Методика сейсморазведки высокой разрешенности предполагает существенное изменение технологии полевых наблюдений: уменьшение длины расстановки, отказ от группирования, уменьшение мощности источника, высокочастотную фильтрацию, сгущение сети профилей [2], что возможно лишь на последующей стадии сейсморазведочных работ, когда в результате предшествующей обнаружены объекты для детализации. Это ведет к увеличению сроков подготовки площадей под бурение. В этой связи представляет интерес оценка возможностей стандартной технологии для повышения разрешенности сейсморазведки.

Получение высокоразрешенного сейсмического разреза зависит от двух условий на этапе полевых наблюдений – от возбуждения и регистрации импульса с минимальной длительностью, а при обработке – от сжатия зарегистрированного импульса посредством деконволюции. В идеализированной обстановке при возбуждении и регистрации однофазного предельно короткого импульса и отсутствии помех отпадает необходимость в деконволюции Как показывают материалы ВСП [1], сейсмический импульс (сигнал) уже в очаге возбуждения имеет 2–3 фазы с периодом тем большим, чем выше величина заряда, и в процессе распространения “обогащается” 1–2 фазами-спутниками. Так, от близко расположенных двух отражающих границ регистрируются не два отдельных импульса, а интерференционное колебание – суперпозиция двух многофазных сигналов. В связи с этим и возникает задача их разделения, решаемая на этапе обработки деконволюцией. Здесь теоретически возможно разделение (сжатие) сигналов любой длительности и частоты при точно установленной форме каждого интерферирующего сигнала. На практике реальные алгоритмы деконволюции имеют ограничения в связи с фоном помех и невозможностью точно установить форму импульса, и поэтому в лучшем случае возможно заметное ослабление последующих фаз и восстановление сигналов в ноль-фазовой конфигурации с периодом, равным главному периоду зарегистрированного сигнала, который тем меньше, чем больше возможность с помощью деконволюции достичь максимальной разрешенности.

Без дорогостоящего изменения технологии полевых работ уменьшение периода (увеличение частоты) сигнала достигается высокочастотной полосовой фильтрацией (ВЧ-фильтрацией) На этапе обработки с помощью последней подбирают фильтр для получения как стандартного временного разреза, так и высокоразрешенного. Использование полосовой фильтрации в поле может на времени первой фазы, но величиной периода меньше, чем на исходном материале. В результате достигается большая разрешенность, чем с использованием только деконволюции или деконволюции в оптимальном частотном диапазоне.

На рис. 1 показаны фрагменты временных разрезов, полученных на двух смежных участках, т. е. в одинаковых сейсмогеологических условиях, на акватории Ныйского залива по стандартной методике с единственным отличием – величиной заряда. По каждому участку временные разрезы отличаются использованными программами или последовательностью программ фильтрации по исходным сейсмограммам. Для двух интервалов разреза в диапазоне 300 мс получены оценки отношения сигнал/шум (S/N) и разрешенности (l).

Прежде всего отмечается различие между результатами обработки при изменении последовательности в применении программ полосовой фильтрации (FILVT) и деконволюции (DECVT) и при использовании корректирующей деконволюции (DECSEP) в пределах одной полосы частот. Расхождение в первом случае обусловлено характером воздействия на сигнал, во втором – особенностями алгоритма, реализованного в программе. Затраты машинного времени на корректирующую деконволюцию по рассматриваемым программам в 2– 3 раза больше, чем при двухступенчатом преобразовании. Поэтому в дальнейшем для реализации предложенного подхода использовалась цепочка программ FILVT – DECVT.

Деконволюция в высокочастотной области позволила увеличить разрешенность для взрывного источника массой 10 кг в 5 раз, 0,07 кг в 2. При этом уменьшение отношения S/N (для источника массой 10 кг в 3 раза, а 0,07 кг в 1,4), тем не менее, позволяет уверенно проследить анализируемое отражение. Величина смещения в область высоких частот подбирается экспериментально и зависит от исходного отношения S/N на разных временах регистрации. Обычно предельные значения полосы частот, за которыми коррелируемость горизонтов неудовлетворительна, в рассматриваемых условиях составляют: для источника массой 10 кг от 30–100 до 40– 120 Гц, для 0,07 кг от 40–120 до 50–120 Гц.

