RU2664503C1 - Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones - Google Patents

Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones Download PDF

Info

Publication number
RU2664503C1
RU2664503C1 RU2017144880A RU2017144880A RU2664503C1 RU 2664503 C1 RU2664503 C1 RU 2664503C1 RU 2017144880 A RU2017144880 A RU 2017144880A RU 2017144880 A RU2017144880 A RU 2017144880A RU 2664503 C1 RU2664503 C1 RU 2664503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sites
cube
measure
mismatch
section
Prior art date
Application number
RU2017144880A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Юрьевич Степанов
Original Assignee
Дмитрий Юрьевич Степанов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Юрьевич Степанов filed Critical Дмитрий Юрьевич Степанов
Priority to RU2017144880A priority Critical patent/RU2664503C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2664503C1 publication Critical patent/RU2664503C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/282Application of seismic models, synthetic seismograms
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30Analysis
    • G01V1/301Analysis for determining seismic cross-sections or geostructures
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. analysis, for interpretation, for correction
    • G01V1/30Analysis
    • G01V1/301Analysis for determining seismic cross-sections or geostructures
    • G01V1/302Analysis for determining seismic cross-sections or geostructures in 3D data cubes
    • G01V20/00

Abstract

FIELD: data processing; geophysics.SUBSTANCE: invention relates to the processing of seismic data in the field of geophysics and can be used in seismic operations. Three methods are proposed, connected by a single inventive concept. Method of forming a cube or a section of sites on the basis of an array of initial seismic data includes the estimation of the parameters of seismic waves along each path of both kinematic and dynamic parameters of the waves, wherein it includes the following operations for each seismic recording trace: directional summation of at least two nearest traces in a predetermined range of horizon/hodograph slope angles to obtain a three-dimensional or two-dimensional scan result (cube or scan section), search for local extremes in scan results, clarifying the position of each extremum, the definition of "side" results and the formation of a cube or a section of sites according to the location of the extremums found. Method for automatically tracing horizons/hodographs along a section or cube of sites, including those obtained by the claimed method of forming a cube or a section of sites, in which the horizon is formed from a set of areas that are piecewise linear approximation of a surface that is smooth or has a finite number of discontinuities along which a continuous smooth curve can be drawn, and as a criterion for combining at least two sites in the horizon, the conditions of mutual consistency of the sites are used. Method of automatic detection of zones of tectonic deformations and zones of fracturing along a cube or a section of sites, including those obtained by the claimed method of forming a cube or a section of sites, consists in detecting portions of an array of initial seismic data in which the regularity condition of the waves is violated, in this case, as a criterion for violating the regularity condition of waves, a measure of the misalignment of a plurality of sites is used.EFFECT: increased accuracy, reliability and automation of the processes of forming a cube or section of sites, tracing horizons/hodographs and identifying zones of tectonic deformations and fracture zones.19 cl, 18 dwg

Description

Изобретение относится к обработке сейсмических данных в области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Способы, изложенные в изобретении, имеют много общего со способами обработки данных в других областях науки и техники, в которых проводится анализ и преобразование двух или трехмерных массивов данных (растровые изображения, видео, скалярные поля и т.п.).The invention relates to the processing of seismic data in the field of geophysics and can be used in seismic surveys. The methods described in the invention have much in common with data processing methods in other fields of science and technology, which analyze and convert two or three-dimensional data arrays (bitmap images, video, scalar fields, etc.).

В основе методов обработки и интерпретации сейсмических данных лежат математические модели волновых полей, регистрируемых наземными, морскими или скважинными методами сейсморазведки (метод общей глубинной точки - МОГТ, вертикальное сейсмическое профилирование - ВСП, метод преломленных волн - МПВ, метод непрерывного сейсмического профилирования - НСП и т.п.).The methods of processing and interpretation of seismic data are based on mathematical models of wave fields recorded by land, sea or borehole seismic methods (common depth point method - MOGT, vertical seismic profiling - VSP, method of refracted waves - MPV, continuous seismic profiling method - LSP and t .P.).

В терминологии сейсмических волновых полей существует основополагающее понятие регулярной волны - волны, которая «характеризуется достаточно высокой устойчивостью кинематических и динамических параметров в пределах области наблюдения» [1]. Параллельно понятию регулярности волны используется понятие пространственной когерентности колебаний - «если разность фаз, а также соотношения амплитуд колебаний сохраняются неизменными (или почти неизменными), то тогда колебания будут когерентными (или почти когерентными)» [2].In the terminology of seismic wave fields, there is a fundamental concept of a regular wave - a wave that "is characterized by a fairly high stability of kinematic and dynamic parameters within the observation area" [1]. In parallel with the concept of wave regularity, the concept of spatial coherence of oscillations is used - “if the phase difference, as well as the ratio of the amplitudes of the oscillations, remain unchanged (or almost unchanged), then the oscillations will be coherent (or almost coherent)” [2].

Одними из наиболее известных и неотъемлемых этапов обработки и интерпретации сейсмических данных, базирующихся на понятии регулярности и когерентности, являются задачи прослеживания сейсмических волн и выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости. Известные литературные источники рассматривают эти задачи раздельно, а существующие алгоритмы решают их независимо. В данном изобретении показаны способы, объединяющие решение этих двух задач единым подходом.One of the most famous and integral stages of processing and interpretation of seismic data, based on the concepts of regularity and coherence, are the tasks of tracking seismic waves and identifying zones of tectonic deformations and fracture zones. Well-known literary sources consider these problems separately, and existing algorithms solve them independently. The present invention shows methods combining the solution of these two problems in a single approach.

Термин "прослеживание волн", "корреляция волн" или "horizon piking" часто понимается по-разному, мы будем подразумевать под этим понятием задачу восстановления уравнения волны Т(ρ) либо другого уравнения, описывающего время прихода какой-либо особенности волны (максимума огибающей, максимума сигнала, момент вступления и т.д.) в точку наблюдения ρ [3]. В приложении к обработке сейсмограмм время прихода волны называют уравнением годографа волны (или просто годограф). В приложении к интерпретации временных сейсмических кубов или разрезов, применяют термин горизонт, т.к. связывают целевую волну с границей раздела конкретных геологических толщ. Основное отличие годографов от горизонтов заключается в предположении наличия пересечений годографов различных типов волн (продольных, поперечных, падающих, отраженных и т.п.), в то время как горизонты, хотя и могут иметь разрывы, должны быть упорядочены по времени/глубине (т.е. один горизонт всегда лежит строго выше или ниже другого) и, в отдельных случаях, могут иметь конечное количество точек соприкосновения. В общем случае горизонты/годографы описываются нелинейными и разрывными функциями, однако в большинстве случаев могут быть аппроксимированы кусочно-линейными функциями. В случае 3D данных линейное аппроксимирующее уравнение в области [х±Z0, y±Z0], представим в видеThe term "wave tracking", "wave correlation" or "horizon piking" is often understood differently, we will mean by this concept the task of reconstructing the wave equation T (ρ) or another equation that describes the time of arrival of any wave characteristic (envelope maximum , the signal maximum, the moment of entry, etc.) at the observation point ρ [3]. As applied to the processing of seismograms, the arrival time of a wave is called the wave travel time equation (or simply a travel time curve). When applied to the interpretation of temporary seismic cubes or sections, the term horizon is used because connect the target wave with the interface of specific geological strata. The main difference between hodographs and horizons is the assumption that there are intersections of hodographs of various types of waves (longitudinal, transverse, incident, reflected, etc.), while the horizons, although they may have gaps, should be ordered in time / depth (t .e. one horizon always lies strictly above or below the other) and, in some cases, may have a finite number of points of contact. In the general case, horizons / hodographs are described by nonlinear and discontinuous functions, but in most cases they can be approximated by piecewise linear functions. In the case of 3D data, a linear approximating equation in the region [x ± Z 0 , y ± Z 0 ], can be represented as

Figure 00000001
Figure 00000001

где t0=Т(x, y) - время горизонта/годографа в точке с координатами (х0, у0),

Figure 00000002
и
Figure 00000003
- производные в этой точке (тангенсы углов наклона касательных) по соответствующим направлениям (Фиг. 1). В предлагаемом изобретении, участок горизонта/годографа, который может быть линейно аппроксимирован, назван площадкой горизонта/годографа.where t 0 = T (x, y) is the time horizon / hodograph at a point with coordinates (x 0 , y 0 ),
Figure 00000002
and
Figure 00000003
- derivatives at this point (tangents of the angles of inclination of the tangents) in the corresponding directions (Fig. 1). In the present invention, a plot of the horizon / hodograph, which can be linearly approximated, is called the site of the horizon / hodograph.

Термин «площадка» иногда применяется для обозначения участка плоской наклонной границы при выводе аналитических уравнений годографов отраженных волн (отражающая площадка), преломленных волн (преломляющая площадка) и т.п. [1]. Отражающая или дифрагирующая площадка упоминается при интерпретации данных регулируемого направленного приема (РНП), для построения которых используются диаграммы лучей и времен [4].The term “site” is sometimes used to denote a portion of a flat inclined boundary when deriving the analytical equations of the travel time curves of reflected waves (reflecting area), refracted waves (refractive area), etc. [one]. The reflecting or diffracting area is mentioned in the interpretation of the data of controlled directional reception (RNP), for the construction of which the ray and time diagrams are used [4].

Под общей задачей прослеживания волн необходимо понимать решение комплекса задач: обнаружение волны, ее идентификация и оценка параметров [3]. Решению этих задач для обработки 2D данных посвящено достаточно большое количество отечественных работ [5, 6]. Задачи прослеживания при интерпретации 3D данных появились сравнительно недавно и в основном освещаются в зарубежных источниках [7, 8].Under the general task of tracking waves, it is necessary to understand the solution of a complex of problems: detection of a wave, its identification and estimation of parameters [3]. A fairly large number of domestic works has been devoted to solving these problems for processing 2D data [5, 6]. Tracking tasks in the interpretation of 3D data have appeared relatively recently and are mainly covered in foreign sources [7, 8].

