Cálculo y aplicación de parámetros característicos sísmicos de alta resolución.

Parámetros característicos sísmicos extraídos según las ecuaciones (12-3-1), (12-3-2) y (12-3-3): amplitud instantánea A(t), fase instantánea θ( t ) y la frecuencia instantánea ω(t) pueden cumplir plenamente los requisitos para la interpretación de datos sísmicos convencionales, pero para la exploración sísmica de alta resolución, especialmente el estudio de estratos delgados, su precisión no es suficiente. Para mejorar la resolución del perfil de tres instantáneos, llevamos a cabo la siguiente investigación al respecto.

1. Cálculo de parámetros característicos sísmicos de alta resolución

Supongamos que la transformada de Fourier del registro sísmico real x(t) es X(ω), entonces

Tecnología de procesamiento y análisis de señales digitales de prospección geofísica

Encontrar las derivadas en ambos lados de la ecuación (12-4-1), obtenemos

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De Se puede ver en la ecuación (12-4-2) que x'(t) se obtiene ponderando el espectro de la traza sísmica x(t), y su factor de ponderación es iω. Obviamente, el coeficiente de peso es una función lineal de la frecuencia. La frecuencia principal del espectro de x'(t) ha aumentado, pero su fase ha girado 90°. Según el concepto de resolución, cuando el ancho de banda de frecuencia permanece sin cambios o se amplía, la resolución de x'(t) es mayor que la de x(t). Luego calcule los tres parámetros instantáneos de x'(t).

Dejemos

dónde

luego

Analizamos la ecuación (12-4-5).

Dejemos

Sabemos por la fórmula (12-4-5) que z'(t) está formado por la convolución de x'(t) y d(t), y la fórmula en (12-1-5), z(t) está formada por la convolución de x(t) y d(t). Obviamente z(t) y z'(t) son equivalentes a diferentes registros formados filtrando d(t), y el espectro de d(t) es

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De esta manera, para un registro de terremoto determinado, su ancho de banda de frecuencia no cambiará después de filtrar por D(f), porque D(f) es una función escalonada. El factor que determina la precisión de la resolución es la función de convolución con d(t). Por lo tanto, cuando se utilizan parámetros de tres instantes para estudiar problemas de capa delgada, se utilizan los parámetros de tres instantes de x'(t) como una función de convolución con. d(t) aumentará la resolución. La fórmula para calcular los tres parámetros instantáneos a partir de x'(t) es la siguiente

Amplitud instantánea

Fase instantánea

Frecuencia instantánea

2. Aplicación de parámetros triinstantáneos

Desde la década de 1930, el concepto de trazas sísmicas complejas se ha aplicado en la interpretación de registros de reflexión en puntos de profundidad extrema. La aplicación general de los parámetros de tres instantes se explicó en la Sección 3. Varios parámetros característicos sísmicos, intensidad de reflexión, fase instantánea, frecuencia instantánea y polaridad obtenidos con base en tecnología compleja de registro sísmico pueden ayudar a comprender y determinar los cambios de litología y litofacies de la formación y las propiedades del fluido contenido en los poros de la roca.

La precisión y confiabilidad de diversos parámetros característicos sísmicos están relacionados con la calidad de los registros sísmicos, especialmente la relación entre la polaridad y la calidad de los registros sísmicos. Al aplicar tecnología compleja de registro sísmico, se debe prestar atención a la calidad del registro y la calidad del procesamiento de los registros sísmicos. Generalmente, en el área continua de la formación, la intensidad de la reflexión, la frecuencia instantánea y la polaridad pueden reflejar la continuidad de la formación, mientras que en el área de la falla, la intensidad de la reflexión, la frecuencia instantánea y la polaridad pueden reflejar la interfaz de reflexión escalonada; Por ejemplo, en el área del punto brillante de la exploración de petróleo y gas, la intensidad de la reflexión es muy alta, la frecuencia instantánea se reduce significativamente y se produce una inversión de polaridad. Estas características indican que puede haber capas de petróleo y gas en el punto brillante. área.

La investigación en capas finas requiere tres parámetros instantáneos de alta resolución. Porque según el efecto de sintonización de las ondas sísmicas, se supone que las ondas sísmicas tienen fase cero. Según el estudio del modelo de cuña, cuando el espesor de la formación es mayor que 1/4 de la longitud de onda, existen picos principales obvios de reflejada. ondas en la parte superior e inferior que le corresponden, pero cuando el grosor de la cuña se vuelve gradualmente más delgado, las ondas reflejadas desde la parte superior e inferior de la cuña interferirán entre sí. Si el espesor de la formación es de 2000 metros/segundo y la frecuencia principal de su wavelet es de 25 Hz, la longitud de onda λ es de 80 my el período T es de 0,04 s.

Widess señaló en 1973 que cuando el espesor de la cuña es menor que λ/4, la parte superior e inferior de la cuña ya no se pueden distinguir basándose en la diferencia de tiempo del eje del evento. Es decir, cuando el espesor de la capa es de 20 m (λ/4), las ondas superior e inferior en forma de cuña se sintetizan en una onda (onda compleja). En este momento, el valor de amplitud instantánea es el más grande, consulte la Figura 12-4. -1. En la figura, podemos ver el efecto de sintonización de 1/4 de longitud de onda de la amplitud instantánea. Cuando el espesor de la capa es inferior a 1/4 de longitud de onda, la amplitud instantánea se reduce significativamente.

Figura 12-4-1 La amplitud instantánea del registro sintético (extraído de los nuevos métodos y nuevas tecnologías de procesamiento de datos sísmicos de exploración de Liu Cai et al.)

Figura 12 -4-2 La amplitud instantánea del registro derivado del tiempo Amplitud (extraído de los nuevos métodos y tecnologías de Liu Cai et al. para procesar datos sísmicos de exploración)

Según la comparación de la amplitud instantánea, instantánea frecuencia y fase instantánea registradas por la derivada del tiempo, los tres parámetros instantáneos de la derivada tienen un alto poder de resolución para la formación. Tome la amplitud instantánea como ejemplo para comparar. La Figura 12-4-2 muestra la amplitud instantánea registrada por la derivada. En comparación con la amplitud instantánea convencional de la Figura 12-4-1, la amplitud instantánea de la derivada del tiempo tiene energía mejorada en lugares con energía de onda fuerte y cuando se forma. El espesor es λ/8. Hay una mutación obvia en la amplitud instantánea, mientras que el perfil convencional tiene una mutación obvia en λ/4.

De manera similar, cuando el espesor de la formación se adelgaza a λ/4, la frecuencia instantánea alcanzará un valor más alto. En este momento, el aumento anormal en la frecuencia instantánea es un signo obvio del adelgazamiento de la formación. formación. Pero cuando el espesor de la capa continúa disminuyendo, la frecuencia instantánea permanecerá en un nivel bastante alto. Según los cálculos, se sabe que la fase instantánea de la derivada del tiempo es mayor que el número de fases del perfil instantáneo convencional, lo que resulta beneficioso para la resolución de capas finas.