 |
Плотность пунктов возбуждения
|
|
|
|
Плотность пунктов возбуждения (или иногда, так называемая плотность взрыва), КВ, это количество ПВ/км2 или милю2. КВ, вместе с числом каналов, КК, и размером ОСТ вина будет полностью определять кратность (см. главу2).
Xmin
Xmin – это наибольший минимальный вынос в съемке (иногда относящийся как LMOS), как описываемый в понятии «клетка». См. рис. 1.10. Небольшой Xmin необходим для регистрации неглубоких горизонтов.
Хmах
Хmах – это максимальный непрерывный регистрируемый вынос, который зависит от метода отстрела и размера заплатки. Хmах – это обычно половина диагонали заплатки. (Заплатки с внешними источниками возбуждения имеют другую геометрию). Большой Хmах необходим для регистрации глубоких горизонтов. Ряд выносов определяемых Хmin и Хmах должны быть гарантированными в каждом бине. В асимметричной выборке, максимальный вынос параллельный линиям приема и вынос, перпендикулярный линиям приема будут различными.
Скат миграции (иногда называют ореол миграции)
Качество представлений, достигнутое 3D миграцией, является единственным наиболее важным преимуществом 3D перед 2D. Ореол миграции является шириной обрамления площади, которая должна быть добавлена для 3D съемки, чтобы позволить миграцию любых глубоких горизонтов. Это ширина не должна быть одинаковой для всех сторон исследуемого участка.
Конус кратности
Конус кратности является дополнительной поверхностью участка, добавляемого для построения до полной кратности. Часто имеется некоторое перекрытие между конусом кратности и ореолом миграции, потому что кто-либо может допустить какое-либо снижение кратности на внешних краях ореола миграции. Рис1.9 поможет вам понять несколько только что обсужденных терминов
|
|
|
Предполагая, что РЛП(расстояние между линиями приема) и РЛВ (расстояние между линиями взрыва) равно 360м, ИПП (интервал между пунктами приема) и ИПВ (интервал между пунктами возбуждения) равны 60м, размеры бина являются 30*30м. Ячейка (сформированная двумя параллельными приемными линиями и перпендикулярными линиями возбуждения) будет иметь диагональ:
Хmin = (360*360+360*360)1/2 = 509m
Значение Хmin будет определять наибольший минимальный вынос, который будет зарегистрирован в бине, который является центром ячейки.
Примечание: Это является плохой практикой - формировать источники и приемники совпадающими – взаимные трассы не добавят кратность, мы это увидим позже.
Рис. 1.10.
Заметки:
Глава 2
ПЛАНИРОВАНИЕ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Проектирование съемки зависит от многих вводимых параметров и ограничений, что делает проектирование искусством. Разбивка линий приема и возбуждения должна осуществляться с учетом взгляда к ожидаемым результатам. Некоторые эмпирические правила и руководства являются важными, чтобы разобраться в лабиринте различных параметров, которые необходимо учесть. В настоящее время геофизику в этой задаче помогает имеющееся программное обеспечение.
Таблица Решений по Проектированию 3D съемки.
В любой 3D съемке имеется 7 ключевых параметров. Следующая таблица решений представлена для определения кратности, размера бина, Xmin. Xmax, ореола миграции, территории уменьшения кратности и длины записи. С помощью этой таблицы суммируются ключевые параметры, которые необходимо определить при 3D проектировании. Эти параметры описываются в главах 2 и 3.
§ Кратность см. Главу 2
§ Размер бина
§ Xmin
§ Xmax
§ Ореол миграции см. Главу 3
§ Уменьшение кратности
§ Длина записи
Таблица 2.1 Таблица Решений по Проектированию 3D съемки.
| Кратность | > ½ * 2D кратности – 2/3 кратности (если S/N – хор.) кратность вдоль линии = RLL / (2*SLI) кратность на Х линии = NRL / 2 | |
| Размер бина | < Проектный размер (целевой). Используйте 2-3 трассы < Аляйсинговая частота: b < Vint / (4 * Fmax * sin q) < Латеральное (горизонтальное) разрешение имеющиеся: l / 2 или Vint / (N * Fdom), где N = 2 или 4 от 2 до 4 точек на длину волны доминирующей частоты | |
| Xmin | » 1.0 – 1.2 * глубина самого неглубокого картируемого горизонта < 1/3 X1 (с шириной заплатки ³ 6 линиям) для преломления поперек линии | |
| Xmax | » Проектная глубина < Интерференция Прямой Волны <Интерференция Преломленной Волны (Первые вступления) < вынос при критическом отражении на глубоком горизонте, конкретно поперек линии > вынос, необходимый для выявления (чтобы увидеть) ЗМС, находящейся на самой большой глубине (преломляющий) > вынос, необходимый для получения NMO d t > одной длины волны доминирующей частоты < вынос, где растяжка NMO становится недопустимой > вынос, необходимый для получения исключения кратных > 3 длин волн > вынос необходимый для анализа AVO длина кабеля должна быть такой, чтобы можно было достичь Xmax на всех линиях приема. | |
| Ореол миграции (полная кратность) | > Радиус первой зоны Френеля > ширина дифракции (от начала до конца, от верхушки до хвоста, apex to tail) для верхнего угла уменьшения (upward takeoff angle) = 30° Z tan 30° = 0.58 Z > глубокое горизонтальное смещение после миграции (dip lateral movement) = Z tan q перекрытие с конусом кратности как практичный компромис | |
| Конус кратности | » 20% максимального выноса для суммирования (чтобы достичь полной кратности) или Xmin < конус кратности < 2 * Xmin | |
| Длина записи | Достаточная для охвата ореола миграции, хвостов дифракции и целевых горизонтов. |
Прямая линия
|
|
|
В основном линии приема и возбуждения располагаются перпендикулярно по отношению к друг другу. Такое расположение особенно удобно для съемки и сейсмопартий. Очень просто придерживаться нумерации пунктов.
На примере метода Прямая Линия линии приема могут располагаться в направлении восток-запад и линиии приема – север-юг, как это показано на рис. 2.1 или наоборот. Этот метод легок с точки зрения расстилки в поле и может потребовать дополнительного оборудования для расстилки перед отстрелом и при проведении работ. Все источники между соответствующими линиями приема отрабатываются, заплатка приема перемещается на одну линию и процесс повторяется. Часть расстилки 3D показана на верхнем рисунке (а) и, более детально, на нижнем рисунке (б).
|
|
|
Согласно целям Глав 2, 3 и 4 мы сконцентрируемся на этом очень общем методе расстилки. Другие методы описаны в главе 5.
Рис. 2.1a. Проектирование методом Прямая Линия – общий план
Рис. 2.1b. Проектирование методом Прямая Линия - увеличение
Кратность
Суммарная кратность – это количество трасс, которые собираются в одну суммарную трассу, т.е. количество средних точек на бин ОСТ. Слово «кратность» может также использоваться в контексте «кратность изображения» или «кратность DMO» или «кратность освещения» (см. «Кратность, зоны Френеля и Построение Изображений» Gijs Vermeer на веб-сайте http://www.worldonline.nl/3dsymsam.) Кратность обычно основывается на намерении получить качественный коэффициент отношения Сигнала к Шуму (S/N). Если кратность двойная, то происходит 41% увеличение S/N (рис. 2.2). Удвоение коэффициента S/N требует учетверенной кратности (предполагая, что шум распределяется согласно случайной функции Гаусса (функции случайного распределения Гаусса). Кратность должна быть определена после изучения предыдущих съемок на территории (2D или 3D), тщательной оценки Xmin и Xmax (Кордсен, 1995), моделирования и при учете того, что DMO и 3D миграция могут эффективно улучшить коэффициент отношения сигнала к шуму.
T. Krey (1987) оговаривает (указывает), что отношение кратности 2D к 3D частично зависит от:
Кратность 3D = кратность 2D * Частота * С
Напр. 20 = 40 * 50 Гц * С
Но 40 = 40 * 100 Гц * С
В качестве эмпирического правила используйте 3D кратность = ½ * 2D кратности
Напр. 3D кратность = ½ * 40 = 20, чтобы получить сопоставимые результаты с качественными данными 2D. В порядке безопасности, кто-либо может принять 2/3 2Д кратности.
