Способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке (варианты)

 

Использование: в сейсмической разведке, при поиске полезных ископаемых. Сущность: суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс. Осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок. При этом из равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают фиксированные группы (базы) и для каждого источника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, принятых приемниками на соответствующих ближайших фиксированных базах. Выбирают также фиксированные базы источников и для каждого приемника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, возбужденных источниками на соответствующих фиксированных базах. При указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, принадлежащие двум разным фиксированным базам суммирования, разнесенным вдоль профиля. На временных сейсмических разрезах выделяют поверхностные аномалии по признаку совпадения искажений времен отражений на временных сейсмических разрезах, относящихся к разным фиксированным базам суммирования. Определяют границы аномалий и величину временных сдвигов времен прихода отраженных волн в пределах аномалии относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точками вне аномальных участков. Эти временные сдвиги, осредняемые по совокупности полученных временных сейсмических разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные. Технический результат: повышение надежности выявления поверхностных аномалий различной протяженности за счет поверхностно-согласованного суммирования данных сейсморазведки способом ОГТ. 4 с.п. ф-лы, 12 ил.

Заявленный способ (варианты) относится к средствам и способам, используемым при сейсмической разведке, в том числе, полезных ископаемых, посредством которых выявляются и учитываются поверхностные аномалии, поскольку они могут завуалировать полезные данные о глубинных неоднородностях. Заявленный способ (варианты) относится к так называемому сейсмическому методу ОГТ (общих глубинных точек) в двумерной или трехмерной модификациях. Выявленные поверхностные аномалии учитываются при формировании разрезов и кубов суммарных трасс путем определения и ввода статических поправок, устраняющих временные сдвиги, вызванные этими поверхностными аномалиями.

При обработке данных сейсморазведки по способу общих глубинных точек (ОГТ) в заявленных вариантах способа формируют и анализируют поверхностно-согласованные временные сейсмические разрезы, полученные по общим точкам возбуждения (ОТВ) и общим точкам приема (ОТП) двух модификаций: с фиксированием баз суммирования и с фиксированием диапазонов удалений между источниками колебаний и приемником. Подобный временной сейсмический разрез представляет последовательность суммарных трасс, полученных путем суммирования сигналов, зарегистрированных при возбуждении колебаний в одном пункте (источнике) (ОТВ) разными приемниками или в одном пункте приема (приемнике) при возбуждении колебаний различными источниками (ОТП). При трехмерных системах наблюдений (3D) формируют и анализируют так называемые кубы суммарных трасс ОТВ, ОТП аналогично двумерным разрезам.

Предшествующий уровень техники Известен способ выявления поверхностных аномалий по частичнократным временным разрезам, описанный в патенте US 3940734, G 01 V 1/12 [1]. Сущность известного способа заключается в выявлении неучтенных поверхностных аномалий по частичнократным временным разрезам ОГТ. При наличии таких аномалий времена отражений на трассах, просуммированных по разным подборкам источников и приемников для одних и тех же ОГТ, должны различаться. Знакопеременные различия времен на частичнократных разрезах ОГТ в разных диапазонах удалений могут служить признаком поверхностных аномалий. Однако определение величины поправок, компенсирующих выявленные аномалии, в этом способе не предусматривается.

До настоящего времени надежных способов определения статических поправок, учитывающих выявленные достаточно протяженные, средне- и длиннопериодные поверхностные аномалии, не разработано. Это связано во многом с неопределенностью оценок, возрастающей с увеличением пространственных длин волн при сейсморазведке (Wiggins R.A: et al., 1976, Residual static analysis as a general linear inverse problem / Geophysics, v.41, p.922-938) [5]. Для исключения неопределенности этого рода необходимо привлечение дополнительных данных. Поэтому многочисленные автоматические способы коррекции статических поправок, работающие с сигналами отражений, в которых введение этих дополнительных данных не предусматривается, надежно определяют, как правило, лишь короткопериодные составляющие.

Известны способы использования поверхностно-согласованных временных сейсмических разрезов для определения статических поправок, предполагающие суммирование трасс с общей позицией источника колебаний или приемника (Disher D. A. and Naquin P.J., 1970, Statistical automatic statics analysis / Geophysics, v. 35, p. 574-585 [2] ; SU 369527 G 01 V 1/28 12.04.1973 [3], US 3681749, G 01 V 1/28, 01.08.1972 [4]). Подобное суммирование трасс обеспечивает сжатие информации и повышение отношения сигнал/помеха, что облегчает анализ данных геофизиком. Однако описанные способы касаются определения, главным образом, короткопериодных компонент, т.е. поверхностных аномалий небольшой протяженности.

