый пункт приема (или, в зависимости от выбранной геометрии, общая глубинная точка) приписывается к потенциалу повторяющихся съемок 3D для использования их центру бина, в который она попадает независимо от своего результата при мониторинге. Азимутальные эффекты появляются в результате изменения существенного шума в запись. По некоторым причинам геологических условий на заданном уровне учет этих эффектов является важной частью обработки данных современной сейсмики. Однако, возможный эффект суммирования в большинстве случаев выпадает из обсуждения. Пространственный дисбаланс, вызванный суммированием "лишь в одном направлении", может быть причиной азимутальных различий, часто наблюдаемых в сейсмических 3D данных. Эффект накопления и связанные с ним временные сдвиги хорошо известны многим геофизикам, но почему-то этот эффект фильтрации по волновым числам не так хорошо определяется теми, кто работает с сейсмических данных. Из вышесказанного должно быть понятно, что суммирование оказывает существенное влияние на качество 3D данных, поэтому я надеюсь, что геофизики приложат больше усилий для изучения влияния суммирования на конечный результат. Бинирование В данном разделе рассматривается процесс бинирования: технологии, получившей популярность почти сразу после внедрения 3D сейсморазведки. Обработка данных или другие пользователи не считают звон в данных чем-то, о чем нужно беспокоиться. Рисунок 3 Эффект бинирования в случае, когда дл... Ключевые слова: фильтрация волновой, разрез, кросслайна, тип, количество, съемка, технология, когерентный, шум, данный, бинирование, теорема, ноябрь, временной сдвиг, запись, анализ, сейсмик, большинство, тщательный изучение, многий, дисбаланс, вывод, фильтрационный эффект, информация, кросслайны, морской съемка, ось, вид, статический аномалия, фактор, статический, наклонный ось, суммарный, выбор, влияние, трасса, инлайны, пример, параметр, внутри, работа, миграция, расстояние, следовательно, важность, изучение, случай, число, хороший, суммарный разрез, обработка сейсмический, геометрия, окончательный, правильный, разработка, дискретизация, физический, использование бинирование, тип сейсмический, направление, связанный, наблюдение, центр бина, значительный, проблема, бин, сигнал, действительность, процесс, геофизик, изменение, морской съёмка, резервуар, аномалия, теорема отсчёт, геологический, эффект, поправка, этап, год, время, фильтрация, биновый, бурение, волновая число, отсчёт, статья, наклонный, съёмка, волна, направление кросслайн, скорость, технический статья, морская съёмка, причина, мониторинг, линия, отклик, интерполяция, часть, бина, первый морская съёмка, морской, должный, звон, результат, месторождение, образ, процедура, использование, частота, точка, длина, соответствие, шаг, статический поправка, данный статья, бинов, сильный, обработка, качество, когерентный шум, распределение, рисунок, измерение, ожидаться, расположение, аспект, факт, реальный, результат суммирование, проведение, суммирование, временной, существенный, сейсмический, сдвиг, волновой, максимальный, существенный влияние, теорема отсчет, центр, центр бин, технический, внутри бин, синфазность