Некоторые авторы рекомендуют брать одну треть 2D кратности. Этот более низкий коэффициент дает приемлемые результаты только тогда, когда территория имеет отличный S/N и ожидаются только незначительные проблемы со статикой. Также, 3D миграция будет сосредотачивать энергию лучше, чем 2D миграция, что позволяет снизить кратность.
|
|
|
Более полная формула Крея определяет следующее:
3D кратность = 2D кратность * ((расстояние 3D бина)2 / 2D ОГТ расстояние)* частота* П * 0.401 / скорость
напр. 3D кратность = 30 (302 м2 / 30 м) * 50 Гц * П * 0.4 / 3000 м/сек = 19
3D кратность = 30 (1102 фут2/110 фут) * 50 Гц * П * 0.4 / 10000 фут/сек = 21
Если расстояние между трассами при 2D намного меньше размера бина при 3D, тогда кратность 3D должна быть относительно выше, чтобы достичь сравнимых результатов.
Каково основное уравнение кратности? Имеется много способов рассчитать кратность, но мы всегда возвращаемся к тому основному факту, что один ПВ создает столько средних точек, сколько имеется каналов, регистрирующих данные. Если все выносы находятся в пределах приемлемого диапазона регистрации, тогда можно легко определить кратность, используя следующую формулу:
Кратность = NS * NC * b2 * U
где NS - количество ПВ на единицу площади
NC - количество каналов
B - размер бина (в данном случае бин предполагается в виде квадрата)
U- коэффициент единиц измерения (10–6 для м/км2; 0.03587 * 10-6 для футов/милю2)
Рис. 2.2 Кратность относительно S/N
Давайте выведем эту формулу:
Число средних точек = ПВ * NC
Плотность ПВ NS = ПВ/объем съемки
Объединяем, чтобы получить следующее
Число средних точек / размер съемки = NS * NC
Объем съемки / Число бинов = размер бина b2
Перемножаем с соответствующим уравнением
Число средних точек / Число бинов = NS * NC * b2
Кратность = NS * NC * b2 * U
Пример:
Допустим, что: NS – 46 ПВ на кв. км (96/кв. милю)
Число каналов NC – 720
Размер бина b – 30 м (110 футов)
Тогда Кратность = 46 * 720 * 30 * 30 м2/км2 * U = 30,000,000 * 10-6 = 30
Или Кратность = 96 * 720 * 110 * 110 футов2/кв.милю * U = 836,352,000 * 0.03587 * 10-6 = 30
Это быстрый путь вычислить, в среднем, адекватную кратность. Для того чтобы определить адекватность кратности более подробным способом, давайте рассмотрим различные компоненты кратности. Преследуя цели последующих примеров, мы допустим, что выбранный размер бина достаточно мал, чтобы удовлетворять критерий аляйсинга.
Кратность вдоль линии
Для съемки методом «прямая линия» кратность вдоль линии определяется аналогично тому, как определяется кратность для 2D данных; формула выглядит следующим образом:
Кратность вдоль линии = число приемников * расстояние между пунктами приема / (2 * расстояние между пунктами возбуждения вдоль линии приема)
Или
Кратность вдоль линии = длина линии приема / (2 * расстояние между линиями возбуждения)
= RLL / 2 * SLI, так как расстояние между линиями возбуждения определяет количество ПВ, находящееся вдоль любой линии приема.
|
|
|
На время мы допустим, что все приемники находятся в пределах максимального используемого диапазона выноса! Рис. 2.3а демонстрирует ровное распределение кратности вдоль линии, допуская следующие параметры сбора данных с одной линией приема, проходящей через большое количество линий возбуждения:
Расстояние между ПП 60 м 220футов
Расстояние между линиями приема 360 м 1320 футов
Длина линии приема 4320 м 15840 футов (в пределах заплатки)
Расстояние между ПВ 60 м 220 футов
Расстояние между линиями возбуждения 360 м 1320 футов
Заплатка из 10 линий с 72 приемниками
Следовательно кратность вдоль линии = 4320 м / (2 * 360 м) = 6 Или
кратность вдоль линии = 15840 футов / (2 * 1320 футов) = 6
Если необходимы более длинные выносы, нужно ли увеличивать направление вдоль линии? Если использовать заплатку 9 * 80 вместо заплатки 10 * 72 будет задействовано то же самое количество каналов (720). Длина линии приема – 80 * 60 м = 4800 м (80 * 220 футов = 17600 футов)
Следовательно: кратность вдоль линии = 4800 м / (2 * 360 м) = 6.7
Или кратность вдоль линии = 17600 футов / (2 * 1320 футов) = 6.7
Мы получили необходимые выносы, но теперь кратность вдоль линии не является целым числом (non – integer) and будут видны полоски, как показано на рис. 2.3b. Некоторые значения равны 6 и некоторые 7, для того чтобы в среднем получалось 6.7. Это нежелательно и мы увидим через несколько минут, как эту проблему можно решить.