Раскрытие технической сущности Для учета протяженных поверхностных аномалий требуется интерактивный анализ и интерпретация временных разрезов разного вида геофизиком с привлечением дополнительных данных о верхней части разреза и об отражающих границах, что и предусматривается в предлагаемых способах.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности повышения надежности выявления поверхностных аномалий различной протяженности за счет поверхностно-согласованного суммирования данных сейсморазведки способом ОГТ, т.е. суммирования с закреплением позиций источника или приемника, осуществляемого с фиксированием баз суммирования - групп источников или приемников или в разных диапазонах удалений, что обеспечивает просвечивание неоднордностей с разных точек, под разными углами, при этом формируются временные сейсмические разрезы при двумерных (2D) или кубы суммарных трасс при трехмерных (3D) сейсмических наблюдениях. Заявленные способы обеспечивают определение аномалий по принципу поверхностной согласованности: аномалии, которые наблюдаются при этом в одних и тех же точках приема или возбуждения и расходятся при совмещении разрезов по общим глубинным точкам, могут быть отнесены к статическим и устранены с помощью остаточных статических поправок. Заявленный способ (варианты) обеспечивает по сравнению с известными способами повышение достоверности выявления и учета поверхностных аномалий разной протяженности при проведении сейсморазведки с ОГТ.

Технический результат достигается тем, что способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям по первому варианту заключается в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок, при этом из равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают фиксированные группы (базы) и для каждого источника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, принятых приемниками на соответствующих ближайших фиксированных базах, выбирают также фиксированные базы источников и для каждого приемника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, возбужденных источниками на соответствующих фиксированных базах, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, принадлежащие двум разным фиксированным базам суммирования, разнесенным вдоль профиля, на временных сейсмических разрезах выделяют поверхностные аномалии по признаку совпадения искажений времен отражений на временных сейсмических разрезах, относящихся к разным фиксированным базам суммирования, определяют границы аномалий и величину временных сдвигов времен прихода отраженных волн в пределах аномалии относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точками вне аномальных участков, и эти временные сдвиги, осредняемые по совокупности полученных временных сейсмических разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

Технический результат достигается также тем, что способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям по второму варианту заключается в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок, при этом для равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают несколько фиксированных диапазонов удалений до источников колебаний и суммируют для каждого приемника колебания, возбужденные источниками раздельно в каждом из диапазонов удалений, также суммируют для каждого источника колебания, полученные приемниками, расположенными в выбранных диапазонах удалений от источников, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, относящиеся к разным фиксированным диапазонам удалений, сравнивают полученные временные сейсмические разрезы по шкале поверхностных позиций - точкам расположения источников и приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек, выделяют аномалии, совпадающие по поверхностным позициям и не совпадающие по глубинным точкам, определяют границы выделенных участков аномалии или аномалий и величину временных сдвигов по величине опережения или запаздывания колебаний на временных разрезах относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков при сопоставлении временных сейсмических разрезов по глубинным позициям (ОГТ), и эти временные сдвиги, осредняемые по совокупности указанных разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

Технический результат достигается также тем, что способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям по третьему варианту заключается в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных сейсмических разрезов путем ввода статических поправок, при этом для равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают несколько фиксированных диапазонов удалений до источников колебаний и суммируют для каждого приемника колебания, возбужденные источниками раздельно в каждом из диапазонов, также суммируют для каждого источника колебания, полученные приемниками, расположенными в выбранных диапазонах удалений от источников, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, относящиеся к разным фиксированным диапазонам удалений, сравнивают полученные временные сейсмические разрезы по шкале поверхностных позиций - точкам расположения источников и приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек (ОГТ), выделяют аномалии, совпадающие по поверхностным позициям и не совпадающие по глубинным точкам, определяют границы выделенных участков аномалии или аномалий, вблизи границ выделенных участков с аномалиями выбирают фиксированные базы суммирования источников и приемников, осуществляют суммирование колебаний, возбужденных источниками или зарегистрированных приемниками на этих фиксированных базах, по совокупности временных сейсмических разрезов как с фиксированными удалениями, так и с фиксированными базами уточняют положение аномальных участков и определяют величину временных сдвигов отраженных сигналов в пределах аномалий относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков по совокупности временных сейсмических разрезов, совмещенных по глубинным позициям (ОГТ), и эти временные сдвиги, осредняемые для разных временных сейсмических разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

Технический результат достигается также тем, что способ обнаружения поверхностных аномалий при трехмерной сейсмической разведке заключается в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками сейсмических колебаний, с получением кубов суммарных трасс и осуществляют коррекцию данных путем ввода статических поправок, при этом из равномерно расположенных по площади источников колебаний выбирают фиксированные группы (базы) и для каждого приемника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, возбужденных источниками на соответствующих ближайших фиксированных базах, выбирают также по площади фиксированные базы приемников и для каждого источника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, зарегистрированных приемниками на соответствующих фиксированных базах, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, принадлежащие двум разным базам суммирования, по полученным сечениям кубов суммарных трасс для разных фиксированных баз суммирования по каждой из линий расположения источников и приемников выделяют аномалии - участки одинаковых при разных фиксированных базах временных сдвигов отраженных сигналов, что соответствует зонам поверхностных неоднородностей, определяют границы неоднородностей на площади и величину временных сдвигов отраженных сигналов в пределах аномалии относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точкам вне аномальных участков, и эти сдвиги вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

Заявленная группа изобретений поясняется чертежами.

Фиг.1 - схема формирования фрагмента временного сейсмического разреза по общим точкам возбуждения (ОТВ) путем суммирования сигналов, зарегистрированных приемниками, расположенными на одной фиксированной базе.

Фиг. 2 - схема формирования разреза ОТВ по профилю с использованием по меньшей мере двух баз суммирования с фиксированными позициями приемников.

Фиг.3 - схема суммирования сейсмических трасс (записей колебаний) на обобщенной плоскости для получения фрагмента временного сейсмического разреза с фиксированной базой (симметричная 96-канальная расстановка).

Фиг. 4а - схема проявления поверхностной неоднородности на временных сейсмических разрезах ОТП в фиксированном диапазоне удалений источников колебаний.

Фиг.4б - схема проявления поверхностной неоднородности на разрезах ОТП с фиксированными базами суммирования (базы источников колебаний S₁, S₂).

Фиг.5 - частичнократные временные сейсмические разрезы ОТП по правой ветке расстановки приемников в разных диапазонах удалений источников колебаний.

Фиг. 6 - частичнократные временные сейсмические разрезы ОТП по левой ветке расстановки приемников в разных диапазонах удалений источников колебаний.

Фиг.7 - частичнократные временные сейсмические разрезы ОТП с фиксированием диапазонов удалений источников (0-600 м, 600-1200 м, 1200-1800 м) в сопоставлении с разрезом с фиксированными базами (ФБ) суммирования ОТП-ФБ.

Фиг. 8 - схема выявления поверхностной неоднородности в области пунктов приема из двух фиксированных баз источников колебаний по четвертому варианту способа при трехмерных сейсмических наблюдениях.

Фиг. 9 - пример расположения баз источников возбуждения колебаний для суммирования ОТП при трехмерных сейсмических наблюдениях.

Фиг.10 - проявление поверхностных неоднородностей на сечениях двух кубов суммарных трасс ОТП с различными системами баз с фиксированными источниками (а), те же сечения после поверхностно-согласованных статических сдвигов (б).

Способ по первому варианту реализации поясняется с помощью фиг.1-3.

В верхней части фиг.1 изображен пример системы наблюдений по методу ОГТ: при возбуждении колебаний каждым из источников S₁-S_n регистрация производится приемниками R_i в пределах расстановки приборов, указанной точечной линией. И источники, и расстановки приемников располагаются на профиле, смещаясь на определенный шаг от источника к источнику, однако для удобства изображения линия расстановки для каждого последующего источника смещена по вертикали.

Для каждого из источников формируется суммарная трасса, полученная путем суммирования трасс с кинематическими поправками, зарегистрированными приемниками, указанными квадратиками. Суммирование, как указывалось выше, обеспечивает повышение отношения полезного сигнала к уровню шума, а следовательно, и надежности выявления и учета поверхностных аномалий, а также сжатие информации, что облегчает анализ времен отражений. Суммарные трассы изображены под каждым из источников колебаний S_i в нижней части фиг.1. При наличии неоднородности в верхней части разреза (ВЧР) под источниками колебаний задержки или опережения во времени, вызываемые ею, однозначно проявляются на временах приема отраженных сигналов от глубокой границы. Неоднородность схематически отражена графиком скорости распространения колебаний в верхней части разреза (ВЧР) вдоль профиля, помещенного под источниками. Повышение скорости приводит к уменьшению времени сигнала. Поскольку в суммировании участвуют одни и те же приемники для каждого источника (на фиг.1 для примера четыре приемника), составляющие одну фиксированную базу суммирования, сдвиг, связанный с приемниками, остается для всех суммарных трасс постоянным.

