Способ и устройство для коррекции истинных относительных амплитуд сейсмических данных за эффекты растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени

Номер патента: 13009

Опубликовано: 26.02.2010

Авторы: Мартин Гарри Л., Олфорд Ричард Б., Херкенхофф Э.Фредерик

Есть еще 12 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами на основании растянутых сейсмических трасс, содержащий этапы, при выполнении которых:

a) регистрируют растянутые сейсмические трассы;

b) определяют коэффициенты bрастяжения для растянутых сейсмических трасс;

c) определяют входные спектры для растянутых сейсмических трасс;

d) находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов на основании входных спектров;

e) получают спектры стянутых сейсмических импульсов;

f) определяют поправочные коэффициенты придания формы, беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов;

g) применяют поправочные коэффициенты придания формы к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс;

h) вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов; и

i) применяют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов.

2. Способ по п.1, в котором спектры стянутых сейсмических импульсов получают преобразованием спектров растянутых сейсмических импульсов, используя теорему подобия совместно с коэффициентом растяжения, в спектры стянутых сейсмических импульсов, используя следующие математические формулы:

Рисунок 1

где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов;

Wn(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов и

b - коэффициент растяжения сейсмического импульса.

3. Способ по п.2, в котором спектры растянутых сейсмических импульсов модифицируют, чтобы скорректировать коэффициент отражения с небелым спектром, используя следующую математическую формулу:

Рисунок 2

где Ws(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов, скорректированные за небелый спектр коэффициента отражения;

Wn(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов;

R(f) - задаваемый пользователем спектр коэффициента отражения при нормальном времени падения и

b - коэффициент растяжения сейсмического импульса.

4. Способ по п.1, в котором спектры стянутых сейсмических импульсов получают на основании спектров задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов, при этом

Рисунок 3

где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов и

Wd(f) - спектры задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов.

5. Способ по п.4, в котором спектры целевых сейсмических импульсов модифицируют для коррекции за небелый спектр коэффициента отражения, используя следующую математическую формулу:

Рисунок 4

где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов;

Wd(f) - спектры задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов и

R(f) - задаваемый пользователем спектр коэффициента отражения при вертикальном времени.

6. Способ по п.1, в котором коэффициенты растяжения b вычисляют детерминировано как функции удаления, времени, среднеквадратической скорости и интервальной скорости.

7. Способ по п.1, в котором коэффициенты растяжения b вычисляют детерминировано как функции удаления, времени, среднеквадратической скорости, интервальной скорости и по меньшей мере одного из анизотропии перекрывающих пород и геологического падения.

8. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс по общей глубинной точке, а b-1 вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением:

Рисунок 5

где

Рисунок 6

при этом

qr - угол отражения на границе раздела;

х - пункт взрыва в случае группового выноса;

vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;

vrms- среднеквадратическая скорость в перекрывающих породах;

t0 - время пробега по центральному лучу;

e - параметр анизотропии перекрывающих пород и

qd - геологическое падение на границе раздела.

9. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности, а b-1вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением:

Рисунок 7

где

Рисунок 8

при этом

qr - угол отражения на границе раздела;

х - пункт взрыва в случае группового выноса;

vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;

vrms- среднеквадратическая скорость в перекрывающих породах;

tdmo - время пробега по центральному лучу для подборок трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности;

e - параметр анизотропии перекрывающих пород и

qd - геологическое падение на границе раздела.

10. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс по общей точке отражения, а b-1 вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением:

Рисунок 9

где

Рисунок 10

при этом

qr - угол отражения на границе раздела;

х - пункт взрыва в случае группового выноса;

vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;

vrms - среднеквадратическая скорость в перекрывающих породах;

tmig - время пробега по центральному лучу для мигрированных подборок трасс;

e - параметр анизотропии перекрывающих пород и

qd - геологическое падение на границе раздела.

11. Способ по п.1, в котором характеристику истинной относительной амплитуды, которую сохраняют в стянутых трассах с истинными относительными амплитудами, выбирают из одного из следующих: значения нулевого времени сейсмического импульса, площади под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса и усредненного по времени среднего абсолютного значения растянутых трасс.

12. Устройство для хранения программ, считываемое машиной, материально воплощающее программу, состоящую из инструкций, выполняемых машиной, для осуществления этапов способа нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, содержащего этапы, при выполнении которых:

a) регистрируют растянутые сейсмические трассы;

b) определяют коэффициенты bрастяжения для растянутых сейсмических трасс;

c) определяют входные спектры для растянутых сейсмических трасс;

d) находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов на основании входных спектров;

e) получают спектры стянутых сейсмических импульсов;

f) определяют поправочные коэффициенты придания формы, беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов;

g) применяют поправочные коэффициенты придания формы к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс;

h) вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов; и

i) применяют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов.

