20

5.3 ЗАМЕЩЕНИЕ СЛОЯ

Рассмотрим модель глубин на рис.5.21а. В Разделе 5.2 мы видели, что причина изгиба луча заключается в сложности перекрывающей толщи, а результатом изгиба яв- ляются искажения и разрывы подстилающих целевых отражений. Если различие по скорости отсутствует (рис.5.21b), лучи не изгибаются и миграция по глубине не потре- буется. Согласно рис.5.21, замещения скорости в перекрывающей толще скоростью в подстилающем слое (т.е. замещение слоя) может оказаться жизнеспособной альтерна-

тивой использованию миграции по глубине для устранения нежелательного влияния сложно построенной перекрывающей толщи на подстилающем слое.

Представлена методика замещения слоя (Yilmaz и Lucas, 1968), основанная на datuming волнового уравнения (Berryhill, 1979, 1984). Datuming Berryhill экстраполиро-

вание известного волнового поля при определенной поверхности приведения произ- вольной формы к другой поверхности приведения, которая также имеет произвольную форму. Экстраполяция выполняется с применением интегрального решения Кирхгоффа скалярного волнового уравнения, в которое входят элементы near-field и far-field [урав- нение (4.5)]. Скорость, используемая в экстраполяции, представляет собой скорость в среде между входной и выходной поверхностями приведения.

На рис.5.22а показан простой случай datuming. Здесь разрез с нулевым выносом рассчитан по трем точкам рассеивающим объектам, расположенным ниже средней точ- ки А в среде со скоростью, распределенной по слоям, как обозначено между рис.5.22а и 5.22b. Точечные рассеивающие объекты расположены на границах слоев, на глубинах 800, 1300 и 1900м. Годограф от объекта на глубине 800м представляет собой гипербо- лу; годографы более глубоких объектов – почти гиперболические (z = 0), продолжим его в низ, используя скорость в первом слое (2000м/с) и рассчитаем волновое поле на первой границе раздела (z = 800м). Результат показан на рис.5.22b. Как ожидалось, го- дограф, ассоциированный с точечным объектом на глубине 800м, в значительной сте- пени сжался к вершине, поскольку этот объект расположен на первой границе. По-

скольку сейчас сейсмоприемники расположены ближе к двум другим рассеивающим объектам, ассоциированные с ними отражения также сжимаются. На рис.5.22b показа- но разрез с нулевым выносом, который должен быть зарегистрирован, если сейсмопри- емники расположить вдоль первой границы раздела. Энергия от верхнего рассеиваю- щего объекта сейчас приходит на времени t = 0, т.к. поверхность приведения для этого разреза представляет собой границу раздела, на которой располагается рассеивающий объект.

Волновое поле на первой границе раздела (z = 800м) (рис.5.22b), сейчас экстра- полируется к поверхности (z = 0) с использованием скорости во втором слое 2500м/с. На рис.5.22с показан результат, сравнимый с разрезом с нулевым выносом (рис.5.22d). Этот последний был выведен независимо по скоростной модели, показанной между рис.5.22с и 22d. Первый слой со скоростью 2000м/с был замещен вторым слоем со ско- ростью 2500м/с.

В принципе datuming может быть выполнено любым методом экстраполяции, например, методом смещения по фазе, конечноразностным методом или суммировани- ем Кирхгоффа. Однако, при оперировании поверхностями приведения с произвольной формой более удобным является суммирование Кирхгоффа.

Необходимо различать datuming и миграцию. Datuming формирует не мигриро- ванный временной разрез на определенной поверхности z(x), форма которой может быть произвольной. Миграция включает расчет волнового поля на всех глубинах по полю, зарегистрированному на поверхности. В этом отношении datuming представляет собой составную часть миграции, когда миграция выполняется как процесс продолже- ния вниз. Помимо продолжения вниз миграция требует привлечения принципа получе- ния изображения t = 0.

21

Datuming волнового уравнения имеет несколько областей практического приме- нения: сглаживание горизонтов, замеще- ние слоя, прямое моделирование. Эти опе-

рации выполняются до суммирования или после суммирования. Основное различие

между двумя видами реализации состоит в том, что при выполнении datuming после

суммирования скорость должна быть уменьшена вдвое, чтобы соответствовать модели взрывающейся поверхности (Раз- дел 4.1). Сглаживание горизонта включает продолжение вниз от одного опорного го- ризонта до другого. Когда это сделано по- следовательно для всех опорных горизон- тов в разрезе, методика может быть ис-

пользована для воссоздания истории структур на данной площади съемки (Taner и др., 1983).

Сейсмическое моделирование вклю-

чает ряд операций продолжения вверх по определенному множеству скоростных границ, начиная с нижней части модели и заканчивая ее верхней частью. Пример приведен в Разделе 8.4.

Рис.5.17 (а) Пример полевых данных с шарьяжной тектоникой; (b) миграция во времени этого суммар- ного разреза.

5.3.1 Замещение слоя после суммирования

Сейчас рассмотрим другое практическое применение datuming волнового урав- нения для 2-D сейсмических данных: устранение ухудшающего влияния рельефа мор- ского дна с неправильной формой на выдержанность и геометрию подстилающих от- ражений. Эта проблема особенно сильно сказывается на участках, где имеется значи- тельное различие в скорости между водным слоем и подстилающим слоем. Несмотря на обычный 3-D характер проблемы, 2-D интерпретацию целевых отражений часто можно улучшить, замещая скорость в водном слое скоростью в подстилающем слое.

Первый шаг в замене слоя после суммирования включает продолжение вниз волнового поля, зарегистрированного на поверхности (рис.5.23а), к морскому дну (го- ризонт 2 на рис.5.21а) с использованием скорости в водном слое. Промежуточный ре- зультат показан на рис.5.23. Обратите внимание, что на этом разрезе со сглаженными горизонтами отражение от морского дна соответствует времени t = 0; это означает, что все сейсмоприемники располагаются на морском дне, которое имеет неправильную форму.

22

Рис.5.18 (а) Сумма ОСТ по участку с шарьяжной тектоникой; (b) миграция во времени (Данные Amoco Production Company).

23

Рис.5.19 Мигрированный суммарный разрез по шарьяжному поясу. Кульминация чешуйчатых структур была выде- лена и проверена только после бурения ряда скважин (вертикальные полосы). (Turkish, Petroleum Corporation).

Рис.5.20 (а) Суммарный разрез ОСТ по району шарь- яжей; (b) его миграция во времени. (Данные Occidental Oil of Pakistan Ltd. и Pakistan Oil Fields Ltd.)

Рис.5.21 (а) Различие по скорости между перекрываю-

щими и подстилающими отражениями вызывает изгиб лучей на границе раздела. (b) Замещение скорости в пе-

рекрывающем слое скоростью в подстилающем слое устраняет изгиб лучей.