Суммирование в пределах одной фиксированной базы ФБ1 обеспечивает получение лишь фрагмента временного разреза ОТВ, для следующих по профилю источников (фиг. 2) должна быть выбрана другая база ФБ2 приемников. На фиг.2 поверхностная неоднородность так же, как на фиг.1, отражается графиком скорости в ВЧР, а суммарные трассы помещены под каждым источником в нижней части фиг.2. Поскольку в приведенном на фиг.2 примере первая база приемников лежит в пределах низкоскоростной неоднородности, а вторая база - вне ее, то между соответствующими группами суммарных трасс наблюдается временной сдвиг, помеченный как блоковый, так как он является одинаковым для всего блока суммарных трасс, входящих во фрагмент. Этот сдвиг устраняется в процессе определения статических поправок путем блоковых подвижек. Вдоль профиля выбирается система фиксированных баз, обеспечивающая получение непрерывной последовательности суммарных трасс - временного разреза. При регулярной системе наблюдений шаг баз может быть постоянным (обозначим его L).

Аналогично выбор фиксированных баз проводится для приемников сейсмических колебаний, при этом также выполняется суммирование для приемников (ОТП): суммируются колебания, возбужденные источниками последовательно на первой, второй и так далее базах.

Число суммарных трасс, которые могут быть получены из одной фиксированной базы, зависит от системы наблюдений и от ограничений по диапазону используемых удалений. На фиг.3 схема суммирования фрагмента временного разреза с одной фиксированной базой изображена на обобщенной плоскости для центральной 96-канальной расстановки приемников. Суммарные трассы ОТП для приемников 1-86 формируются из трасс, зарегистрированных при возбуждении в точках расположения источников 38-49. Аналогично суммирование для источников 1-86 производится по приемникам 38-49.

Первая база и вся система баз вдоль профиля могут быть выбраны со смещением, меньшим шага баз L, и в результате будет получен другой вариант временного разреза. Для анализа задается не менее двух систем баз суммирования, смещенных одна относительно другой на профиле на интервал, меньший L, и формируется соответствующее количество временных разрезов каждого типа (ОТВ/ОТП). Это позволяет определить блоковые сдвиги суммарных сигналов, обусловленные сдвигами между базами, отделить поверхностные аномалии от глубинных, при этом повышается надежность и достоверность выявления поверхностных аномалий за счет просвечивания их под разными углами. Аномалии, совпадающие на временных разрезах, полученных с разных систем фиксированных баз суммирования, классифицируются как поверхностные, так как глубинные аномалии на этих разрезах смещены.

Времена прихода отраженных волн по точкам на временных разрезах вне выделенных участков поверхностных аномалий аппроксимируются сглаженной линией и относительно этой линии в пределах аномалий определяются временные сдвиги отраженных сигналов для каждого источника и приемника. Эти временные сдвиги, определенные по разным разрезам, осредняются раздельно для источников и приемников в каждой поверхностной позиции и используются далее при обработке данных как статические полправки. После введения определенных поправок операция суммирования и получения временных разрезов повторяется, и по новым временным разрезам статические поправки проверяются и уточняются.

Способ по второму варианту реализации заключается в формировании временных разрезов ОТВ и ОТП с фиксированием диапазонов удалений источник-приемник. При этом для разрезов ОТВ суммируются колебания, зарегистрированные приемниками на выбранных удалениях от источника, постоянных вдоль профиля. Для разреза ОТП соответственно суммируются колебания, возбужденные источниками на выбранных расстояниях от каждого приемника. Для выявления поверхностных аномалий и отделения их от глубинных формируется несколько разрезов ОТВ, а также ОТП в разных диапазонах удалений. Поскольку диапазоны суммирования составляют часть полного диапазона удалений, в котором проводились наблюдения, такие разрезы называют частичнократными.