Этой возможности для мощного источника мешает реализоваться на небольших глубинах разведки более интенсивный фон помех, связанных с источником. Кроме того, выделению слабоамплитудной высокочастотной компоненты не способствует при регистрации единая относительная погрешность определения амплитуды выборки трассы (в сейсмостанциях “Прогресс” 0,01 %). При этом очевидно, что высокочастотная компонента с амплитудой меньше этой погрешности не регистрируется при квантовании записи по уровню. В рассматриваемом случае при близкой достигнутой разрешенности разрезов отношение S/N для источника разной мощности будет: до 1 с при малом заряде в 2,5 раза выше, чем при большом, в интервале 1 –1,5 с – близкие значения, а свыше 1,5 с 10-килограммовый заряд дает заметно высокое соотношение S/N по сравнению с малым зарядом, т. е. последний при стандартной методике предпочтительнее для прослеживания отражений до 1,5 с.

На рис. 2 приведен пример повышения геологической информативности за счет возрастания разрешенности временного разреза по профилю I на Ныйском заливе Северного Сахалина. Здесь из природоохранных соображений использовался заряд малой величины. В верхней части рисунка показан разрез стандартной обработки с применением деконволюции к трассам, отфильтрованным в оптимальном диапазоне частот, в нижней – разрез повышенной (в различных его частях в 2–2,5 раза по отношению к вышеупомянутому разрезу) разрешенности за счет смещения полосы фильтра до 40–120 Гц. Следует отметить, что коррекция статических и кинематических поправок в этом случае идет в два этапа: в оптимальной полосе частот и после смещения полосы (дополнительный цикл коррекции).

В районе расположения профиля поиск направлен на выявление структур в дагинской свите, представленной песчано-глинистыми отложениями и перекрытой сверху мощной глинистой покрышкой нижней части окобыкайской свиты. Эти геологические интервалы обычно хорошо опознаются на сейсмических разрезах: дагинская свита – по достаточно интенсивным отражениям (в окрестности скважины на времени 2–2,5 с, см. рис. 2), расположенным непосредственно под “немым” интервалом сейсмической записи (здесь на времени 1,7–2 с), соответствующим глинистой толще.

Повышение разрешенности временного разреза, сопровождаясь некоторым возрастанием шума и потерей глубинности, позволило в изучаемой части увереннее выявить два разрывных нарушения. Они отчетливее видны в интервале, обведенном верхней рамкой по снижению амплитуды вдоль горизонтов на пк 38 и 26, и увереннее прослеживаются с наклоном в нижнюю часть разреза, обведенную нижней рамкой на пк 44 и 31 соответственно. Наиболее важное в этом примере – отчетливое выделение кровли дагинской свиты. Пробуренная здесь, в пределах предполагаемой Усть-Венинской пологой приразрывной антиклинали, на вскрытие вероятной ловушки скважина не обнаружила залежи УВ. Возможно, что причина неудачи заключается в отсутствии антиклинального перегиба по кровле дагинской свиты (сопряженной с мощной глинистой покрышкой), уверенно прослеживаемой на высокоразрешенной записи и слабовыраженной, неоднозначно интерпретируемой при обычной обработке (на рис. 2 отмечено стрелкой).

1. Гальперин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование.– М.: Недра.– 1982.
2. Гогоненков Г.Н., Птецов С.И. Сейсморазведка высокого разрешения.– Обзор. Сер. Нефтегаз. геол. и геофиз. М., ВНИИОЭНГ.– 1981.– Вып. 10.

Evaluated are possibilities of the conventional technology of medium-frequency seismic exploration for attaining maximum resolution of time sections. It has been shown that, depending on the initial signal/interference ratio, the resolution of recording can be increased by 2–5 times compared to standard processing due to using high-frequency filtration prior to the application of deconvolution in processing.

Взрывной источник массой, кг: а – 10, б – 0,07. ОК – без фильтрации 16–60 и 30–80 Гц – оптимальные диапазоны полосовой фильтрации, 30–120 и 40– 120 Гц – высокочастотные диапазоны полосовой фильтрации

Рис. 2. Сопоставление временных разрезов по профилю I Ныйской площади: