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 являются искажения и разрывы подстилающих целевых отражений. Если различие по скорости отсутствует (рис.5.21b), лучи не изгибаются и миграция по глубине не потребуется. Согласно рис.5.21, замещения скорости в перекрывающей толще скоростью в подстилающем слое (т.е. замещение слоя) может оказаться жизнеспособной альтернативой 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 экстраполирование известного волнового поля при определенной поверхности приведения произвольной 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 [уравнение (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 точки 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 гиперболу; 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, годограф, ассоциированный с точечным объектом на глубине 800м, в значительной степени сжался к вершине, поскольку этот объект расположен на первой границе. Поскольку сейчас сейсмоприемники расположены ближе к двум другим рассеивающим объектам, ассоциированные с ними отражения также сжимаются. На рис.5.22b показано разрез с нулевым выносом, который должен быть зарегистрирован, если сейсмоприемники расположить вдоль первой границы раздела. Энергия от верхнего рассеивающего 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 экстраполируется 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 скоростью 2500м/с.

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

Необходимо различать datuming и миграцию. Datuming формирует не мигрированный 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 продолжения вниз. Помимо продолжения вниз миграция требует привлечения принципа получения изображения t = 0.

 

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

Datuming волнового уравнения имеет несколько областей практического применения: сглаживание горизонтов, замещение слоя, прямое моделирование. Эти операции 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 (Раздел 4.1). Сглаживание горизонта включает продолжение вниз от одного опорного горизонта до другого. Когда это сделано последовательно для всех опорных горизонтов в разрезе, методика может быть использована для воссоздания истории структур на данной площади съемки (Taner и др., 1983). Сейсмическое моделирование включает 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.