Способ по второму варианту реализации поясняется со ссылкой на фиг.4а, на которой показано формирование аномалии времен прихода отраженных волн на временном разрезе ОТП на участке протяженной поверхностной аномалии. Разрез ОТП предполагает суммирование трасс, зарегистрированных из источников S, находящихся в заданном диапазоне удалений от приемника R. На фиг.4а эти источники условно помечены значками в точках S₁, S₂, S₃, S₄. Схематически совокупность лучей от каждого из источников S заменена единым лучом от среднего источника. Лучи нарисованы для приемников в точках R₁, R₂, R₃, R₄, ключевых для понимания формирования линии времен отражения t₀ на разрезе ОТП, форма которой (сплошная линия) определяется наложением двух составляющих: статической, связанной с пунктами приема, и компоненты, вызываемой базой суммирования - источниками. В позиции R₁ начинается проявление неоднородности по пунктам приема (пунктирная линия). В позиции R₂ источники также выходят в эту зону, что приводит к дополнительному смещению времен. За позицией R₃ временной сдвиг почти удваивается. На участке от S₄ до R₄ неоднородность проявляется только на падающих из источников лучах. Соответственно R₄ - крайняя точка проявления неоднородности. Разница во времени между сплошной и пунктирной линиями t₀ представляет собой компоненту, связанную с базой суммирования, в данном случае - с источниками.

На различных вариантах частичнократных временных сейсмических разрезов ОТВ и ОТП составляющая, связанная с базой суммирования, по-разному накладывается на искомые статические сдвиги. Сопоставление разрезов позволяет выявить, оценить и исключить влияние этой составляющей.

На фиг. 5 представлены временные сейсмические разрезы ОТП, полученные путем суммирования по источникам в трех диапазонах удалений, указанных на чертеже, для профиля с двумя поверхностными неоднородностями: высоко- и низкоскоростной. Временная амплитуда низкоскоростной аномалии несколько меньше, чем высокоскоростной. Разрезы совмещены по позициям приемников. Можно видеть, что левая граница неоднородностей четко выделяется по этой совокупности разрезов. На интервалах, помеченных пунктирными линиями, неоднородности проявляются повторно вследствие сдвигов на нисходящих лучах по позициям источников. Сдвиг составляющей, связанной с источниками, увеличивается с удалениями, и на нижнем разрезе влияние аномалий по приемникам и источникам разделено.

Временные разрезы на фиг.6 получены в аналогичных диапазонах удалений при расположении приемников по другую сторону от источников на профиле. Составляющая, вызываемая базой суммирования - источниками, смещена в противоположную сторону и четко определяется правая граница аномалий.

При сравнении тех же разрезов по средним глубинным позициям (средним ОГТ) поверхностные аномалии разнесены и совпадают глубинные аномалии, что используется как признак для разделения аномалий.

Времена прихода отраженных волн на разных временных разрезах, совмещенных по средним ОГТ, с исключением выделенных участков поверхностных аномалий и участков их проявления по базам суммирования аппроксимируются единой сглаженной линией и относительно этой линии по всем временным разрезам определяются сдвиги отраженных сигналов для каждого источника и приемника в пределах аномалий. При расчете сглаженной линии желательно использовать имеющиеся геологические данные и данные бурения о глубине и форме границ слое. Временные сдвиги, определенные по разным разрезам, осредняются раздельно для источников и приемников в каждой поверхностной позиции и используются далее при обработке данных как статические поправки, уточняемые затем по вновь полученным с их введением временным разрезам.

Недостатком использования фиксированных баз суммирования по первому варианту способа является необходимость устранения сдвигов между фрагментами временных разрезов для разных баз, а также возможность влияния остаточных кинематических поправок на времена отражений, а при использовании суммирования с фиксированием удалений источников по второму варианту - необходимость выявления переменной составляющей, связанной с неоднородностями на базах суммирования. Наиболее надежные результаты дает во многих случаях совместное использование временных разрезов с фиксированными базами суммирования и с фиксированными диапазонами удалений, т.е. способ по третьему варианту осуществления. Сопоставление разрезов ОТВ, ОТП в разных диапазонах удалений и с фиксированием баз суммирования облегчает исключение составляющей, связанной с базами суммирования, поскольку на разрезах с фиксированной базой эта компонента проявляется лишь при переходе от одной базы к другой (боковой сдвиг на фиг,2). Как можно видеть на фиг.4б, при фиксировании, например, источников за пределами неоднородности в точках S₁, S₂ по временам отражения Т₀ устанавливается неискаженная форма аномалии. Фиксированные базы, выбранные в разных точках относительно аномалии после ее выявления по разрезам с фиксированными диапазонами удалений, позволяют просветить неоднородность под разными углами подхода волн. На фиг.7 те же разрезы, что на фиг. 5 в интервале регистрации верхнего горизонта, даны в компоновке с разрезом с фиксированными базами суммирования. Влияние баз суммирования на этом разрезе проявляется во временном сдвиге между фрагментами разреза, полученными с разных баз (фрагменты разделены пропуском). Форма аномалий воспроизводится неискаженной.