Рис. 2.3а. Кратность вдоль линии в заплатке 10 * 72
Рис. 2.3b Кратность вдоль линии в заплатке 9 * 80
Кратность поперек линии
Кратность поперек линии – это просто половина количества линий приема, имеющихся в обрабатываемой заплатке:
кратность поперек линии =
(количество линий приема) / 2
= NRL / 2 или
кратность поперек линии = shot spread length / (2 * Расстояние между линиями приема),
где «shot spread length» – это максималный положительный вынос на пересечении линий минус наибольший отрицательный вынос на пересечении линий.
В нашем исходном примере о 10 линиях приема с 72 ПП каждая:
Напр. Кратность поперек линии = 10 / 2 = 5
Рис. 2.4а. демонстрирует такую кратность поперек линии в случае, если имеется только одна линия возбуждения поперек большого количества линий приема.
Если мы снова удлиним линию приема до 80 ПП на линии, у нас будет достаточно количество ПП для только 9 полных линий. На рис. 2.4b показано, что произойдет, если мы используем нечетное количество линий приема в пределах заплатки. Кратность поперек линии варьируется между 4 и 5, как в данном случае:
Кратность поперек линии = 9 / 2 = 4.5
В основном, эта проблема приносит меньше беспокойства, если увеличить количество линий приема скажем до 15, так как разброс между 7 и 8 (15/2 = 7.5) намного меньше в процентном отношении (12,5%), чем разброс между 4 и 5 (20%). Тем не менее, кратность поперек линии варьируется, тем самым оказывая воздействие на общую кратность.
Рис. 2.4а Кратность поперек линии в заплатке 10 * 72
Рис. 2.4b Кратность поперек линии в заплатке 9 * 80
Общая кратность
Общая номинальная кратность не более, чем производная кратностей вдоль и поперек линии:
Общая номинальная кратность = (кратность вдоль линии) * (кратность поперек линии)
В примере (рис. 2.5а) общая номинальная кратность = 6 * 5 = 30
Удивлены? Этот ответ, конечно же, тот же самый, который мы рассчитали первоначально, используя формулу:
Кратность = NS * NC * b2
Однако, если мы изменим конфигурацию с 9 линиями с 80 ПП, что тогда мы получим? Имея кратность вдоль линии, варьирующуюся между 6 и 7 и кратность поперек линии, варьирующуюся между 4 и 5 общая кратность теперь варьируется между 24 и 35 (рис. 2.5b). Что довольно таки тревожно притом, что линии приема были удлинены совсем немного. Хотя среднее значение все еще равно 30, мы даже не получили кратность, равную 30, как мы этого ожидали! Не было никаких изменений ни в расстояниях между ПП и ПВ, ни изменений в расстояниях между линиями.
ПРИМЕЧАНИЕ: в вышеприведенных уравнениях допускается, что размеры бина остаются постоянными и равны половине расстояния между ПП – который, в свою очередь, равен половине расстояния между ПВ. Также допускается проектирование методом прямой линии, в которых все ПВ находятся в пределах заплатки.
Путем выбора числа линий приема кратность поперек линии будет являться целым числом и будет способствовать более ровному распределению кратности. Кратности вдоль и поперек линий, не являющиеся целыми числами, будут вносить неравномерность в распределение кратности.
Рис. 2.5а Общая кратность заплатки 10 * 72
Рис. 2.5b Общая кратность заплатки 9 * 80
Если максимальный вынос для суммы больше, чем любой вынос из любого ПВ к любому ПП в пределах заплатки, тогда будет наблюдаться более ровное распределение кратности, тогда кратности вдоль и поперек линий могут быть рассчитаны индивидуально для приведения к целому числу. (Кордсен, 1995b).
Как вы видите тщательный выбор геометрических конфигураций – это важный компонент при проектировании 3D.
|
|
|
