Патент ссср 411414

 

41I4I4

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советский

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. G 01v 1 j28

Заявлено ЗО.V1.1971 (№ 1675188/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 26Х1.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий ДК 550.834(088.8) Автор изобретения

1О. Б. Демиденко

Киевская геофизическая разведочная экспедиция

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЕЙСМОЗАПИСЕЙ

ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к способам обработки сейсмической информации.

Известны способы автоматической обработки материалов горизонтальных профильных наблюдений методом отраженных волн (МОВ) путем преобразования сейсмограмм в изображение среды во временном или метрическом масштабе. Однако такие способы не могут быть применены для автоматической обработки результатов вертикального сейсмопрофилирования (ВСП) .

Предлагаемый способ позволяет автоматизировать процесс обработки сейсмозаписей

ВСП, определить поведение отражающих границ в околоскважинном пространстве и подавить мешающие волны. Это достигается тем, что осуществляют преобразование сейсмозаписей ВСП в комбинированный временный разрез, для чего вводят в каждую трассу вертикального профиля позиционные, статические и кинематические поправки, рассчитанные для двух преобладающих на записях типов волн — вверх отраженных и вниз отраженных, воспроизводят вначале последовательно все трассы вертикального профиля, преобразованные по закону для вверх отраженных волн, а затем последовательно в обратном порядке с изменением полярности записи на обратную все трассы того же профиля, преобразованные ло закону для вниз отраженных волн, и стыкуют полученные временные разрезы в один, совмещая их по трассе, расположенной на основной вниз отражающей границе — подошве зоны малых скоростей или дневной поверхности.

Позиционные поправки определяют как величины, равные значениям приведенного к вертикали времени пробега прямой волны к точке наблюдения каждой трассы и имеющие

lo положительные значения при преобразовании записей по закону для вверх отраженных волн и отрицательные для вниз отраженных волн.

На фиг. 1 дана схема хода лучей вверх отраженных волн типа P (лучи AB>D<иАВ3В2)

1s и вниз отраженных волн типа Р«(лучи

AB3CfDQ и AB4CQD3) наблюдаемых при ВСП, где п — вверх отражающая граница, о— вниз отражающая граница (дневная поверхность или подошва зоны малых скоростей);

20 на фиг. 2 — наблюдаемые годографы вверх отраженных волн 1 и вниз отраженных волн

2, соответствующие сводной сейсмограмме, составленной из записей, зарегистрированных па вертикальном профиле; на фиг. 3 — преоб25 разованные введением статических и позиционных поправок годографы вверх отраженных волн P (левая часть графика) и вниз отраженных волн Р„0 (правая часть графика), соответствующие годограф ам, изобра30 женным на фиг. 2; на фиг. 4 — преобразован411414

V;, V, пыс во временной разрез введением статических, позиционных и кинематических поправок годографы волн Р„и Р„о, соответствуюшие годографам, изображенным на фиг. 2 иЗ; на фиг. 5 — сводная сейсмограмма наблюдений вдоль вертикального профиля, являющаяся исходной для построения комбинированноI o временного разреза; на фиг. б — результаты преобразования сводной сейсмограммы введением статических и позиционных поправок, рассчитанных для спрямления осей синфазности волн Р„(слева от оси/ ), и волн

Р„о (справа от оси t), за счет приведения точек наблюдения к дневной поверхности; на фиг. 7 — комбинированный временной разрез

ВСП, левая часть которого представляет собой временной разрез, построенный с использованием волн Р, а правая часть — временпон разрез, построенный с использованием волн Р„о.

Сущность способа - заключается в следующем.

При возбуждении колебаний в точке А (см. фиг. 1) и наблюдениях на вертикальном профиле регистрируется сложное волновое поле, в котором преобладаю1 вверх отраженные от . раниц и волны типа P (случаи АВЯ1 и

А1ВЛз) и кратные или вниз отраженныс волны, ипа Рю (лучи АВзСЯз и АВ Сз г)з), исг, авшие первичное отражение вверх на г .-Ии1 е и и вчоричное отражение вниз на rpa1IILp О, совпадающей с подошвой зоны малых

cI о,"осчей или дневной поверхностью. Фронт к-а 1кй волны Р„, является непосредственн г.. одолжением фронта соответствующей

Рп. .си синфазности волн P и Р„о и других

Волн, аналогичных им по направлению распространения, взаимно пересекаются (см. фиг. 2 и 5), что затрудняет их выделение, про< еживапие и анализ.