По всей совокупности разрезов устанавливается форма аномалий и определяются как и выше, по первому и второму вариантам, временные сдвиги, которые используются как статические поправки. При совмещении разрезов по средним ОГТ наблюдаемые аномалии не совпадают, что подтверждает их поверхностную природу.

По четвертому варианту осуществления, для случая пространственных систем наблюдений (3D), поверхностно-согласованное суммирование - по позициям источников, приемников возможно главным образом в варианте с фиксированием баз. Принцип фиксированных баз в трехмерном случае иллюстрируется на фиг.8. Для указанной перевернутыми треугольниками области приема производится суммирование колебаний, зарегистрированных из источников колебаний, входящих в первую базу, слева от поверхностной неоднородности, и затем - из источников второй базы, справа от нее. Суммарные трассы ОТП, соответствующие двум базам, составляют два куба ОТП для отмеченной области. Сечения полученных кубов трасс ОТП по второй линии приемников показаны схематически в левой нижней части фиг.8. Поверхностная аномалия на суммарных трассах, полученных с двух разных баз источников, отражается одинаково. Глубинные аномалии на этих трассах не совпадали бы, поскольку отражающие площадки для этих баз (заштрихованные области на отражающей границе) разнесены.

При трехмерной съемке (3D) выбирается система пространственных баз суммирования для формирования полного куба поверхностно-согласованных суммарных трасс ОТВ/ОТП по всей площади съемки. На фиг.9 представлен пример выбора баз для суммирования ОТП по участку реальной съемки. Из каждой базы источников освещается прямоугольная область приема, в центре которой она находится. Рамкой и жирными значками приемников выделена одна из таких областей.

Для того чтобы обнаружить поверхностную аномалию, задают не менее двух систем баз источников и/или приемников, смещенных на поверхности наблюдений относительно друг друга таким образом, чтобы разным системам баз соответствовали разные участки отражающих границ, и суммируется соответствующее количество кубов суммарных трасс каждого типа (ОТВ/ОТП). Анализу подвергаются вертикальные сечения кубов по линиям источников/приемников. При совпадении временных сдвигов на сечениях разных кубов аномалии, как и на профилях 2D, классифицируются как поверхностные. Определяется, как и в предыдущих вариантах, величина одинаковых на сечениях разных кубов временных сдвигов для каждого источника и приемника, и эти сдвиги используются далее при обработке данных как статические поправки.

На фиг. 10а и 10б представлен пример анализируемых сечений кубов ОТП по одной линии пунктов приема на площади 3D с наличием поверхностных неоднородностей. Два разреза, по которым производится коррекция (фиг.10а), получены с разными системами баз суммирования. Совпадение аномалий на обоих разрезах позволяет идентифицировать их как статические. Разрезы на фиг.10б - те же, что на фиг.10а, после устранения совпадающих аномалий путем статических сдвигов, т.е. введением статических поправок.

Т.о., предлагается три варианта осуществления способа обнаружения и количественной оценки поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям (2D) и один - при трехмерной (объемной) сейсмической разведке (3D).

По первому варианту для каждого приемника суммируются с получением временных сейсмических разрезов колебания с исходными поправками, возбужденные в группах источников с фиксированными позициями, называемых базами суммирования, равномерно расположенных вдоль профиля, и для каждого источника суммируют колебания, зарегистрированные приемниками на выбранных фиксированных базах, причем каждому приемнику и источнику соответствует, как минимум, две суммарные трассы, принадлежащие двум разным базам суммирования. По суммарным трассам полученных временных разрезов выделяют временные аномалии протяженностью до одной-двух расстановок приемников, отвечающие критерию совпадения искажений - временных сдвигов при разных базах и классифицируемые на этом основании как зоны поверхностных неоднородностей, при этом определяют границы аномалий и величину временных сдвигов относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков, выбираемым с учетом имеющихся данных о геологических границах, и эти сдвиги, уточняемые итеративно, используются для устранения влияния неоднородностей на времена отражений посредством ввода статических поправок.

