Инновационные технологии

Методика подавления энергии кратных волн, основанная на поверхностно-согласованном моделировании

Кратные волны являются значительной проблемой при обработке сейсмических данных. От качества подавления кратных волн зависят последующие этапы построения изображений и интерпретации морских сейсмических данных. Построение скоростных моделей среды сильно осложняется наличием кратных волн на сейсмограммах. Современные автоматизированные методы томографии, основанные на принципе остаточной кинематики, не настраиваются на разделение истинных и кратных отражений. Выполнение структурной и динамической интерпретации сильно осложняется «ложными» отражениями и артефактами миграции, формируемыми из кратных волн. Интерференция кратных и первично-отраженных волн искажает истинное распределение амплитуд с удалением, что осложняет расчет AVO\AVA атрибутов и их интерпретацию.

Самая популярная реализация методики получила название Surface Related Multiple Elimination. Методика подавления энергии кратных волн не требует знания ни геологических, ни скоростных характеристик среды. Это означает минимизацию ошибок при обработке данных, оптимизацию счетного времени, достоверность получаемого результата. Большое количество вычислений предлагает оптимальное и объективное решение, исключая возможность подавить энергию первичных отражений. Соблюдение технических стандартов процедур методики и оптимизация счетно-вычислительных мощностей – все что требуется для реализации объективного, качественного и безопасного метода подавления кратных волн.

Область сейсмограммы с кратными волнами а) - сейсмограмма до подавления кратной волны, б) - модель кратной волны, полученная с помощью 3D SRME в) - результат вычитания кратной волны.

Моделирование выполняется в 2Д и в 3Д варианте. Моделирование 2Д подходит в случае простого строения дна и геологических границ, или в случае, когда снос кратных волн происходит вдоль линии профиля – при наклонах дна и геологических границ, согласующихся с проходом корабля. Реализация 2Д моделирования значительно более экономична по времени. Важно заметить, что на ближних удалениях, где методы основанные на разделении полей по кривизне годографов, как правило, неэффективны, метод SRME позволяет точно предсказывать кратные волны, отражённые от поверхности. Самые качественные результаты получаются при трехмерном моделировании кратной волны.

Одноканальный разрез (№10) до подавления энергии кратных волн –А), после подавления энергии кратных волн с помощью 2D SRME – Б) и после подавления с помощью 3D SRME – В).

В случае 2D съемок, возможно многоитерационное применения 2Д SRME. Алгоритм методики выглядит следующим образом. На начальном этапе выполняется моделирование и адаптивное вычитание модели. Полученный результат подают на моделирование и получают по нему вторую итерацию модели кратных волн. Вторую итерацию модели кратных волн складывают с первой итерацией и полученный результат подают на моделирование. В результате многоитерационного подхода получают комплексную модель, которую адаптивно вычитают из исходных сейсмических данных. Многоитерационных подход позволяет намного более качественно подавить энергию кратных волн в сложных условиях, качественно подавить энергию кратных волн более высоких порядков.

Входные данные – А), результат 1ой итерации 2Д SRME – Б), результат второй итерации 2Д SRME – В)

Анализ результативности применения регуляризации сейсмических данных на примере акватории Черного и Охотского морей

На этапе обработки морских сейсмических данных огромное значение имеет распределение сейсмических трасс по площади и бинам съемки. При проведении полевых работ критерием успешности является показатель общей кратности на объекте и в лучшем случае контроль заполнения трассами ближних, средних и больших удалений. В процессе обработки, компании имеют дело с очень неравномерным распределением трасс по классам удалений. Серия алгоритмов миграции Кирхгоффа, использующихся в промышленности, предполагает регулярность сети наблюдений – равномерную заполненность бинов. Наличие повышенной кратности или отсутствие трасс определенных удалений в бинах приводит к появлению артефактов миграции, невыдержанности амплитуд по разрезу, наличию шумов и т.п. При обработке сейсмических данных существует несколько способов компенсировать неравномерность заполнения бинов трассами, при этом качество выходного результата миграции сильно зависит от выбранного способа компенсации неравномерности сейсмических наблюдений. Нашей компанией предлагается 2 основных подхода подготовки данных к миграции.

1. Компенсация кратности - технология  ввода в бины множителей, рассчитанных как единица, деленная на количество трасс в бине. Операция значительно решает проблему артефактов миграции, при том что разрез становится значительно более выдержанным по амплитудам. Разрез, выполненный с применением компенсации кратности отличается лучшей разрешенностью и коррелируемостью разломов, по сравнению с «морально» устаревшей технологией гибкого бинирования.

2. Процедура регуляризации – единственная технология, направленная прежде всего на выравнивание кратности и восполнение недостающих трасс в бинах сейсмических данных. Регуляризация направлена на приближение полученных данных к проектируемым путем статистического получения трасс по всему объему сейсмических данных. Происходит значительное сокращение общего времени выполнения глубинной миграции до суммирования.

Процедура регуляризации происходит согласно следующей последовательности операций:

• Разбиение данных на классы удалений;
• ввод кинематической поправки за удаление;
• 5D интерполция трасс одинаковых удалений внутри одного бина для получение трассы, соответствующей центру бина;
• вывод остаточной кинематики;
• пересортировка полученных регулярных трасс в сортировку ОГТ.

Сравнение разреза в направлении кросс-лайн. А) результат миграции без применения технологий компенсации кратности, Б) результат миграции с применением технологии компенсации кратности, В) результат миграции с применением технологии регуляризации.

Из недостатков подхода необходимо указать, что процесс регуляризации занял столько же времени как и вся временная обработка сигнала и временная миграция до суммирования ввиду большого количества данных и требуемой высокой кратности миграции. Для выполнения процедуры потребовалось в четыре раза больше, места на диске, чем количество исходных данных.

A) Разрез после миграции с компенсацией кратности

Б)  Разрез после миграции с применением регуляризации

Применение анизотропной томографии для улучшения качественных характеристик разреза.

Изотропная миграция ограничена в своих возможностях по получению сейсмического изображения, так как использует в алгоритме допущение о гиперболичности годографов. Анизотропия - изменение скорости распространения сейсмических волн в зависимости от направления. Для слоистых сред (пески и глины) скорость распространения звуковых волн перпендикулярно слоям меньше, чем скорость распространения параллельно слоям. Анизотропная миграция свободна от этого ограничения за счет введения анизотропных параметров «эпсилон» и «дельта». Параметр «дельта» получается из невязки глубин между скважиной и сейсмическим изображением после глубинной миграции. Параметр «эпсилон» получают в результате анализа остаточного приращения на дальних выносах или томографической инверсии, в случаях, кода скважинные данные отсутствуют, влияние анизотропии можно учесть только по параметру «эпсилон». Учет этих параметров позволяет получить более качественное сейсмическое изображение в условиях газовых шапок, сложной разломной тектоники и тонких сейсмофациальных изменений.

Учет анизотропии позволит выполнить более детальный анализ интервальных скоростей и расширить возможности AVO анализа за счет увеличения информативной части годографа.          Построение анизотропной глубинно-скоростной модели осуществляется методом итерационной гибридно-сеточной томографии по технологии GXT/LARGEO.

Сравнение А) – изотропной и Б) – анизотропной модели интервальных скоростей