Способ предусматривает преобразование набл;одаемых сейсмограмм ВСП (см. фиг. 2 и 5) по обоим основным типам волн — вверх о раженным типа Р„и вниз отраженным типа

Р„о с построением двух самостоятельных времен ых разрезов (левая и правая части ф1:.-. 4 и 7), являющихся продолжением друг друга и поэтому объединяемых в один комбинированный временной разрез.

Преобразование по спрямлению осей синфазности или годографов вверх отраженных волн Р„осуществляют в соответствии с формулой

io — анабгг + / ст + гипноз + - гкнт

2Н где 4= —; 4,бл — наблюдаемое время;

1 и

Иот — статическая поправка, включающая поправку за пункт взрыва и пункт приема;

Л4оз — — — — позиционная поправка, рав<г ная вертикальному времени, соответствующему положению точки наблюдения трассы на вертикальном профиле h, средняя скорость до

65 которой Vl,, М,;„ — кинематическая поправка для вверх отраженной волны Р„.

Последнюю определ5пот по формуле

М,„= 3 (Н, /, d, V, V„, V,) — t, (/-I, V„) -=

1:-(2H /,)а+,/а h 2H

V + V(h) V(H) где H — глубина залегания отражающей границы; h — глубина до точки наблюдения, d — расстояние л1ежду горизонтальными проекциями на дневную поверхность точки взрыва и точки набл1одения; 1/ — скорость вдоль луча наблюдаемой отраженной волны; V5I и

1/г, — средние скорости по вертикали до глубин H и h, соответственно.

Преобразование во временной разрез записей вниз отраженных волн типа Р„о осуществляют в соответствии с формулой го — — /набл + -ст + юноа + кпо1 где Ж „,„=-— -- позиц11оннач поправKB ДЛ51 ВНИЗ ОтРажЕПНЫХ ВОЛН Р„о, Лгнно кинематическая поправка для вниз отраженных волн Р„о, определяема"; по формуле нкпо — — (И, а, 1/, V, V„, V/„) — io (Н, U„) =1 (2// - /г) + г/а /г 2Н

Далее оба врсменных разреза, полученных в результате преобразовапи." записей волн

P и Р,р, стыкуют так, чтобы опи являлись продолжением друг друга. Для этого к временному разрезу волн Р (левая часть фиг.4 и 7) присоединяют зеркальное изображение временного разреза волн Р„з относитель:1о прямой линии, совпадающей с трассой Я=О (правая часть фиг. 4 и 7).

Совмещение разрезов осуществляют по Iрассе /1=0, соответствующей точке наблюдения, расположе шой на вниз отража;ощей границе (подошва ЭМС или дневная поверхнос1ь). При этом поля"носчь всех трасс временного разреза волн Р„о изменяют па противоположную, Ilocl;oльку рассматр11заема..1 отражающая Вниз граница О имееч отрицательную жесткость. Практически это выполняют следующим образом.

Если временной разрез волн Р„, состоящий из К трасс, выведен па запись с очереднос;ь о трасс К, К вЂ” 1, К вЂ” 2,..., 2, 1, О, то временной разрез голи Р,„о выводят па запись с противоположной очередносчшо трасс О, 1, 2,..., К вЂ” 2 К вЂ” 1, К и противоположнои полярность1о записи, а затем совмещают его с разрезом волн Р„по трассе, соответствующей

/1=0.

Полученный таким образом по данных. профиля ВСП комбинированный временной разрез (см. фиг. 4, 7) явл; ется аналогичным обычным временным разрезом, построенным по данным наблюдений МОВ па горизонтальных профилях. Он характеризует поведение отражающих границ в околоскважинном про411414 страпстве, значительно облегчает выделение и анализ прослеживаемости наблюдаемых в скважине однократных H многократных волн, а также определение положения соответствующих им отражающих границ. Кроме того, огисываемый способ преобразования данных

ВСП во временной разрез значительно повышает помехоустойчивость корреляции осей синфазности волн, спрямляемых в горизонты.

На временном разрезе, преобразованном по волнам Р„ (левая часть комбинированного разреза фиг. 4 н 7), создаются благоприятные условия для корреляции вверх отраженных волн и практически отфильтровываются вниз распространя,ощиеся волны различных типов.

