Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе
Просторове згладжування швидкостей вздовж шару значно знижує рекурсивне накопичення помилок при сейсмічній інверсії траси і робить результативну модель більш точною та достовірною. Запропонована методика покращує надійність літологічної диференціації середовища. The lateral smoothing of the layer ve...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99738 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе / Д.В. Лысынчук, Е.В. Коломиец // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 2. — С. 195-202. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859802393951076352 |
|---|---|
| author | Лысынчук, Д.В. Коломиец, Е.В. |
| author_facet | Лысынчук, Д.В. Коломиец, Е.В. |
| citation_txt | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе / Д.В. Лысынчук, Е.В. Коломиец // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 2. — С. 195-202. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Наукові праці УкрНДМІ НАН України |
| description | Просторове згладжування швидкостей вздовж шару значно знижує рекурсивне накопичення помилок при сейсмічній інверсії траси і робить результативну модель більш точною та достовірною. Запропонована методика покращує надійність літологічної диференціації середовища.
The lateral smoothing of the layer velocities significantly reduces recursive accumulation of errors during the seismic trace inversion and makes productive model of the studied section more accurate. The proposed technique improves the reliability of lithological division of the medium.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:13:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
195
УДК 550.834.05
РЕЗУЛЬТАТЫ ПОСЛОЙНОГО ПСЕВДОСКОРОСТНОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ
ПЛОЩАДНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ МОГТ В ДОНБАССЕ
Лысынчук Д. В., Коломиец Е. В.
(Институт геофизики НАНУ, г. Киев, Украина)
Просторове згладжування швидкостей вздовж шару значно
знижує рекурсивне накопичення помилок при сейсмічній інверсії
траси і робить результативну модель більш точною та досто-
вірною. Запропонована методика покращує надійність літологі-
чної диференціації середовища.
The lateral smoothing of the layer velocities significantly reduc-
es recursive accumulation of errors during the seismic trace inversion
and makes productive model of the studied section more accurate. The
proposed technique improves the reliability of lithological division of
the medium.
На сегодняшний день перед сейсморазведкой стоит задача
повышения детальности геологического разреза, переход от вы-
деления и построения карт горизонтов мощностью в сотни мет-
ров до разделения среды на геологические тела в десятки, и даже,
в единицы метров. Изучение тонкой структуры слоистых пачек и
их упругих характеристик позволит провести палеофациальный и
палеогеографический анализ, что, в свою очередь, позволит вос-
становить геологическую историю развития региона и прогнози-
ровать петрофизический состав вмещающих пород.
Целью сейсмической инверсии является восстановление
глубинных упругих свойств среды (акустическое сопротивление,
скорость прохождения волн и др.) по сейсмическим данным.
Например, в работе [1] обсуждается детерминистский подход при
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
196
расчете сопротивления; в работе [2] предложили стохастическую
инверсию; в работе [3] представили метод инверсии, направлен-
ный на параллельную оценку скорости и сопротивления. Авторы
[4-6] сопоставили детерминистский и стохастический подходы в
определении акустического сопротивления на примерах. Мы
предложили сейсмическую инверсию, которая учитывает имею-
щиеся данные акустического каротажа в скважинах качестве
априорных данных и сглаживает скорость вдоль пласта во время
рекурсивного расчета акустического сопротивления.
Распространение сейсмических волн в реальной среде зави-
сит от пространственного распределения ограниченного количе-
ства петрофизических параметров: скорости распространения
продольных Vp и поперечных Vs волн, объемной плотности ρ, ко-
эффициента поглощения продольных pα и поперечных sα волн.
Для упрощения будем использовать источник возбуждения
преимущественно продольных волн. Также будем рассматривать
поле отраженных волн при достаточно малых углах падения на
отражающие границы, а регистрацию только вертикальных ком-
понент смещения. В таком случае, распределение параметров по-
перечных волн не будет играть существенной роли, а волновое
поле определяется только параметрами Vp, ρ та pα . Учитывая,
что дисипативные свойства среды, которые описываются коэф-
фициентом поглощения, влияют на волновое поле интегрально и
вызывают относительно малые постепенные изменения динамики
волн, можно выделить два главных петрофизических параметра,
распределение которых определяет основные свойства волнового
поля, что зарегистрировано на продольных отраженных волнах.
Это – скорость распространения продольных волн и объемная
плотность. При определенных условиях в волновое уравнение
они входят в виде произведения, которое называют волновым со-
противлением, или акустической жесткостью:
ρχ pV= (1)
В таком случае результатом решения обратной динамиче-
ской задачи по сейсмическим данным будет возобновление рас-
пределения ( , , )x y zχ во всем исследуемом пространстве. На дан-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
197
ном этапе разработанный нами подход построения эффективной
модели среды ограничен определением латеральных и временных
вариаций изменения скоростей продольных волн, или так назы-
ваемых, псевдо скоростей. Хотя, в дальнейшем, при наличии
данных гамма-гамма каротажа скважин, возможен пересчет поля
относительных изменений скоростей в поле относительных из-
менений акустических жесткостей.
Предложенный нами способ послойной сейсмической ин-
версии реализован в пространственной модификации. Таким об-
разом, полученная эффективная пространственная 3Д модель со-
держит однородные и неоднородные трехмерные тела со скачка-
ми акустической жесткости на границах. Алгоритм базируется на
таких процедурах обработки сейсмической информации:
• автоматическая пространственная корреляция осей синфаз-
ности отраженных волн;
• определение формы элементарного сейсмического для про-
странственных участков куба сейсмических данных;
• расчет пространственной эффективной импульсной харак-
теристики среды по кубу сейсмических данных;
• разделение временного разреза на трехмерные участки, од-
нородные по рисунку записи (длине осей синфазности от-
раженных волн);
• послойная инверсия куба сейсмических данных.
Наличие скважин с данными АК вблизи обрабатываемого
сейсмического профиля позволяет рассчитать элементарный сиг-
нал, сжатие которого дает более достоверную картину распреде-
ления коэффициентов отражения и акустических жесткостей по
кубу сейсмических данных.
Разработанная нами процедура послойной инверсии заклю-
чается в рекуррентном удалении элементарного сейсмического
сигнала из временного разреза вдоль выделенных границ среды и
расчета импульсной реакции ),,( tyxk на заданный сейсмический
импульс. В пространственном варианте:
),,(ln
2
1),,( tyxV
dt
dtyxk = (2)
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
198
Восстановление функции скорости путем обращения данно-
го уравнения в значительной степени зависит от наличия помех и
ошибок при расчете коэффициентов отражения. Для преодоления
этих препятствий нами предложен способ пространственного
сглаживания функции для каждого выделенного горизонта:
),,(1),,( tyxk
n
tyxk
n
e ∑= . (3)
В нашем случае, для каждого момента времени можно запи-
сать:
),,(),,(
),,(),,(),,(
ttyxVtyxV
ttyxVtyxVtyxke ∆++
∆+−
= , (4)
откуда:
),,(1
),,(1
),,(),,(
ttyxk
tyxk
tyxVttyxV
e
e
∆++
−
=∆+ , (5)
или в общем случае, для дискретного времени t:
)1,,(1
)1,,(1
)0,,(),,(
++
−−
= ∏ tyxk
tyxk
yxVtyxV
e
e
t
e . (6)
Для примера, рассмотрим результаты обработки сейсмиче-
ских данных трехмерной сейсморазведки, которые получены с
помощью разработанного нами программного комплекса послой-
ной инверсии. Исходный материал состоит из 52 параллельных
сейсмических профилей длиной 2600 м вдоль координаты Х и
промежутком между профилями 20 м. То есть, покрывает пло-
щадь 2600 на 1040 м. Длина записи составляет 1000 отсчетов че-
рез 2 мсек, или 2 сек. Данные обработанные по стандартной ме-
тодикой МОГТ, включая миграцию. На рис. 1 показано сечение
куба сейсмических данных параллельно оси Х на отметке
У = 1040.
На рис. 2 приведен результат трехмерной послойной инвер-
сии соответствующего промежутка. Цветом показано распреде-
ление скоростей вдоль разреза. В нижней части рисунка распо-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
199
ложена скоростная шкала. Также зависимость скорости от време-
ни изображена графически в виде сейсмических трасс.
Рис. 1. Фрагмент куба сейсмических данных
Рис. 2. Фрагмент куба результатов послойной инверсии сей-
смических данных
Очевидно, что последний разрез намного более информати-
вен, чем обычный временной разрез ОГТ. Во-первых, волновое
поле пересчитано в слоистый разрез с переменными, как вдоль
горизонтальной, так и вертикальной оси скоростными характери-
стиками. Во-вторых, переходные волновые процессы либо совсем
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
200
отсутствует, либо в значительной степени ослаблены. И главное,
разрешающая способность по времени составляет 1/4 видимого
периода исходных сейсмических колебаний, что минимум вдвое
лучше, чем на волновом поле. При этом разрешающая способ-
ность по горизонтальным осям устанавливается программно и
может регулироваться в зависимости от решаемых задач. Деталь-
ный скоростной разрез проиллюстрирован на рис. 3, где показан
участок, который выделен красной рамкой на рис. 2.
Рис. 3. Увеличенный участок разреза послойной сейсмиче-
ской инверсии, который выделен красной рамкой на
рис. 2
В центре фрагмента расположена высокоскоростная рассло-
енная линза, которая перекрыта пачкой слоев с меньшей скоро-
стью. Между кровлей и подошвой верхней пачки размещаются
несколько слоев, которые залегают несогласно как в кровле, так и
в подошве, что может предоставить информацию об условиях
накопления осадков и истории геологического развития региона.