В большинстве практических случаев анализируемое волновое поле представляет собой сложную интерференционную картину. Как правило, в этой ситуации простые методы прослеживания экстремумов волновой картины (в том числе - визуальные) дают результаты, далекие от истинных, т.к. интерференция волн может образовывать ложные максимумы и минимумы вплоть до полного взаимного погашения сигналов. Поэтому при решении подобных задач возникает вопрос корректности их решения, т.е. существования, единственности и устойчивости. Вопрос о существовании обычно не ставится, т.к. анализируемые волновые поля связаны с реальными геологическими объектами. Однозначность решения может быть достигнута только тогда, когда применяемые методы обладают заведомо достаточной разрешающей способностью, а результаты прослеживания могут быть подтверждены априорными или апостериорными данными (по данным каротажа скважин). Наличие случайных помех, мешающих регулярных волн различной природы возникновения, зон вертикальных деформаций или выклинивания приводит к неустойчивости решения.In most practical cases, the analyzed wave field is a complex interference picture. As a rule, in this situation, simple methods for tracking the extremes of the wave pattern (including visual ones) give results that are far from true, because wave interference can form false maxima and minima up to the complete mutual cancellation of signals. Therefore, when solving such problems, the question arises of the correctness of their solution, i.e. existence, uniqueness and stability. The question of existence is usually not posed, because the analyzed wave fields are associated with real geological objects. Uniqueness of the solution can be achieved only when the methods used have obviously sufficient resolution, and the results of the tracking can be confirmed by a priori or a posteriori data (according to well logging data). The presence of random noise that interferes with regular waves of various origins, zones of vertical deformations or wedging out leads to instability of the solution.

В современных программных комплексах интерпретации сейсмических данных (Shiumberger Petrel,

Figure 00000004
SeisWorks, IHS Kingdom, GridPoint Dynamics Geoplat Pro-S) прослеживание волн осуществляется либо визуально, т.е. вручную, либо с применением автоматических корреляционных алгоритмов, либо эти подходы используются совместно. Во всех этих случаях надежность прослеживания волн зависит от наличия ярко выраженных регулярных волн, в противном случае автоматические алгоритмы не работают, а качество ручного прослеживания определяется опытом и интуицией интерпретатора, его способностью к критическому анализу разнообразных ситуаций, его представлению о геологической структуре исследуемого объекта.In modern software systems for the interpretation of seismic data (Shiumberger Petrel,
Figure 00000004
SeisWorks, IHS Kingdom, GridPoint Dynamics Geoplat Pro-S) wave tracking is carried out either visually, i.e. manually, or using automatic correlation algorithms, or these approaches are used together. In all these cases, the reliability of wave tracking depends on the presence of pronounced regular waves, otherwise automatic algorithms do not work, and the quality of manual tracking is determined by the experience and intuition of the interpreter, his ability to critically analyze various situations, his idea of the geological structure of the object under study.

Известен способ построения непрерывных сейсмостратиграфических моделей разрезов/кубов, патент RU 2516590, опубл. 20.05.2014 [9].A known method of constructing continuous seismic stratigraphic models of sections / cubes, patent RU 2516590, publ. 05/20/2014 [9].

Согласно известному способу проводится попарное непрерывное сопоставление множества трасс сейсмического разреза или куба. Для каждой пары сейсмических трасс разреза или каждой пары трасс всех ин-лайнов и всех кросс-лайнов вычисляется двумерная функция взаимного различия фрагментов сейсмических записей трасс. Значения этой функции вычисляются для всех возможных сочетаний времени (глубины) данной пары трасс, которые могут принадлежать одному сейсмостратиграфическому уровню. Вычисляют функции оптимального соответствия времени/глубины от i-той к i+k-той сейсмической трассе

Figure 00000005
и
Figure 00000006
а затем вычисляют функции перехода для временной или глубинной области всех соседних сейсмических трасс. Данные функции перехода позволяют создать единую непрерывную двумерную для разреза и трехмерную для куба сейсмостратиграфическую модель. Технический результат - повышение точности и достоверности данных картирования горизонтов и восстановления параметров геологической среды.According to the known method, pairwise continuous matching of multiple tracks of a seismic section or cube is carried out. For each pair of seismic traces of the section or each pair of traces of all in-lines and all cross-lines, a two-dimensional function of the mutual difference of fragments of seismic trace records is calculated. The values of this function are calculated for all possible combinations of time (depth) of a given pair of traces, which may belong to one seismostratigraphic level. The functions of the optimal correspondence of time / depth from the i-th to i + k-th seismic track are calculated
Figure 00000005
and
Figure 00000006
and then calculate the transition functions for the time or depth region of all adjacent seismic traces. These transition functions allow you to create a single continuous two-dimensional for the section and three-dimensional for the cube seismic stratigraphic model. The technical result is to increase the accuracy and reliability of the data of the mapping of horizons and restoration of the parameters of the geological environment.

К недостаткам известного изобретения можно отнести отсутствие в нем этапов разрешения сейсмических волн, что в условиях интерференции ставит под сомнение надежность результатов прослеживания и говорит о невозможности применения при обработке сейсмограмм методов ОГТ и ВСП.The disadvantages of the known invention include the lack of stages for resolving seismic waves in it, which under the conditions of interference casts doubt on the reliability of the results of tracking and suggests the impossibility of using CDP and VSP methods in processing seismograms.

Известен способ автоматического выделения горизонтов из трехмерного массива сигналов сейсмических данных, способ автоматического выбора горизонтов подповерхностных образований из трехмерного массива сигналов сейсмических данных и компьютеризованный способ автоматического выделения горизонтов пластов из трехмерного массива сигналов сейсмических данных, патент RU 2107931, опубл. 27.03.1998 [10], который является наиболее близким аналогом (прототипом) к представленному в предлагаемом изобретении способу автоматического прослеживания горизонтов/годографов. В нем описывается способ, состоящий из двух фаз: пакетной и интерактивной. На первой пакетной фазе из исходного куба получают битовый массив, «единицы» которого означают возможное присутствие горизонта, а «нули» - отсутствие. При этом присутствие горизонта на каждой трассе определяется по определенной характеристике этой трассы, подтвержденной наличием такой же характеристики на ближайших четырех трассах в пределах узкого временного окна. На второй интерактивной фазе начиная с заданной пользователем начальной точки трехмерного массива, осуществляется поиск в битовом массиве ближайших «единиц».A known method for automatically separating horizons from a three-dimensional array of seismic data signals, a method for automatically selecting horizons of subsurface formations from a three-dimensional array of seismic data signals and a computerized method for automatically extracting horizons of layers from a three-dimensional array of seismic data signals, patent RU 2107931, publ. 03/27/1998 [10], which is the closest analogue (prototype) to the method for automatic tracking of horizons / hodographs presented in the present invention. It describes a method consisting of two phases: batch and interactive. In the first batch phase, a bitmap is obtained from the original cube, “units” of which indicate the possible presence of the horizon, and “zeros” - the absence. At the same time, the presence of the horizon on each route is determined by a specific characteristic of this route, confirmed by the presence of the same characteristic on the next four routes within a narrow time window. In the second interactive phase, starting from the user-specified starting point of the three-dimensional array, the nearest “units” are searched in the bitmap.

К недостаткам этого алгоритма можно отнести:The disadvantages of this algorithm include:

- В основе прослеживания лежат критерии оценки положения горизонта по исходной интерференционной волновой картине, что существенно снижает эффективность алгоритма в сложных интерференционных условиях.- Tracking is based on criteria for assessing the position of the horizon from the initial interference wave pattern, which significantly reduces the efficiency of the algorithm in difficult interference conditions.

- Горизонты прослеживаются по отдельности и независимо, т.е. без учета возможных взаимных вариантов расположения.- Horizons are traced separately and independently, i.e. excluding possible mutual location options.

- Существенная некорректность результатов прослеживания в зонах тектонических деформаций, выклиниваний и низкого отношения сигнала к шуму.- Significant incorrectness of the tracking results in zones of tectonic deformations, pinch-outs and a low signal-to-noise ratio.

- Предназначены только для интерпретации трехмерных сейсмических кубов, и не могут быть адаптированы для обработки полевых сейсмограмм.- Designed only for the interpretation of three-dimensional seismic cubes, and cannot be adapted for processing field seismograms.

Известен способ обработки сейсмического сигнала и разведки месторождений, патент RU 2144683, опубл. 20.01.2000 [11], который является наиболее близким аналогом (прототипом) к представленному в предлагаемом изобретении способу автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости. В нем описывается способ, базирующийся на вычислении функции взаимной корреляции близлежащих трасс сейсмического куба и определении по ним вектора «падения» в качестве оценки когерентности. В последующем за этим патентом техническом решении, описанным в патенте RU 2169931, опубл, 27.06.2001 [12] того же заявителя, не меняя принципа изобретения патента RU 2144683 вместо функции взаимной корреляции использованы коэффициенты подобия. В литературных источниках приводятся способы, в которых использованы собственные значения корреляционной матрицы, локальная структурная энтропия, ошибка предсказания амплитуд [13]. Данные алгоритмы получили широкое применение и используются при прогнозе зон тектонических деформаций. Отмечается, что наибольшую эффективность эти методы приобретают при использовании результатов прослеживания (учет наклона горизонтов). Однако в этом случае большое влияние на оценку когерентности оказывает качество прослеживания волн: ошибки интерпретатора вносят существенный вклад в картину когерентности.A known method of processing a seismic signal and field exploration, patent RU 2144683, publ. 01/20/2000 [11], which is the closest analogue (prototype) to the method of automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones presented in the present invention. It describes a method based on calculating the cross-correlation function of nearby seismic cube traces and determining the “fall” vector from them as an estimate of coherence. In the technical solution subsequent to this patent, described in patent RU 2169931, publ. 06/27/2001 [12] of the same applicant, without changing the principle of invention of patent RU 2144683, similarity coefficients were used instead of the cross-correlation function. In literature, methods are given that use the eigenvalues of the correlation matrix, local structural entropy, and amplitude prediction error [13]. These algorithms are widely used and are used in the prediction of tectonic deformation zones. It is noted that these methods are most effective when using the results of tracking (taking into account the inclination of the horizons). However, in this case, the quality of wave tracking has a great influence on the assessment of coherence: interpreter errors make a significant contribution to the coherence picture.

В предлагаемом изобретении описывается принцип вычисления когерентности, в котором угол наклона площадок горизонтов используется не как дополнительный, а основной параметр. В итоге процесс вычисления когерентности не требует привлечения результатов прослеживания, таким образом, не зависит от «субъективного» анализа интерпретатора, и может проводиться по всему объему исходных данных.The present invention describes the principle of calculating coherence, in which the angle of inclination of the horizons is not used as an additional, but the main parameter. As a result, the process of calculating coherence does not require the involvement of tracking results, thus, does not depend on the “subjective” analysis of the interpreter, and can be carried out over the entire volume of the source data.

