پردازش AVO در داده هاى لرزه اى میدان ابوذر
مقدمه
مهمترین قسمت در تحلیل AVO پردازش داده ها مى باشد چه اینکه یک پردازش نادرست ممکن است ناهنجارى AVO را از بین برده یا یک ناهنجارى مصنوعى ایجاد کند. مهمترین مسئله در اینجا این است ک دامنه نسبى در داده ها تا حد امکان تغییر نکند . براى اینکار باید کمترین مراحل پردازش روى داده ها اعمال وهمچنین از مراحل پردازش که اثرات جانبى تغیر دامنه نسبى دارند مانند فیلتر f-k اجتناب شود . علاوه بر این مورد که اصلى ترین مطلب در پردازش AVO مى باشد دومورد تضعیف نوفه وتحلیل سرعت مناسب هم از اهمیت خاصى برخورد ار است .
ویرایش هاى قبل از پردازش
با توجه به گزارش لرزه نگار[۱۰] که در آن هیچ نوع ردنوفه دار وضعیف گزارش نشده بود ، این مرحله انجام نگرفت . تنها براى از بین بردن امواج مستقیم، شکست مرزى و امواج راهبر ابتدا تصحیح برونراند نرمال وسپس مع˜وس آن بر روى داده ها انجام شد سپس یک شیب حذف مسیرهاى پرتو موج ˜متراز معادل سرعت موج ترا˜مى در آب از زمان حدود ۲۰۰ میلى ثانیه به داده ها اعمال شد . تصحیح اثر جذب بعلت اینکه ضریب جذب در هر منطقه به سادگى مشخص نیست نمى تواند صورت گیرد براى تصحیح هر دو اثر جذب و گسترش هندسى از ضربt 2 در ردهاى لرزه اى استفاده شد که توسط ایلماز (۲۰۰۰) وکاستانیا (۱۹۹۹) نیز پیشنهادشده است، این فرمول تجربى بوده وتوان t در دامنه ردها با استفاده از تجربه به دست مى آید .
براى اینکه سطح مبنا را به سطح آب دریا منتقل نمائیم یک جا به جایى مثبت ۱۰ میلى ثانیه به داده ها اعمال گردید. براى تشخیص فرکانس نوفه ها وسیگنالها وبرطرف نمودن نوفه ها با استفاده از فیلتر میان گذر یک صفحه چند فیلترى بکار برده شد. فیلتر مورد استفاده در این صفحه فیلتر ارمسبى مى باشد.
با توجه به صفحه چند فیلتره تعین شده، یک فیلتر میان گذر ارمسبى ۱۳۰-۸۰-۱۵-۱۰ به داده ها اعمال شد . تا هم نوفه هاى فرکانس بالاى ناشى از کشتى وهم فرکانس هاى پائین حذف گردند. به این خاطر این فیلتر در ابتداى پردازش قبل از واهمامیخت اعمال گردید تا نوفه هاى اسپاى˜ى فرکانس بالا حذف شوند، در صورتى ˜ه عمل واهمامیخت قبل از فیلترنمودن انجام شود، باعث مى شود این نوفه ها با یک تصویرى از اپراتور پوشیده شوند در این صورت نوفه هاى فرکانس بالاى تولید شده بوسیله این عمل بیشتر اطلاعات بازتابهاى قبلى را مى پوشاند.
واهما میخت
براى اینکه اثر موجک چشمه ˜ه ممکن است در هر شوت تغییر یابد، برطرف شود وبراى اینکه قدرت تفکیک داده ها بالا رود واهمامیخت به داده ها اعمال مى شود. این عمل بر روى داده هاى دریایى که علامت چشمه در یک محیط همگن ثبت شده بسیار مناسب است . این پردازش از طریق فیلتر وینر صورت مى گیرد که موجک ثبت شده رابه موجک دلخواه تبدیل مى کند . موجک مورد نظر ممکن است موجک رى˜ر[۱۱] یا تابع دلتاى دیراک باشد. فرضیاتى ˜ه براى واهمامیخت در نظر مى گیریم بصورت زیر است.
a 1- زمین متشکل از لایه هاى افقى با سرعتهاى ثابت است.
b 1- چشمه تولید یک موج تخت ترا˜مى مى کند که بصورت عمودى به مرز لایه ها برخوردمى کند. در این شرایط هیچ موج برشى تولید نمى شود.
۲- موجک چشمه در هنگام حرکت در زیر سطح تغییر نمى کند.
۳-مولفه نوفه n (t) صفر مى باشد.
۴-با زتابش یک فرایند تصادفى است، این دلالت بر این دارد که لرزه نگاشت داراى خواص موجک لرزه اى است . به این دلیل خود همبستگى و طیف دامنه آنها شبیه مى باشد.
۵-موجک لرزه اى داراى فاز مینیم است. براى اینکه محتواى فرکانسى داده ها تثبیت شود واهمامیخت اسپاى˜ى[۱۲] در ابتداى پردازش اعمال گردید. پارامترهاى مورد استفاده براى واهمامیخت داده هاى لرزه اى میدان ابوذر بصورت زیر تعریف شدند.
