Description:

"Новый вариант сейсмотомографической инверсии Tomographic inversion of common image gathers Флавио Аккайно (Flavio Accaino)1*, Гуалтьеро Бом (Gualtiero Bohm)1 и Умберта Тинивелла (Umberta Tinivella)1". Интерпретация данных сейсморазведки МОВ в сложных геологических условиях требует хорошего сеймического анализа в отдельных точках. С другой стороны, при этом для получения окончательного разреза миграцию изображения, которое можно получить только если поле проводится многократно, поэтому авторами известны скорости с высокой точностью. При наличии изменений скорости по латерали для установления истинных глубин и геометрии структур необходима глубинная миграция до суммирования по ОГТ (pre-stack depth migration, PSDM). Скорости, используемые при суммировании по ОГТ не подходят для этого шага обработки, поскольку они рассчитываются для каждого положения ОГТ в рамках модели с горизонтальными границами и постоянными скоростями (Yilmaz, 2001). Чтобы избежать этой проблемы, нужно использовать более тщательный подход к анализу скоростей, такой как томографическая инверсия. Томограмма скоростей обычно применяется для расчета времен прихода при осуществлении PSDM. Удовлетворительные результаты разработана процедура обновления скоростной модели путем томографической инверсии отдельных отражений, требующая лишь однократной миграции для каждого слоя. Задача состоит в том, чтобы добиться горизонтального положения выделенных отражений на всех томограммах. В этой работе представлена идея метода и несколько примеров обработки модельных и полевых данных. Идея метода В рамках метода глубинная миграция и томографический алгоритм во временной области используются для определения, с помощью итераций или снятия слоев, миграции дают возможность оценить достоверность поля скоростей и получения удовлетворительных скоростей. Если поле скоростей верно, то отражения на результирующих разрезах до глубинной миграции имеют горизонтальные оси синфазности. В частности, если скорости завышены, то оси погружаются с удалением от ПВ, а если занижены - то поднимаются. За 10 лет предпринято много усилий, чтобы более точно определять поле скоростей, используя результаты PSDM. Как показано в (Lafond and Levander, 1993), глубинного разреза. Вначале проводится PSDM при постоянной скорости. Значение скорости определяется по результатом стандартного анализа при суммировании по ОГТ. После миграции на томограммах выбираются первые отражения как функции удаления от ПВ (рис. 1, вверху). Далее, по методу наименьших квадратов, в предположении гиперболической формы осей синфазности на всех томограммах, производится экстраполяция значений для нулевых удалений - начальных глубин (рис. 1, внизу). Миграция до суммирования по ОГТ дает многочисленные желтая линия). Таким образом, начальное приближение данных, по которым можно определить поправки в скорости. Их, в свою очередь, можно использовать для улучшения фокусировки отражающих горизонтов. Этот метод основан на алгоритме Кирхгоффа - алгоритме снятия слоев с геометрическим прослеживанием лучей в неоднородной среде. Таким образом, происходит итерационное уточнение скоростной модели и глубины отражающей границы получается интерполяцией данных по глубинам для нулевых удалений. Перед началом инверсии для каждой трассы рассчитываются опорные времена на расстоянии от ПВ, соответствующем истинному (опорное время - время пробега по лучу с точками отражения на выбранных глубинах, приведенных к нулевому расстоянию от ПВ - локализация отражающих горизонтов по глубине. Анализ опорных глубинах; см рис. 1, в середине). Если скоростная когерентности разрезов используется для обновления скоростной модели при негоризонтальных отражающих границах (Liu, 1995). Эта процедура имеет те же ограничения, что и анализ скоростей для суммирования по ОГТ, поскольку считается, что скорости постоянны вдоль профиля. В работе (Kosloff et al., 1996) скорости и глубины определяются по томограммам общих точек отражения (ОТО; common reflecting point, CRP) мигрированного разреза. Этот метод основан на модели, использованной при миграции, верна, опорные глубины совпадут на всех трассах всех томограмм. Если же модель неверна, то время пробега по лучам с точками отражения на нулевом расстоянии от ПВ (далее - начальное время; рис. 1, в середине) отличается от опорного (рис. 1, внизу). Определив опорные времена, можно начинать инверсию. На первом шаге предполагается, что принципе томографии, связывающем изменения времени расхождение опорных и начальных времен связано пробега по лучу с изменениями медленностей и глубин. Принцип томографии используется для преобразования ошибок в глубинах мигрированных ОТО в разность времен по паре лучей ОТО, то есть используется обычная томография во временной области. Преимущество этого метода состоит в том, что мигрированные разрезы используются целиком, а не для только с ошибками определения скорости. Скорости меняют (допуская в пределах данной томограммы изменения и по латерали), пока опорные и начальные времена не совпадут для всех лучей. Разумеется, инверсия проводится с одновременным учетом отражений на всех томограммах. 