Рисунок 11


Текст

Смотреть все

013009 Область техники, к которой относится изобретение В общем, настоящее изобретение относится к способам анализа данных сейсмической разведки методом отраженных волн с целью получения свойств геологической среды, а более конкретно к способу компенсации изменяющихся с удалением эффектов интерференции отраженных волн, обусловленных исключением нормального приращения времени (ИНПВ), которое имеется в подборках сейсмических трасс по общей средней точке (ОСТ) или по общей точке отражения (ОТО). Предшествующий уровень техники Сейсмические данные, получаемые при полевых исследованиях, обычно регистрируют, используя методику полевых работ, основанную на общей средней точке (ОТО), показанную на фиг. 1. Акустическую энергию в виде волнового пакета посылают в грунт от ряда взрывных источников S, которые отнесены на расстояния от общей средней точки (ОТО). Энергия от каждого из источников S достигает общей точки отражения (ОТО) в геологической среде, и часть этой энергии возвращается к ряду разнесенных приемников R. Используя эту методику сбора данных, регистрируют подборки трасс, которые характеризуются повышающимся расстоянием от пункта взрыва до приемника и до известной общей средней точки (ОСТ) на поверхности или до общей точки отражения (ОТО) в геологической среде. Эти подборки трасс содержат записи необходимых сигналов, которые отражены от общей точки отражения(ОТО) в геологической среде при различных углах r отражения и/или преломлены на подземных пластах. Кроме того, в дополнение к необходимым сигналам, зарегистрированные трассы включают в себя другие нежелательные компоненты, например шум. Коэффициент отражения представляет собой меру отношения амплитуд отраженной волны и падающей волны, показывающую, сколько энергии отразилось от подземной границы раздела. Коэффициенты отражения являются функцией упругих свойств подземных пластов, включающих в себя изменения на границах разделов скоростей продольных волн, скоростей поперечных волн и плотности. В области сейсморазведки методом отраженных волн коэффициенты отражения грунта под обычно известным местом на поверхности получают по зарегистрированной характеристике амплитуды сейсмической волны или по сейсмическим трассам. Реальное сейсмическое возмущение от единственной отражающей границы раздела характеризуется изменяющимся во времени откликом или сейсмическим импульсом, который зависит от свойств подземных перекрывающих пород, а также от оборудования для регистрации отраженных сейсмических волн. Сейсмический импульс представляет собой одномерный импульс, характеризующийся амплитудой,частотой и фазой. Сейсмический импульс исходит в виде пакета энергии от источника S, имея определенное начало во времени, и возвращается к приемникам R в виде ряда волн или отраженных сейсмических импульсов, распределенных во времени и по энергии. Это распределение зависит от скорости волн в геологической среде и ее плотности и относительного положения источников S и приемников R. Зарегистрированные в полевых условиях трассы в виде подборки по общей средней точке обычно подвергают последовательной обработке на нескольких этапах для отделения искомых сигналов от шума, для ослабления эффекта изменения сейсмических импульсов во времени и с удалением и для выравнивания и сравнения амплитудных откликов от общих границ разделов. Важный этап при совмещении трасс заключается в применении исключения нормального приращения времени (ИНПВ) к данным непосредственно при использовании метода исключения нормального приращения времени или косвенно с помощью этапа обработки изображений до суммирования. Времена пробега для общих подземных границ раздела при различных расстояниях от пунктов взрывов до группы вычисляют, используя геометрию регистрации подборок трасс по общей средней точке и оценки скорости распространения энергии сейсмических волн в геологической среде, проходящих от пункта взрыва до подземной общей точки отражения (ОТО) и затем обратно к пункту приема. Различия во временах пробега при нулевых и ненулевых расстояниях между пунктом взрыва и приемником используют для преобразования амплитуд трасс из системы временных координат полевых сейсмограмм в систему временных координат для центрального луча. В таком случае после применения метода исключения нормального приращения времени, будь то после непосредственного применения к подборкам трасс по общей средней точке или косвенного применения в рамках миграции до суммирования, для формирования подборок трасс по общей точке отражения амплитуды сигнальных трасс в подборке могут быть (1) просуммированы для образования просуммированных трасс; (2) сравнены одна с другой в рамках анализа зависимости амплитуды отражения от удаления (ЗАОУ) или инвертированы по атрибутам амплитуды, на основании чего получают детализированные свойства границы раздела по изменениям амплитудной характеристики. На фиг. 2 А-С отражены влияния сейсмических импульсов и процесса исключения нормального приращения времени (ИНПВ) на одну подборку трасс по общей средней точке в координатах времяудаление, составленную из идентичных равноамплитудных отражений на основании модели слоистой геологической среды, состоящей из случайно распределенных подземных границ раздела. На фиг. 2 А показана подборка трасс по общей средней точке из коэффициентов отражения (последовательности коэффициентов отражения) границ раздела, иллюстрирующая эффект приращения времени (временной сходимости) для отражений от различных границ раздела. На фиг. 2 В изображена такая же подборка трасс по общей средней точке, при этом каждый коэффициент отражения заменен сейсмическим им-1 013009 пульсом, амплитуда которого пропорциональна коэффициенту отражения. Изменяющиеся с удалением интерференционные эффекты показаны в виде изменяющихся с удалением амплитуд общей волны. На фиг. 2 С представлены данные из фиг. 2 В после применения исключения нормального приращения времени, наглядно показывающие, что приращение времени создано изменяющимися с удалением сейсмическими импульсами, которые приводят к получению изменяющихся с удалением амплитуд в случае одинаковых коэффициентов отражения. Отметим, что на фиг. 2 С имеются изменения амплитуд отраженной волны и ширины полосы, которые обусловлены интерференцией сейсмических импульсов до исключения нормального приращения времени, а также коррекцией за счет исключения нормального приращения времени. В результате этого амплитуды в трассах при различных удалениях отличаются одна от другой даже в случае, когда коэффициенты отражения подстилающего слоя равны. Поэтому эти амплитуды, скорректированные за счет исключения нормального приращения времени, не могут рассматриваться как истинные относительные амплитуды. Это происходит главным образом потому, что в продолжающихся в настоящее время попытках проведения исследований на глубоководных площадях анализ изменения амплитуды отражения от удаления и инверсию применяют к подборкам трасс по общей точке отражения, содержащим обработанные амплитуды сейсмических волн, которые были отражены от подземных границ раздела при углах отражения от 0 до 60 и более. Как показано на фиг. 3, иллюстрирующей амплитудно-частотный спектр одной волны, отраженной от границы раздела под углом r, в случае применения процесса исключения нормального приращения времени амплитудно-частотный спектр и фазовый спектр сейсмического импульса будут преобразовываться к частотам, равным исходной частоте до исключения нормального приращения времени, умноженной на r, между тем, как амплитудно-частотный спектр данных возрастает в соответствии с множителем (cosr)-1 относительно волны, отраженной при нулевом угле. Поэтому для волны,отраженной под углом 60, при исключении нормального приращения времени амплитудный отклик на 40 Гц будет сдвигаться до 20 Гц с удвоением интенсивности амплитудно-частотного спектра. Сейсмические импульсы имеют как амплитудно-частотный спектр, так и фазовый спектр. В контексте этого описания в настоящей заявке в дальнейшем термин спектры будет относиться как к амплитудночастотному спектру, так и к фазовому спектру сейсмического импульса. При наличии многократных отраженных волн растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени происходят особым образом при каждом удалении, в результате чего зависимость интерференции от удаления будет более сложной, чем показанная на фиг. 2 С. Такие эффекты растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени делают трудным непосредственное сравнение одной с другой величин амплитуд общей волны из трасс с различными удалениями. Еще одна сложность заключается в том, что даже после расширенной обработки