Технической проблемой предлагаемого изобретения является разработка трех независимых технических решений, связанных единым изобретательским замыслом, а именно разработка способа формирования куба или разреза площадок на основе массива исходных сейсмических данных. А затем на основе данных куба или разреза площадок, в том числе полученных по предлагаемому способу формирования куба или разреза площадок, разработаны: способ автоматического прослеживания горизонтов/годографов и способ автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости.The technical problem of the invention is the development of three independent technical solutions related by a single inventive concept, namely the development of a method for forming a cube or section of sites based on an array of source seismic data. And then, based on the data of the cube or section of the sites, including those obtained by the proposed method of forming the cube or section of the sites, the following methods were developed: a method for automatically tracking horizons / hodographs and a method for automatically detecting zones of tectonic deformations and fracture zones.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности, достоверности и автоматизации процессов (или методов) формирования куба или разреза площадок, прослеживания горизонтов/годографов и выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости.The technical result of the invention is to increase the accuracy, reliability and automation of the processes (or methods) of forming a cube or section of sites, tracking horizons / hodographs and identifying zones of tectonic deformations and zones of fracture.

Дополнительным техническим результатом для способа формирования куба или разреза площадок и способа автоматического выделения горизонтов/годографов являются реализация (осуществление) указанных способов в условиях интерференции волн.An additional technical result for the method of forming a cube or section of sites and the method for automatically selecting horizons / hodographs are the implementation (implementation) of these methods in the conditions of interference of waves.

Дополнительным техническим результатом для способа автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости является независимость процесса вычисления от «субъективного» анализа интерпретатора.An additional technical result for the method for automatically detecting zones of tectonic deformations and fracturing zones is the independence of the calculation process from the “subjective” analysis of the interpreter.

Указанный технический результат достигается тем, что способ формирования куба или разреза площадок на основе массива исходных сейсмических данных включает оценку параметров сейсмических волн по каждой трассе как кинематических, таких как параметры площадок (x0, y0, t0, α, β), так и динамических параметров волн (например, форма S(t), амплитуда А, энергия Е, фаза ϕ), при этом он включает следующие операции для каждой трассы сейсмической записи: направленное суммирование, по меньшей мере, двух ближайших трасс в заданном диапазоне углов наклона горизонта/годографа для получения трехмерного или двумерного результата сканирования (куб или разрез сканирования), поиск локальных экстремумов в результатах сканирования, уточнение положения каждого экстремума, определение побочного эффекта суммирования и формирование куба или разреза площадок согласно положению найденных экстремумов.The specified technical result is achieved by the fact that the method of forming a cube or section of the sites based on an array of source seismic data includes estimating the parameters of seismic waves along each path, both kinematic, such as the parameters of the sites (x0, y0, t0, α, β), and dynamic parameters waves (for example, form S (t), amplitude A, energy E, phase ϕ), and it includes the following operations for each trace of a seismic record: directional summation of at least two nearest tracks in a given range of horizontal angles ont / hodograph to obtain a three-dimensional or two-dimensional scan result (cube or scan section), search for local extrema in the scan results, clarify the position of each extremum, determine the side effect of summation and form a cube or section of sites according to the position of the found extrema.

При этом способе проводят направленное суммирование, по меньшей мере, двух трасс, расположенных вблизи оцениваемой точки (х0, y0):With this method, directional summation of at least two traces located near the estimated point (x 0 , y 0 ) is carried out:

Figure 00000007
Figure 00000007

где Yвх(t, x, y) - исходные сейсмические данные, w(n, m) - весовые коэффициенты суммирования, Δх и Δу - расстояния между ближайшими трассами по координатам, R(t, p, q) - результат сканирования (куб или разрез сканирования).where Y in (t, x, y) is the initial seismic data, w (n, m) are the weighting coefficients of summation, Δx and Δy are the distances between the nearest traces along the coordinates, R (t, p, q) is the scan result (cube or scan section).

При этом способе проводят направленное суммирование, по меньшей мере, двух трасс, расположенных вблизи оцениваемой точки (x0, y0) через одномерное преобразование Фурье трасс, суммирование спектров трасс с весами

Figure 00000008
, и обратное преобразование Фурье спектра суммы.With this method, directional summation of at least two traces located near the estimated point (x 0 , y 0 ) is carried out through the one-dimensional Fourier transform of the traces, summing the spectra of traces with weights
Figure 00000008
, and the inverse Fourier transform of the spectrum of the sum.

При этом способе уточнение положения каждого экстремума результата сканирования проводят какWith this method, the refinement of the position of each extremum of the scan result is carried out as

Figure 00000009
Figure 00000009

где Ri, j, k = R(ti, pj, qk).where R i, j, k = R (t i , p j , q k ).

При этом способе определение площадок, образованных за счет побочного эффекта суммирования проводят по условию:With this method, the determination of sites formed due to the side effect of summation is carried out under the condition:

Figure 00000010
Figure 00000010

где (pс, qс) - параметры площадок волн, ƒ0 - несущая частота волны, (р, q) - параметры проверяемых площадок, N×M - количество трасс, участвующих в суммировании, Δх и Δу - расстояния между ближайшими трассами по координатам.where (p s , q s ) are the parameters of the wave sites, ƒ 0 is the carrier frequency of the wave, (p, q) is the parameters of the tested sites, N × M is the number of traces involved in the summation, Δx and Δy are the distances between the nearest paths along coordinates.

При этом способе в качестве массива исходных данных используют глубинные кубы или разрезы и направленное суммирование проводят в заданном диапазоне углов наклона отражающих границ.In this method, depth cubes or sections are used as the source data array and directional summation is carried out in a given range of slope angles of the reflecting boundaries.

Указанный технический результат также достигается тем, что по способу автоматического прослеживания горизонтов/годографов по разрезу или кубу площадок, в том числе полученных по заявляемому способу формирования куба или разреза площадок, горизонт формируют из множества площадок, являющихся кусочно-линейной аппроксимацией поверхности, гладкой или имеющей конечное число разрывов, по которой можно провести непрерывную гладкую кривую, а в качестве критерия объединения, по меньшей мере, двух площадок в горизонт используют условия взаимной согласованности площадок.The specified technical result is also achieved by the fact that by the method of automatically tracking horizons / hodographs by section or cube of sites, including those obtained by the claimed method of forming a cube or section of sites, the horizon is formed from a plurality of sites that are piecewise linear approximation of the surface, smooth or having a finite number of discontinuities along which a continuous smooth curve can be drawn, and mutually conditions are used as a criterion for combining at least two sites into the horizon th site consistency.

При этом способе в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют сумму абсолютных ошибок «предсказания»:With this method, subject to the mutual agreement of the sites, the sum of the absolute errors of the “prediction” is used as a measure of the mismatch between the two sites:

Figure 00000011
Figure 00000011

При этом способе в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднее отклонение: средняя высота фигуры, ограниченной сверху и снизу площадками, в локальной области ΩIn this method, under the condition of mutual agreement between the sites, the average deviation is used as a measure of the mismatch between the two sites: the average height of the figure bounded by the top and bottom of the sites in the local area Ω

Figure 00000012
Figure 00000012

При этом способе в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют эквивалент «интенсивности» ошибок в локальной области ΩWith this method, under the condition of mutual agreement between the sites, the equivalent of the "intensity" of errors in the local area Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites

Figure 00000013
Figure 00000013

При этом способе в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднеквадратическую ошибку в локальной области ΩIn this method, under the condition of mutual agreement between the sites, the mean square error in the local region Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites

Figure 00000014
Figure 00000014

Указанный технический результат также достигается тем, что способ автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости по кубу или разрезу площадок, в том числе полученных по заявляемому способу формирования куба или разреза площадок, заключается в обнаружении участков массива исходных сейсмических данных, в которых нарушено условие регулярности волн, при этом в качестве критерия нарушения условия регулярности волн используют меру рассогласования множества площадок.The specified technical result is also achieved by the fact that the method for automatically detecting zones of tectonic deformations and fracture zones by cube or section of sites, including those obtained by the claimed method of forming a cube or section of sites, consists in detecting sections of the source seismic data array in which the regularity condition is violated waves, while as a criterion for violating the conditions of regularity of waves, a measure of the mismatch of many sites is used.

При этом способе меру рассогласования множества площадок определяют как дисперсия углов в скользящем окне, ограниченном по пространству и времени:With this method, the measure of mismatch of multiple sites is defined as the variance of the angles in a sliding window, limited in space and time:

Figure 00000015
Figure 00000015

где N - количество площадок, попавших в окно [x±Z0, y±Z0, t±T0], (рi, qi) - параметры этих площадок, wi - веса суммирования,

Figure 00000016
where N is the number of sites that fell into the window [x ± Z 0 , y ± Z 0 , t ± T 0 ], (p i , q i ) are the parameters of these sites, w i are the summation weights,
Figure 00000016

При этом способе в качестве меры рассогласования множества площадок используют меру «максимума минимального рассогласования» (ММР).With this method, as a measure of the mismatch of multiple sites using the measure of "maximum minimum mismatch" (MMR).

При этом способе в качестве меры рассогласования множества площадок используют меру «суммы минимальных рассогласований» (СМР).With this method, as a measure of the mismatch of multiple sites using the measure of "the sum of the minimum mismatches" (SMR).

При этом способе в качестве меры рассогласования двух площадок используют сумму абсолютных ошибок «предсказания» по формуле (5).With this method, the sum of the absolute errors of the “prediction” according to the formula (5) is used as a measure of the mismatch between the two sites.

При этом способе в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднее отклонение: средняя высота фигуры, ограниченной сверху и снизу площадками, в локальной области Ω по формуле (6).In this method, the average deviation is used as a measure of the mismatch between the two sites: the average height of the figure bounded above and below the sites in the local area Ω according to formula (6).

При этом способе в качестве меры рассогласования двух площадок используют эквивалент «интенсивности» ошибок в локальной области Ω по формуле (7).In this method, the equivalent of the "intensity" of errors in the local domain Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites according to formula (7).

При этом способе в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднеквадратическую ошибку в локальной области Ω по формуле (8).In this method, the mean square error in the local area Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites by the formula (8).

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В соответствии с настоящим изобретением предлагается, по крайней мере, три способа, которые позволяют решить перечисленные выше задачи в два этапа (Фиг. 3). На первом этапе осуществляется оценка параметров сейсмических волн по исходному массиву данных. Оценка производится на каждой трассе как кинематических, таких как параметры площадок (x0, y0, t0, α, β), так и динамических параметров волн (например, форма S(t), амплитуда А, энергия Е, фаза ϕ и т.п.). Множество всех полученных оценок (названное для 3D данных кубом площадок, для 2D данных - разрез площадок) формирует пространство признаков обнаружения горизонтов/годографов и выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости (зон пониженной когерентности) (Фиг. 2). Полученные по предлагаемому способу формирования куба или разреза площадок, параметры площадок могут быть сохранены и использованы в последующем.In accordance with the present invention, at least three methods are proposed that allow solving the above problems in two stages (Fig. 3). At the first stage, the parameters of seismic waves are estimated from the initial data array. Assessment is made on each path of both kinematic, such as the parameters of the sites (x 0 , y 0 , t 0 , α, β), and the dynamic parameters of the waves (for example, shape S (t), amplitude A, energy E, phase ϕ and etc.). The set of all obtained estimates (called a cube of sites for 3D data, a section of sites for 2D data) forms a space of signs of horizon / hodograph detection and identification of tectonic deformation zones and fracture zones (zones of reduced coherence) (Fig. 2). Obtained by the proposed method of forming a cube or section of the sites, the parameters of the sites can be saved and used in the future.

На втором этапе, используя только данные куба или разреза площадок, полученные в том числе и по предлагаемому способу, решаются задачи прослеживания горизонтов/годографов и выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости (зон пониженной когерентности).At the second stage, using only the data of the cube or section of the sites, including those obtained by the proposed method, the tasks of tracking horizons / hodographs and identifying zones of tectonic deformations and zones of fracture (zones of reduced coherence) are solved.

Для оценки параметров отражающих площадок для каждой трассы сейсмического поля предлагается применять схему Фиг. 4, основанную на сканировании (тангенсов) углов наклона (p, q) и направленном суммировании трасс, расположенных вблизи оцениваемой точки (x0, y0) по формуле (2). Положение локальных экстремумов R(t, p, q) принимается за оценку времени и тангенсов углов наклона площадок:To estimate the parameters of the reflecting sites for each seismic field path, it is proposed to apply the scheme of FIG. 4, based on scanning (tangents) of the tilt angles (p, q) and directional summation of traces located near the estimated point (x 0 , y 0 ) according to formula (2). The position of local extremes R (t, p, q) is taken as an estimate of the time and tangents of the slope angles of the sites:

Figure 00000017
Figure 00000017

Направленное суммирование является одним из самых распространенных многоканальных методов, применяемых в условиях интерференции для решения задач оценки параметров волн [3, 14]. Свое развитие суммирование получило в методе регулируемого направленного приема в работе [4] и других. Основной принцип данного метода заложен в идеи наилучшего приема плоской волны - когда линия суммирования совпадает с годографом волны. Учитывая, что наклоны волн часто априори не известны, то суммирование производят с различными временными сдвигами в диапазоне возможных значений наклона годографов полезных волн. Такое суммирование называют регулируемым. В настоящий момент построено большое количество алгоритмов анализа и интерпретации многоканальных сейсмоданных, опирающихся на результаты проведения РНП (суммограммы, суммоленты). В сочетании с высокочастотной фильтрацией РНП стал эффективным средством обработки сложных волновых полей. С помощью анализа, так называемых, областей разрастания амплитуды на суммоленте РНП разработаны алгоритмы и программы решения задач обнаружения, выделения и оценки параметров плоских волн.Directional summation is one of the most common multichannel methods used in interference to solve problems of estimating wave parameters [3, 14]. Summation was developed in the method of controlled directional reception in [4] and others. The basic principle of this method is laid in the idea of the best reception of a plane wave - when the summation line coincides with the travel time curve of the wave. Considering that the wave tilts are often not a priori known, the summation is performed with different time shifts in the range of possible tilt values of the travel time curves of useful waves. This summation is called adjustable. At the moment, a large number of algorithms for the analysis and interpretation of multichannel seismic data have been built, based on the results of the RNP (summograms, summands). In combination with high-pass filtering, RNP has become an effective tool for processing complex wave fields. By analyzing the so-called amplitude growth regions on the RN summot, algorithms and programs for solving the problems of detection, extraction and estimation of plane wave parameters are developed.

Так как метод был разработан в период с 1937 по 1954 года, его реализация была возможна только аналоговым способом. Для чего были разработаны специальные устройства направленного суммирования, основанные на оптическом суммировании трасс. К существенным недостаткам этой техники можно отнести аппаратную зависимость разрешающей способности метода, дискретность шага сдвига трасс по времени и, как у любой специализированной техники, ее не универсальность. Появившиеся последующие модификации метода РНП в основном носили характер адаптации метода к специфике конкретной задачи. Так в работах А.Б. Когана, В.Н. Деча, Л.Д. Кноринга и В.Н. Страхова [15] представлен метод направленного суммирования с одновременной частотной фильтрацией (НСЧФ) для выделения "вытянутых линейно по какой-либо фиксированной координате аномалеобразующих объектов" (данные магниторазведки, гравиразведки и т.п.) и автоматического построения корреляционных схем по данным каротажа. Как и РНП, НСЧФ вначале был реализован аналоговым способом, но в последних своих работах данные авторы приводят результаты цифровой обработки методом НСЧФ, не описывая сами методы реализации цифрового направленного суммирования, не анализируя эффективности данного подхода.Since the method was developed between 1937 and 1954, its implementation was possible only in an analog way. Why special directional summation devices based on optical trace summation were developed. Significant disadvantages of this technique include the hardware dependence of the resolution of the method, the discreteness of the step of the trace shift in time, and, like any specialized technique, it is not universal. The subsequent modifications of the RNP method that appeared mainly had the character of adapting the method to the specifics of a specific task. So in the works of A.B. Kogan, V.N. Deca, L.D. Korning and V.N. Strakhova [15] presented a method of directional summation with simultaneous frequency filtering (NSCF) to distinguish "anomaly-forming objects elongated linearly along some fixed coordinate" (data of magnetic prospecting, gravity exploration, etc.) and automatic construction of correlation schemes according to logging data. Like RNP, the NSCF was initially implemented in an analogue way, but in their recent works these authors cite the results of digital processing by the NSCF method, without describing the methods for implementing digital directional summation themselves, without analyzing the effectiveness of this approach.

Большинство алгоритмов интерференционных систем накладывают условие целого значения коэффициента направленности системы (т.е. величина рΔх/Δt должна быть целым числом) [14]. В противном случае, необходимо применять интерполяционные вычисления, приводящие к значительному увеличению трудоемкости алгоритмов и требующих обоснованного выбора параметров интерполяции. Как отмечается в [16], реализация метода РНП в частотной области сталкивается с аналогичными проблемами: "…кажется, что просто получить Yвхt, -pƒt) по Yвxt, ƒx), но на практике это самая трудная часть процесса. Прямая ƒx=qƒt не проходит сразу через все сеточные узлы (за исключением случая р=Δt/Δх). Поэтому необходимо выполнить некоторый объем интерполяционных вычислений".Most algorithms of interference systems impose the condition of an integer value of the directivity coefficient of the system (ie, the quantity pΔx / Δt must be an integer) [14]. Otherwise, it is necessary to apply interpolation calculations, leading to a significant increase in the complexity of the algorithms and requiring a reasonable choice of interpolation parameters. As noted in [16], the implementation of the RNP method in the frequency domain faces similar problems: "... it seems that it is easy to get Y int, -pƒ t ) from Y in ( x , ƒ x ), but in practice this the most difficult part of the process. The straight line ƒ x = qƒ t does not pass immediately through all the grid nodes (except for the case p = Δt / Δх). Therefore, it is necessary to perform some amount of interpolation calculations. "

Если для получения результата сканирования использовать непосредственное суммирование трасс, учитывая дискретность по времени и, в общем случае, не кратность смещения pnΔx+qmΔy шагу дискретизации по времени Δt, то каждую трассу необходимо будет проинтерполировать для каждого направления суммирования (Фиг. 5). Однако указанные выше проблемы можно решить с помощью подхода, изложенного в [17, 18]. Согласно этому подходу процедуру направленного суммирования можно организовать через одномерное преобразование Фурье трасс, суммирование спектров трасс с весамиIf we use direct trace summation to obtain the scan result, taking into account time discreteness and, in general, not the offset factor pnΔx + qmΔy of the time step Δt, then each trace will need to be interpolated for each direction of summation (Fig. 5). However, the above problems can be solved using the approach described in [17, 18]. According to this approach, the directional summation procedure can be organized through the one-dimensional Fourier transform of traces, summing the spectra of traces with weights

Figure 00000018
Figure 00000018

и обратное преобразование Фурье спектра суммы (Фиг. 6). Очевидные преимущества такой схемы реализации:and the inverse Fourier transform of the spectrum of the sum (Fig. 6). Obvious advantages of such an implementation scheme:

- для всех результатов суммирования первый этап (преобразование Фурье) является общим и не зависящим от параметров суммирования, а, следовательно, может быть выполнен один раз для всех кубов сканирования, в формировании которых участвует данная трасса;- for all summation results, the first stage (Fourier transform) is general and independent of the summation parameters, and, therefore, can be performed once for all scan cubes in the formation of which this trace is involved;

- преобразование Фурье реализует наилучшую интерполяцию сейсмических сигналов - интерполяцию Котельникова;- Fourier transform implements the best interpolation of seismic signals - Kotelnikov interpolation;

- при суммировании спектров трасс можно суммировать не весь диапазон частот (до частоты Найквиста), а только диапазон частот сигнала (как правило, в два раза меньший частоты Найквиста), что сократит время работы алгоритма и повысит разрешающую способность алгоритма;- when summing the spectra of traces, it is possible to summarize not the entire frequency range (up to the Nyquist frequency), but only the frequency range of the signal (usually half the Nyquist frequency), which will reduce the operating time of the algorithm and increase the resolution of the algorithm;

- для ускорения вместо ПФ можно использовать алгоритмы быстрого ПФ (алгоритмы Кули-Тьюки, Винограда и т.п.).- to accelerate instead of PF, you can use fast PF algorithms (Cooley-Tukey, Vinograd, etc.) algorithms.

- В случае, если требуется прослеживать такую особенность формы волны как переход через ноль, в спектральную процедуру суммирования достаточно добавить умножение спектра суммы на мнимую единицу и частоту. Теперь экстремумы результатов сканирования будут соответствовать этим особенностям- In case it is required to trace such a feature of the waveform as the transition through zero, it’s enough to add the multiplication of the sum spectrum by the imaginary unit and frequency to the spectral summation procedure. Now the extremes of the scan results will correspond to these features

Оценку динамических параметров волн можно осуществлять известными методами по исходному волновому полю, однако, для увеличения разрешающей способности предпочтительно это делать по результатам суммирования. К таким параметрам можно отнести форму, амплитуду, преобладающую частоту, энергию, фазу и т.п. К обязательным параметрам для задачи прослеживания следует отнести индикаторный параметр, определяющий эту особенность (максимум, минимум, переход через ноль от минуса к плюсу или переход через ноль от плюса к минусу и т.п.).The dynamic parameters of the waves can be estimated by known methods from the initial wave field, however, to increase the resolution, it is preferable to do this according to the summation results. These parameters include shape, amplitude, predominant frequency, energy, phase, etc. Mandatory parameters for the tracking task include the indicator parameter defining this feature (maximum, minimum, transition through zero from minus to plus or transition through zero from plus to minus, etc.).

