Tecnología de procesamiento de datos sísmicos

Debido a la existencia de un fondo marino accidentado, los fuertes cambios de velocidad lateral a través de la interfaz del fondo marino hacen que los estratos subyacentes ondulen con el fondo marino, distorsionando gravemente la forma estructural, que no puede reflejar la verdadera apariencia de la estructura en todo, afectando seriamente los estratos subyacentes. Imagen sísmica de capas. En los últimos años, se han utilizado una variedad de métodos para abordar el accidentado fondo marino, incluidas simulaciones directas en laboratorio, pruebas de parámetros de adquisición y conversión profunda oportuna de métodos de procesamiento. Esto ha revelado aún más las características esenciales de la propagación de ondas sísmicas en aguas profundas. áreas de fondo marino accidentado, y el mecanismo de influencia del fondo marino accidentado sobre las ondas sísmicas y los factores de distorsión de imágenes a través de la investigación sobre el procesamiento sísmico en áreas de fondo marino accidentado, especialmente la supresión de ondas múltiples difractadas en áreas de fondo marino accidentado, la calidad de los datos sísmicos. Se han probado métodos mejorados mediante tecnología de reemplazo de capas, tecnología de extensión de campo de olas, procesamiento de migración en profundidad previa a la apilamiento y otros métodos para determinar el proceso de procesamiento de la migración en profundidad previa a la apilamiento en el fondo marino accidentado y resolver el problema de la distorsión estructural causada por el fondo marino accidentado.

Al mismo tiempo, en condiciones de cables largos y grandes desplazamientos, algunas técnicas de procesamiento convencionales ya no se pueden aplicar, como la corrección dinámica basada en el tiempo de viaje de reflexión hiperbólica, el análisis de velocidad y la superposición horizontal, y Método de supresión de ondas múltiples. La investigación internacional reciente sobre el análisis de la velocidad se puede resumir en tres aspectos: primero, el desarrollo de métodos de análisis de la velocidad previos a la pila basados ​​en ecuaciones de tiempo de viaje de reflexión no hiperbólicas, segundo, métodos de cálculo mejorados de la velocidad de la capa, tercero, el rápido desarrollo de la migración; Métodos de análisis de velocidad, que están relacionados con el aumento de la migración en profundidad previa al apilamiento, principalmente métodos de tomografía.

(1) Análisis de datos sísmicos existentes

Algunos datos sísmicos se han recopilado en áreas de aguas profundas a lo largo de los años. Algunos datos no se pueden utilizar debido a su antigüedad. Los datos sísmicos existentes son principalmente datos sísmicos recopilados en 1979 y 1997 que se analizaron intencionalmente. El análisis se centra principalmente en el análisis del ruido, los principales tipos de ondas de interferencia, el desarrollo y distribución de múltiples ondas, etc.

1. Análisis de ruido

El análisis de ruido evalúa principalmente la banda de frecuencia de distribución del ruido de sobretensión y la banda de frecuencia principal del ruido inherente. Los métodos de análisis que utilizamos son principalmente el análisis FK y el análisis de espectro. . El ruido de sobretensión es principalmente ruido de baja frecuencia y su banda de frecuencia se concentra principalmente por debajo de 10 Hz. La banda de frecuencia de ruido inherente se concentra principalmente entre 30 y 65 Hz, y su principal fuente de ruido es la rotación de la hélice del buque de adquisición sísmica.

2. Principales tipos de ondas de interferencia y análisis de desarrollo y distribución de ondas múltiples

Los principales tipos de ondas de interferencia y análisis de desarrollo y distribución de ondas múltiples se utilizan principalmente para evaluar los tipos de ondas de interferencia y múltiples ondas. desarrollo de la banda de frecuencia principal. Los métodos de análisis utilizados son principalmente análisis FK y análisis de espectro. El principal tipo de ondas de interferencia es la interferencia lineal. La distribución de la banda de frecuencia principal de las ondas de interferencia lineal se concentra por debajo de 20 Hz.

Las olas múltiples se manifiestan principalmente como olas múltiples de igual longitud en el fondo del mar. Su distribución de bandas de frecuencia es muy similar a la de las olas primarias. La energía principal se concentra entre 30 y 60 Hz. reflexión primaria efectiva, encubrimiento Se obtiene una reflexión de onda primaria efectiva que se repite isócronamente. En segundo lugar, los múltiplos también aparecen como múltiplos difractados en áreas accidentadas del fondo marino. Debido al accidentado fondo marino, la reflexión de los múltiples fondos marinos en los perfiles sísmicos también es inconsistente. El fondo marino es relativamente plano. Debido a la diferencia de velocidad entre los múltiples y las formaciones normales, se pueden utilizar métodos tradicionales como la demultiplexación en el dominio Tau-P. Sin embargo, la rugosidad del fondo marino da como resultado una capa oblicua con un gran ángulo en el fondo marino. Las múltiples olas generadas por esta fuerte capa oblicua en el fondo marino son difíciles de eliminar mediante métodos convencionales porque su velocidad no es muy diferente a la de. La eliminación de los estratos subyacentes hace que la energía lateral en las capas medias y profundas del perfil sísmico sea muy desigual, provocando el fenómeno de arco del perfil desplazado (Figura 5-1).

Estas ondas múltiples no sólo interfieren seriamente con la reflexión efectiva en la depresión, lo que resulta en una relación señal-ruido extremadamente baja de los datos sísmicos en la depresión, sino que también causan una fuerte interferencia en la reflexión del sótano. , afectando seriamente los datos sísmicos de la zona. Por lo tanto, la supresión y eliminación de múltiples ondas se ha convertido en el foco de la recopilación y el procesamiento de datos sísmicos en aguas profundas.

A través del análisis, el complejo fondo marino y las estructuras subterráneas son los principales factores que afectan la calidad de los datos en la zona. Los datos sísmicos de aguas profundas tienen las siguientes características: la estructura del fondo marino es compleja, la profundidad del agua cambia drásticamente y la reflexión lateral y la reflexión de energía en la zona de la pendiente son muy débiles, el ruido está dominado por interferencias de baja frecuencia, de media a frecuencia; interferencias profundas de alta frecuencia y valores atípicos; la banda de frecuencia en la capa poco profunda es más ancha que la de la capa media a profunda, la relación señal-ruido y la resolución de las capas medias profundas son bajas; la interferencia proviene principalmente del fondo marino profundo y de olas múltiples de período largo, que tienen una energía fuerte y olas múltiples dispersas, el aumento de velocidad en las capas medias de profundidad causado por el basamento accidentado es complicado;

Figura 5-1 Múltiples olas fuertemente difractadas en un área de fondo marino accidentado

(2) Métodos de tecnología de procesamiento

Basado en el análisis de datos originales, la geología del área de trabajo De acuerdo con la investigación de la situación, combinada con las tareas geológicas y los requisitos de procesamiento, las contramedidas de procesamiento adoptadas son: SRME, tecnología de radón y LIFT de alta precisión combinada con tecnología de atenuación de ondas múltiples y desplegado multicanal a través de la serie; combinación de procesamiento determinista de ondas y tecnología de productos de procesamiento de estructuras del fondo costero para suprimir la fase de continuación para zonas de pendiente con relaciones señal-ruido muy bajas, se utiliza tecnología de conformación del espectro para mejorar la relación señal-ruido de los datos en esta área; para lugares con ruido aleatorio grave en depresiones, se utiliza tecnología de eliminación de ruido multidominio para mejorar la relación señal-ruido Análisis de velocidad de alta precisión, puntos de control densos en partes estructurales complejas, comparación cuidadosa de los perfiles delantero y trasero; el área objetivo e iteraciones repetidas para mejorar la precisión y la racionalidad del análisis de velocidad; utilice la migración en profundidad previa a la pila para resolver la obtención de imágenes de fondos marinos accidentados y estructuras muy empinadas en el área en cuestión.

1. Tecnología de atenuación de múltiples ondas

La atenuación de múltiples ondas es uno de los puntos clave y dificultades en este procesamiento de datos sísmicos. Aunque hay muchas formas de suprimir múltiples reflejos, ninguna puede eliminar todos los reflejos múltiples en todas las condiciones.

En vista de las características de las múltiples olas en el área de trabajo, después de muchas pruebas, se adoptaron tecnologías de atenuación múltiple combinadas SRME (atenuación múltiple del fondo marino), radón de alta precisión y LIFT multidominio a través de tres pasos. El método suprime gradualmente múltiples ondas y logra resultados ideales.

En la exploración sísmica marina, los múltiples canales cortos son uno de los ruidos coherentes más difíciles de tratar. Especialmente bajo la influencia de gas poco profundo, los múltiples canales cortos son aún más difíciles de suprimir. La técnica convencional para atenuar múltiples canales cercanos es predecir la eliminación dentro de la combinación de deconvolución. Esta técnica es simple y efectiva, pero al atenuar los múltiples, la señal efectiva también se elimina, destruyendo la integridad de la recopilación y causando problemas posteriores. procesamiento. Habrá algunos problemas.

Esta vez hemos desarrollado una tecnología LIFT que atenúa eficazmente múltiples canales cercanos. Esta tecnología simula señales efectivas basadas en el principio AVO y realiza la separación de señal-ruido a través de ventanas de tiempo locales. La práctica ha demostrado que esta tecnología no sólo puede atenuar eficazmente múltiples canales cortos, sino también retener bien las señales efectivas, sentando una base sólida para el procesamiento posterior.

2. Tecnología de deconvolución combinada en serie

Debido a que la pistola de aire se baja a una cierta profundidad desde la superficie del mar al recolectar datos sísmicos marinos, se generará una cantidad relativamente grande de energía sísmica. Inmediatamente después de que la pistola de aire explota debido a la presión, grandes burbujas suben a la superficie del mar y, junto con la interferencia del oleaje, la señal durante el período oscila hacia adelante y hacia atrás, por lo que se produce una fase continua en la señal recibida por el geófono. La fase continua generada por esta adquisición se refleja fuertemente en las profundidades de áreas de aguas tanto someras como profundas, y algunas incluso cubren señales efectivas. Por lo tanto, para suprimir la fase de continuación severa, se utilizó una combinación en serie de deconvolución de ondículas determinista y deconvolución de múltiples pasos, y se logró un efecto relativamente ideal (Figura 5-2). En comparación con la deconvolución estadística de wavelets, la deconvolución determinista de wavelets es más específica y protege eficazmente las características de amplitud de frecuencia y señal superficial.

Figura 5-2 Diagrama de efecto de deconvolución en serie

3. Tecnología de conformación del espectro

Para zonas inclinadas y áreas de baja relación señal-ruido en la base, antes de la iteración Se utiliza la tecnología de conformación del espectro para mejorar la relación señal-ruido (Figura 5-3).

Figura 5-3 Comparación de los efectos de configuración del espectro

4. Tecnología de eliminación de ruido multidominio

La reflexión de energía en pendientes, depresiones, etc. es muy débil. , provocando ruido de señal La relación señal-ruido es muy baja y se adopta tecnología de eliminación de ruido multidominio para mejorar la relación señal-ruido. El método de eliminación de ruido multidominio utiliza las diferencias entre señales y ruido en diferentes dominios para maximizar la diferencia entre ondas de interferencia y ondas efectivas. Utiliza filtrado FXY casi tridimensional, eliminación de interferencia lineal, etc. en el dominio del cañón y compensación máxima. dominio para mejorar la relación señal-ruido de los datos sísmicos (Figura 5-4).