1 Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale-OGS-Borgo Grotta Gigante 42 c Sgonico (TS) 34010, Italy * Corresponding author. E-mail: faccaino@ogs.trieste.it Метод снятия слоев Миграция Томография разреза для 1-й границы Миграция Томография разреза для 2-й границы Миграция Томография разреза для 3-й границы Инверсия для второй отражающей границы начинается с миграции с учетом полученного поля скоростей в первом слое и постоянной скорости во втором. Далее для оценки скоростей и геометрии второго слоя применяется описанная выше процедура. Отметим, что скорости и глубины получаются по методу снятия слоев, то есть параметры (как скорости, так и глубины) верхних слоев в ходе итерационного процесса считаются известными. Блок-схема процедуры инверсии приведена на рис. 2. Модельные примеры Процедура инверсии испытана на модельных примерах, представляющих области со сложным строением и латеральными изменениями скоростей. Миграции выполнялись в системе Seismic Unix (Cohen and Stockwell, 2001). В обоих примерах моделировались морские работы со 135 положениями ПВ и с косой длиной 3000 м с 61 приемником. Шаг ПВ и шаг ПП были по 50 м. Объем данных, подвергнутых инверсии составил 8235 отсчетов времени на каждое отражение. Инверсия Обновление поля скоростей Обновление глубин источников при нулевом удалении Итоговая модель Выделение отражений на полевой записи Расчет опорных времен пробега Прослеживание лучей В первом примере рассмотрена простая модель с двумя наклонными отражающими границами и однородными слоями (рис. 3). Процедуру инверсии применили ко второму отражающему горизонту, считая параметры первого слоя известными, например из предыдущего шага инверсии. При миграции использована скоростная модель с постоянной скоростью во втором слое (2.7 км/с) и во всем интервале глубин модели (вторая отражающая граница при миграции не учитывалась). На рис. 3 внизу показан результат инверсии; глубина второй границы (красный пунктир) соответствует истинной (белая линия). Во втором примере рассмотрена модель с горизонтальным градиентом (изменение на 0.4 км/с на перед началом инверсии протяжении 5 км) во втором слое (рис. 4). На рис. 4 внизу показаны результаты инверсии; отметим хорошее согласование глубины второй границы по результатам инверсии (красный пунктир) и ее истинной глубины (белая линия). Для полноты эксперимента скорость оценили также по когерентности томограмм. Для этого применена процедура, детально описанная в (Liu, 1995), реализованная в системе Seismic Unix. Максимальная ошибка по глубине алгоритма авторов составила 1.5 км/с, а по алгоритму Лю - 3.7 км/с (рис. 5). Следует отметить, что в алгоритме авторов для инверсии по каждому слою нужна лишь однократная миграция. Полевой пример Процедуру инверсии применили для определения поля скоростей по данным многоканальной сейсморазведки, полученным на Антарктическом полуострове, где обнаружено присутствие газогидратов и газа по известным горизонтам Bottom Simulating Reflector (BSR) и Base of the free Gas Reflector (BGR), см. (Tinivella and Accaino, 2000). В этом случае имеются сильные изменения скоростей по латерали, связанные изменением фазового состояния газа и сложной геометрией аккреционной призмы. Скоростная модель определялась по алгоритму Cat3D, разработанному авторами в OGS. Истинная модель Г Л У 1.5 км/с Расстояние, км Ключевые слова: постоянный, технический статья, lafond, скоростной, расстояние, использовать, газогидрат, depth, break март, получить, итерация, анализ, break, истинный глубина, результат, marine, статья, полевой запись, миграция, обновление, глубинный миграция, eage, горизонтальный, положение, геометрия, вверху, итоговый, полевой, ин км, латераль, начальный, уб ин, нулевой расстояние, итерационный, параметр, газ, seismic, модельный, красный, liu, нулевой, расстояние пв-пп, определение, расчёт, geophysics, луч, постоянный скорость, линия, огт, использоваться, мигрировать, отражать, опорный, связанный, томографический инверсия, ин, суммирование, поле скорость, однократный миграция, exploration, сложный, суммирование огт, томограмма, томография, км км, км, лучить, const, пунктир, пв, алгоритм, дать, kosloff, снятие слой, шаг, глубинный, сложный геометрия, запись, скорость, уб, точка, проводиться, изменение, середина, скоростной модель, bsr, метод, март, определяться, лю, белый, технический, удаление, высокий, отражение, инверсия, истинный, горизонт, анализ скорость, series, поле, разрез, расчет модельный, глубина, гл, томографический, psdm, гл уб, известный, когерентность, изменение скорость, слой, пробег, сопоставление, модель, отражающий, показать, описать, скорость использовать, снятие, процедура