трассы в подборке трасс по общей средней точке, как правило, будут иметься излученные сейсмические импульсы, которые изменяются как со временем, так и с удалением. Эти изменения сейсмических импульсов обусловлены сохраняющимися эффектами регистрации и распространения и эффектами растяжений сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени. Скоростной анализ,который необходим для совмещения волн при минимальном и максимальном удалениях, также становится проблематичным, когда амплитудные отклики в случае общей волны изменяются значительно при переходе от минимального до максимального удаления. Кроме того, при растяжении сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени на высоких частотах будет снижаться прирост отношения сигнала к шуму, обычно ожидаемый как результат совместного суммирования сейсмических трасс. В патенте США 5684754 (Byun et al.) изложен способ компенсации растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени из подборок трасс по общей средней точке. Этот способ основан на априорных сведениях об излученном сейсмическом импульсе и результате вычисления коэффициента растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени на основании анализа меры когерентности сейсмических данных. Этот способ не позволяет компенсировать создаваемые растяжением сейсмических сигналов амплитудные эффекты после исключения нормального приращения времени и получать истинную относительную амплитуду и по этой причине является менее пригодным, чем анализ изменения амплитуды отражения от удаления.Annual, Int. SEG Mtg., pp. 175-178, изложил способ снижения эффектов растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени на основании атрибутов изменения амплитуды отражения от удаления (например, отрезков, отсекаемых на координатной оси, и градиентов изменения амплитуды отражения от удаления), которые вычисляются по обработанным трассам с исключенным нормальным приращением времени, в которых не компенсированы эффекты растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени. В результате этого, способ имеет недостатки и не может быть применим для коррекции подборок трасс по общей средней точке или общей точке отражения. В патенте США 6516275 (Lazaratos) описано исключение эффектов растяжения сейсмических-2 013009 сигналов из сейсмических трасс до таких операций, как суммирование или вычисление атрибутов изменения амплитуды отражения от удаления. Изложен способ стягивания отдельных трасс, в котором используют перестраиваемые во времени и с удалением фильтры для согласования характеристик растянутых трасс при ненулевых удалениях с характеристиками трассы при нулевом удалении (и стянутой). Поскольку этот способ включает в себя согласование каждой трассы при ненулевых удалениях с трассой при нулевом удалении путем проектирования и применения выравнивающего фильтра, то при изменении величины коэффициента отражения способ может приводить к изменению относительных амплитудных взаимосвязей между трассами. Этим способом нельзя приводить амплитуды трасс к относительным значениям, находящимся в соответствии с коэффициентами отражения для каждой трассы, при свертывании с сейсмическим импульсом до исключения нормального приращения времени. Чтобы амплитуда была истинной, в этом способе необходимо предполагать, что все трассы до исключения нормального приращения времени имеют такие же сейсмические импульсы, как и трасса при нулевом удалении до исключения нормального приращения времени. Более того, в этом способе также неявно предполагается, что коэффициент отражения для каждой трассы, усредненный по времени, имеет при всех удалениях то же самое значение, как и для трассы при нулевом удалении, но это предположение обычно не удовлетворяется в широком диапазоне удалений или углов отражения. Поэтому существует необходимость в способе и устройстве, в которых исключены недостатки предшествующих способов и устройства, непригодных для стягивания сейсмических трасс, с целью восстановления истинных относительных амплитуд сейсмических отражений между трассами, относящимися к различным удалениям. Более конкретно, этими способами невозможно осуществлять компенсацию изменяющихся с удалением эффектов интерференции отраженных волн, обусловленных нормальным приращением времени. Настоящим изобретением предоставляется решение для исключения этих недостатков. Сущность изобретения Сейсмические трассы могут быть растянуты непосредственно вследствие обработки с исключением нормального приращения времени (ИНПВ) или растянуты косвенно во время этапа обработки изображений до суммирования. Настоящим изобретением предоставляется способ нахождения стянутых трасс с истинными относительными амплитудами на основании таких растянутых сейсмических трасс. В частности, способом компенсируются изменяющиеся с удалением эффекты интерференции отраженных волн, обусловленные нормальным приращением времени. Согласно предпочтительному варианту осуществления этого способа коэффициентырастяжения и, кроме того, входные спектры определяют для растянутых сейсмических трасс после исключения нормального приращения времени. Затем на основании входных спектров делают оценки спектров растянутых сейсмических импульсов. Далее получают спектры стянутых сейсмических импульсов, которые могут быть такими же сейсмическими импульсами, которые были включены в трассы сейсмических данных до исключения нормального приращения времени, или же можно использовать задаваемый извне целевой сейсмический импульс. После этого определяют поправочные коэффициенты придания формы,беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов. Поправочные коэффициенты придания формы применяют к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс. Затем вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Примеры характеристик истинной относительной амплитуды могут включать в себя, например, но без ограничения ими, значение начального момента времени сейсмического импульса, площадь под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса или усредненное по времени среднее абсолютное значение растянутых трасс. Наконец, масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд применяют к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических сигналов. Спектры стянутых сейсмических импульсов могут быть получены преобразованием спектров растянутых сейсмических импульсов в спектры стянутых сейсмических импульсов путем использования теоремы подобия и коэффициента растяжения. Кроме того, спектры целевых сейсмических импульсов могут быть модифицированы для коррекции за коэффициент отражения с небелым спектром. Предпочтительно вычислять коэффициенты растяжения детерминировано как функции таких переменных, как удаление, время, среднеквадратическая скорость, интервальная скорость, анизотропия перекрывающих пород и геологическое падение. Примеры подборок трасс, для которых коэффициенты растяжения могут быть вычислены, включают в себя подборки трасс по общей глубинной точке, с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности или по общей точке отражения. Задача настоящего изобретения заключается в такой коррекции изменений в амплитуде и ширине полосы отраженной волны, обусловленных обработкой трасс с исключением нормального приращения времени, при которой амплитуды трасс для различных удалений являются, по существу, пропорциональ-3 013009 ными коэффициенту отражения подстилающего слоя и идентичными друг другу (истинные относительные амплитуды), когда коэффициенты отражения подстилающих слоев являются одинаковыми. Краткое описание чертежей Эти и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятными при обращении к нижеследующему описанию, формуле изобретения и сопровождающим чертежам, на которых фиг. 1 - схематический вид, иллюстрирующий геометрию регистрации подборки трасс по общей средней точке (ОСТ), при этом взрывные источники S создают энергию сейсмических волн, которые отражаются от общей точки отражения (ОТО) и регистрируются на приемниках R; фиг. 2 А-С - иллюстрации подборки трасс по общей средней точке с коэффициентами отражения границ разделов (последовательностью коэффициентов отражения), такой же подборки трасс по общей средней точке, но при этом каждый коэффициент отражения заменен сейсмическим импульсом, амплитуда которого пропорциональна соответствующему коэффициенту отражения, и подборки трасс по общей средней точке после исключения нормального приращения времени (НПВ); фиг. 3 - график, иллюстрирующий влияние растяжения на амплитудно-частотный спектр сейсмического импульса, при этом максимальная амплитуда увеличена и смещена к более низкой частоте вследствие исключения нормального