78

3.6 СТАТИКА, ОБУСЛОВЛЕННАЯ ПРЕЛОМЛЕНИЕМ

Важным моментом в оценке статики, связанной с точками взрыва и приема, яв- ляется точность результатов как функция длины волны статических аномалий. На рис.3.92 показан набор синтетических данных идентичных рис.3.67, но с дополнитель- ными длинноволновыми составляющими статики, связанной с точками взрыва и прие- ма. Сравните графики на рис.3.67 и 3.92. Из рис.3.92 видно, что длинноволновые со- ставляющие были недооценены. Существенное различие между суммарными разреза- ми, в единицах времен горизонтов, можно видеть на рис.3.70 и 3.93. Решение с учетом изменений поверхностных условий, рассмотренное в Разделе 3.4, не подходит для длинноволновых составляющих статики; обычно они моделируются как часть струк- турного элемента.

Эту проблему изменений длинноволновой статики можно также видеть на при- мере полевых данных (рис.3.94). Коррекция остаточной статики (основанная на отра- жениях, как описано в Разделе 3.4), дает существенно улучшенный отклик суммы (рис.3.95). Коротковолновые статические смещения (менее длины расстановки) обу- славливают искажения времен пробега в выборках ОСТ, тем самым, ухудшая качество суммирования. Однако, простое улучшение отклика суммы путем введения поправок за коротковолновую статику (рис.3.95) может оказаться недостаточным. В частности, об- ратите внимание на структурные особенности между средними точками А и В. Вероят- но, они вызваны изменениями длинноволновой статики. Проблему длинноволновой статики можно обнаружить на суммарных разрезах на рис.3.95, отслеживая самый не- глубокий горизонт. Это позволяет предположить неадекватность полевых статических поправок, примененных к данным.

Рис.3.88 Первая часть наземного профиля, показывающая улучшение суммирования ОСТ и скоростей в ре- зультате коррекции остаточной статики. Сумма А (а) до коррекции остаточной статики, использующая пи- ки предварительных скоростей; (b) после двух прогонов коррекции остаточной статики; используются пики окончательных скоростей.

79

Рис.3.89 Вторая часть профиля, показанного на рис.3.88. Можно видеть улучшение суммирования ОСТ и скоростей в результате коррекции остаточной статики. Сумма В (а) до коррекции остаточной статики, ис- пользующая пики предварительных скоростей; (b) после двух прогонов коррекции остаточной статики; ис- пользуются пики окончательных скоростей.

Рис.3.90 Диагностика для участка А, полученная по коррекции остаточной статики, примененной к первой части наземного профиля на рис.3.88.

80

Рис.3.91 Диагностика для участка В, полученная по коррекции остаточной статики, примененной ко второй части наземного профиля на рис.3.89.

Рис.3.92 Синтетические данные, осложненные длин-	Рис.3.93 Коррекция остаточной статики, примененная
ноперодной статикой.	к модели данных 4 на рис.3.92.

81

Рис.3.94 Сумма ОСТ, полученная путем применения только полевой статики для поправки за изменения отметок превышения (Nederlandse Aardolie Maatschappij B. V.)

Рис.3.95 Те же данные, что на рис.3.94 после коррекции остаточной статики, основанной на изучении отражений

(Раздел 3.4) (Nederlandse Aardolie Maatschappij B. V.)

Коррекция остаточной статики необходима, поскольку полевая статика и кор- рекция к линии приведения почти никогда не компенсируют полностью влияние при- поверхностных изменений скорости. Это можно объяснить тем, что приповерхностные изменения скорости неизвестны и, следовательно, точная поправка невозможна. Метод оценки статики с учетом поверхностных условий, основанный на изучении отражений хорошо работает для коротковолновых вариаций, но для длинноволновых вариаций он не дает хорошие результаты. Основная причина этого заключается в том, что на вход алгоритмов оценки статики, основанной на изучении отражений, подается разность времен вступлений трасс, а не абсолютные времена. Методы оценки статики, основан- ные на изучении преломленных волн, используют абсолютные времена первых вступ- лений и, теоретически, способны оценить длиннопериодные составляющие статики.