Figura 5-4 Cuadro comparativo de la relación señal-ruido de datos sísmicos multidominio

5. Tecnología de análisis de velocidad de alta precisión

En el procesamiento de datos convencional. métodos, análisis de velocidad Las medidas de coherencia se utilizan comúnmente. Este método no considera los efectos del ruido relacionado con eventos similares o de interferencia, correcciones estáticas residuales, diferencias de tiempo no hiperbólicas y otros ruidos no aleatorios, afectando así la resolución de tiempo y velocidad. Este procesamiento utiliza el método estadístico de correlación de fase recientemente desarrollado. La ventaja de este método es que tiene una resolución de tiempo y velocidad más alta y confiable que los métodos convencionales, y es más propicio para el análisis y explicación de estructuras de pequeña amplitud.

Detección de resolución temporal: en la recopilación CDP sintética, el intervalo medio de los dos conjuntos de eventos es de 30 ms. Como se puede ver en la Figura 5-5, el espectro de velocidad estadístico relacionado con la fase se compara con. el espectro de velocidad convencional. La resolución temporal mejora significativamente.

Detección de resolución de velocidad: utilice dos ejes en fase al mismo tiempo pero con diferentes velocidades. La diferencia de velocidad cambia continuamente de grande a pequeña. Observe los grupos de energía en el espectro de velocidad hasta que sean inseparables. Se puede ver en la Figura 5-6 que cuando los grupos de energía en el espectro de velocidad convencional no están claros, usando este método, dos grupos de energía a la misma profundidad se pueden separar claramente, especialmente en la parte profunda, el efecto es más obvio.

Figura 5-5 Comparación de resoluciones de dos espectros de velocidad

Figura 5-6 Comparación de grupos de energía de dos espectros de velocidad

6. PSDM) tecnología de imágenes

El problema central del fondo marino accidentado es: debido al fondo marino accidentado, la velocidad lateral a través de la interfaz del fondo marino cambia fuertemente, lo que hace que la trayectoria de los rayos sísmicos sea compleja y la curva de intervalo de tiempo no sea -Doble curva, el conjunto CMP en el método de procesamiento convencional ya no es el punto de reflexión final y el perfil superpuesto ya no es un perfil con compensación cero, lo que da como resultado una imagen deficiente de los estratos subyacentes y una distorsión grave de la forma estructural. . Chen Li, Ge Yong y otros utilizaron modelos teóricos para discutir la efectividad del uso de tecnologías de migración en tiempo convencional, migración en profundidad posterior a la pila y migración en profundidad previa a la pila para resolver problemas de imágenes sísmicas en aguas profundas y fondos marinos accidentados. A través del análisis comparativo de varios resultados de migración de datos de modelos de aguas profundas, se concluye que ni la migración temporal convencional ni la migración profunda posterior a la pila pueden resolver el problema de las imágenes sísmicas en áreas accidentadas del fondo marino, mientras que la migración profunda previa a la pila es un método eficaz para resolverlo. este problema.

La tecnología de migración en profundidad previa al apilamiento se utiliza generalmente para lograr imágenes de migración precisas de estructuras complejas y resolver problemas geológicos complejos. Para las imágenes de profundidad del subsuelo, el problema más difícil no es el método de migración sino el establecimiento de un modelo de velocidad del subsuelo. La migración en profundidad es un proceso iterativo, que es un proceso repetido de construcción continua de un modelo, prueba del modelo, ejecución de la migración y corrección del modelo en función de las imágenes. La migración de profundidad previa al apilamiento básicamente no hace suposiciones sobre la morfología del subsuelo. El modelo de profundidad de velocidad se establece directamente utilizando datos previos al apilamiento. La velocidad del subsuelo puede cambiar tanto vertical como horizontalmente. El volumen de datos así obtenido no solo puede mejorar la relación señal-ruido y garantizar una localización espacial correcta, sino que también puede obtener directamente un volumen de datos de imágenes de profundidad geológicamente razonables para la interpretación geológica. Obviamente, es una solución a la distorsión estructural causada por el accidentado fondo marino. Mejor manera. La Figura 5-7 muestra las secciones de migración en tiempo previa a la pila y migración en profundidad previa a la pila de la estructura LW3-1. La comparación muestra que la sección de migración en tiempo tiene un gran ángulo de inclinación estructural alrededor del área estructural de LW3-1 y la precisión de la imagen. la estructura estratigráfica subyacente es relativamente baja, la estructura no está clara y la morfología estructural está gravemente distorsionada. Sin embargo, la migración en profundidad previa al apilamiento ha logrado mejoras significativas en la resolución vertical y horizontal, el mantenimiento relativo de la amplitud, el enfoque de energía en estructuras complejas. Morfología estructural y puede cumplir con los requisitos de interpretación geológica.