приращения времени, а сейсмический импульс растянут; фиг. 4 А-4D - иллюстрации откликов во временной области, получающихся в результате разделения одной волны по частотным полосам, при этом на фиг. 4 А представлен входной выброс, на фиг. 4 В показаны данные, разделенные по узким частотным полосам, на фиг. 4 С изображены сглаженные огибающие в узких частотных полосах и на фиг. 4 В показан восстановленный выброс; фиг. 5 А-В - иллюстрация примера стягивания, примененного к подборке трасс по общей средней точке с общим углом, включающей в себя эффекты растяжения, обусловленные исключением нормального приращения времени, при этом для сравнения показаны обратно растянутая подборка трасс и стянутая подборка трасс в соответствии с многоволновой моделью; фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа согласно настоящему изобретению,предназначенного для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами на основании растянутых сейсмических трасс; фиг. 7 - блок-схема последовательности операций, более конкретно иллюстрирующая этапы из фиг. 6, используемые для трассовых данных в области время-удаление (на верхней половине блок-схемы последовательности операций) и трассовых данных в области время-угол (на нижней половине блок-схемы последовательности операций); фиг. 8 - схематический вид, иллюстрирующий геометрию и величины, используемые при вычислении коэффициентоврастяжения; и фиг. 9 - виды частотных характеристик отдельных фильтров, используемых при образовании трасс со стыкующимися частотными полосами. Подробное описание изобретенияI. Сверточная модель, применяемая к растяжению сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени. В принятой модели для амплитуд обработанных сейсмических данных выполняется условие, что амплитуды представляют собой свертку сейсмического импульса возбуждения источника с коэффициентами отражения геологической среды, полученными по изменениям упругих свойств на границах раздела геологической среды. Формой этой модели во временной области гарантируется, что трассы обработанных сейсмических данных до исключения нормального приращения времени могут быть представлены как свертка сейсмического импульса с функцией коэффициентов отражения грунта или где d(t, t0j, tj) является трассой сейсмических данных, W - сейсмическим импульсом и r(t-t0j-tj) - суммой дискретных дельта-функций (импульсных функций) коэффициентов отражения геологической среды, имеющей вид В этом выражении rj(t-t0j-tj) является представлением во временной области магнитуды, rj, j-го коэффициента отражения для времени t0j пробега по центральному лучу и временного сдвига tj до исключения нормального приращения времени. В частотной области эта свертка выражается как умножение преобразований Фурье сейсмического импульса и функции коэффициентов отражения от грунта или В этом выражении D(f), W(f) и являются, соответственно, преобразованиями Фурье данных до исключения нормального приращения времени, d(t, t0j, tj), функцией w(t) сейсмического импульса до исключения нормального приращения-4 013009 времени, впоследствии называемой в настоящей заявке просто сейсмическим импульсом, и функцией r(tt0j-tj) коэффициентов отражения (импульсной трассой). Ключевые моменты подавления эффектов исключения нормального приращения времени в растянутых трассах вытекают из понимания того, что исключение нормального приращения времени оказывает иное влияние на функцию коэффициентов отражения, чем на сейсмические импульсы. Во-первых,обеспечиваемое моделью применение исключения нормального приращения времени к функции коэффициентов отражения заключается в согласовании времен прихода для коэффициентов отражения со временем t0j пробега по центральному лучу без изменения их магнитуд rj. По идее, исключение нормального приращения времени приводит к изменению времени пробега для коэффициентов отражения между отражениями от кровли и подошвы пласта, которое будет вертикальным временем пробега через слой. В случае применения теоремы сдвига (Bracewell R.M., The Fourier transform and its applications, McGrawHill, 1965, p. 104-107) преобразования функции коэффициентов отражения с исключением нормального приращения времени (НПВ) имеют вид где rj(t-t0j-tj) является представлением во временной области коэффициента отражения магнитудой rj при времени t0j пробега по центральному лучу до осуществления временного сдвига tj при исключении нормального приращения времени,обозначает преобразование Фурье rj(t-t0j) в частотную область. Во-вторых, во временной области влияние применения исключения нормального приращения времени на сейсмический импульс заключается в растяжении его в соответствии с изменяющимся во времени коэффициентом , который связан с зависящими от удаления разностями времен пробега до границы раздела. Теорема подобия (Bracewell R.M., The Fourier transform and its applications, McGraw-Hill, 1995, p. 101-104) может быть использована для описания влияния применения в частотной области постоянного коэффициентарастяжения к сейсмическому импульсу w(t) во временной области до исключения нормального приращения времени, и это показано на фиг. 3. Теоремой подобия гарантируется, что где w(t/) является сейсмическим импульсом, растянутым во времени,обозначает преобразование Фурье w(t/) в частотную область, W(f) представляет собой преобразование Фурье растянутого сейсмического импульса иявляется коэффициентом растяжения, который в трассах с общей средней точкой или с общей точкой отражения обычно изменяется в зависимости от времени и удаления. По идее, теоремой подобия определяются влияния исключения нормального приращения времени на сейсмические импульсы, тогда как теоремой сдвига определяется влияние исключения нормального приращения времени на коэффициенты отражения. При исключении нормального приращения времени изменяются временные разности между коэффициентами отражения, но не их магнитуды. Наконец, вследствие различных влияний исключения нормального приращения времени на коэффициенты отражения и сейсмические импульсы преобразования Фурье типичных скорректированных с исключением нормального приращения времени трасс, Dnmo(f), дают спектры в виде показывающем, что частотные составляющие сейсмических импульсов до исключения нормального приращения времени масштабируются зависящей от частоты суммой коэффициентов отражения грунта,а также сдвигаются и масштабируются коэффициентомрастяжения. Таким образом, сверточной моделью предсказывается, что применение исключения нормального приращения времени к подборкам трасс по общей средней точке или по общей точке отражения приводит к зависящим от частоты изменениям амплитудно-частотных и фазовых спектров свернутых сейсмических импульсов, но не приводит к изменениям амплитуд коэффициентов отражения подстилающего слоя. Для устранения растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени необходимо оценивать и затем компенсировать спектры сейсмических импульсов с учетом коэффициентарастяжения, чтобы получать амплитуды выходной трассы, которые масштабированы пропорционально локальным коэффициентам отражения геологической среды.II. Концепции коррекции истинных относительных амплитуд растянутых трасс. Настоящим изобретением предоставляются способ и устройство для коррекции истинных относительных амплитуд сейсмических трасс за эффекты растяжения при исключении нормального приращения времени. Устранение растяжения после исключения нормального приращения времени (стягивание) достигается в частотной области путем оценивания коэффициентарастяжения сейсмического импульса и удаления его из оценки W(f) растянутых сейсмических импульсов с тем, чтобы результирующие данные (свертка излученного сейсмического импульса и функции коэффициентов отражения) стали где коэффициентрастяжения сейсмического импульса равен обратной величине косинуса угла r отражения от границы раздела, a W(f) представляет собой спектр стянутого или задаваемого извне целевого сейсмического импульса.