На временном разрезе, преобразованном по го IHa. I Р„о (правая часть комбинированного разреза фиг. 4 и 7), наоборот, создаются благоприятные условия для прослеживания вниз отраженных волн и неудовлетворительные услови", для корреляции вверх распространяющихся отраженных волн различных типов.

В связи с этим опасность нарушения корре,lHIIHH основны. . волн и ошибок в определении глубин залегания отражающих границ и увязочных зна ечнй времен отражений в точке пересечения вср гикального и горизонтального профилей зпа ительно уменьшается даже при наличии боль|цого количества узлов интерференции основных волн с мешающими, что часто набл1одае-ся в верхней части вертикà Iüíîãî профиля. Это, в свою очередь, позволяет исклю1ить необходимость уменьшения шага наблюдений в скважине, которая часто возникает при изуleIII;H кинематических особенностей вверх и вниз отраженных волн для облегчения их корреляции при обработке данных обычными применявшимися ранее способами.

Горизонты, которые прослеживаются на комбинированных разрезах (см. фиг. 7) непосредственно от области первых вступлений, являются реальными и представляют собой результат преобразования однократно отраженнь х волн Р„в левой части разреза и состветствующих им волн Р„,, являющихся продолжением их в правой части разреза.

Горизонты, которые не прослеживаются до области певвых вступлений, являются ложными и представляют собой результат преобразоваь.. .я многократно отраженных волн. Границы их прослеяиваемости соответствуют положениям кратно отражающих границ, определяемым по оси h.

Временной масштаб комбинированного временного разреза ВСП такой же, как и у временных разрезов МОВ наземных наблюдений.

Поэтому сопоставление и увязку их осуществляют непосредственно совмещением временных разрезов в области их перекрытия, если наземный профиль проходит по линии «пункт взрыва — каротируемая скважина».

Отличием временных разрезов ВСП от временных разрезов MOB является неравномерность горизонтального линейного масштаба

65 переменной Х, характеризующей горизонтальные координаты точек отражения. Протяженность прослеживания отражающих границ при с;.=0 на временном разрезе ВСП, соответствующем преобразованию волн Рп, равна половине расстояния между пунктами взрыва

/d и вертикальным профилем — ). Присоеди12) няемый временной разрез, построенный с использованием преобразования волн Р„о, увеличивает протяяенность прослеживания границ при 1((10 в 1,5 — 1,9 раз.

H

Полученный комбинированный временной разрез ВСП обладает теми же преимуществами в дальнейшей его обработке, что и обычIII I;. временные разрезы наземных наблюдений МОВ. Применение различных интерфеi енционных систем — — смешение, группирование трасс, МРНП и др. к преобразованным

Во временные разрезы данным ВСП приводит к повышению качества прослеживаемости изучаемых горизонтов, улучшению читаемостп и четкости волновой картины.

Улучшение результатов скважпнных наблюдений ВСП достигается также суммированием временных разрезов ВСП, полученных с различных пунктов взрыва, расположенных на различных расстояниях от устья каротируемoI: скважины, по аналогии с суммирова..ием в методике ОГТ при наблюдениях МОВ.

Суммирование или накопление временных разрезов ВСП выполняют двумя способами: а) по общим точкам наблюдений — трассы, записанные в одних и тех же точках с различных пунктов взрыва, суммируют либо методом фотосуммирования временных разрезов, записанных на фотопленке, либо электрическим сложением одноименных трасс, считываемых с магнитных пленок; б) по общим точкам отражения — путем выборки соответствующих трасс с записей от различных пунктов взрыва для суммирования по расчетной кинематической схеме.

Для корректирования статических поправок и редактирования исходных данных осуществляют промежуточный вывод обрабатываемых записей после введения статических и позиционных поправок раздельно для волн

Р H Р < и стыкуют их с получением комбинированного монтажа (см. фиг. 3 и 6) так же, как и окончательные временные разрезы.