По второму способу обнаружения и количественной оценки поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям (2D) получают поверхностно-согласованные временные разрезы (ОТВ и ОТП), суммируя для каждого приемника сейсмические колебания с введенными расчетными поправками, возбужденные источниками в нескольких (трех - четырех и более, но не менее двух) диапазонах фиксированных удалений от приемников, а для каждого источника - колебания, зарегистрированные приемниками в выбранных диапазонах фиксированных удалений, при этом каждому приемнику и источнику соответствует не менее двух суммарных трасс, принадлежащих разным диапазонам удалений, совокупности суммарных трасс (временные разрезы) совмещают по шкале поверхностных позиций источников/приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек (ОГТ), выделяя аномалии времени протяженностью до длины расстановки приемников и более, идентичные по поверхностным позициям и не совпадающие при совмещении по глубинным позициям и относимые на этом основании к поверхностным неоднородностям. По совокупности разных вариантов суммарных трасс (временных разрезов) определяют границы аномалий и участки их повторного проявления - по источникам на временных разрезах общих точек приема (ОТП), по приемникам на временных разрезах общих точек возбуждения (ОТВ), с исключением из рассмотрения участков повторного проявления оценивают величину временных сдвигов на аномалиях относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков при сопоставлении разрезов по глубинным позициям, и эти сдвиги, осредняемые по совокупности разрезов и уточняемые итеративно, используются для устранения влияния неоднородностей на времена отражений посредством ввода статических поправок.

По третьему способу обнаружения и количественной оценки поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям (2D) суммируют сейсмические колебания с введенными расчетными поправками с получением поверхностно-согласованных временных разрезов (ОТВ и ОТП), при этом для каждого приемника суммируют колебания, возбужденные источниками в нескольких (трех - четырех и более, но не менее двух) диапазонах фиксированных удалений от приемников, и для каждого источника аналогично суммируют колебания, зарегистрированные приемниками в выбранных диапазонах фиксированных удалений, при этом каждому приемнику и источнику соответствует не менее двух суммарных трасс, принадлежащих разным диапазонам удалений. Cовокупности суммарных трасс (временные разрезы) совмещают по шкале поверхностных позиций источников/приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек (ОГТ), выделяя аномалии времени протяженностью до длины расстановки приемников и более, идентичные по поверхностным позициям и не совпадающие при совмещении по глубинным позициям и относимые на этом основании к поверхностным неоднородностям, выбирают группы источников и приемников (фиксированные базы суммирования) вблизи границ выделенных аномалий, суммируют колебания, возбужденные или зарегистрированные на этих фиксированных базах суммирования, по совокупности разных вариантов суммарных трасс (временных разрезов) как с фиксированными удалениями, так и с фиксированными базами определяют величину временных сдвигов в пределах аномалий относительно сглаженных линий времен прихода волн, поведенных по точкам вне аномальных участков по совокупности разрезов, совмещенных по глубинным позициям, и эти сдвиги используются для устранения влияния неоднородностей на времена отражений посредством ввода статических поправок.

По четвертому варианту осуществления способа обнаружения и количественной оценки поверхностных аномалий для случая трехмерной (объемной) сейсмической разведки (3D) суммируют сейсмические колебания с введенными расчетными поправками с получением кубов суммарных трасс ОТВ и ОТП, при этом для каждого приемника суммируются колебания, возбужденные источниками с фиксированными позициями, образующих фиксированные базы суммирования, равномерно расположенные по площади, и для каждого источника суммируют колебания, зарегистрированные приемниками на выбранных фиксированных базах, при этом каждому приемнику и источнику соответствует, как минимум, две суммарные трассы, принадлежащие двум разным базам суммирования, выделяют аномалии - участки одинаковых при разных базах суммирования искажений времени прихода отраженных сигналов, классифицируемые по критерию совпадения искажений - временных сдвигов при разных базах как зоны поверхностных неоднородностей, при этом определяют границы неоднородностей на плоскости и величину временных сдвигов в их пределах относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точкам вне аномальных участков, и эти сдвиги используются для устранения влияния неоднородностей на времена отражений посредством ввода статических поправок.

Приведенные примеры способов обнаружения поверхностных аномалий не ограничивают объем охраны, а лишь подтверждают возможность осуществления заявленных способов.