-5 013009 Спектры W(f) растянутых сейсмических импульсов могут быть оценены путем использования способов спектрального усреднения трасс. Этими способами уменьшается влияние коэффициентов отражения грунта на амплитудно-частотные спектры трасс до постоянного скалярного множителя. Способы спектрального усреднения основаны на усредненных коэффициентах отражения грунта, находящихся в пределах частотной полосы, взятой из большого временного окна, чтобы они были статистически постоянными или известной спектральной формы. Способы усреднения включают в себя усреднение спектров трасс по частотным полосам или преобразование Фурье ограниченного числа временных интервалов автокорреляционной функции трассы. Влияние небелых спектров коэффициентов отражения на оцененные спектры сейсмических импульсов может быть исключено путем применения описываемых в настоящей заявке фильтров, отбеливающих спектры коэффициентов отражения. Согласно предпочтительному варианту осуществления этого изобретения влияние изменения коэффициентов отражения грунта в спектрах трасс минимизируют путем усреднения выборок амплитуд и фаз в пределах частотных полос. В идеальном случае число частотных выборок, которые усредняются, представляет собой обратную величину максимальной ожидаемой длительности сейсмического импульса и, кроме того, оно больше, чем отношение протяженности временного окна преобразования к длительности сейсмического импульса(предпочтительно, чтобы в каждой частотной полосе было по меньшей мере 10 спектральных выборок). Усредненные амплитудно-частотные и фазовые спектры трасс из таких полос будут масштабированными оценками коэффициентов отражения из спектров Wn(f) растянутых сейсмических импульсов вида где W(f) является спектром сейсмического импульса до исключения нормального приращения времени, аrc представляет собой не зависящий от частоты, но зависящий от времени и удаления масштабный коэффициент, который зависит от локальных коэффициентов отражения геологической среды. В качестве альтернативы, как показано на фиг. 7, на этапах 130 В, 132 В и 140 В спектральные оценки сейсмических импульсов могут быть образованы путем усреднения в частотной области выборок преобразования Фурье из небольших временных окон. Стягивание истинной относительной амплитуды определяется как операция, которая сохраняет значение начального момента времени растянутого (до исключения нормального приращения времени) сейсмического импульса, свернутого с отдельным коэффициентом отражения. Это происходит, если значения начального момента времени растянутого сейсмического импульса w(t/)t=0 и стянутого сейсмического импульса w(t)t=0 подчинены таким ограничениям, что В частотной области для удовлетворения этому ограничивающему условию требуется, чтобы где W(fi) суть дискретные значения преобразования Фурье стянутого сейсмического импульса. Если фазовый спектр сейсмического импульса предполагается равным нулю или если известен только амплитудно-частотный спектр сейсмического импульса, в качестве альтернативы стягивание истинной амплитуды данных может быть определено как операция, которая не изменяет площади под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса, так что где W(fi) и W(fi) представляют собой комплексно сопряженные величины W(fi) и W(fi), соответственно, а (W(fi)W(fi1/2 представляет собой выборку амплитудно-частотного спектра. В ситуациях, когда коэффициентрастяжения или сейсмический импульс изменяется во времени, это условие для истинной относительной амплитуды должно удовлетворяться на основе мгновенного времени. В наиболее общей форме этого способа растянутые после исключения нормального приращения трассы преобразуют с помощью дискретного преобразования Фурье и разделяют на трассы с перекрывающимися частотными полосами и с центральными частотами fi. Частотные полосы должны быть стыкующимися, чтобы сумма в частотной области всех частотных полос была равна представлению частотной области входных трассовых данных. В качестве альтернативы спектральные оценки сейсмических импульсов могут быть образованы путем усреднения в частотной области выборок преобразования Фурье из небольших временных окон. Используя описанные выше концепции, стягивание истинных относительных амплитуд сейсмических трасс осуществляют за 3 этапа. Во-первых, предпочтительно скорректировать спектральные оценки сейсмических импульсов за небелые спектры коэффициентов отражения, чтобы получить скорректированный спектр Ws(fi, t-t0j) растянутого сейсмического импульса с изменяющимся во времени коэффициентом отражения, который дается следующим выражением: где Wn(fi, t-t0j) - спектры растянутых сейсмических импульсов в момент t-t0j времени с частотами fi, R(fi) является небелым спектром коэффициента отражения для вертикального времени на частоте fi ипредставляет собой коэффициент растяжения. Затем, используя теорему подобия, находят спектры О(fi) стянутых целевых сейсмических импульсов (до исключения нормального приращения времени) в виде где Ws(fi, t-t0j) - скорректированные спектры коэффициентов отражения растянутых сейсмических импульсов (спектры сейсмических импульсов после исключения нормального приращения времени), аявляется коэффициентом растяжения. В качестве альтернативы при стягивании истинной относительной амплитуды (замене сейсмического импульса после исключения нормального приращения времени) с помощью задаваемого пользователем целевого сейсмического импульса Wd(fi) искомый выходной сейсмический импульс находят в виде где R(fi) - задаваемые пользователем небелые спектры коэффициента отражения в моменты вертикального времени на частоте fi. Во-вторых, для каждого значения Ain (fi, t-t0j) входной амплитуды на центральной частоте fi и в момент t-t0j времени выходная амплитуда Aout (fi, t-t0j) дается выражением В общем случае искомые и оцененные выборки сейсмических импульсов могут быть комплексными, имеющими как амплитудные, так и фазовые составляющие. Наконец, для каждого момента t-t0j времени на сумму выходных данных в частотной полосе, Aout(fi, t-t0j), налагают ограничение, заключающееся в том, что площади под спектрами входных и искомых выходных сейсмических импульсов должны быть одинаковыми. Для искомого выходного сейсмического импульса с минимальной и максимальной выходными частотами, fmin и fmax, значения спектров растянутых сейсмических импульсов суммируют по -1f от -1fmin до -1fmax в Ws(fi,t-t0j) и по f от fmin до fmax в O(fi) и используют в виде для нахождения данных стянутых трасс с истинной относительной амплитудой Aout(t-t0j).III. Детализированные этапы для осуществления коррекции истинной относительной амплитуды растянутых трасс. На фиг. 6 показана блок-схема последовательности операций предпочтительного способа стягивания, предназначенного для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами на основании растянутых сейсмических трасс. На фиг. 7 приведено развитие этапов из фиг. 6, при этом каждый из этапов обозначен с помощью соответствующего краткого описания в верхней части блок-схемы последовательности операций. Показаны два примера способа стягивания с иллюстрацией обработки (а) данных в области время-удаление в верхней части схемы последовательности операций и(b) данных в области время-угол в нижней части схемы последовательности операций. Этапы в каждой из этих частей схем последовательности операций обозначены буквой а, добавленной к позициям в части схемы последовательности операций с данными в области время-удаление, и буквой b в части схемы с данными в области время-угол. В обоих иллюстративных частях схемы последовательности операций для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами процесс стягивания трасс осуществляется путем замены спектров сейсмических импульсов в растянутых сейсмических трассах спектрами сейсмических импульсов с истинными относительными амплитудами до исключения нормального приращения времени. На фиг. 6 сведены общие этапы, используемые в представленном способе стягивания. На этапе 110 регистрируют растянутые сейсмические трассы. Затем на этапе 120 определяют коэффициентырастяжения для каждой из растянутых сейсмических трасс. На этапе 130 определяют входной спектр для каждой из растянутых трасс. На этапе 140 на основании входных спектров находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов. На этапе 150 спектры стянутых сейсмических импульсов получают расчетным путем, используя коэффициентрастяжения из этапа 120 или же на основании задаваемых спектров стянутых сейсмических импульсов, вводимых пользователем. На этапе 160 определяют поправочные коэффициенты придания формы путем сравнения спектров стянутых сейсмических импульсов со спектрами растянутых сейсмических импульсов. На этапе 170 поправочные коэффициенты придания формы применяют к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс. На этапе 180 вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд путем взятия отношения характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Наконец, на этапе 190 масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд применяют к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутой сейсмической трассы с истинной относительной амплитудой, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Теперь обратимся к фиг. 7, в соответствии с которой изложенный выше способ стягивания может быть осуществлен в области время-удаление или в области время-угол отражения. Сначала способ стягивания будет описан применительно к области время-удаление.