5 Получение изображения под сложными структурами

 

5.1 Введение

 

Хотя методы миграции, рассмотренные в Главе 4, основаны на предположении о слоистой среде, простые изменения, вносимые в основные алгоритмы, обеспечивают их точность в ситуациях, когда скорость незначительно изменяется в горизонтальном направлении. Например, среднеквадратичные скорости могут изменяться в горизонтальном направлении в миграции Кирхгоффа. В конечноразностном методе, пока вариации скорости в латеральном направлении остаются незначительными, элемент тонкой линзы может быть опущен (см. Приложение С.2), и скоростная функция, используемая в элементе дифракции, может изменяться в латеральном направлении. В f-k-методе (миграция Stolt) приведение в соответствие с вариациями скорости в латеральном направлении осуществляется путем изменения коэффициента растяжения от 0 до 1. Даже при изменении скорости результатом этих трех методов является временной разрез и, следовательно, термин «миграция во времени».

В случае сильных изменений скорости в латеральном направлении возникает другая ситуация. Простые изменения алгоритма больше не обеспечивают адекватной точности и должна быть выполнена миграция по глубине (Judson и др., 1980), а не во времени. Если для сжатия энергии вдоль годографа дифрагированной волны к его вершине оба типа миграции используют элемент дифракции, то дополнительный элемент тонкой линзы, который в явном виде учитывает вариации скорости в латеральном направлении, реализуется только алгоритм миграции по глубине. В отличии от миграции во времени, результатом миграции по глубине является разрез глубин. Чтобы результат был значительным с геологической точки зрения, скоростная модель должна быть более точной для миграции по глубине, чем для миграции во времени. В следующем разделе показано различие между этими видами миграции; при этом используются модели «скорость-глубина» различных степеней сложности.

Значительные вариации скоростей в латеральном направлении часто ассоциируются со сложной структурой перекрывающих отложений. В качестве примера можно привести чешуйчатые структуры в складчатых поясах, которые вовлекают палеозойские и более поздние породы. Значительные вариации скорости в латеральном направлении ассоциируются также с соляным диаперизмом. Получение изображения целевых горизонтов под соляным слоем усложняется искажениями лучей вследствие сложного строения перекрывающихся отложений. Другой тип геологической обстановки со значительными изменениями скорости в латеральном направлении – поверхность дна водного слоя с неправильной формой. Такие вариации скорости также имеют место в регионах с сильными изменениями фаций в латеральном направлении. Например, литологическое изменение доломит – известняк – эвапорит – кластические породы может быть ассоциировано со значительным изменением скорости в латеральном направлении.

Сложные структуры часто являются трехмерными. В этом разделе мы будем считать, что сейсмический профиль ориентирован по падению и, что зарегистрированное волновое поле является двумерным. Действительность этого допущения будет исследована в Разделе 6.5.

Миграция во времени или по глубине поле суммирования может сформировать реалистичное геологическое изображение разреза при условии, что общепринятая сумма ОСТ в достаточной степени представляет разрез с нулевым выносом. Это не относится к ситуациям противоречивых наклонов с различными скоростями суммирования или значительных вариаций скоростей в латеральном направлении. В первом случае, хотя отражения с противоречивыми наклонами имеют гиперболическое приращение на выборках ОСТ, эти отражения могут не оказаться оптимально суммированными с одной скоростью. Решение состоит в выполнении мигрирования во времени перед суммированием. Во втором случае сложное, негиперболическое приращение обычно ассоциируется с отражениями ниже сложно построенных перекрывающих отложений с вариациями скорости в латеральном направлении. Здесь решение состоит в выполнении мигрирования по глубине перед суммированием.

Первая проблема была рассмотрена в Разделе 4.4.1, где мы видели, что последовательность введение поправки за нормальное приращение – частичная миграция перед суммированием (DMO) – суммирование по ОСТ – миграция во времени после суммирования в значительной степени эквивалентна выполнению миграции во времени перед суммированием. В Разделе 5.3.2 мы увидим, что ко второй проблеме можно обратиться путем замещения слоя перед суммированием с последующими вводом поправки за нормальное приращение, суммированием по ОСТ и миграцией во времени после суммирования (с преобразованием глубин), поскольку эта последовательность в основном эквивалентна выполнению полной миграции по глубине перед суммированием. В обоих случаях подходы основаны на философии пересмотра оценок скоростей и получении улучшенного немигрированного суммарного разреза. Применения этих альтернативных подходов имеют ограничения. В определенных случаях частичная миграция перед суммированием (DMO) может улучшить кратные отражения (Раздел 4.4.1). Замещение слоя перед суммированием может оказаться непрактичным, если сложные перекрывающие отложения включают более одного слоя, характеризуемого скоростью.

Помимо DMO и замещения слоя существует другой способ улучшить немигрированный суммарный разрез – это скоростной анализ по опорным горизонтам (HVA) (Раздел 3.3.3). Иногда ограничение при суммировании малыми выносами также может дать улучшенную сумму. Причина этого состоит в том, что лучи, проходящие через сложную структуру, могут значительно различаться в большом диапазоне удалений в пределах выборки ОСТ. При малых выносах лучи могут быть сходными, что дает сумму более высокого качества. Недостаток этого подхода состоит в том, что хорошее соотношение сигнал/помеха может получить только при суммировании ближних выносов. Эти альтернативные подходы используются там, где возможно, чтобы получить улучшенную сумму. Затем выполняется миграция во времени после миграции с целью получения изображения. Если эти попытки улучшить сумму ОСТ остаются неудачными, следует попытаться выполнить миграцию во времени или по глубине (в зависимости от проблемы).