Уточнение положения каждого экстремума можно проводить со сколь угодно малой погрешностью, привлекая методы многомерной безусловной оптимизации: градиентный метод, метод наискорейшего спуска, метод сопряженных направлений и т.п. Однако такие методы требуют проведения дополнительных вычислений направленного суммирования, что плохо скажется на быстродействии алгоритма. Грубую оценку положения экстремумов, но с погрешностью, намного меньшей дискретности результата сканирования, предлагается получить путем линейной аппроксимации результатов сканирования, для которой уточненная оценка (10) примет вид по формуле (3).Clarification of the position of each extremum can be carried out with an arbitrarily small error, using methods of multidimensional unconditional optimization: the gradient method, the steepest descent method, the conjugate direction method, etc. However, such methods require additional directional summation calculations, which will adversely affect the speed of the algorithm. A rough estimate of the position of the extrema, but with an error much less discrete than the scan result, is proposed to be obtained by linear approximation of the scan results, for which the refined estimate (10) will take the form according to formula (3).

Локальные экстремумы результатов направленного суммирования, как показали исследования, не всегда соответствуют коэффициентам уравнения горизонта/годографа регулярной волны. Ложные положения экстремумов связываются с нарушением условия регулярности волны или с побочным эффектом суммирования. Для различения второй ситуации необходимо знать параметры площадок волн (pc, qc) и частотный состав волн (несущую частоту - ƒ0). Параметры (p, q) площадок, образованных за счет побочного эффекта суммирования, будут удовлетворять условию по формуле (4). В качестве (pc, qc) можно выбрать параметры площадок с преобладающей по модулю амплитудой результата сканирования в скользящем временном окне. Другой подход в снижении побочного эффекта суммирования заключается, как известно в теории цифровой обработки сигналов, в использовании в качестве весовых коэффициентов суммирования w(n, m) т.н. сглаживающих окон: треугольное окно, окно Ханна, окно Хемминга и т.п.The local extrema of the results of directional summation, as shown by studies, do not always correspond to the coefficients of the equation of the horizon / hodograph of a regular wave. False extremes are associated with a violation of the regularity condition of the wave or with the side effect of summation. To distinguish the second situation, it is necessary to know the parameters of the wave sites (p c , q c ) and the frequency composition of the waves (carrier frequency - ƒ 0 ). The parameters (p, q) of the sites formed due to the side effect of summation will satisfy the condition by formula (4). As (p c , q c ) it is possible to choose the parameters of the sites with the amplitude of the scan result prevailing in absolute value in a moving time window. Another approach to reducing the side effect of summation is, as is known in the theory of digital signal processing, to use the so-called w (n, m) weighting coefficients of summation. smoothing windows: a triangular window, a Hann window, a Hamming window, etc.

Опираясь на полученные оценки параметров волн (куб или разрез площадок), способ автоматического прослеживания горизонтов/годографов заключается в обнаружении множества площадок, являющихся кусочно-линейной аппроксимацией поверхности, гладкой или имеющей конечное число разрывов, но по которой можно провести гладкую кривую. Для решения в такой постановке необходим критерий объединения хотя бы двух площадок с уравнениями τ1(х, у) и τ2(х, у) в один горизонт.Based on the obtained estimates of the wave parameters (cube or section of the sites), the method for automatically tracking horizons / hodographs is to detect many sites that are piecewise-linear approximations of the surface, smooth or having a finite number of discontinuities, but along which a smooth curve can be drawn. To solve in such a formulation, a criterion for combining at least two sites with the equations τ 1 (x, y) and τ 2 (x, y) into one horizon is necessary.

В качестве такого критерия может выступать условие ограничения некоторой меры рассогласования двух площадок, определяемые по формулам (5-8):As such a criterion, the condition for limiting some measure of mismatch between two sites, defined by formulas (5-8), can be used:

- Сумма абсолютных ошибок «предсказания» (Фиг. 7).- The sum of the absolute errors of the "prediction" (Fig. 7).

- Среднее отклонение: средняя высота фигуры (Фиг. 8), ограниченной сверху и снизу площадками, в локальной области Ω.- Average deviation: the average height of the figure (Fig. 8), bounded above and below the sites in the local area Ω.

- Эквивалент «интенсивности» ошибок в локальной области Ω.- The equivalent of the "intensity" of errors in the local domain Ω.

- Среднеквадратическая ошибка в локальной области Ω.- The root mean square error in the local area Ω.

Последняя мера является предпочтительной для 3D данных, т.к. учитывает расхождение во всех направлениях и определена в размерности времени. Для анализа 2D данных достаточно суммы абсолютных ошибок «предсказания».The latter measure is preferable for 3D data, as takes into account the discrepancy in all directions and is defined in the dimension of time. For the analysis of 2D data, the sum of the absolute errors of the “prediction” is sufficient.

На основе этих мер введем условие взаимной согласованности двух площадок (Фиг. 9):Based on these measures, we introduce the condition of mutual coordination of the two sites (Fig. 9):

- имеют одинаковый индикатор особенности волны,- have the same indicator wave features,

- площадка №1 обладает наименьшей мерой рассогласования с площадкой №2 из всех площадок трассы №2, не превышающей заданный порог,- site number 1 has the smallest measure of discrepancy with the site number 2 of all sites of the route number 2, not exceeding a given threshold,

- площадка №2 обладает наименьшей мерой рассогласования с площадкой №1 из всех площадок трассы №1.- Site No. 2 has the smallest measure of discrepancy with Site No. 1 from all sites of route No. 1.

Условие взаимной согласованности трех площадок:The condition of mutual coordination of the three sites:

- имеют одинаковый индикатор особенности волны,- have the same indicator wave features,

- площадка №1 взаимно согласована с площадкой №2,- site number 1 is mutually agreed with site number 2,

- площадка №1 взаимно согласована с площадкой №3,- site number 1 is mutually agreed with site number 3,

- площадка №2 взаимно согласована с площадкой №3.- Site No. 2 is mutually agreed with Site No. 3.

Далее по аналогии эти условия можно распространить на случай взаимной согласованности четырех, пяти и т.д. площадок.Further, by analogy, these conditions can be extended to the case of mutual coordination of four, five, etc. sites.

Предлагается базовый алгоритм автоматического прослеживания одного горизонта по выбранному пользователем начальному множеству площадок, который включает в себя следующие этапы:A basic algorithm is proposed for automatic tracking of one horizon over the initial set of sites selected by the user, which includes the following steps:

1. Определение пользователем начального множества площадок {(xi, yi, ti, αi, βi, Ai, Si, …)}, обладающих одинаковым индикатором особенности волны. Включение этих площадок в горизонт.1. The user defines the initial set of sites {(x i , y i , t i , α i , β i , A i , S i , ...)} that have the same indicator of the wave feature. The inclusion of these sites in the horizon.

2. Определение трасс, близлежащих к трассам, где горизонт определен, и поиск на них площадок, отвечающих требованию взаимной согласованности, по меньшей мере, с одной площадкой горизонта.2. Identification of routes adjacent to routes where the horizon is defined, and search for sites on them that meet the requirement of mutual consistency with at least one horizon site.

3. Выбор площадки из найденных в п. 2 площадок, обладающей минимальной мерой рассогласования (Фиг. 10). В случае если такая площадка находится - включение этой площадки в горизонт, иначе - остановка алгоритма.3. Selecting a site from the sites found in Section 2, which has a minimum discrepancy measure (Fig. 10). If such a site is located - inclusion of this site in the horizon, otherwise - the algorithm stops.

4. Повторение п. 2-3 до остановки алгоритма или отсутствия непроверенных трасс.4. Repeat p. 2-3 until the algorithm stops or there are no unverified traces.

Усовершенствование данного алгоритма может производиться по пути ограничения области поиска площадок относительно начального множества или в заданных пределах координат, номеров трасс и времени, ограничения на количество согласований включаемой в горизонт площадки, введения дополнительных мер рассогласования площадок по динамическим характеристикам, исключения повторных вычислений и исключения из анализа площадок, образованных за счет побочного эффекта суммирования (Фиг. 11).This algorithm can be improved by limiting the search area of the sites relative to the initial set or within the specified coordinates, track numbers and time, limiting the number of approvals included in the site horizon, introducing additional measures of site mismatch according to dynamic characteristics, eliminating repeated calculations and excluding from analysis sites formed due to the side effect of summation (Fig. 11).

Предлагается базовый алгоритм автоматического прослеживания всех возможных горизонтов (Фиг. 12):A basic algorithm is proposed for automatic tracking of all possible horizons (Fig. 12):

1. Произвольно или по указанию пользователя выбирается начальная трасса прослеживания. Каждая площадка начальной трассы, имеющая взаимную согласованность, по меньшей мере, с одной площадкой ближайшей трассы, образует новый горизонт.1. Optionally or at the direction of the user, an initial tracking path is selected. Each site of the initial route, having mutual coordination with at least one site of the nearest route, forms a new horizon.

2. Произвольно или по правилу, указанному пользователем, выбирается трасса, ближайшая к уже проанализированным. Все площадки этой трассы проверяются на взаимную согласованность с ближайшими площадками горизонтов. Если площадка трассы взаимно согласована, по меньшей мере, с одной площадкой горизонта, она включается в этот горизонт. Если площадка трассы имеет взаимную согласованность, по меньшей мере, с одной площадкой ближайшей трассы, но не включена ни в один горизонт, она образует новый горизонт.2. At random or according to the rule specified by the user, the track is selected that is closest to the already analyzed. All sites of this route are checked for mutual consistency with the nearest sites of horizons. If the track area is mutually agreed with at least one horizon site, it is included in this horizon. If the track site has mutual consistency with at least one site of the nearest track, but is not included in any horizon, it forms a new horizon.

3. Пункт 2 повторяется до тех пор, пока не будет проведен анализ всех трасс.3. Point 2 is repeated until an analysis of all traces has been carried out.

Усовершенствование данного алгоритма может производиться по пути введения дополнительных мер рассогласования двух площадок по динамическим характеристикам, добавления анализа прослеженных горизонтов на возможное объединение или удаление, исключения повторных вычислений и исключения из анализа площадок, образованных за счет побочного эффекта суммирования.Improvement of this algorithm can be carried out by introducing additional measures for the mismatch of the two sites according to dynamic characteristics, adding an analysis of the traced horizons for possible combination or deletion, eliminating repeated calculations and excluding sites from the analysis due to the side effect of summation.