-7 013009 А. Способ стягивания в области время-удаление. На этапе 110 регистрируют растянутые сейсмические трассы. Входные данные обрабатывают таким образом, чтобы сохранить истинную относительную амплитуду. Далее в данные вводят поправку на время таким образом, чтобы новое наблюдаемое время в каждой трассе представляло собой время как если бы местоположения источника и приемника совпадали, то есть при нулевом удалении. Эта поправка за время может быть сделана путем исключения нормального приращения времени или путем обработки изображений перед суммированием. Необходимо, чтобы расстояние от источника до приемника было известным и постоянным на всем протяжении длины трассы. Этот процесс введения поправки за время осуществляют от трассы к трассе, и может быть использована любая последовательность трасс. Однако предпочтительной организацией данных трасс является сортировка ансамблей данных в подборки трасс по общей глубинной точке (ОГТ), общей средней точке (ОСТ) или общей точке отражения (ОТО). Кроме того, предполагается, что излученный сигнал имеет в трассах фазовый спектр, который является постоянным (при достаточно большой амплитуде) во всей используемой полосе частот данных. К вспомогательным данным, необходимым для вычисления коэффициентоврастяжения, относятся модель скорости как функции местоположения и времени и информация, детализирующая местоположение трассы относительно скоростной модели и расстояние от источника до приемника или удаление. Затем на этапе 120 А определяют коэффициентырастяжения для каждой из соответствующих растянутых сейсмических трасс. Коэффициентрастяжения определяется как обратная величина косинуса угла r отражения для трассы. На фиг. 8 показаны взрывной источник S и приемник R. Сейсмический импульс энергии, излучаемый от источника S, в общем случае будет отражаться, когда он проходит через подземные пласты. Граница раздела, содержащая общую точку отражения (ОТО), может быть ориентирована под углом d геологического падения относительно вертикальной нормали. Уголотражения прямолинейного луча показан как угол между нормалью к границе раздела в общей точке отражения и лучом, проходящим из точки общего отражения к приемнику R. Угол r отражения представляет собой угол, под которым сейсмический импульс отражается от общей точки отражения. Как показано на фиг. 8, до того, как сейсмический импульс принимается на приемнике R, он дополнительно преломляется после отражения от точки общего отражения из-за изменения скоростей в геологической среде. Детерминированную оценку коэффициентарастяжения в зависимости от времени и удаления получают на основании среднеквадратической скоростной функции и интервальной скорости в геологической среде на границе раздела в виде где и при этом для подборок трасс по общей глубинной точке для подборок трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности и для данных при временной миграции до суммирования где sinr представляет собой синус угла отражения на границе раздела, х является пунктом взрыва в случае группового выноса, vi является интервальной скоростью в геологической среде для t0, vrms представляет собой среднеквадратическую скорость в перекрывающих породах, t0 является временем пробега по центральному лучу, tdmo представляет собой время пробега по центральному лучу для подборок трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности, tmig является временем пробега по центральному лучу для мигрированных подборок трасс,- параметр анизотропии перекрывающих пород и d - геологическое падение на границе раздела. Спектры входных трасс для растянутых трасс определяют на этапе 130 А, на котором растянутые трассы разделяют, как показано на фиг. 4 В, на некоторое количество трасс в узких частотных полосах. Эти трассы в узких частотных полосах обладают свойством, заключающимся в том, что их сумма дает первоначальную входную трассу. На фиг. 9 показан пример расчета частотных полосовых фильтров, необходимых для образования трасс в частотных полосах. Число Nb частотных полос предпочтительно выбирать так, чтобы его наименьшее значение удовлетворяло следующему условию: где Nw представляет собой ожидаемое число временных выборок из сейсмического импульса и Nt пред-8 013009 ставляет собой число выборок во временном окне преобразования Фурье. Выборы типичных значений Nb и Nt/10 приводят к усредняющим по времени окнам в несколько сотен миллисекунд. На практике предпочтительно выбирать число частотных полос приблизительно равным числу выборочных точек в излученном сигнале. Задаваемые пользователем частотные полосовые фильтры должны обладать свойством полного пропускания данных на центральной частоте и ослабления до полной режекции данных на расстоянии от центральной частоты. Соседние частотные полосы являются полностью стыкующимися, так что центральная частота полного пропускания является частотой нулевого пропускания соседних частотных полос. Соответствующие частотные выборки каждого частотного фильтра умножают на преобразование Фурье входной трассы. В результате этой операции формируются отфильтрованные, подвергнутые преобразованию Фурье данные. Затем это произведение подвергают обратному преобразованию Фурье для нахождения искомых трасс в узких частотных диапазонах из фиг. 4 В. Оценки спектров растянутых сейсмических импульсов получают на этапе 140 А на основании входных спектров из этапа 130 А. На фиг. 4A-D показано разделение одной волны из фиг. 4 А по частотным полосам путем использования значения Nb, которое удовлетворяет указанным выше ограничениям. Прежде всего осуществляют обратное преобразование частотных полос к временным трассам, показанным на фиг. 4 В. Огибающие или среднеквадратические усредненные по времени значения каждой из этих временных трасс используют для образования не зависящих от времени и частоты спектральных оценок Wn(fi,t-t0j) сейсмических импульсов после исключения нормального приращения времени для каждой центральной частоты fi и времени t-t0j в соответствии с уравнением (8) гдепредставляет собой коэффициент растяжения, а rc является скаляром локального коэффициента отражения. Оценку амплитуды трассы в каждой полосе частот вычисляют, беря отфильтрованные, подвергнутые преобразованию Фурье частотные данные, которые являются промежуточным результатом этапа 130, и осуществляют поворот фазы на 90, а затем вычисляют обратное преобразование Фурье, в результате осуществления которого образуют преобразование Гильберта для соответствующей трассы в каждой частотной полосе из этапа 130 А. Для образования огибающей трассы, соответствующей временным выборкам из трассы в каждой узкой полосе частот, пары преобразования Гильберта возводят в квадрат,суммируют и берут квадратный корень из получившейся суммы. Таким путем образуют огибающую трассы (фиг. 4 С), которую фильтруют для уменьшения влияния шума. Получающаяся совокупность амплитуд трасс представляет собой оценку предварительно скорректированного амплитудно-частотного спектра сейсмического импульса, определенную последовательно во времени. Выходной спектр стянутого сейсмического импульса получают на этапе 150 А. Оценки спектров растянутых сейсмических импульсов, определенные на этапе 140 А, предпочтительно корректировать,используя уравнение (5) теоремы подобия. При этой коррекции используют коэффициентырастяжения в соответствии с уравнениями (17-20), вычисленные на этапе 120 А, и оценку спектров растянутых сейсмических импульсов из уравнения (8), определенную на этапе 140 А, для внесения поправки на растяжение в трассовые данные. На этапе 140 А для каждого времени и средней частоты амплитуду растянутого сейсмического импульса интерполируют на частоте, которая является произведениеми текущей центральной частоты. В свою очередь, интерполированную амплитуду умножают на обратную величину коэффициента растяжения, -1, и получают скорректированную выборку выходного спектра стянутого сейсмического импульса. Произведение, получающееся в результате выполнения этой операции, образует изменяющийся во времени, скорректированный амплитудно-частотный спектр сейсмического импульса. В качестве альтернативы при вычислении выходного спектра стянутого сейсмического импульса для формирования выходного спектра стянутого сейсмического импульса может быть использован задаваемый пользователем целевой сигнал. Предпочтительно, чтобы этот выходной спектр стянутого сейсмического импульса имел отличительный признак в виде высокочастотной и низкочастотной характеристик, которые охватывают используемые частоты данных на трассах с наибольшим удалением. На этапе 162 А определяют поправочные коэффициенты придания формы (или придания скорректированной формы), используя уравнения (12-14), беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов. Для предотвращения возможного деления на ноль предпочтительно добавлять к знаменателю (к спектрам растянутых сейсмических импульсов) коэффициент стабилизации. Если это оправдано, на этапе 160 А, используя уравнения (12) и (14), осуществляют необязательную коррекцию спектра стянутого сейсмического импульса за коэффициент отражения с небелым спектром. Эту коррекцию осуществляют путем моделирования амплитудно-частотного спектра коэффициента отражения подстилающего грунта. Полученный моделированием спектр коэффициента отражения грунта делят на спектр стянутого сейсмического импульса, определенный на этапе-9 013009 150 А. Поправочные коэффициенты придания формы (или придания скорректированной формы) применяют на этапе 170 А к входным спектрам растянутых трасс, используя уравнение (15) для нахождения спектров стянутых трасс. На этапе 180 А вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд. Отношения характеристик соответствующих истинных амплитуд спектров растянутых и стянутых сейсмических импульсов используют для определения масштабных коэффициентов истинных относительных амплитуд. Примеры таких характеристик истинных относительных амплитуд включают в себя значение начального момента времени сейсмического импульса, площадь под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса или усредненное по времени среднее абсолютное значение растянутых трасс. Масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд и коэффициенты придания формы(или придания скорректированной формы) на этапе 192 А применяют к спектрам стянутых трасс, используя уравнение (16) для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Входные спектры из этапа 130 А корректируют на этапе 192 А для формирования скорректированных выходных спектров, охватывающих трассы в отдельных частотных диапазонах. Соответствующие выборки во времени и центральную частоту из выходных данных этапа 180 А, то есть поправочные коэффициенты, и этапа 162 А, то есть коэффициенты придания формы (или придания скорректированной формы), умножают на выходные данные этапа 130 А, при этом вводимые данные представляют в частотно-формирующих скорректированных частотных полосах. На этапе 195 А скорректированный выходной спектр преобразуют в стянутые сейсмические трассы. Скорректированные трассы в отдельных частотных полосах из этапа 190 А суммируют друг с другом для образования стянутых выходных трасс. Наконец, для каждого времени t-t0j на сумму Aout(fi, t-t0j) выходных данных в частотных полосах накладывают ограничение, заключающееся в том, что площади под спектрами входного и искомого сейсмического импульса должны быть одинаковыми. Для искомого выходного сейсмического импульса с минимальной и максимальной выходными частотами, fmin и fmax, значения спектра стянутого сейсмического импульса суммируют по f в пределах от fmin до fmax в Ws(fi,t-t0j) и по f в пределах от fmin до fmax в для нахождения стянутых трассовых данных с истинной относительной амплитудой Aout(t-t0j). В. Способ стягивания в области время-угол. На этапе 110 регистрируют растянутые сейсмические трассы. Как описывалось выше, растянутые трассы могут быть обработаны путем исключения нормального приращения времени (ИНПВ) или с помощью процесса обработки изображений до суммирования. Затем на этапе 120 В определяют коэффициентырастяжения для растянутых сейсмических трасс. Коэффициентрастяжения определяется как обратная величина косинуса угла r отражения. Поскольку этот угол отражения r имеет постоянное значение на всем протяжении трассы, то угол отражения r может быть определен непосредственно путем исследования заголовка трассы для каждой трассы. На этапе 130 В определяют входные спектры в окнах растянутых трасс. Данные разделяют по перекрывающимся окнам. В свою очередь, данные в каждом окне преобразуют в частотную область на этапе 132 В, используя преобразование Фурье и вычисляя амплитудно-частотный спектр. На этапе 140 В вычисляют оценку спектра растянутого сейсмического импульса (амплитуды). Эти оценки находят сглаживанием входных спектров из этапа 132 В путем фильтрации нижних частот, тем самым формируя оценку спектра растянутого сейсмического импульса. На этапе 150 В получают спектр стянутого сейсмического импульса. Предпочтительно вычислять спектр стянутого сейсмического импульса следующим образом. Оценку спектра растянутого сейсмического импульса, найденную на этапе 140 В, теперь корректируют, используя теорему подобия. Чтобы скорректировать растяжение в данных, для этой коррекции используют коэффициентрастяжения, определенный на этапе 120 В, и оценку спектра растянутого сейсмического импульса. Амплитуду для каждой частотной выборки из этапа 140 В интерполируют на частоте, которая равна произведениюи текущей частоты. В свою очередь, амплитуду для частотной выборки масштабируют в соответствии с коэффициентомрастяжения и формируют спектр стянутого сейсмического импульса (амплитуды). В качестве альтернативы при вычислении выходного спектра стянутого сейсмического импульса может быть использован задаваемый пользователем целевой сигнал для образования выходного спектра стянутого сейсмического импульса. Предпочтительно, чтобы этот выходной спектр стянутого сейсмического импульса имел отличительный признак в виде высокочастотной и низкочастотной характеристик, которые охватывают исполь- 10013009 зуемые частоты данных на трассах с наибольшим удалением. Если это оправдано, на этапе 160 В может быть сделано дополнительное изменение поправочных коэффициентов придания формы для согласования с коэффициентом отражения с небелым спектром. Эту поправку вычисляют путем моделирования амплитудно-частотного спектра коэффициента отражения подстилающего грунта. Полученный моделированием спектр коэффициента отражения грунта делят на спектр стянутого сейсмического импульса, определенный на этапе 150 В. На этапе 162 В определяют поправочные коэффициенты придания формы (коэффициенты придания скорректированной формы) путем сравнения оценок спектра растянутого сейсмического импульса с желаемым спектром стянутого сейсмического импульса. Вычисляют частное или отношение каждой соответствующей частотной выборки из спектров стянутых сейсмических импульсов к аналогичной выборке из спектров растянутых сейсмических импульсов, чтобы находить поправочные коэффициенты придания формы. Для предотвращения деления на ноль предпочтительно добавлять к знаменателю коэффициент стабилизации. На этапе 170 В поправочные коэффициенты придания формы (или коэффициенты придания скорректированной формы) применяют к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс. Затем на этапе 180 В вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд. Отношения соответствующих характеристик истинных относительных амплитуд для спектров растянутых и стянутых сейсмических импульсов вычисляют, чтобы определить масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд. И в этом случае эти характеристики истинных относительных амплитуд могут включать в себя значение начального момента времени сейсмического импульса, площадь под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса или усредненное по времени среднее абсолютное значение растянутых трасс. На этапе 190 В масштабные коэффициенты относительных истинных амплитуд и поправочные коэффициенты придания формы (или поправочные коэффициенты придания скорректированной формы) применяют к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Более конкретно, соответствующие частотные выборки поправочных коэффициентов придания формы (или поправочных коэффициентов придания скорректированной формы) и масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд применяют к входным спектрам в окнах растянутых трасс для нахождения выходных спектров в окнах стянутых трасс. На этапе 192 В образуют стянутые данные во временных окнах, используя обратное преобразование Фурье результата из этапа 190 В. На этапе 194 В образуют стянутые сейсмические трассы путем суммирования отдельных окон для воссоздания трасс. На фиг. 5 представлен пример осуществления стягивания подборки трасс по общей средней точке при общем угле. На подборках растянутых входных трасс слева имеется очевидное, обусловленное интерференцией остаточное приращение времени и, кроме того, наблюдаются зависящие от угла изменения амплитуды, хотя все коэффициенты отражения грунта являются одинаковыми в зависимости от угла. На стянутых данных справа все волны имеют почти одинаковые амплитуды в зависимости от угла, а