Формула изобретения

1. Способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям, заключающийся в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок, при этом из равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают фиксированные группы (базы) и для каждого источника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, принятых приемниками на соответствующих ближайших фиксированных базах, выбирают также фиксированные базы источников и для каждого приемника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, возбужденных источниками на соответствующих фиксированных базах, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, принадлежащие двум разным базам суммирования, разнесенным вдоль профиля, на временных сейсмических разрезах выделяют поверхностные аномалии по признаку совпадения искажений времен отражений на временных разрезах, относящихся к разным базам суммирования, определяют границы аномалий и величину временных сдвигов в пределах аномалии относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точкам вне аномальных участков, и эти временные сдвиги, осредняемые по совокупности разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

2. Способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям, заключающийся в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок, при этом для равномерно расположенных вдоль профиля приемников выбирают несколько фиксированных диапазонов удалений до источников колебаний и суммируют для каждого приемника колебания, возбужденные источниками раздельно в каждом из диапазонов, также суммируют для каждого источника колебания, полученные приемниками, расположенными в выбранных диапазонах удалений от источников, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, относящиеся к разным фиксированным диапазонам удалений, сравнивают полученные временные сейсмические разрезы по шкале поверхностных позиций - точке расположения источников и приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек (ОГТ), выделяют аномалии, совпадающие по поверхностным позициям и не совпадающие по глубинным точкам, определяют границы выделенных участков аномалии или аномалий и величину временных сдвигов по величине опережения или запаздывания колебаний на временных разрезах относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков при сопоставлении разрезов по глубинным позициям, и эти сдвиги, осредняемые по совокупности разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

3. Способ обнаружения поверхностных аномалий при сейсмической разведке по профилям, заключающийся в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением временных сейсмических разрезов по профилю в виде совокупности сигналов суммарных трасс и осуществляют коррекцию указанных разрезов путем ввода статических поправок, при этом для равномерно расположенных вдоль профиля приемников сейсмических колебаний выбирают несколько фиксированных диапазонов удалений до источников колебаний и суммируют для каждого приемника колебания, возбужденные источниками раздельно в каждом из диапазонов, также суммируют для каждого источника колебания, полученные приемниками, расположенными в выбранных диапазонах удалений от источников, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, относящиеся к разным фиксированным диапазонам удалений, сравнивают полученные временные сейсмические разрезы по шкале поверхностных позиций - точке расположения источников и приемников и по шкале глубинных позиций - общих глубинных точек (ОГТ), выделяют аномалии, совпадающие по поверхностным позициям и не совпадающие по глубинным точкам, определяют границы выделенных участков аномалии или аномалий, вблизи границ выделенных участков с аномалиями выбирают группы источников и приемников (фиксированные базы суммирования), осуществляют суммирование колебаний, возбужденных источниками или зарегистрированных приемниками на этих фиксированных базах, по совокупности временных разрезов как с фиксированными удалениями, так и с фиксированными базами уточняют положение аномальных участков и определяют величину временных сдвигов (опережение или запаздывание времен прихода отраженных сигналов) в пределах аномалий относительно сглаженных линий времен прихода волн, проведенных по точкам вне аномальных участков по совокупности разрезов, совмещенных по глубинным позициям, и эти сдвиги, осредняемые для разных разрезов, вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

4. Способ обнаружения поверхностных аномалий при трехмерной (объемной) сейсмической разведке, заключающийся в том, что суммируют по общим точкам приема и общим точкам возбуждения сейсмические колебания, возбуждаемые источниками и принимаемые приемниками, с получением кубов суммарных трасс и осуществляют коррекцию данных путем ввода статических поправок, при этом из равномерно расположенных по площади источников колебаний выбирают фиксированные группы (базы) и для каждого приемника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, возбужденных источниками на соответствующих ближайших фиксированных базах, выбирают также по площади фиксированные базы приемников и для каждого источника осуществляют суммирование сейсмических колебаний, принятых приемниками на соответствующих фиксированных базах, при указанном суммировании получают для каждого приемника и источника по меньшей мере две суммарные трассы, принадлежащие двум разным базам суммирования, по полученным сечениям кубов суммарных трасс для разных баз суммирования по линиям расположения источников и приемников выделяют аномалии - участки одинаковых при разных базах временных сдвигов отраженных сигналов, что соответствует зонам поверхностных неоднородностей, определяют границы неоднородностей на плоскости и величину временных сдвигов отраженных сигналов в их пределах относительно сглаженных линий времен прихода отраженных волн, проведенных по точкам вне аномальных участков, и эти сдвиги вводят как статические поправки в полученные сейсмические данные.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Извещение опубликовано: 10.05.2006        БИ: 13/2006