Полученные результаты инверсии лишены периодичности
сейсмического сигнала, существующей во временном сейсмиче-
ском разрезе. Этот недостаток сохраняется в большинстве из-
вестных подобных подходах расчета псевдоакустических кривых
по сейсмическим данным. Разрез составляют слои, которые име-
ют постоянную скорость, но разную длину, глубину и мощность
по пространственным координатам.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
201
При латеральном изменении скорости вдоль слоя, этот слой
аппроксимируется несколькими слоями с различной скоростью.
Это дает возможность отслеживать изменения скорости вдоль
реперных горизонтов. Наименьшая мощность расчетных слоев
составляет 1/4 периода видимых колебаний на временном разре-
зе, то есть разрешение минимум вдвое выше, чем у исходного
материала.
В межреперном пространстве результаты послойной инвер-
сии имеют на порядок большее разрешение и соответствующую
информативность по пространственным координатам по сравне-
нию с исходным временным разрезом. При наличии данных ГИС
или иной геологической информации дают возможность выде-
лять на разрезе объекты поиска в межреперном пространстве и
оценивать их петрофизические характеристики.
Наличие слоев позволяет определить характер их залегания
относительно друг друга. Особенно это касается реперных гори-
зонтов и вмещающих пород. Согласное - несогласное залегание
непосредственно позволяет характеризовать условия осадкона-
копления и переноса, и, применяя методы сейсмостратиграфии,
изучать историю развития региона.
Пространственное сглаживание скоростей вдоль слоя значи-
тельно снижает рекурсивное накопления ошибок при сейсмиче-
ской инверсии трассы и делает результативную модель более
точной и достоверной. Предложенная методика улучшает надеж-
ность литологической дифференциации среды. Она может быть
использована для детального анализа волнового поля, выделения
мелких сейсмостратиграфичних подразделений и отдельных ре-
зервуаров, благоприятных для накопления углеводородов, а так-
же для региональных исследований
СПИСОК ССЫЛОК
1. Cao, D., W.B. Bevdoun, S.C. Singn and A. Tarantola, 1989. A
simultaneous inversion for background velocity and impedance
maps: Geophysics, 55, Рр. 458 – 469.
2. Francis, A., 2005. Limitations of deterministic and advantages of
stochastic inversion: CSEG Recorder, February 2005.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 9 (частина II), 2011
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 9 (part II), 2011
202
3. Haas, A., and O. Dubrule, 1994. Geostatistical inversion – A se-
quential method of stochastic reservoir modeling constrained by
seismic data: First Break, 12, 561 – 569.
4. Oldenburg, D. W., T. Scheuer, and S. Levy, 1983. Recovery of the
acoustic impedance from reflection seismograms: Geophysics, 48,
1318 – 1337.
5. Sancevero, S.S, A.Z. Remacre, R. S. Portugal, 2005. Comparing
deterministic and stochastic seismic inversion for thin-bed reser-
voir characterization in a turbidite synthetic reference model of
Campos Basin, Brazil: The Leading Edge, February 2005, 1168 –
1172.
6. Ампилов Ю.П., Барков А.Ю., Яковлев И.В., Филиппова К.Е.,
Приезжев И.И. Почти все о сейсмической инверсии. Часть 1.
Технологии сейсморазведки. 2009. 4. С. 3 – 16.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-99738 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:13:46Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лысынчук, Д.В. Коломиец, Е.В. 2016-05-02T15:18:28Z 2016-05-02T15:18:28Z 2011 Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе / Д.В. Лысынчук, Е.В. Коломиец // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. — № 9, ч. 2. — С. 195-202. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99738 550.834.05 Просторове згладжування швидкостей вздовж шару значно знижує рекурсивне накопичення помилок при сейсмічній інверсії траси і робить результативну модель більш точною та достовірною. Запропонована методика покращує надійність літологічної диференціації середовища. The lateral smoothing of the layer velocities significantly reduces recursive accumulation of errors during the seismic trace inversion and makes productive model of the studied section more accurate. The proposed technique improves the reliability of lithological division of the medium. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Наукові праці УкрНДМІ НАН України Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе Article published earlier |
| spellingShingle | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе Лысынчук, Д.В. Коломиец, Е.В. |
| title | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе |
| title_full | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе |
| title_fullStr | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе |
| title_full_unstemmed | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе |
| title_short | Результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования МОГТ в Донбассе |
| title_sort | результаты послойного псевдоскоростного преобразования сейсмических данных площадного исследования могт в донбассе |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99738 |
| work_keys_str_mv | AT lysynčukdv rezulʹtatyposloinogopsevdoskorostnogopreobrazovaniâseismičeskihdannyhploŝadnogoissledovaniâmogtvdonbasse AT kolomiecev rezulʹtatyposloinogopsevdoskorostnogopreobrazovaniâseismičeskihdannyhploŝadnogoissledovaniâmogtvdonbasse |