3.6.1 Коррекция полевой статики

Сделаем обзор различных методов коррекции полевой статики (рис.3.96). Если точки взрыва (S) расположены ниже ЗМС, полная статическая поправка, которая долж- на быть применена к трассе, ассоциированной со средней точкой М, равна tD = tS + tR, где tS и tR – статические поправки соответственно за точку взрыва и точку приема к оп- ределенной поверхности приведения D. Используя геометрические построения на рис.3.96, коррекцию полевой статики можно представить следующим образом:

			82
	t		=	2ED − (ES − DS ) − (ER − DR )	− t	(3.40)
		D		vb		UH

где ED – отметка превышения поверхности приведения; ES и ER – отметки поверхности соответственно в точках взрыва и приема; DS – глубина взрывной скважины в точке взрыва; DR – глубина взрывной скважины вблизи точки приема; tUH – вертикальное время, измеренное в точке приема (время, ассоциированное с расстоянием DR на рис.3.96); vb – скорость в коренных породах (ниже ЗМС), которую можно получить по обращенному сейсмокаратажу. Последний включает регистрацию времен вступлений на поверхности вблизи скважины, в которой на разных глубинах расположены точки взрыва. Если в скважине имеются каверны, можно поменять местами источники и сейсмоприемниками. Скважина должна быть достаточно глубокой, чтобы проникать в породы, залегающие ниже ЗМС. Результатом обращенного сейсмокаратажа является график зависимости времени от глубины, по которому можно определить скорость в коренных породах.

В наземной съемке источники не всегда располагаются в коренных породах из соображений экономии (особенно на площадях с мощностью ЗМС). Кроме того, им- пульсные источники применяются не всегда; часто используются поверхностные ис- точники, такие как вибросейс. Когда работы ведутся с поверхностными источниками или с источниками в не глубоких скважинах, вступления преломленной волны можно использовать (во всяком случае, теоретически) для расчета статической поправки tD до определенной линии приведения.

Рассмотрим луч на рис.3.97 и годограф первых вступлений. Чтобы не усложнять работу, будем считать, что поверхности земли Т и подошвы ЗМС В представляют собой плоскости. Из теории преломленных волн (Dobrin, 1960; Grant и West, 1965) известно, что обратная величина углового коэффициента линии, ассоциированной со вступлени- ем преломленной волны, равна скорости в коренных породах vb. Кроме того, обратная величина углового коэффициента линии, ассоциированной со вступлениями прямой волны, равна скорости в ЗМС vw. Построив первые вступления, можно оценить эти ско- рости и отрезок, отсекаемый продолжением годографа ПВ на оси времен (время при х = 0). Отсюда легко показать, что глубина до коренных пород равна:

zw =	vbvwti	(3.41)
	2(vb2 − vw2 )1/ 2

Доказать это уравнение предлагается в упражнении 3.21. Мы считаем, что vb > vw. После расчета zw полная статическая поправка к уровню линии приведения равна:

tD = −	2zw	+	2(ED − ES + zw )	(3.42)
	vw		vb

где ES – отметка превышения поверхности земли. Если между отметками точек взрыва и приема имеется разность, требуется дополнительная поправка за превышение, кото- рая использует скорость в коренных породах. Если источники находятся в скважинах, измеренное вертикальное время также должно входить в уравнение (3.42). Оцененная статическая поправка [уравнение (3.42)] представляет собой среднюю величину по рас- стоянию, которое может изменяться от критического расстояния до длины расстановки, в зависимости от количества трасс, используемых при оценке скорости в коренных по- родах. Однако, в пределах длины расстановки имеется более одного пункта взрыва.