Сейсмотомография с поверхности
Одним из самых распространенных и простых методов получения и обработки сейсмических данных является метод преломленных волн (МПВ) в модификации сейсмической томографии. Томография - восстановление внутренних параметров объекта по его проекциям меньшей размерности. В данном случае объектом является геологический разрез, его параметрами - скорости продольных или поперечных волн, а проекциями - времена их пробега от источника до приёмников. Сейсмотомография с поверхности подходит для поиска высокоскоростных и низкоскоростных объектов размером от первых метров, а также границ или областей разреза, где скорости меняются значительно. Важно отметить, что разрешение метода при работе с поверхности Земли всегда уменьшается с глубиной (для МСП это не так), а также весьма существенно зависит от шага между сейсмоприемниками и пунктами возбуждения. Как и во всех модификациях МПВ, есть ограничение на модель среды – скорость должна увеличиваться к низу разреза. Сейсмотомография, в зависимости от задачи, может быть реализована как в 2D, так и 3D вариантах.
Решаемые задачи могут быть самыми разнообразными: от инженерных и геотехнических до поисковых, таких как определение УГВ, картирование кристаллического фундамента или мерзлоты, определение мощности рыхлых отложений, поиск карста, суффозии, зон разуплотнения и др. Восстанавливаемые скоростные разрезы могут быть применены для сейсмомикрорайонирования (СМР). Глубинность исследования максимальна для центральной части расстановки сейсмоприёмников, зависит от длины годографа и обычно может быть оценена соотношением 1/4 в среднегеологических условиях. При длине годографа в 235 м (48к×5м, ПВ на 1 или 48 канале), глубина проникновения луча в центре расстановки может составить 60 м.
Для выбора оптимальной системы наблюдения и оценки разрешающей способности очень полезно выполнять численное кинематическое или полноволновое моделирование. В первом варианте создается упрощённая модель среды, несущая информацию только о предполагаемом распределении скорости, геометрии границ и возможных локальных объектах. На модель накладывается система наблюдения и рассчитываются годографы целевых волн, после чего решается обратная задача восстановления скоростного разреза, а результат сравнивается с исходной моделью.
Полноволновое моделирование в Tesseral Engineering предполагает создание более сложной модели, включающей распределение скоростей P и S волн, плотности пород, параметров затухания, пористости со свойствами флюида, трещиноватости и анизотропии Томсена. Далее для выбранной системы наблюдения рассчитываются сейсмограммы и выполняется их анализ и обработка. Моделирование на этапе планирования работ позволяет определить оптимальную систему наблюдения и возможность решения задачи с учётом зависимости разрешающей способности от длины волны, затухания сигнала и волн помех, а на этапе интерпретации данных, убедиться в её адекватности и надёжности решения поставленной задачи.
Сейсмотомография не требовательна к геометрии рельефа поверхности, как MASW и МОВ-ОГТ, а также не накладывает жестких ограничений на систему наблюдения. Полевые работы могут выполняться в горной местности, на болотах, в транзитной зоне, на акватории и в любых других условиях. Также можно комбинировать скважинные наблюдения с наблюдениями на поверхности. В качестве источников может быть выбран как падающий груз (кувалда или молоты AWD), так и скважинный/акваторный спаркер или сейсморужьё. В качестве сейсмоприемников используются вертикальные и горизонтальные геофоны или гидрофонные косы.
Томографической инверсию сейсмических данных мы выполняем в современных программных пакетах ZondST2d, XTomo-LM или ZondST3d. В ZondST2d возможно выполнение интерпретационной обработки, расчёт атрибутов (параметры анизотропии, добротность, градиент, качество данных, чувствительность модели) и совместная инверсия с данными других геофизических методов. Предварительная подготовка данных, такая как различное шумоподавление, суммирование, пикировка больших массивов и ведение геометрии для сложных систем наблюдения, выполняется в RadExPro или в специально разработанных оригинальных приложениях, включающих в том числе и применение нейросетей.
Наша компания отличается бережным отношением к обработке данных и их последующей инверсии. Уделяется большое внимание полноте данных их качеству, суммированию накоплений, проверке правильного введения геометрии и ручной пикировке в сложных геологических условиях. Бывают случаи, когда для наилучшего решения задачи инверсии нужно уделить особое внимание созданию начальной модели, например, фиксировать скорости в ячейках, если работы выполняются на акватории. Также тщательно тестируются и выбираются размер ячеек модели, параметры решения обратной задачи, такие как метод инверсии, величина и эллипс сглаживания, увеличение степени сглаживания с глубиной, количество итераций. Мы часто выполняем полноволновое или кинематическое моделирование, для того чтобы убедиться в корректности обработки и интерпретации данных.
Важнейшим этапом любого геофизического проекта является получение качественных полевых данных. Наша команда геофизиков может обеспечить любой этап выполнения геофизического проекта – от подбора оборудования и проектирования системы наблюдения до сопровождения проекта, выполнения обработки и интерпретации данных.