Figura 5-7 Comparación del perfil de migración tridimensional en el tiempo previo a la acumulación y el perfil de migración en profundidad previa a la acumulación

Después de muchas pruebas y demostraciones, elegimos el desarrollo del fondo marino accidentado y la posible formación volcánica. rocas. Los datos del área estructural desarrollados por Baiyun 6-1 se utilizaron para las pruebas de migración en profundidad previas al apilamiento.

La Figura 5-8 (arriba) es el perfil de migración en profundidad de 04EC2458, y la Figura 5-8 (abajo) es el perfil de tiempo de migración final de la línea de reconocimiento. A partir de la comparación de los perfiles de profundidad y tiempo, la profundidad El perfil mantiene la resolución original y la relación señal-ruido, y la apariencia del perfil es relativamente natural. La influencia de la rugosidad del fondo marino en la mayoría de las áreas se elimina básicamente. aplanado, reflejando la verdadera forma estructural del subsuelo. Sin embargo, en algunas áreas (Parte izquierda de la Figura 5-8) todavía existe un fenómeno de altibajos de reflexiones sísmicas, lo que indica que la influencia de la rugosidad del fondo marino no ha sido eliminada. Al analizar la situación en la que no se ha eliminado la influencia de la rugosidad del fondo marino local, se puede encontrar que estos fondos marinos no ideales sobre la situación son algunas trincheras menos profundas. Si observa de cerca, puede encontrar que estas trincheras menos profundas están llenas de sedimentos más gruesos (. Figura 5-9). A través del análisis de velocidad, se encuentra que la velocidad de estas capas de sedimento es muy baja, alrededor de 1670 m/s, ligeramente superior a 1500 m/s, pero mucho menor que la velocidad de formación en el levantamiento de 1820 m/s. Estos sedimentos de baja velocidad pueden ser limos depositados tardíamente.

Figura 5-8 Comparación del perfil de migración en profundidad previo al apilamiento 04EC2458 y el perfil de migración en el momento final

Figura 5-9 Análisis de velocidad rugosa del fondo marino

A través del cálculo, Si hay una zanja de 400 ms en el fondo marino, puede provocar que la fase sísmica subyacente disminuya hasta 75 ms. Si hay material de relleno en la zanja durante 250 ms, puede provocar que la fase sísmica subyacente disminuya hasta 25 ms. Se puede observar que la forma estructural de los estratos subyacentes es afectada no sólo por la rugosidad del fondo marino en sí, sino también por el espesor del relleno de la zanja. Sin embargo, este factor no se consideró en esta profundidad previa al apilamiento. migración, por lo que se necesitan más mejoras en algunas áreas locales.

7. Tecnología de procesamiento LIFT post-stack para mejorar la relación señal-ruido

Debido a la compleja estructura de esta área de trabajo, la relación señal-ruido y los componentes de frecuencia Las capas poco profundas, medias y profundas son muy diferentes, utilizamos la tecnología de procesamiento LIFT to Noise para mejorar efectivamente la calidad de los resultados del procesamiento (Figura 5-10).

Figura 5-10 Cuadro comparativo de la relación señal-ruido de la tecnología LIFT