Предлагаемый способ преобразования данных ВСП в комбинированный временной разрез реализуется при помощи аналого-цифровых обрабатывающих комплексов и предусматривает следующую очередность выполнения операций при практическом его осуществлении: а) получение сводных магнитограмм с полевых пленок; б) введение статических и позиционных поправок и промежуточный вывод спрямленных введением позиционных поправок сейсмогоамм;

411414

И,нм 7,0

А в) корректирование статических поправок; г) вычисление и введение кинематических гоправок и составление комбинированных временных разрезов ВСП (введение кинематических поправок при помощи аналоговых устройств практически невозможно из-за большого количества определяющих их независимых переменных и осуществляется на

ЭЦВМ); д) осуществление дальнейшей обработки временных разрезов; накопление разрезов, полученных с различных пунктов взрывов, применение интерференционпых систем частотных фильтров и др.

Предмет изобретения

1. Способ автоматической обработки сейсмозаписей вертикального сейсмического профилирования путем их преобразования в изображение среды, отличающийся тем, что, целью определения поведения отражающих границ в околоскважинном пространстве и подавления мешающих волн, осуществляют преобразование сейсмозаписей в комбинированный временной разрез, для чего вводят в каждую трассу вертикального профиля позиционные, статические и кинематические поправки, рассчитанные для двух преобладаю5 щих на записях типов волн — вверх отраженных и вниз отраженных, воспроизводят вначале последовательно все трассы вертикального профиля, преобразованные по закону для вверх отраженных волн, а затем по10 следовательно в обратном порядке с изменением полярности записи на обратную все трассы того же профиля, преобразованные по закону для вниз отраженных волн, и стыкуют полученные временные разрезы в один, сов15 мещая их по трассе, расположенной на основной вниз отражающей границе — подошве зоны малых скоростей или дневной поверхности.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 20 что позиционные поправки определяют как величины, равные значениям приведенного к вертикали времени пробега прямой волны к точке наблюдения каждой трассы и имеющие положительные значения при преобразовании

25 записей по закону для вверх отраженных волн и отрицательные для вниз отраженных волн.

I,5 1,0 0,5 0 05 f,0 f,5 Л.!

3! (3 ! !

Е бав(Ь(ВИ

Цвб

«,„«В-в В"ф 1 ! 3 (! 1 (! ..1 !:Ъ

Од

;й" ц йн

3)

1,2

Al

Ъ!34 34 (а! в аман

f!6

I8AA

Вн«

2 ввв

4Н ,Йб, ВН(«1WIA иввм

«3 аввйбв 0 цбйв е4

4l4 и II!A

2,0 йй! вб ф

Ж ".

Ill б! б

1 И И, II (Цlll1 II

333!И И,б

113 И(33 311

ИИЦ(ИИ

4«4llI43 йбнй ббйбаб

llllll3 Цц нбббц Ц(М Ц

Ий(нб1бцб ба((МНВ!1

И13йббнб (ИВЦ(!!ба

ИЦЦИ3НЦ

Н !ИМ 3 бйц нlйбб ИМ!

43(й14 йб

3!(бй(131343

ИМИ li

НИИИ нббн

33!3!а(431

4313Н333333333

l 3Н ! б!М (нб

lбц!3ИИ(3!

Чбйб! Вйб!И

333!на(внйбб

IQII (Ц((ЧМ (3(ййб(Ч

ЦИ33133343 в!1!И! Ццббб

Я43(йа(13! ааабннбввб

34!(бббвн нбб бй! !ИИЧЦ

31«311333! !! (!а(в!в(ба! бн33 вбббвбвн

334НВВ!«ббй

Мббййц ц нцй йй(Я

l 4ull !4! 1

ЦВ(333(ба! н(байвбц банвб ",бй !!И и 11(1 б

UU)lllUil бббббйббйц

4UUl4ll4l ввчб(ННН б

4(ВЦ(бн! бйбцббй нйннн

l 3йц! и!4

/3((ВВ33

i3II Ii3333 вйбабв 13 (Чан!!ба!

МЧИ(биб (ИЦИЯЦ 3

1«(йббббй

IiAAI33U3 ба !

И бб бй . В ц фЦ ЬЦф !33311 с, = бвва

4ум . . к„Ч Н вин

И ба!!М(Ч

ВИННЧ(нб йб

Чайна !,НАМ! вббб(4 ll

:1.

ll 4 Ul ббб ййб 43

Ибйа бйвнй вчацй бв 3 ! (йбц(3 " щф,(ййб I ,ббlн н I а!НИ!!!!! б

Цййбб

lll3llW I (ИIИИ а й3, Ибц

3111 и 1 н ба б

1I11I/(I I!

