Динамическая томография в изотропных и анизотропных сейсмических средах.

  • Каштан, Борис Маркович (руководитель)

Проект: исполнение гранта/договораисполнение гранта/договора в целом

Сведения о проекте

описание

Учет сейсмической анизотропии играет решающую роль в геологической интерпретации. Сейсмическая анизотропия отражает кристаллическую структуру горных пород, тонкие структуры осадков, а также зоны упорядоченных ориентированных трещин. Практическая необходимость введения анизотропных моделей ограничивается нетривиальным математическим описанием явления упругой анизотропии. Решение обратной задачи в случае сейсмической анизотропии осложняется большим количеством упругих , и как следствие, большей неопределенностью их оценки.
Метод полного волнового обращения позволяет строить изображение среды с высокой точностью, однако требует достаточно точной априорной информации о скоростной модели среды при построении начального приближения. При отсутствии такого знания алгоритм обращения приводит к недостоверным результатам. Этот недостаток восполняется томографическим приближением. Основанная на лучевых представлениях динамическая томография служит стабильным источником для оценки гладкой скоростной модели среды, которая впоследствии уточняется путем полного волнового обращения. Модель , построенная на базе томографии , необходима также для выполнения глубиной миграции, хотя и сама по себе представляет инструмент для экспресс- интерпретации.
Динамическая томография является методом ,объединяющем проявления эффектов дифракции и отражения при оценивании параметров суммирования в методе CRS( common-reflection_surface). Физически метод использует одновременно как кажущиеся скорости , так и кривизны волнового фронта центрального луча ( zero-offset). Это и позволяет оценивать геометрическое расхождение луча в точке приема и последующего его продолжения в глубь изучаемой среды. Для учета явлений отражения динамическая томография будет использовать данные до проведения суммирования, эффекты дифракции будут учитываться при построении томографических функционалах на суммированных сейсмограммах.
Реализация метода томографии требует вычисление производных Фреше упругих параметров среды. Для этого необходимо использовать кинематическое и динамическое трассирование лучей.
Мы предлагаем новый метод дифракционной томографии, который основан на минимизации геометрического расхождения в точках фокусировки ( в точках позиции дифрактора).Он позволяет существенно сократить количество необходимых производных Фреше. Такой метод обладает большей стабильностью и позволяет интерпретировать томографию как обратную задачу определения параметров среды.

Совместный коллектив имеет научный задел по выделению дифрагированных волн на сейсмических разрезах, а также построению томографических функционалов в акустических ( описываемых уравнениями акустики) средах. Предварительные результаты опубликованы
в материалах международной конференции SEG-2017 ( Sergius Dell, Ivan Abakumov, Boris Kashtan, and Dirk Gajewski .Utilizing diffractions in full-wave inversion for a detailed model building), (Pavel Znak, Boris Kashtan, and Dirk Gajewski.Wavefront tomography by dynamic focusing).

основные результаты по проекту в целом

Разработана теория возмущений для кинематической системы построения лучей в акустических средах : возмущение лучей при изменении скорости распространения волны, возмущение лучей в зависимости от приращения начальных данных кинематической системы построения лучей.

Разработана теория возмущений для кинематической системы лучей в анизотропной среде. На начальном этапе была выбрана двумерная модель эллиптической анизотропии, в которой скорость распространения волны определяется тремя упругими параметрами: двумя скоростями (вдоль оси анизотропии и перпендикулярно оси анизотропии ) , а также углом наклона оси анизотропии: возмущение лучей при изменении параметров анизотропии , возмущение лучей в зависимости от приращения начальных данных кинематической системы построения лучей.

Разработана теория возмущений для динамической системы лучей в акустических средах : возмущение геометрического расхождения лучей при изменении скорости распространения волны, возмущение геометрического расхождения в зависимости от приращения начальных данных кинематической системы построения лучей.

Разработана теория возмущений для динамической системы лучей в анизотропной среде ( в двумерной модели эллиптической анизотропии, в которой скорость распространения волны определяется тремя упругими параметрами: двумя скоростями (вдоль оси анизотропии и перпендикулярно оси анизотропии ) , а также углом наклона оси анизотропии: возмущение геометрического расхождения лучей при изменении параметров анизотропии , геометрического расхождения лучей в зависимости от приращения начальных данных кинематической системы построения лучей.

Полученные результаты позволили сформулировать обратную задачу по восстановлению скорости распространения волны по сейсмическим данным общей поверхности отражения ( CRS ). Решение задачи основано на минимизации геометрического расхождения дифрагированной ( или NIP ) волны. Характеристики волнового фронта , полученные в результате суммирования по методу CRS, служат начальными данными для кинематической и динамической системы построения ручей. Производные Фреше геометрического расхождения по скорости распространения волны вычисляются методом сопряженных состояний. Предложенный подход тестирован на синтетических данных и показал удовлетворительную сходимость.
Это позволяет рекомендовать его для определения начальной гладкой модели среды для ее последующего использования в методе полного волнового обращения ( или в миграции в истинных амплитудах).
овместная публикация Velocity model building by geometrical spreading focusing, Pavel Znak , Dirk Gajewski, SEG Technical program Expended Abstracts 2018 : pp. 5188-5192.
прочитаны лекции для студентов и сотрудников института по основам лучевой теории распространения волн в анизотропных упругих средах.
Короткий заголовокДТИАСС
АкронимExchange 2018
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания3/09/182/10/18