В противоположность способу автоматического прослеживания горизонтов/годографов, способ автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости основан на определении участков сейсмического поля, в которых нарушаются условия регулярности волны (т.е. наблюдается пониженная когерентность колебаний): резкое латеральное изменение в общем случае формы волны. Соответственно, в кубе или разрезе площадок такие зоны будут характеризоваться наличием площадок, «слабо» согласованных с близлежащими, и «ложных» площадок, которые не характеризуют отражающие свойства среды, а являются результатом побочного эффекта суммирования нерегулярных волн. Для выделения мест расположения таких площадок введем в качестве оценки степени когерентности следующие меры рассогласования множества площадок:In contrast to the method for automatically tracking horizons / hodographs, the method for automatically detecting tectonic deformation zones and fracture zones is based on determining sections of the seismic field in which the regularity of the wave is violated (i.e., reduced coherence of oscillations is observed): a sharp lateral change in the general case of the waveform . Accordingly, in the cube or section of the sites, such zones will be characterized by the presence of sites that are “weakly” consistent with nearby ones and “false” sites that do not characterize the reflective properties of the medium, but are the result of a side effect of the summation of irregular waves. To identify the locations of such sites, we introduce the following measures for the mismatch of multiple sites as an estimate of the degree of coherence:

- Дисперсия углов (статистическая мера)- Dispersion of angles (statistical measure)

Статистическая характеристика, рассчитываемая в скользящем окне, ограниченном по пространству и времени по формуле (9).Statistical characteristic calculated in a sliding window, limited in space and time by the formula (9).

- Мера «максимум минимального рассогласования»- Measure "maximum minimum discrepancy"

Мера максимума минимального рассогласования (ММР) определяется согласно следующему алгоритму:The measure of the maximum minimum mismatch (MMD) is determined according to the following algorithm:

1) для конкретной трассы с координатами (х0, y0) последовательно выбираются все площадки трассы,1) for a particular track with coordinates (x 0 , y 0 ), all track areas are sequentially selected,

2) для каждой площадки п. 1 ищутся площадки с соседних трасс, обладающие минимальной мерой рассогласования двух площадок (Фиг. 9а),2) for each site of p. 1, sites from neighboring tracks that have a minimum measure of mismatch between the two sites are searched (Fig. 9a),

3) среди найденных площадок в п. 2 выбирается площадка с максимальной мерой рассогласования двух площадок (Фиг. 13б),3) among the found sites in p. 2, a site with a maximum measure of the mismatch of the two sites is selected (Fig. 13b),

4) значение этой меры определяет значение куба/разреза когерентности в точке (x0, y0, t0) и ее временной окрестности [t0-W, t0+W], если в этой окрестности не определено значение, большее по величине (Фиг. 13а, в).4) the value of this measure determines the value of the cube / section of coherence at the point (x 0 , y 0 , t 0 ) and its temporal neighborhood [t 0 -W, t 0 + W], if a larger value is not defined in this neighborhood (Fig. 13a, c).

- Мера «сумма минимальных рассогласований»- Measure "the sum of the minimum discrepancies"

Мера суммы минимального рассогласования (СМР) определяется согласно следующему алгоритму:The measure of the amount of minimum mismatch (SMR) is determined according to the following algorithm:

1) для конкретной трассы с координатами (х0, y0) последовательно выбираются все площадки трассы,1) for a particular track with coordinates (x 0 , y 0 ), all track areas are sequentially selected,

2) для каждой площадки п. 1 ищутся площадки с соседних трасс, обладающие минимальной мерой рассогласования двух площадок (Фиг. 9а),2) for each site of p. 1, sites from neighboring tracks that have a minimum measure of mismatch between the two sites are searched (Fig. 9a),

3) среди найденных площадок в п. 2 выбирается площадка с максимальной мерой рассогласования двух площадок (Фиг. 14б),3) among the found sites in paragraph 2, a site with a maximum measure of the mismatch of the two sites is selected (Fig. 14b),

4) значение этой меры добавляется в значение куба/разреза когерентности в точке (x0, y0, t0) и ее временной окрестности [t0-W, t0+W] (Фиг. 14а, в).4) the value of this measure is added to the value of the cube / section of coherence at the point (x 0 , y 0 , t 0 ) and its temporal neighborhood [t 0 -W, t 0 + W] (Fig. 14a, c).

В отличие от известных, предлагаемые меры имеют низкие значения в зонах высокой когерентности (регулярности) волн.Unlike the known ones, the proposed measures have low values in areas of high coherence (regularity) of waves.

Не смотря на то, что настоящее изобретение может быть осуществлено в различных вариантах, следует иметь в виду, что вышеуказанное описание следует рассматривать только как пример осуществления принципов изобретения, который ни в коей мере не ограничивает изобретение описанными специфическими алгоритмами и примерами их осуществления.Despite the fact that the present invention can be implemented in various ways, it should be borne in mind that the above description should be considered only as an example of the implementation of the principles of the invention, which in no way limits the invention to the described specific algorithms and examples of their implementation.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами.The invention is illustrated by the following figures.

На фиг. 1 представлено графическое изображение площадки в трехмерном пространстве.In FIG. 1 is a graphical representation of a site in three-dimensional space.

На фиг. 2 представлено графическое изображение куба площадок.In FIG. 2 is a graphical representation of a cube of sites.

На фиг. 3 представлена общая схема решения задач прослеживания горизонтов/годографов и оценки когерентности с помощью куба площадок.In FIG. Figure 3 presents the general scheme for solving the problems of tracking horizons / hodographs and assessing coherence using a cube of sites.

На фиг. 4 представлена общая схема оценки кинематических параметров площадок на одной трассе.In FIG. 4 presents a general scheme for assessing the kinematic parameters of sites on a single track.

На фиг. 5 представлена схема получения одной трассы результата сканирования с помощью направленного суммирования трасс.In FIG. 5 shows a diagram for obtaining one trace of a scan result using directional summation of traces.

На фиг. 6 представлена схема вычисления результатов сканирования с помощью преобразования Фурье.In FIG. 6 is a diagram for computing scan results using the Fourier transform.

На фиг. 7 представлено графическое пояснение к понятию абсолютных ошибок «предсказания» положения площадок.In FIG. 7 is a graphical explanation of the concept of absolute errors of “predicting” the position of sites.

На фиг. 8 представлена фигура, сверху и снизу ограниченная уравнениями двух площадок.In FIG. 8 is a figure, bounded above and below by equations of two sites.

На фиг. 9 представлено изображение трасс площадок и выделены площадки, соответствующие (а, б) и не соответствующие (а, в) требованию взаимной согласованности двух площадок.In FIG. Figure 9 shows the image of the tracks of the sites and highlighted the sites corresponding (a, b) and not corresponding (a, c) to the requirement of mutual coordination of the two sites.

На фиг. 10 представлены графическое пояснение принятия решения о включении площадки в горизонт/годограф в задаче прослеживания горизонта/годографа (проекция на горизонтальную плоскость).In FIG. 10 is a graphical explanation of the decision to include the site in the horizon / hodograph in the task of tracking the horizon / hodograph (projection on the horizontal plane).

На фиг. 11 представлена общая схема алгоритма автоматического прослеживания одного горизонта/годографа.In FIG. 11 shows a general scheme of an algorithm for automatic tracking of one horizon / hodograph.

На фиг. 12 представлена общая схема алгоритма автоматического прослеживания всех возможных горизонтов/годографов.In FIG. 12 is a general diagram of an algorithm for automatically tracking all possible horizons / hodographs.

На фиг. 13 представлен процесс формирования трассы куба когерентности согласно мере ММР. Трасса куба когерентности (а), анализ мер рассогласования с ближайшими трассами (б), изменение трассы куба когерентности (в).In FIG. 13 shows the process of forming the path of the coherence cube according to the MMR measure. The path of the coherence cube (a), the analysis of the measures of inconsistency with the nearest paths (b), the change in the path of the coherence cube (c).

На фиг. 14 представлен процесс формирования трассы куба когерентности согласно мере СМР. Трасса куба когерентности (а), анализ мер рассогласования с ближайшими трассами (б), изменение трассы куба когерентности (в).In FIG. Figure 14 shows the process of forming a coherence cube trace according to the CMR measure. The path of the coherence cube (a), the analysis of the measures of inconsistency with the nearest paths (b), the change in the path of the coherence cube (c).

Примеры осуществления изобретения по реальным материалам приведены на фиг. 15-18.Exemplary embodiments of the invention using real materials are shown in FIG. 15-18.

Все представленные результаты были вычислены с помощью одного компьютера на базе процессора Intel Core i7. При обработке 2D данных время вычисления разрезов площадок не превышало нескольких минут, а процессы прослеживания всех возможных горизонтов/годографов и вычисления разрезов когерентности длились не более минуты. Вычисление куба площадок при размере исходного сейсмического куба 352 инлайна на 640 кросслайнов и 3000 отсчетов трасс заняло 2 часа, прослеживание каждого горизонта длилось несколько минут.All the results presented were calculated using a single computer based on the Intel Core i7 processor. When processing 2D data, the time for calculating the sections of the sites did not exceed several minutes, and the processes of tracking all possible horizons / hodographs and calculating the sections of coherence lasted no more than a minute. Calculation of the site cube with the initial seismic cube size of 352 inline for 640 crosslines and 3000 trace samples took 2 hours, tracking of each horizon lasted several minutes.

На фиг. 15 представлен пример интерпретации временного разреза 2D МОГТ. Исходный сейсмический разрез (а), разрез площадок (б), результат работы алгоритма автоматического выделения всех горизонтов (в) и разрез когерентности согласно мере «дисперсия углов» (г).In FIG. Figure 15 shows an example of interpretation of a temporal section of 2D MOGT. The initial seismic section (a), the section of the sites (b), the result of the algorithm for automatically selecting all horizons (c) and the section of coherence according to the “angle dispersion” measure (d).

На фиг. 16 представлен пример прослеживания волн по материалам ВСП, полученных в одной из скважин Западной Сибири. Сейсмограммы ВСП: Z-компонента ближнего пункта взрыва (а), R-компонента удаленного пункта взрыва (г); результат работы алгоритма автоматического выделения всех годографов в диапазоне углов падающих волн (б), в диапазоне углов отраженных продольных волн (в, е) и в диапазоне углов падающих обменных волн (д).In FIG. Figure 16 shows an example of tracking waves using VSP materials obtained in one of the wells in Western Siberia. VSP seismograms: Z-component of the near explosion point (a), R-component of the remote explosion point (g); the result of the automatic selection of all hodographs in the range of angles of incident waves (b), in the range of angles of reflected longitudinal waves (c, f) and in the range of angles of incident converted waves (e).

На фиг. 17 представлен пример прослеживания горизонтов по временному сейсмическому кубу 3D МОГТ. План сейсмического куба 3D МОГТ и положение среза кубов (а), срез куба площадок (б), определение пользователем множества начальных площадок по срезу сейсмического куба и куба площадок (в), срез сейсмического куба и горизонты, полученные алгоритмом автоматического прослеживания одного горизонта (г), результаты работы алгоритма автоматического прослеживания горизонта №1 (д), горизонта №2 (е), горизонта №3 (ж), горизонта №4 (з), горизонта №5 (и), изображение прослеженных горизонтов в трехмерном пространстве (к). В алгоритмах автоматического прослеживания горизонта задавалась небольшая группа (до 10) начальных площадок, лежащих на одном срезе.In FIG. Figure 17 shows an example of horizon tracking using a temporary 3D seismic cube 3D MOGT. The 3D CDP seismic cube plan and the position of the cube slice (a), the site cube slice (b), the user defining the set of initial sites by the seismic cube and site cube slice (c), the seismic cube slice and horizons obtained by the automatic tracking algorithm of one horizon (g ), the results of the automatic tracking algorithm for horizon No. 1 (d), horizon No. 2 (e), horizon No. 3 (g), horizon No. 4 (h), horizon No. 5 (i), the image of the traced horizons in three-dimensional space (to ) In automatic horizon tracking algorithms, a small group (up to 10) of initial sites lying on one slice was specified.

На фиг. 18 представлен пример результатов расчета кубов когерентности по временному сейсмическому кубу 3D МОГТ одного из месторождений углеводородов Западной Сибири. Сейсмический куб 3D МОГТ (а), кубы когерентности по мерам: дисперсии углов (б), ММР (в), СМР (г).In FIG. Figure 18 shows an example of the calculation of coherence cubes from a temporary 3D seismic cube 3D MOGT of one of the hydrocarbon fields in Western Siberia. 3D MOGT seismic cube (a), measures of coherence cubes by measures: angular dispersion (b), ММР (в), СМР (d).

Источники информацииInformation sources

1. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. Тверь: Издательство АИС, 2006, стр. 744.1. Boganik G.N., Gurvich I.I. Seismic exploration. Tver: AIS Publishing House, 2006, p. 744.

2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Москва: Физматлит, 2005. Т.IV. Оптика.2. Sivukhin D.V. General physics course. Moscow: Fizmatlit, 2005.T.IV. Optics.

3. Гурвич И.И., Номоконова В.П., [ред.]. Сейсморазведка. Справочник геофизика. Москва: Недра, 1981, стр. 464.3. Gurvich I.I., Nomokonova V.P., [ed.]. Seismic exploration. Handbook of geophysics. Moscow: Nedra, 1981, p. 464.

4. Рябинкин Л.А. Теория упругих волн. Учебное пособие для вузов. Москва: Недра, 1987, стр. 182.4. Ryabinkin L.A. Theory of elastic waves. Textbook for universities. Moscow: Nedra, 1987, p. 182.

5. Гольцман Ф.М., Лимбах Ю.И., Пахомов А.А. Статистический алгоритм прослеживания волн по их амплитудам и временам вступления. Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн. Ленинград: Наука, 1975, стр. 195-201.5. Goltsman F.M., Limbach Yu.I., Pakhomov A.A. A statistical algorithm for tracking waves by their amplitudes and arrival times. Questions of the dynamic theory of seismic wave propagation. Leningrad: Science, 1975, pp. 195-201.

6. Пузырев Н.Н. Общие вопросы корреляции сейсмических волн. Дискретная корреляция сейсмических волн. Новосибирск: Наука, 1971, стр. 5-13.6. Puzyrev N.N. General issues of correlation of seismic waves. Discrete correlation of seismic waves. Novosibirsk: Nauka, 1971, p. 5-13.

7. International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE, 3. Harrigan E., и др. 1992. Seismic horizon picking using an artificial neural network, стр. 105-108.7. International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, IEEE, 3. Harrigan E., et al. 1992. Seismic horizon picking using an artificial neural network, pp. 105-108.

8. Seismic horizon detection using image processing algorithms. Bondar I. 1992 г., Geophys Prospect, T. 40, стр. 785-800.8. Seismic horizon detection using image processing algorithms. Bondar I. 1992, Geophys Prospect, T. 40, pp. 785-800.

9. Патент RU 2516590, опубл. 20.05.2014 г.9. Patent RU 2516590, publ. 05/20/2014

10. Патент RU 2107931, опубл. 27.03.1998 г.10. Patent RU 2107931, publ. 03/27/1998

11. Патент RU 2144683, опубл. 20.01.2000 г.11. Patent RU 2144683, publ. 01/20/2000

12. Патент RU 2169931, опубл, 27.06.2001 г.12. Patent RU 2169931, publ. 06/27/2001

13. Вычисление кубов когерентности и сингулярности. Шленкин С.И., и др., 2012 г., Технологии сейсморазведки, т. 2, стр. 5-11.13. Calculation of cubes of coherence and singularity. Shlenkin S.I. et al., 2012, Seismic exploration technologies, vol. 2, p. 5-11.

14. Гольдин С.В. 1974. Линейные преобразования сейсмических сигналов. Москва: Недра, 1974, стр. 352.14. Goldin S.V. 1974. Linear transformations of seismic signals. Moscow: Nedra, 1974, p. 352.

15. Деч В.Н., Коган А.Б. Пространственная фильтрация - универсальный метод корреляции геофизических данных. 1993 г., Физика Земли, т. 2, стр. 29-39.15. Dec V.N., Kogan A.B. Spatial filtering is a universal method for correlating geophysical data. 1993, Physics of the Earth, vol. 2, pp. 29-39.

16. Клаербоут Дж.Ф. Теоретические основы геофизической информации. С приложениями к разведке нефти. Москва: Наука, 1981, стр. 304.16. Clareboat J.F. Theoretical foundations of geophysical information. With applications for oil exploration. Moscow: Science, 1981, p. 304.

17. Степанов Д.Ю. Алгоритмическое и программное обеспечение обработки сейсмической информации на основе методов фильтрации по направлению: диссертация на соискание степени кандидата технических наук. Томск, 2000, стр. 201.17. Stepanov D.Yu. Algorithmic and software for processing seismic information based on filtration methods in the direction: dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Tomsk, 2000, p. 201.

18. Степанов Д.Ю., Яппарова Е.А. Новый подход к реализации направленных фильтров при анализе сложных волновых полей // Технологии сейсморазведки, 2005, №1, с. 32-37.18. Stepanov D.Yu., Yapparova E.A. A new approach to the implementation of directional filters in the analysis of complex wave fields // Technologies of seismic exploration, 2005, No. 1, p. 32-37.

Claims (30)