I W l I l I I l li (И!3!13!3!

АМ!3« йй«

Чбибцй!

333(абаи

ИЦИб

Ill«AU б(НИ !1 ацlц

UUUUUlW,в 2

ФИФА бlй(113

3Ц

IIIIIIII йй

ЩЙП

|(((, ),,((!.! ! (1(jI

В(ВВВ т(В(1! (uu ц(! ч(а!((((В(hnuuhuut

uth !!ВВпВВФ!В

hhhhlhhlth

uunuhu

Ц!(!!Ц(В((Ц t

° (hhuuu(Ihhl1

ЦЦ(ВВВВ!(В

h(t(!«ht(1ttt

ntIuluu uu

«(«(«@»

1«ВI «((К! ц

hnnuIuu ttuu

1I(It h fnIn t ° u ц(ВЦ!ВВ(В (!«(((!!а

11(Ц В!О(!" ,! В,Ц

1!вца, l((Вша luuut

ul luI utihi

iu itt uIllIft

un«hutèÂ

lhhlui1i(1 !!!"Ф(1! II

uuu nun

tIn(t(tntuIl!

1!В(!(!1 hll Il !

hull

«tu full!I«t

В«В!В!!В В

IIntthhIINI !

ВК В!В ull

l!lulhulVul

111!!1111!1 1

АМ!4

fllliu lllll ((IЧlnhuIt

«hftthffh

hh tunu tu

11(!1«!!!ВВ!(1huuhllh1l (,В(!1!В I«till

1!!! 11ф1!((!11, it!i!!111!1,111 !

Ц(ЦЦ!!1(!(В(h tIht hIuhhh

ВВВВВВВВ(В и uh11! «I II ((1(((11(В((В

К1(ц(В(цц ((hilt ) «(!(If (Щ1(! !"« !

В(!Цц tfhllth ! В(!ВВЧ(ВЦВ («(»Ь(ВВВВ(ВЦ!! «11«! !! (th(IlqItlltIu ((ВВ (ц!!(1 ((Iu

hlf(I!If(I!!I 1« ((0 (ц ((В ц(И 6 В (!(((1 Ц В(htf

1((!В!(1«!!В(В!ВВВ!В, Л." ":," и !

III(,tl(I

1"; (цuuul В

1«11В!ц!!1!В!

В!В(ВВ

ul1l1hhl аЪ,«1

tnt nmunt

IВ!ВII11 °

uu,В! !"

IuI u

h I фМ,1;„";

11!(«11(ВВ! (!

1" Ihllnuh

Ф

IВ

1 В!ВВЦ(1! (В(!((1(В(((1

ВВВ,«ц(,()

11 В I I!«I I l ,1;,„„„, ц!«1 Вц!!!ВВ

В (Ц((В В(ВВ(В ((!!В „nnt iu«(! (!!!!11!!!!! "

11 11

«(ВВ((ВВВ

1(ВВВВВВ(11«ц В

1«!(it!i!I

0,4,! !!I

hl!

1I В! !

Ц!ВВВ!!!В! Ы(В((lillhh au

В!(ВВВ(В

llt1 Iut1t

11!!1!1!!!В !

ВВ((hu uh пппипи

h1ll п (В !(ВВ!В! ,tuluuhul(l l hhl hut °

h !1»hi hhl, (1!1(!Ц!!! i (! it lith

1!

tu( ц (! !В(!1 1

«fu hu1!l!

Вluih IL I

IlhuIuIh%

tun If!

i(I g(th В! !

I В

«th t I h

1«ЮМ«4«Ц

ФВЦ(ВЦ (h!

I

II1hhh

f,2

l1hhqhh

l, uniunn

Я,О

uftIht!th(1 t(i!

",Ì,, h (!Ц(((ВВ«4

«hi !«11« (В!ВВ

1 1

Д 1

1(В (Ц

Вцф !

ftt nn

1((ц!«1! ,В(Ц(!ц !(11(В I(( ф

1((l ((Ц(!(Ц(ВЦЦВ( 44

Ьаа 1111

" 111

Составитель Ю. Дадерко

Техред Л. Богданова

Редактор А. Пейсоченко

Корректор Н, Торкина

Типография, (р Сапунова, 2

Заказ 1454/6 Изд. ¹ 1265 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5