Миттєві параметри хвильового поля

Миттєві параметри комплексного сейсмічного сигналу дозволяють представити сейсмозапис у наступному вигляді:

,

де - комплексний сейсмічний сигнал;

- миттєва амплітуда (огинаюча) сигналу;

- миттєва фаза.

Зареєстрована в полі сейсмотраса g(t) є дійсною частиною комплексного сейсмічного сигналу, а його уявна частина h(t) визначається через Гільберт-перетворення g(t):

,

Справедливі співвідношення:

,

,

,

де ¾ миттєва частота; ¾ відповідно похідні дійсної і уявної трас.

Наочно комплексний сейсмічний сигнал можна уявити у вигляді спіралі, яка обвиває вісь часу. Відстань від будь-якої точки спіралі до осі часу - це миттєва амплітуда сигналу в даний момент часу, а кут повороту лінії, яка з'єднує точку спіралі з віссю - миттєва фаза.

Проекція комплексного сейсмічного сигналу на дійсну площину є зареєстрованою сейсмотрасою і характеризує зміну кінетичної енергії хвилі; проекція на уявну площину - уявна сейсмотраса, характеризує варіації потенціальної енергії, а огинаюча характеризує повну енергію пружної хвилі.

Якщо подивитись на комплексну сейсмотрасу вздовж осі часу, то ми ”побачимо” спіраль, яку описує вектор R(t), обертаючись на комплексній площині.

Таким чином, сейсмічну трасу в кожний момент часу описують три параметри: миттєва амплітуда, фаза і частота. Основною перевагою цих параметрів є те, що вони дозволяють найбільш детально диференціювати розріз по часу, практично з кроком дискретизації сейсмозапису.

При аналізі локальних змін хвильового поля часто розглядають середньозважену частоту, яка розраховується в часовому вікні довжиною Т за формулою

,

а також параметр, який отримав назву ”горизонтальної полярності”, що визначається як знак вихідної траси в екстремумах R(t).

Миттєва амплітуда не залежить від фази і може мати екстремуми відмінні від екстремумів вихідної сейсмотраси, що природно в умовах інтерференції. В цьому її принципова відмінність від звичайно використовуваних амплітуд відбиття. За розрізом миттєвих амплітуд можуть виявлятися поверхні неузгодження, які не виділяються по інших даних, оскільки на огинаючих ці поверхні відмічаються різкими змінами амплітуд, які обумовлені змінами фізичних властивостей порід, залягаючих знизу від границі неузгодження. Високі миттєві амплітуди часто порівнюють з літологічними змінами між суміжними пластами, а також з газовими та газо-конденсатними скупченнями. При вивченні тонких пластів потужність відбиттів пов’язана з їх товщиною. Різкі локальні зміни миттєвих амплітуд можуть бути пов'язані із зонами виклинювань або скупченнями вуглеводнів накопиченнями. Відбиття майже сталої потужності, як правило, використовуються як опорні для застосування різниці часу реєстрації сейсмічних відбивань, для фіксації локальних або регіональних зон виклинювання, фаціальних заміщень, варіацій швидкості, палеореконструкцій і т.д.

Миттєва фаза не залежить від амплітудних характеристик хвильового поля і дозволяє покращити кореляцію відбивань в складних сейсмічних умовах навіть при низькому співвідношенні сигнал/завада. Порушення неперервності, підкиди, кутові неузгодження, виклинювання, зони зміни потужності, схеми регресивного прилягання, підошовного налягання, інтерференційні і дифраговані хвилі чітко вимальовуються на фазових розрізах. Це дозволяє не тільки виявляти додаткову інформацію про структурну будову середовища, але і проводити точний аналіз поля при сейсмостратиграфічних дослідженнях.

Миттєва частота є похідною миттєвої фази по часу. Вона не характеризує середню величину по якому-небудь інтервалу, а відповідає певним моментам часу. Частота інтерференційного запису, яка утворилась в результаті накладання відбиттів від тонких пластів, повинна залежати від їх потужності і літології. Відомо, що виклинювання і границі покладів вуглеводнів впливають на зміни миттєвої частоти. Вона може змінюватись достатньо швидко. Наші дослідження показують, що такі "стрибки" миттєвої частоти пов'язані з початком чергового імпульсу в інтерференційній картині, а їх амплітуда і знак дійсно залежать від фазових зсувів накладених сигналів. Іноді ці аномалії миттєвої частоти розглядають як позитивний фактор, а іноді їх згладжують, вираховуючи середньозважену частоту, близьку по своїх значеннях до видимої частоти запису.

Миттєва або "горизонтальна" (від сейсмічного горизонту) полярність призначена для підкреслення тектонічних порушень, контурів залягання вуглеводнів, зон зміни літології, виклинювання пластів, що призводять до зміни коефіцієнтів відбиття границі і виникнення дифракційних ефектів.

Поиск по сайту: