Хотя глубинная миграция и инверсия (включая FWI) играют все более важную роль в сейсморазведке, обработка данных и построение изображения во временной области продолжают оставаться важной составляющей общего процесса. Более того, для сложных моделей, которые требуют использование глубинной миграции, построение временных изображений обычно является ключевым первым шагом.
В предлагаемом курсе рассматриваются:
I. Анализ сейсмических данных, построение изображений на основе новых процедур, таких как Мултифокусинг (MF) и Метод Общей Отражающей Площадки (Common Reflection Surface: CRS);
II. Построение Дифракционных Изображений (Diffraction Imaging) на основе рассеянной/дифрагированной, а не отраженной энергии, направленное на обнаружение и построение изображение мелкомасштабных сейсмических объектов, включая трещины;
III. Построение изображений без точного знания скоростной модели среды, основанной на аналогии с интегралом по траекториям Фейнмана;
IV. Проблемы сейсмической инверсии, включая инверсию полного волнового поля (FWI).
V. Метод Обращенного Времени в сейсмике
I. Анализ данных и построение изображений, основанных на наблюдениях, отличных от ОГТ
Построение временных изображений обычно представляет собой ключевой первый шаг, предшествующий построению модели скорости среды и глубинных изображений. Временные изображения обычно предоставляют важную информацию для моделей среды средней сложности и облегчают оценку модели для глубинной миграции. В общем случае когерентное суммирование сейсмических трасс является одним из основных этапов анализа и обработки данных. Улучшение качества временных разрезов остается объектом интенсивных исследований. В частности, большое количество усилий направлено на повышение точности кинематических поправок. Многочисленные исследования различных уравнений кинематических поправок направлены на улучшение качества временных разрезов за счет улучшения выравнивания отраженных волн на отдельных сейсмограммах ОГТ. В отличие от этого, предлагаемый курс обсуждает процедуры временной обработки, когда каждая трасса изображений строится путем построения наборов трасс, которые не должны принадлежать одной и той же ОГТ сейсмограмме. В этом случае требуется новая и универсальная кинематическая поправка. Новая коррекция представляет собой не только привлекательную основу для процедуры суммирования, но и открывает путь для надежной оценки параметров волнового фронта. Последние являются основой для различных приложений, включая усиление сигнал/помеха, построение скоростной модели, коррекцию статики, анализ AVO и т. д.
II. Сейсмическая дифракция
Процессы обработки и интерпретации сейсмических данных, применяемые в настоящее время в отрасли, почти исключительно основаны на сейсмическом отражении. Отраженные волны связаны с непрерывностью и гладкостью сейсмических границ. В то же время точная и надежная визуализация средних и малых геологических элементов и разрывов среды, таких как разломы, несогласия, трещины и т. д., является ключом к улучшению разрешающей способности сейсмического метода. Такие объекты среды порождают дифракционный отклик волнового поля. Таким образом, дифракционная составляющая полного волнового поля является прямым индикатором мелко- и среднемасштабных элементов среды. Быстро развивающаяся технология построения дифракционных изображений обладает огромным потенциалом для снижения рисков бурения и добычи и увеличения добычи нефти и газа.
Курс объединит элементы теории распространения волн, сейсмического моделирования, визуализации и интерпретации. Основными задачами являются: понимание роли малых и средних подповерхностных объектов и элементов в формировании полного сейсмического волнового поля и обсуждение применения метода сейсмической дифракции. В карбонатных и сланцевых резервуарах основной задачей 3D-проблемы будет характеристика нарушений сплошности среды.
III. Построение изображения среды без точного знания точной скоростной модели
В предлагаемом курсе предлагается и обсуждается способ взглянуть на построение сейсмического изображения, независимого от скоростной модели, используя концепцию квантовой механики. Сегодня многие квантовые физики считают, что квантовые принципы фактически применимы во всех масштабах. В интегральном подходе Фейнмана частица не следует одной траектории, но следует всем возможным путям в пространстве-времени, когда каждая из траекторий имеет свою собственную амплитуду и фазу. Таким образом, каждая траектория вносит разную фазу в общую амплитуду волновой функции.
Может ли идея фейнмановской идеи интеграла по траекториям использоваться для сейсмической визуализации? По аналогии с методом Фейнмана мы можем построить сейсмическое изображение путем суммирования по вкладам элементарных сигналов, распространяемых вдоль репрезентативной выборки возможных путей между точками источника и приемника. Квантовое построение изображений сводится к стандартной процедуре визуализации только в тривиальных ситуациях детерминированной и известной скоростной модели. Но что происходит, когда модель неизвестна, случайна или оценена с неопределенностями или, что еще хуже, модель не описывает адекватно процесс распространения волны в реальной земле? В этом случае один стационарный путь не обеспечивает адекватного описания процесса распространения луча/волны, а обычное изображение не создает правильно сфокусированного подповерхностного изображения. В противоположность этому, квантовое изображение использует все возможные траектории для множества стационарных путей и учитывает неопределенности модели.
IV. Проблемы и вызовы сейсмической инверсии
В этом курсе я сформулирую ряд фундаментальных вопросов, которые необходимо решить, чтобы сделать область геофизических обратных задач зрелой наукой, а не набором рецептов. Предлагаемые решения (например, полная инверсия волнового поля: FWI) обычно основаны на критерии наилучшего соответствия между вычисленными и наблюдаемыми данными. Но надо подчеркнуть, что само по себе хорошее соответствие не гарантирует правильность найденной модели. Сейсмическая инверсия может привести к построению нескольких моделей со значительным разным геологическим значением, которые одинаково хорошо соответствуют наблюдаемым данным. Некорректность сейсмических обратных задач является фундаментальной и не зависит от конкретного типа алгоритма или подхода, лежащего в основе алгоритмов.
V. Метод Обращенного Времени в сейсмике
Time Reversal (TR) играет важную роль в сейсмическом. Это непосредственно связано c Reverse Time Migration (RTM), интерферометриeй и методом мнимых источников. TR также может быть использовано для локализации эпицентров землетрясений и рассеивателей в сложных геологических средах. В отличие от обычной миграции, ТР подход, в принципе, не требует применения так называемого imaging condition. Численная имплементация TR метода использует обратное распространение зарегистрированного волнового поля, сопровождаемое анализом фокусирования этого поля для разных моментов времени. Физическое внедрение TR, названного Time Reversal Mirror (TRM), используется в различных приложениях: подводная акустика, телекоммуникация, терапия рака, дробление почечных "камней", неразрушающий контроль материалов, и т.д. Я демонстрирую имплементацию физического TRM в сейсмическом. Результаты полевого эксперимента показывают очень перспективные результаты. Я обсуждаю возможные применения метода в сейсмических исследованиях и производстве.
VI. Жить с неопределенностями
«Я могу жить с сомнением, с неопределенностью и не зная всего. Я думаю, что гораздо интереснее жить не зная, чем иметь ответы, которые могут быть неправильными» Ричард Фейнман.
