Анализ эффективности методов подавления помех вибрационных данных

Введение. Вибрационные источники сейсмических волн обладают рядом преимуществ перед взрывными: возможность работать в сложных поверхностных условиях, большее количество параметров возбуждения, позволяющих контролировать форму сейсмического сигнала, высокопроизводительные технологии проведения вибросейсмических работ позволяют сократить время получения данных. Но качество данных зачастую уступает взрывным источникам. Потеря качества связана с техническими проблемами генерации низких и высоких частот, нелинейными искажениями. Также при высокопроизводительных работах (slipsweep) возникает дополнительный источник помех в виде сигнала от соседних возбуждений.
Цель. Тестирование различных методов обработки виброграмм для оценки их эффективности.
Материалы и методы. В статье рассматриваются несколько методов, направленных на повышение качества этапа перехода от сырых виброграмм к коррелограммам. Тестирование методов включает использование нестационарной фильтрации виброграмм, использование записи с плит вибратора (Ground Force) для корреляции и деконволюции виброграмм и подавление гармонических шумов от вторичных источников.
Результаты. Выделено два вида помех, на подавление которых направлены тестируемые методы: корреляционные помехи, гармонический шум. Причиной первого типа помех является несоответствие фактического вибрационного сигнала, передаваемого в геологическую среду, и пилотного свипсигнала. Поэтому методы по подавлению направлены на поиск сигнала, приближенного к фактическому, или с использованием сигнала Ground Force. Подавление гармонических помех актуально для высокопроизводительных работ, при которых возникает интерференция гармоник сигнала с последующего возбуждения и основной моды сигнала от основного возбуждения. Оценка эффективности методов проводилась на реальных данных.
Было показано, что стандартная корреляция виброграмм с пилотным свипом обладает фильтрующими свойствами, аналогичными переменной по времени полосовой фильтрации виброграмм. Деконволюция виброграмм с сигналом Ground Force может приводить к понижению уровня корреляционных шумов, но повышает уровень случайного шума на ближних удалениях. Гармонические помехи актуальные для высокопроизводительной вибросейсморазведки эффективно давятся методом, не использующим сигнал Ground Force, за счет чего можно существенно сокращать задержку между возбуждениями (slip-time).
Заключение. Проведена качественная и количественная оценка эффективности методов обработки вибрационных данных. Сформулированы рекомендации по применения рассмотренных методов.

1. Шнеерсон М.Б. (ред.). Вибрационная сейсморазведка. — М.: Недра, 1990.

2. Фиников Д.Б. Способ сейсморазведки с вибрационными источниками / Д.Б. Фиников, А.В. Шалашников // Геомодель 2021: Материалы 23-й конференции по вопросам геологоразведки и разработки месторождений нефти и газа, Геленджик, 06–10 сентября 2021 года. — Москва: ООО «ЕАГЕ Геомодель», 2021. — С. 18.

3. Van Der Veen M., Brouwer J., Helbig K. Weighted sum method for calculating ground force: An evaluation by using a portable vibrator system //Geophysical Prospecting. — 1999. — Т. 47. — №. 3. — С. 251–267.

4. Saragiotis C., Scholtz P., Bagaini C. On the accuracy of the ground force estimated in vibroseis acquisition //Geophysical Prospecting. — 2010. — Т. 58. — №. 1. — С. 69–80.

5. Poletto F. et al. Acquisition and deconvolution of seismic signals by diff erent methods to perform direct ground-force measurements //Journal of Applied Geophysics. — 2016. — Т. 135. — С. 191–203.

6. Baradello L., Accaino F. Vibroseis deconvolution: A comparison of pre and post correlation vibroseis deconvolution data in real noisy data //Journal of Applied Geophysics. — 2013. — Т. 92. — С. 50–56.

7. Ziolkowski A. Review of vibroseis data acquisition and processing for better amplitudes: adjusting the sweep and deconvolving for the time-derivative of the true groundforce // Geophysical Prospecting. — 2010. — Т. 58. — №. 1. — С. 41–54.

8. Акуленко А.С., Гафаров Р.М., Сираев И.А. Анализ эффективности технологий подавления эффектов наложения гармонических искажений, возникающих при выполнении сейсморазведочных работ методом Slip-Sweep // Приборы и системы разведочной геофизики. — 2023. — №. 1. — С. 15–28.

9. Гафаров Р.М. Применение следящей фильтрации при обработке данных Slip sweep // Геофизика. — 2012. — №. 4. — С. 47–53.

10. Долгих Ю.Н., Кайгородов Е.П., Глебов А.А. Многозональная адаптивная обработка виброграмм как перспективное направление повышения качества и информативности современной сейсморазведки // Современные технологии нефтегазовой геофизики. — 2019. — С. 32–39.

11. Денисов М.С., Егоров А.А. Оптимизационная рекурсивная фильтрация как способ подавления гармоник в методе вибросейс // Геофизические технологии. — 2020. — №. 2. — С. 23–53.