1. Способ формирования куба или разреза площадок на основе массива исходных сейсмических данных, включающий оценку параметров сейсмических волн по каждой трассе как кинематических, таких как параметры площадок (x0, y0, t0, α, β), так и динамических параметров волн (например, форма S(t), амплитуда А, энергия Е, фаза ϕ), отличающийся тем, что он включает следующие операции для каждой трассы сейсмической записи: направленное суммирование, по меньшей мере, двух ближайших трасс в заданном диапазоне углов наклона горизонта/годографа для получения трехмерного или двумерного результата сканирования (куб или разрез сканирования), поиск локальных экстремумов в результатах сканирования, уточнение положения каждого экстремума, определение побочного эффекта суммирования и формирование куба или разреза площадок согласно положению найденных экстремумов.1. A method of forming a cube or section of sites based on an array of source seismic data, including estimating the parameters of seismic waves along each path, both kinematic, such as parameters of the sites (x0, y0, t0, α, β), and dynamic wave parameters (for example, form S (t), amplitude A, energy E, phase ϕ), characterized in that it includes the following operations for each trace of the seismic record: directional summation of at least two nearest tracks in a given range of tilt / hodograph angles to obtain three Nogo or two-dimensional scanning result (cc incision or scanning), the search of local extrema in the scanning results, specification of the position of each extremum, certain side effects of the summation and forming a cube or incision sites according to the position of the extrema found. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят направленное суммирование, по меньшей мере, двух трасс, расположенных вблизи оцениваемой точки (х0, у0):2. The method according to p. 1, characterized in that the directional summation of at least two tracks located near the estimated point (x 0 , y 0 ) is carried out:
Figure 00000019
Figure 00000019
где Yвx(t, x, y) - исходные сейсмические данные, w(n, m) - весовые коэффициенты суммирования, Δх и Δу - расстояния между ближайшими трассами по координатам, R(t, p, q) - результат сканирования (куб или разрез сканирования).where Y вx (t, x, y) is the initial seismic data, w (n, m) are the weighting coefficients of summation, Δx and Δy are the distances between the nearest traces along the coordinates, R (t, p, q) is the scan result (cube or scan section). 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводят направленное суммирование, по меньшей мере, двух трасс, расположенных вблизи оцениваемой точки (х0, у0) через одномерное преобразование Фурье трасс, суммирование спектров трасс с весами
Figure 00000020
, и обратное преобразование Фурье спектра суммы.
3. The method according to p. 1, characterized in that the directional summation of at least two traces located near the estimated point (x 0 , y 0 ) through the one-dimensional Fourier transform of the traces, summation of the spectra of traces with weights
Figure 00000020
, and the inverse Fourier transform of the spectrum of the sum.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уточнение положения каждого экстремума результата сканирования проводят как4. The method according to p. 1, characterized in that the refinement of the position of each extremum of the scan result is carried out as
Figure 00000021
Figure 00000021
где Ri, j, k = R(ti, pj, qk).where R i, j, k = R (t i , p j , q k ). 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение площадок, образованных за счет побочного эффекта суммирования, проводят по условию:5. The method according to p. 1, characterized in that the determination of sites formed due to the side effect of summation is carried out under the condition:
Figure 00000022
Figure 00000022
где (рс, qс) - параметры площадок волн, ƒ0 - несущая частота волны, (~р, ~q) - параметры проверяемых площадок, N×M - количество трасс, участвующих в суммировании, Δх и Δу - расстояния между ближайшими трассами по координатам.where (p s , q s ) are the parameters of the wave sites, ƒ 0 is the carrier frequency of the wave, ( ~ p, ~ q) are the parameters of the tested sites, N × M is the number of traces involved in the summation, Δx and Δy are the distances between the nearest tracks along the coordinates. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве массива исходных данных используют глубинные кубы или разрезы и направленное суммирование проводят в заданном диапазоне углов наклона отражающих границ.6. The method according to p. 1, characterized in that as the array of source data using deep cubes or sections and directional summation is carried out in a given range of angles of inclination of the reflecting boundaries. 7. Способ автоматического прослеживания горизонтов/годографов по разрезу или кубу площадок, в том числе полученных по способу 1, отличающийся тем, что горизонт формируют из множества площадок, являющихся кусочно-линейной аппроксимацией поверхности, гладкой или имеющей конечное число разрывов, по которой можно провести непрерывную гладкую кривую, а в качестве критерия объединения, по меньшей мере, двух площадок в горизонт используют условия взаимной согласованности площадок.7. A method for automatically tracking horizons / hodographs by section or cube of sites, including those obtained by method 1, characterized in that the horizon is formed from a plurality of sites that are piecewise linear approximation of the surface, smooth or having a finite number of gaps, which can be carried out continuous smooth curve, and as a criterion for combining at least two sites in the horizon using the conditions of mutual consistency of sites. 8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют сумму абсолютных ошибок «предсказания»:8. The method according to p. 7, characterized in that in the condition of mutual agreement of the sites as a measure of the mismatch of the two sites using the sum of the absolute errors of the "prediction": ε1=|t12(x1, y1)|+|t21(x2, y2)|.ε 1 = | t 12 (x 1 , y 1 ) | + | t 21 (x 2 , y 2 ) |. 9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднее отклонение: средняя высота фигуры, ограниченной сверху и снизу площадками, в локальной области Ω ε2= 1/|Ώ| ∫∫Ώ1(x1, y1) - τ2(x2, y2)| dydx.9. The method according to p. 7, characterized in that in the condition of mutual agreement of the sites, the average deviation is used as a measure of the mismatch between the two sites: the average height of the figure bounded by the top and bottom of the sites in the local area Ω ε 2 = 1 / | Ώ | ∫∫ Ώ | τ 1 (x 1 , y 1 ) - τ 2 (x 2 , y 2 ) | dydx. 10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют эквивалент «интенсивности» ошибок в локальной области Ω ε3= ∫xy 1(x1, y1)-τ2(x2, y2)]2 dydx.10. The method according to p. 7, characterized in that in the condition of mutual agreement of the sites, the equivalent of the "intensity" of errors in the local area Ω ε 3 = ∫ xy1 (x 1 , y 1 ) is used as a measure of the mismatch between the two sites -τ 2 (x 2 , y 2 )] 2 dydx. 11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что в условии взаимной согласованности площадок в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднеквадратическую ошибку в локальной области Ω
Figure 00000023
11. The method according to p. 7, characterized in that in the condition of mutual agreement of the sites, the mean square error in the local area Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites
Figure 00000023
12. Способ автоматического выявления зон тектонических деформаций и зон трещиноватости по кубу или разрезу площадок, в том числе полученных по способу 1, заключающийся в обнаружении участков массива исходных сейсмических данных, в которых нарушены условие регулярности волн, отличающийся тем, что в качестве критерия нарушения условия регулярности волн используют меру рассогласования множества площадок.12. A method for automatically detecting zones of tectonic deformations and zones of fracture by cube or section of sites, including those obtained by method 1, which consists in detecting sections of the source seismic data array in which the regularity of waves is violated, characterized in that as a criterion for violation of the conditions wave regularities use a measure of the mismatch of multiple sites. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что меру рассогласования множества площадок определяют как дисперсию углов в скользящем окне, ограниченном по пространству и времени:13. The method according to p. 12, characterized in that the measure of the mismatch of multiple sites is defined as the variance of the angles in a sliding window, limited in space and time:
Figure 00000024
Figure 00000024
где N - количество площадок, попавших в окно [x±Z0, y±Z0, t±T0], (pi, qi) - параметры этих площадок, wi - веса суммирования,
Figure 00000025
where N is the number of sites that fell into the window [x ± Z 0 , y ± Z 0 , t ± T 0 ], (p i , q i ) are the parameters of these sites, w i are the summation weights,
Figure 00000025
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования множества площадок используют меру «максимума минимального рассогласования» (ММР).14. The method according to p. 12, characterized in that as a measure of the mismatch of multiple sites using the measure of "maximum minimum mismatch" (MMR). 15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования множества площадок используют меру «суммы минимальных рассогласований» (СМР)15. The method according to p. 12, characterized in that as a measure of the mismatch of multiple sites using the measure of "amount of minimum mismatch" 16. Способ по любому из пп. 14 или 15, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования двух площадок используют сумму абсолютных ошибок «предсказания»:16. The method according to any one of paragraphs. 14 or 15, characterized in that the sum of the absolute errors of the “prediction” is used as a measure of the mismatch between the two sites:
Figure 00000026
Figure 00000026
17. Способ по любому из пп. 14 или 15, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднее отклонение: средняя высота фигуры, ограниченной сверху и снизу площадками, в локальной области Ω ε2= 1/|Ώ| ∫∫Ώ1(x1, y1) - τ2(x2, y2)| dydx .17. The method according to any one of paragraphs. 14 or 15, characterized in that the mean deviation is used as a measure of the mismatch between the two sites: the average height of the figure bounded above and below the sites in the local area Ω ε 2 = 1 / | Ώ | ∫∫ Ώ | τ 1 (x 1 , y 1 ) - τ 2 (x 2 , y 2 ) | dydx. 18. Способ по любому из пп. 14 или 15, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования двух площадок используют эквивалент «интенсивности» ошибок в локальной области Ω 18. The method according to any one of paragraphs. 14 or 15, characterized in that the equivalent of the "intensity" of errors in the local area Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites ε3= ∫xy 1(x1, y1)-τ2(x2, y2)]2 dydx.. ε 3 = ∫ xy1 (x 1 , y 1 ) -τ 2 (x 2 , y 2 )] 2 dydx .. 19. Способ по любому из пп. 14 или 15, отличающийся тем, что в качестве меры рассогласования двух площадок используют среднеквадратическую ошибку в локальной области Ω
Figure 00000027
19. The method according to any one of paragraphs. 14 or 15, characterized in that the mean square error in the local area Ω is used as a measure of the mismatch between the two sites
Figure 00000027
RU2017144880A 2017-12-20 2017-12-20 Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones RU2664503C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144880A RU2664503C1 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144880A RU2664503C1 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2664503C1 true RU2664503C1 (en) 2018-08-17

Family

ID=63177377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017144880A RU2664503C1 (en) 2017-12-20 2017-12-20 Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2664503C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112529981A (en) * 2020-11-24 2021-03-19 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院 Depth domain coal seam floor contour line mapping method
RU2747628C1 (en) * 2020-06-16 2021-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Method for determining slope angle of reflective borders according to cdpm-2d data

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001508A1 (en) * 1991-07-09 1993-01-21 Landmark Graphics Corporation Method and apparatus for finding horizons in 3d seismic data
US5892732A (en) * 1996-04-12 1999-04-06 Amoco Corporation Method and apparatus for seismic signal processing and exploration
RU2144683C1 (en) * 1994-12-12 2000-01-20 Амоко Корпорейшн Method of processing of seismic signal and prospecting for mineral deposits
RU2324205C1 (en) * 2006-09-27 2008-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья Seismic data processing technique
US20100214870A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Randolph Pepper Method and apparatus for dynamic extraction of extrema-based geometric primitives in 3d voxel volumes
US20130151161A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-13 Matthias G. Imhof Seismic Horizon Skeletonization
RU2516590C1 (en) * 2012-12-11 2014-05-20 Федеральное государственное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН) Method of constructing continuous seismostratigraphic models of sections/cubes

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993001508A1 (en) * 1991-07-09 1993-01-21 Landmark Graphics Corporation Method and apparatus for finding horizons in 3d seismic data
RU2144683C1 (en) * 1994-12-12 2000-01-20 Амоко Корпорейшн Method of processing of seismic signal and prospecting for mineral deposits
US5892732A (en) * 1996-04-12 1999-04-06 Amoco Corporation Method and apparatus for seismic signal processing and exploration
RU2324205C1 (en) * 2006-09-27 2008-05-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья Seismic data processing technique
US20100214870A1 (en) * 2009-02-23 2010-08-26 Randolph Pepper Method and apparatus for dynamic extraction of extrema-based geometric primitives in 3d voxel volumes
US20130151161A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-13 Matthias G. Imhof Seismic Horizon Skeletonization
RU2516590C1 (en) * 2012-12-11 2014-05-20 Федеральное государственное учреждение науки Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской академии наук (ИНГГ СО РАН) Method of constructing continuous seismostratigraphic models of sections/cubes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2747628C1 (en) * 2020-06-16 2021-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уральский государственный горный университет» Method for determining slope angle of reflective borders according to cdpm-2d data
CN112529981A (en) * 2020-11-24 2021-03-19 中国煤炭地质总局地球物理勘探研究院 Depth domain coal seam floor contour line mapping method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Recent advances and challenges of waveform‐based seismic location methods at multiple scales
Willacy et al. Full-waveform event location and moment tensor inversion for induced seismicity
RU2457513C2 (en) Methods and systems for processing microseismic data
Wang et al. Current developments on micro-seismic data processing
US11079507B2 (en) Passive seismic imaging
US11143776B2 (en) Computer-implemented method and system for small cave recognition using seismic reflection data
KR102021276B1 (en) FWI Model Domain Angle Stacks with Amplitude Preservation
Wu Building 3D subsurface models conforming to seismic structural and stratigraphic features
Witten et al. Microseismic image-domain velocity inversion: Marcellus Shale case study
Polychronopoulou et al. Body‐wave passive seismic interferometry revisited: Mining exploration using the body waves of local microearthquakes
Qiu et al. Seismic imaging of the Mw 7.1 Ridgecrest earthquake rupture zone from data recorded by dense linear arrays
RU2580155C1 (en) Method of seismic signal source arranging for seismic survey system
CN115877449B (en) Computer-implemented method for obtaining subsurface superimposed images within a survey area
Zhang et al. Simultaneous inversion for microseismic event location and velocity model in Vaca Muerta Formation
Zhang et al. Microseismic hydraulic fracture imaging in the Marcellus Shale using head waves
Scarponi et al. Joint seismic and gravity data inversion to image intra-crustal structures: the Ivrea Geophysical Body along the Val Sesia profile (Piedmont, Italy)
WO2022272058A1 (en) Method and system for seismic imaging using s-wave velocity models and machine learning
RU2664503C1 (en) Method for forming cube or section of sites, method of automatic horizons/hodographs tracking and method for automatic detection of tectonic deformation zones and fracture zones
EA030770B1 (en) System and method for seismic adaptive optics
CN113805237B (en) Method and system for offset land crossrange seismic using compressed sensing models
Wang et al. On the efficiency of P‐Wave coda autocorrelation in recovering crustal structure: examples from dense arrays in the Eastern United States
Pitarka et al. Using dense array waveform correlations to build a velocity model with stochastic variability
Reiche et al. Automated static and moveout corrections of high‐resolution seismic data from the Baltic Sea
Wu et al. Toward accurate seismic flattening: Methods and applications
Tuinstra et al. Locating clustered seismicity using Distance Geometry Solvers: applications for sparse and single-borehole DAS networks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201221