3. Обработка и интерпретация данных

Интерпретация сейсморазведочных данных выполняется на всех этапах их обработки. Без своевременного анализа и геологического истолкования промежуточных материалов нельзя получить полноценные окончательные достоверные результаты.

Принципиальной основой обработки экспериментальных сейсморазведочных данных служит решение обратных задач, то есть определение строения сейсмогеологической среды по наблюдениям возникающего в ней поля упругих волн (рис. 11) [1].

Рисунок 11 – Общая схема решения обратных задач

В сейсморазведке различают обратную кинематическую и динамическую задачи. Кинематическая задача заключается в том, чтобы по временам прихода полезных волн восстановить положение сейсмических границ и распределение скоростей (кинематическая интерпретация сейсморазведочных данных). Динамические параметры волн не играют здесь важной роли. В свою очередь, динамическая интерпретация состоит в том, чтобы по амплитудам полезных волн определить упругие и поглощающие свойства горных пород, то есть провести количественный анализ их характеристик. В настоящее время кинематическая интерпретация является преобладающей и служит основой решения традиционных задач структурной сейсморазведки [1].

4.3.1 Корреляция отраженных волн

Отраженные волны, приходящие к дневной поверхности после прямых и преломленных волн, прослеживаются фазовой корреляцией. Поскольку отражения обычно наблюдают на сравнительно небольших удалениях от источника, их записи часто осложнены интенсивными регулярными и нерегулярными помехами, несмотря на применение частотных и многоканальных фильтраций при регистрации и обработке.

При пологом залегании сейсмических границ оси синфазности отражений на сейсмограммах обычно не пересекаются между собой (рис. 12б). Отражения, которые устойчиво прослеживаются на всей или большей части площади разведки и имеют надежную геологическую привязку, называют опорными (маркирующими). Их правильная корреляция служит основой интерпретации полевых наблюдений. [6]

Нестабильность условий установки сейсмоприемников, обусловленная изменчивостью механических свойств ЗМС, может приводить к значительным искажениям записи колебаний. Наибольшие трудности при корреляции связаны с интерференцией волн – наложением колебаний различного происхождения (рис. 12а).

Рисунок 12 – Примеры записей отраженных волн [15]

Таким образом, обработка полевых материалов заключалась в выделении на сейсмограммах осей синфазности всех зарегистрированных отраженных волн, опознавании отражения от опорного горизонта "В", сопоставлении (корреляции) волн между соседними сейсмозондированиями, определении глубин по t₀ и, в конечном итоге, построении структурной схемы по опорному отражающему горизонту "Б".

Сопоставление волн между соседними зондированиями производилось по форме записи. Учитывался также, в некоторой мере, и временной признак.

Группу колебаний относили к одной волне если на сопоставляемых сейсмограммах сохранялись основные особенности формы колебания: интенсивность записей, период, количество фаз, соотношение амплитуд соседних экстремумов внутри группы.

На всей площади исследования наиболее выдержанными по форме записи является отражение от опорного горизонта «Б», что позволяло уверенно идентифицировать это отражение от зондирования к зондированию.

Сопоставление других волн не оказалось возможным в связи с отсутствием постоянства формы записи и частой сменой этих волн.

Годографы и сейсмические разрезы не строились в связи с применяемой методикой работ [16].

4.2.3 Современная обработка сейсмограмм

При работах МОВ в современной модификации методом общей глубинной (средней) точки (МОГТ) корреляцию волн по сейсмограммам обычно не делают. По сейсмограммам ОГТ строят предварительные временные разрезы или временные кубы. Предварительные разрезы (рис. 13) позволяют установить основные черты геологического строения исследуемой площади, выделить на ней области различного качества прослеживания целевых горизонтов [3].

Рисунок 13 – Фрагмент временного разреза (Мегионское поднятие) [5]

4.3.2 Расчет статических поправок

Статическая поправка – это разность действительного времени регистрации волны и расчетного времени ее прихода при условии, что точки возбуждения и приема колебаний находятся на заданной линии приведения. При введении статической поправки в сейсмическую трассу от наблюденных времен переходят к приведенным (исправленным) временам. Обычно линия приведения проходит ниже точек возбуждения и приема, так что введение статических поправок уменьшает значения времен. Линию приведения располагают ниже зоны малых скоростей (ЗМС), возможно ближе к ее подошве, на такой глубине, где скорости упругих волн достаточно стабильны.

Для выделенных на сейсмограммах отражений в наблюденные t₀ вводились поправки за ЗMC, рельеф и глубину заложения заряда.

При расчетах статических поправок исходят из допущения, что для всех волн, приходящих снизу, лучи в интервале от линии приведения до поверхности имеют вертикальное направление. Такое допущение достаточно справедливо только в отношении пробега волн через ЗМС: из-за большой разницы скоростей в зоне, расположенной ниже ЗМС и непосредственно в ЗМС, сейсмические лучи, преломляясь на подошве зоны, проходят ее практически вертикально.

Расчет статических поправок упрощается для точек профиля, где ниже подошвы ЗМС производят взрывы, как и было при проведении данных работ (рис. 14).

1 2 3 4

Рисунок 14 – К расчету статических поправок: 1 – действительные лучи; 2 – расчетные лучи; 3 – подошва ЗМС; 4 – линия приведения [3]

При таком возбуждении колебаний регистрируют вертикальное время – время пробега волны от точки взрыва до поверхности в пункте возбуждения (ПВ). Таким образом, поправки за ЗМС определялись способом "вертикального времени" по формуле:

, (3)

где t_в время, отмеченное прибором, стоящим у скважины; h_c глубина взрыва; Ѵ – скорость в подстилающих породах, для данной площади равна 1550 м/с.

Стоит отметить, что на зондированиях с прослоями торфа мощностью 4-5 м поправка за ЗМС достигала значения 0,025 с.

Поправки за рельеф вычислялись по формуле:

, (4)

где h_p – расстояние от дневной поверхности до линии приведения.

Статическую поправку можно рассматривать как сумму двух слагаемых – поправки за ЗМС и поправки за рельеф:

, (5)

Поправки за глубину взрыва вычислялись во формуле:

, (6)

где h_в - расстояние от точки взрыва до линии приведения [16].