Для оценки вертикальной разрешающей способности многоканальных сейсмоакустических исследований был проведен анализ кривых Ак («кажущихся амплитуд») и Тк («кажущихся мощностей»), так называемых кривых тюнинга, согласно работам (Widess, 1973), (Kallweit and Wood, 1982), (Калинин, Кульницкий, Токарев, 1992), (Okaya, 1995).
Создание моделей и подготовка данных для построения кривых тюнинга осуществлялось в программе RadExPro Plus 2011. Построение кривых тюнинга производилась в программе MATLAB.
В процессе подготовки данных для построения кривых тюнинга выполнялись следующие шаги:
· Пикирование первых вступлений отражений от изучаемого горизонта импульса в заданном интервале сейсмических трасс временного разреза;
· Приведение отражений к одному уровню (путем ввода статических поправок);
· Суммирование накопленного импульса;
· Передискретизация импульса на более мелкий шаг;
· Создание сейсмограммы из необходимого числа накопленных импульсов (модель отражения от верхней границы) (Рисунок 47, А);
· Ввод статических поправок в созданную сейсмограмму (модель отражения от нижней границы) (Рисунок 47, Б);
· Получение модельной сейсмограммы путем суммирования двух вышеописанных сейсмограмм (Рисунок 47, В);
· Пикирование первого и второго максимумов на модельной сейсмограмме и расчет значений их амплитуд (Рисунок 47, В);
· Расчет разности времен прихода первого и второго отражения и суммы их амплитуд;
· Экспорт заголовков (содержащих пикировки, значения амплитуд, толщин слоя) в текстовый файл.
Исходные импульсы, используемые для создания модели, дискретизированы с шагом 0,05 мс. Для создания модели выклинивающегося слоя импульсы были передискретизованы на шаг 0,0025 мс. Для создания модельной сейсмограммы использовалось 1000 одинаковых трасс. Статические поправки вводились как произведение номера трассы (Рисунок 47, А) на шаг дискретизации. Таким образом, на последней трассе запаздывание между импульсами составляет 2,5 мс, что соизмеримо с длительностью исходного импульса. Следовательно, этого диапазона изменений временных задержек оказалось достаточно, чтобы кривые тюнинга вышли на асимптоту.
|
|
Рисунок 47:Создание модели выклинивающегося слоя (В) из модели отражения от кровли слоя (А) и его подошвы (Б)
После подготовки данных строились кривые тюнинга (зависимости Ак и Тк от истинных значений временных задержек). При построении кривых «кажущихся амплитуд» исходные данные нормировались на максимальное значение амплитуды для каждой кривой.
Рисунок 48: Импульсы, использованные при расчете кривых. (А) Импульсы по 1, 8 и 16 каналу до деконволюции, (Б) после деконволюции с уровнем белого шума (0,1%), (В) после деконволюции с уровнем белого шума (0,5%), (Г) после деконволюции с уровнем белого шума (0,1%), (Д) Импульсы, полученные по суммированным временным разрезам
Рисунок 49: Кривые Ак и Тк для импульсов 1 канала (Профиль 1) данных до и после деконволюции
| |||
| |||
| |||
Рисунок 50 
: Кривые Ак и Тк для импульсов 8 канала (Профиль 1) данных до и после деконволюции
| |||
| |||
Рисунок 51 
: Кривые Ак и Тк для импульсов 16 канала (Профиль 1) данных до и после деконволюции
|
|
| |||
| |||
Рисунок 52 
: Кривые Ак и Тк для импульсов данных (Профиль 1), суммированных до и после деконволюции
|
На (Рисунках 49-52) показаны рассчитанные кривые для 1, 8, 16 каналов и для суммированного временного разреза. При построении кривых использовались обработанные данные до деконволюции, после деконволюции с различным уровнем белого шума (0.1%, 0.5% и 1%) и суммированные данные.
Для оценки предельной вертикальной разрешающей способности сейсмоакустических наблюдений необходимо определить точку пересечения графика «кажущейся мощности» с горизонтальной осью координат. При этом проекция минимума графика «кажущейся амплитуды» на горизонтальную ось будет соответствовать половине временного интервала между экстремумами импульса, таким образом, эта точка соответствует критерию разрешенности по Рэлею, согласно работе (Kallweit and Wood, 1982).
Уровень отклонения кривых Ак характеризует влияние интерференции исходных импульсов на амплитуду суммарного импульса. С точки зрения динамической разрешающей способности желательно, чтобы отклонения графика Ак были минимальными. В то же время, более резкие изменения графиков Ак говорят от меньшем влиянии интерференции исходных исмпульсов.
В (Таблица 4) (Таблица 5) приведены значения предельной разрешающей способности по вертикали и пределы разрешающей способности по вертикали, согласно критерию Рэлея, полученные из графиков Тк и Ак по описанной методике.
| Предельная вертикальная разрешающая способность | Канал 1 | Канал 8 | Канал 16 | Суммированный разрез |
| До деконволюции | 0,28 мс (42 см) | 0,21 мс (32 см) | 0,20 мс (30 см) | 0,25 мс (38 см) |
| Деконволюция (0,1%) | 0,25 мс (38 см) | 0,26 мс (39 см) | 0,25 мс (38 см) | 0,22 мс (33 см) |
| Деконволюция (0,5%) | 0,25 мс (38 см) | 0,18 мс (27 см) | 0,18 мс (27 см) | 0,24 мс (36 см) |
| Деконволюция (1%) | 0,26 мс (39 см) | 0,20 мс (30 см) | 0,19 мс (29 см) | 0,26 мс (39 см) |
Таблица 4: Значения предельной вертикальной разрешенности, полученные по графикам Тк
|
|
| Вертикальная разрешенность по Рэлею | Канал 1 | Канал 8 | Канал 16 | Суммированный разрез |
| До деконволюции | 0,29 мс (44 см) | 0,23 мс (35 см) | 0,21 мс (32 см) | 0,27 мс (41 см) |
| Деконволюция (0,1%) | 0,26 мс (40 см) | 0,27 мс (41 см) | 0,27 мс (41 см) | 0,24 мс (36 см) |
| Деконволюция (0,5%) | 0,26 мс (40 см) | 0,20 мс (30 см) | 0,20 мс (30 см) | 0,25 мс (38 см) |
| Деконволюция (1%) | 0,27 мс (41 см) | 0,21 мс (32 см) | 0,21 мс (32 см) | 0,26 мс (40 см) |
Таблица 5: Значения вертикальной разрешенности по Рэлею, полученные по графикам Ак
Как видно из графиков (Рисунок 49-52) и (Таблиц 4-5), наилучшая разрешающая способность достигается при использовании деконволюции с уровнем белого шума 0,5%, о чем свидетельствуют как графики Тк (наилучшая предельная разрешенность), так и графики Ак (наименьшие отклонения от среднего значения).
Таким образом, при полосе частот 250-1500 Гц, вертикальная разрешающая способность обработки составляет до деконволюции 40 см, после деконволюции около 30 см (при скорости 1500 м/с).