Обработка данных СВР/ССВР

Современные высокоразрешающие морские инженерные исследования широко используются для обнаружения и оценки опасных геологических процессов под бурение скважин, проектировки местоположения трубопроводов, а также различных гидротехнических сооружений и ветряных энергоносителей. Опасные геологические явления включают в себя скопления приповерхностного газа, зоны АВПД, разломы, многолетнемерзлые грунты, объекты техногенного происхождения и др. (OSIG, 2014).

Геологические исследования, направленные на изучение процессов в верхней части разреза, в частности четвертичной геологии, тектонической геоморфологии, генерации оползневых процессов также требуют повышенной разрешающей способности (USGS, 2017).

За последние несколько лет морская инженерная сейсморазведка испытала значительный подъём, сопровождающийся ростом технологий процесса сбора данных и их обработки. Сложные технологические процессы сбора данных требуют комплексного подхода к их обработке (Vakulenko, 2018). Широкий диапазон частот записи вплоть до 8 кГц, короткие выносы, приповерхностное буксирование и другие особенности сбора инженерных данных накладывают дополнительные сложности при обработке данных. На современном рынке обработки инженерных данных зачастую используются стандартные графы обработки, заимствованные из нефтяной сейсморазведки, без учёта описанных выше особенностей. Это приводит к значительному ухудшению качества итоговых разрезов и потере потенциальной разрешающей способности метода.

Довольно значительную часть на рынке сейсмоакустических работ занимают одноканальные исследования. Традиционно такие данные подвергаются минимальному графу обработки, ограничиваясь статическими поправками и фильтрацией - в то время как продвинутый и адаптированный под СВР/ССВР граф обработки позволяет значительно улучшить качество сейсмического изображения.

Примеры одноканальных разрезов после обработки данных по графу СВР/ССВР с источником FWS-125 (Рис. 1) и HF Boomer (Рис. 2)

Рис. 1 Одноканальный разрез, полученный на оз. Ладога с помощью FWS-125.

Рис. 2 Одноканальный разрез, полученный с помощью HF Boomer.

При инженерных изысканиях по построению геологических моделей ВЧР для минимизации геологических рисков при бурении наиболее часто используемой является методика двумерных многоканальных сейсмоакустических наблюдений. Типичные параметры съёмки – 48 приёмных групп с шагом в 3.125 м, источник – спаркер. Обработка многоканальных высокоразрешающих данных требует применения «высокочастотного» адаптированного графа обработки, поскольку неучтённые особенности сбора данных в широком диапазоне частот значительно ухудшают качество разреза.

Высокая детальность СВР/ССВР достигается за счёт использования высокочастотных источников, таких как спаркер или бумер, позволяющих получить широкий диапазон частот с максимальной частотой более 8 кГц. При таких частотах даже при небольших волнениях моря статические сдвиги на каждую приёмную группу имеют значительную амплитуду. Неразрешённые поканальные сдвиги приводят к несинфазному суммированию внутри сейсмограмм ОГТ и значительно ухудшают качество итогового результата. Корректный расчёт и применение статических поправок является нетривиальной задачей – рассчитанные статические поправки должны соответствовать геологической модели – не искажать структуры и не заглаживать мелкие события, которые зачастую являются исследуемыми объектами.

В нашем арсенале присутствуют различные алгоритмы статических поправок, начиная от традиционной остаточной статики, заканчивая специальными алгоритмами, разработанными для СВР/ССВР, таких как COSA (N. Wardell, 2002).

Источники, использующиеся для проведения сейсморазведки высоко/сверхвысокого разрешения обладают различными принципами действия, что приводит к отличиям в форме генерируемого импульса. В морских съёмках результирующая форма импульса дополнительно осложнена волнами-спутниками, пульсациями пузыря и различными реверберациями, вызванные особенностями конструкции источника. Такие импульсы, свёрнутые с откликом среды значительно усложняют волновую картину и часто маскируют полезные отражения. Процедура устранения влияния сигнатуры на сейсмическую запись является одним из ключевых этапов обработки СВР.

Геодевайс обладает полным набором инструментов по устранению влияния сигнатуры: адаптивное подавление волн-спутников, фильтры подавления пульсаций пузыря, сигнатурная и предсказывающая деконволюция. На рис. 3 представлен результат обработки данных, полученных с помощью SWS-500, до и после устранения эффекта сигнатуры.

Стандартные подходы подавления кратных волн, использующиеся для обработки нефтяной разведки часто дают неудовлетворительный результат из-за высокой частотности данных и часто некорректной модели кратных волн, полученной методиками SRME или WEMA. Мы используем адаптированные под СВР/ССВР алгоритмы построения моделей кратных волн и их адаптивного вычитания, что позволяет эффективно подавить энергию кратных волн.

Количество 3Д инженерных морских проектов в последние годы значительно возросло, т.к. они позволяют получить высокоплотные сейсмические кубы с очень высокой разрешающей способностью. Такие наблюдения приобрели широкое распространение при изучении строения дна под обустройство ветряных элетростанций, размер бина при которых часто достигает 1 м.

Мы предлагаем полноценную обработку 3Д данных с продвинутым графом обработки, специально адаптированным под СВР/ССВР:

• Импорт файлов P1-90, присвоение геометрии
• 3Д бинирование
• 3Д статические поправки
• Детальный вертикальный/горизонтальный скоростной анализ
• Подавление кратных волн
• 3Д регуляризация
• 3Д миграция
• Подавление футпринтов
• 3Д подавление шумов
• Пост-стэк обработка

Значительно возросшие требования к качеству морских высокоразрешающих данных привели к усовершенствованию процесса сбора данных – 3Д съёмки, стрельба флип-флоп, съёмки с наклонными косами, высокоплотные системы пунктов возбуждения всё чаще используются при проведении морских инженерных исследований. 

Процесс сбора данных СВР/ССВР и их обработки требует комплексного подхода, результаты обработки напрямую зависят от качества полученных данных и грамотного планирования съёмки.

1. OSIG [2014], Guidance notes for the planning and execution of geophysical and geotechnical ground investigations for offshore renewable energy developments.
2. Kluesner J., et al. [2018] Practical approaches to maximizing the resolution of sparker seismic reflection data.
3. Vakulenko S., Buryak S. [2018] Modern Techniques of Near Surface High-Resolution Marine Seismic Data Processing.