также уменьшенное видимое остаточное приращение времени. Изобретение также включает в себя устройство хранения программ, считываемое машиной, материально воплощающее программу, состоящую из инструкций, выполняемых машиной, для осуществления этапов способа нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами на основании растянутых сейсмических трасс путем использования этапов, при выполнении которых:a) регистрируют растянутые сейсмические трассы;b) определяют коэффициентырастяжения для растянутых сейсмических трасс;c) определяют входные спектры для растянутых сейсмических трасс;d) находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов на основании входных спектров;e) получают спектры стянутых сейсмических импульсов;f) определяют поправочные коэффициенты придания формы, беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов;g) применяют поправочные коэффициенты придания формы к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс;h) вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов; иi) применяют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Хотя приведенное выше описание данного изобретения было изложено применительно к некото- 11013009 рым предпочтительным вариантам осуществления, и многие детали были отражены с целью иллюстрации, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что в изобретении допускаются изменения и что некоторые детали, описанные в настоящем изобретении, могут быть значительно изменены без отступления от основных принципов изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами на основании растянутых сейсмических трасс, содержащий этапы, при выполнении которых:a) регистрируют растянутые сейсмические трассы;b) определяют коэффициентырастяжения для растянутых сейсмических трасс;c) определяют входные спектры для растянутых сейсмических трасс;d) находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов на основании входных спектров;e) получают спектры стянутых сейсмических импульсов;f) определяют поправочные коэффициенты придания формы, беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов;g) применяют поправочные коэффициенты придания формы к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс;h) вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов; иi) применяют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. 2. Способ по п.1, в котором спектры стянутых сейсмических импульсов получают преобразованием спектров растянутых сейсмических импульсов, используя теорему подобия совместно с коэффициентом растяжения, в спектры стянутых сейсмических импульсов, используя следующие математические формулы: где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов;Wn(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов и- коэффициент растяжения сейсмического импульса. 3. Способ по п.2, в котором спектры растянутых сейсмических импульсов модифицируют, чтобы скорректировать коэффициент отражения с небелым спектром, используя следующую математическую формулу: где Ws(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов, скорректированные за небелый спектр коэффициента отражения;Wn(f) - спектры растянутых сейсмических импульсов;R(f) - задаваемый пользователем спектр коэффициента отражения при нормальном времени падения и- коэффициент растяжения сейсмического импульса. 4. Способ по п.1, в котором спектры стянутых сейсмических импульсов получают на основании спектров задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов, при этом где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов иWd(f) - спектры задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов. 5. Способ по п.4, в котором спектры целевых сейсмических импульсов модифицируют для коррекции за небелый спектр коэффициента отражения, используя следующую математическую формулу: где W(f) - спектры стянутых сейсмических импульсов;Wd(f) - спектры задаваемых пользователем целевых сейсмических импульсов иR(f) - задаваемый пользователем спектр коэффициента отражения при вертикальном времени. 6. Способ по п.1, в котором коэффициенты растяжениявычисляют детерминировано как функции удаления, времени, среднеквадратической скорости и интервальной скорости. 7. Способ по п.1, в котором коэффициенты растяжениявычисляют детерминировано как функции удаления, времени, среднеквадратической скорости, интервальной скорости и по меньшей мере одного из анизотропии перекрывающих пород и геологического падения. 8. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс по общей глубинной точке, а -1 вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением:r - угол отражения на границе раздела; х - пункт взрыва в случае группового выноса;vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;t0 - время пробега по центральному лучу;- параметр анизотропии перекрывающих пород иd - геологическое падение на границе раздела. 9. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности, а -1 вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением: гдеr - угол отражения на границе раздела; х - пункт взрыва в случае группового выноса;vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;tdmo - время пробега по центральному лучу для подборок трасс с кинематическими поправками за угол наклона отражающей поверхности;- параметр анизотропии перекрывающих пород иd - геологическое падение на границе раздела. 10. Способ по п.7, в котором растянутые сейсмические трассы представляют собой подборки трасс по общей точке отражения, а -1 вычисляют в соответствии со следующим математическим выражением: гдеr - угол отражения на границе раздела; х - пункт взрыва в случае группового выноса;vi - интервальная скорость в геологической среде при t0;tmig - время пробега по центральному лучу для мигрированных подборок трасс;- параметр анизотропии перекрывающих пород иd - геологическое падение на границе раздела. 11. Способ по п.1, в котором характеристику истинной относительной амплитуды, которую сохраняют в стянутых трассах с истинными относительными амплитудами, выбирают из одного из следующих: значения нулевого времени сейсмического импульса, площади под амплитудно-частотным спектром сейсмического импульса и усредненного по времени среднего абсолютного значения растянутых трасс. 12. Устройство для хранения программ, считываемое машиной, материально воплощающее программу, состоящую из инструкций, выполняемых машиной, для осуществления этапов способа нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, содержащего этапы, при выполнении которых:a) регистрируют растянутые сейсмические трассы;b) определяют коэффициентырастяжения для растянутых сейсмических трасс;c) определяют входные спектры для растянутых сейсмических трасс;d) находят оценки спектров растянутых сейсмических импульсов на основании входных спектров;e) получают спектры стянутых сейсмических импульсов;f) определяют поправочные коэффициенты придания формы, беря отношение спектров стянутых сейсмических импульсов к спектрам растянутых сейсмических импульсов;g) применяют поправочные коэффициенты придания формы к входным спектрам растянутых трасс для нахождения спектров стянутых трасс;h) вычисляют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд, беря отношение характеристики истинной относительной амплитуды спектров стянутых сейсмических импульсов к соответствующей характеристике истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов; иi) применяют масштабные коэффициенты истинных относительных амплитуд к спектрам стянутых трасс для нахождения стянутых сейсмических трасс с истинными относительными амплитудами, при этом, по существу, сохраняют характеристику истинной относительной амплитуды спектров растянутых сейсмических импульсов. Фиг. 1 Схематический вид подборки трасс по ОСТ Фиг. 3 Влияние растяжения на спектры Фиг. 4 В Фиг. 4 С Данные, разделенные по узким частотным полосам Фиг. 5A, 5B Сравнение входных данных с результатами после стягивания на основании многоволновой модели Фиг. 8 Схематический вид диаграммы ОСТ

МПК / Метки

МПК: G01V 1/28

Метки: эффекты, коррекции, исключения, после, данных, нормального, приращения, сейсмических, растяжения, сигналов, способ, времени, амплитуд, относительных, истинных, устройство

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/20-13009-sposob-i-ustrojjstvo-dlya-korrekcii-istinnyh-otnositelnyh-amplitud-sejjsmicheskih-dannyh-za-effekty-rastyazheniya-sejjsmicheskih-signalov-posle-isklyucheniya-normalnogo-prirashheni.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство для коррекции истинных относительных амплитуд сейсмических данных за эффекты растяжения сейсмических сигналов после исключения нормального приращения времени</a>

Похожие патенты