Тема: Обработка и интерпретация данных сейсмоакустики в северной части Карского моря с целью поиска опасных геологических процессов

Летом 2022 года в акватории Карского моря состоялась научно­исследовательская экспедиция TTR-21 («Training Trough Research»). Одной из задач экспедиции являлось геолого-геофизическое картирование зон проявления опасных геологических процессов (ОГП). Комплекс работ включал в себя геологический пробоотбор, сейсморазведку сверхвысокого разрешения (ССВР), акустическое профилирование (АПр) и многолучевое эхолотирование. Данные ССВР оперативно обрабатывали по типовому графу. После чего на временных разрезах в комплексе с материалами других методов выделяли геологические объекты и выбирали точки для донного пробоотбора. Исходные данные ССВР были осложнены волнением моря, наличием кратных волн и волн-спутников, подавление которых в типовом графе не осуществлялось. Современные процедуры обработки данных ССВР позволяют учитывать эти особенности волнового поля, что приводит к повышению разрешающей способности, улучшению возможностей сейсмостратиграфического анализа и более однозначному выделению геологических объектов.
Обработка данных сейсмоакустики должна учитывать особенности получаемых данных и в некоторых случаях, представляет собой итерационный процесс, состоящий из тестирования различных алгоритмов и выбора наиболее подходящих. Поэтому, в ходе работы осуществлялся выбор процедур и подбор оптимальных параметров для эффективного подавления волн-помех, связанных со свободной поверхностью.
Для тестирования модулей подавления волн-спутников и кратных волн на первом этапе были подготовлены модельные данные с точно известным положением границ и заглублением оборудования. На втором этапе тестирование осуществлялось на части данных, полученных в рейсе, для более тонкой настройки. После чего, процедуры и параметры были применены ко всем реальным данным.
Целью данной работы является обработка материалов ССВР, полученных в Карском море, с применением современных технологий подавления кратных волн и волн-спутников для более однозначного сейсмостратиграфического анализа и выделения опасных геологических объектов.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить литературу по теме исследования;
Освоить программное обеспечение по моделированию, обработке и интерпретации сейсмических данных (Tesseral, RadExPro, Kingdom);
Выполнить моделирование сейсмических данных с сигнатурой источника, приближенной к реальному импульсу;
Изучить технологии подавления кратных волн, связанных с поверхностью моря, основанные на моделировании кратных и последующем их адаптивном вычитании и успешно применить эти технологии к модельным данным;
Обработать реальные данные, на которых кратные волны накладываются на целевой сигнал, с использованием освоенных процедур подавления кратных волн.
Купить

Специфика инженерных сейсмоакустических исследований (приповерхностная буксировка, короткие косы, отсутствие контроля заглубления и др.) накладывает ограничения на диапазон классических процедур обработки, которые можно позаимствовать из нефтяной сейсморазведки. Процедуры подавления кратных волн, основанные на различии в форме годографа однократных и многократных отражений, оказываются малоэффективны при съёмках с короткой системой наблюдения. А приповерхностная буксировка осложняет сигнатуру приёмно-излучающей системы и приводит к снижению разрешающей способности метода. Борьба с кратными волнами при малых удалениях может довольно эффективно осуществляться адаптивным вычитанием модели поля кратных волн, полученной статическим сдвигом или за счёт автосвёртки трасс. Учёт же сигнатуры приёмно-излучающей системы и борьба с волнами-спутниками может осуществляться адаптивным вычитанием модели волны- спутника.
В ходе работы был разработан оптимальный граф обработки для данных, полученных со следующей системой наблюдений: 1 источник (спаркер с доминантной частотой 220 Гц), 16 каналов с интервалом 2 метра, шаг между пунктами возбуждения - 3 метра, минимальное расстояние между источником и приёмником - 10 метров, заглубление источника и приёмника - 1.6 метров.
В качестве процедуры подавлений кратных волн с длинным периодом повторения был выбран модуль «Zero-Offset DeMultiple». Методом задания модели поля кратных волн выбрана автосвёртка трасс, длина формирующего фильтра задавалась равной 500 отсчётам, уровень белого шума равнялся 0,001%, шаг расчета фильтров равнялся 10 трассам.
Для подавления волн-спутников был выбран модуль «DeGhosting». Длина формирующего фильтра равнялась 15 мс, уровень белого шума - 0,01%, величина постоянного сдвига составляла 3 мс, число соседних трасс, учитываемых при построении фильтра, равнялось 3; количество трасс, по которым будут усредняться рассчитанные фильтры - 20, расчет фильтров проводился для каждой трассы.
Обработка всего массива данных, полученных в экспедиции, с использованием модернизированного графа позволила повысить качество данных за счет подавления волн-спутников и борьбы с кратными волнами. На сейсмических записях лучше выделились уже известные объекты, и стали различимы новые особенности волнового поля, что позволит уточнить карту опасных геологических процессов.
Данный граф обработки может быть использован в следующих рейсах с подобной системой наблюдения, что позволит повысить качество оперативной обработки для выбора точек донного пробоотбора.
Купить