الف)طول اپراتور [۱۳]
هرچه طول اپراتور بیشتر باشد طیف دامنه ها را بیشتر صاف مى کند ولى در این حال باید توجه کرد که همیشه با افزایش طول اپراتور نتایج بهبود نمى یابد، بل˜ه مم˜ن است تولید خارهاى متفرقى[۱۴] نماید. همچنین ممکن است طول اپراتور بلند تر بازتابهاى اصلى در داده ها را حذف کند. طبق ى˜ قانون تجربى طول اپراتور باید یک ونیم تا دوبرابر طول موج غالب داده ها به میلى ثانیه باشد. با توجه به قواعد بالا طول اپراتور داده هاى میدان ابوذر ۲۰۰ میلى ثانیه در نظر گرفته شد . چرا که داده ها از تفکیک بالایى برخوردار بوده اند.
ب) طول تاخیر پیش بینى[۱۵]
طول تاخیر پیش بینى براى واهمامیخت پیشگویى براى حذف چند گانه ها بکار مى رود و براى حذف چندگانه ها نیز از عملگر رادون استفاده شده است.
ج)درصد نوفه سفید
اضافه ˜ردن نوفه سفید براى حل ˜امل معادله فیلتر مع˜وس مى باشد، بنابراین نوفه سفید تنها براى اطمینان از ثبات عددى در حل ماتریس توپلیتزمى باشد . مانند طول تاٌخیر هر چه مقدار نوفه سفید ˜متر باشد پهناى باند فر˜انسى بیشتر است. ولى در مقایسه با تغییرات طول تاٌخیر ˜متر قابل ˜نترل است. در عمل، درصد نوفه سفید بین ۱/. تا ۱ انتخاب مى شود(ایلماز ۱۹۸۹). براى داده هاى لرزه اى مورد تحقیق عدد۱/۰ انتخاب گردید.
د)پنجره همبستگى
پنجره همبستگى طورى انتخاب شد که شامل نوفه هاى خطى نگردد، وباز تابش هدف را نیز شامل شود . معادل سازى طیف دامنه[۱۶] بعد از عمل واهما میخت اسپایکى، براى این˜ه طیف دامنه را در تمام فرکانسها هم سطح نمائیم از معادل سازى طیف دامنه استفاده شد .مولفه فرکانس پائین داراى نرخ واپاشى کمترى از مولفه فرکانس متوسط است وبه همین ترتیب مولفه فرکانس متوسط داراى نرخ واپاشى کمترى از مولفه فرکانس با لاى سیگنال است . یک سرى توابع بهره مى تواند محاسبه شود تا نرخ واپاشى براى هر باند فرکانسى را توصیف نماید . این عمل با محاسبه پوش ردهاى فیلتر شده انجام مى شود . سپس عکس این توابع بهره به هر باند فرکانس اعمال مى شود، و در انتها نتایح با هم جمع مى شوند. به این فرایند معادل سازى طیف متغیر با زمان گویند . تعداد با ندهاى فیلتر وپهناى هر باند پارامتر هایى هستند که براى کار برد مخصوص مقرر مى شود . این عمل تغییرات محلى وفاز را تصحیح نمى نماید، همینطور میانگین انرژى را در حیطه زمان تغییر نمى دهد . اپراتور این عمل مستقلاً براى هررد لرزه اى محاسبه شده ومنجر به ساختن طیف لرزه اى شبیه به یک مدل مى شود که طیف دامنه ثابت است وفاز آن همانند ورودى مى باشد و تغییرى نمى یابد . بخاطر اهداف بالا باند گذر معادل سازى را به سیگنال لرزه اى مورد استفاده محدود مى کنیم. پهناى هر باند فرکانس براى معادل سازى طیف دامنه داده ها ى میدان ابوذر ۱۰ هرتز وشیب ۵ هرتز در نظر گرفته شد، باند گذر کلى ۱۳۰-۱۱۰-۱۲-۸ در نظر گرفته شد . طیف دامنه بعداز معادل سازى طیف دامنه در شکل ۱ دیده مى شود همانطور که مشخص است بریدگیها[۱۷] در بعد از پردازش معادل سازى از بین رفته است .
تبدیل رادون براى تضعیف چند گانه ها برانبارش معکوس سرعت[۱۸] روشى است که توسط تورسون[۱۹] ۱۹۸۴ براى مدل سازى رویدادهایى با برونراند هذلولى روى نیمرخ لرزه اى پیشنهاد شد. در این فرایند نیمرخ ورودى بصورت ترکیب خطى از رویدادهاى هذلولى شکل با دامنه ثابت ارائه شده است. ضریب وزنى براى تهیه یک مدل محاسبه مى شوند که نیمرخ ورودى از الگوریتم کمترین مربعات تقریب زده شده است . در این مطالعه تبدیل رادون براى تضعیف چند گانه هاى با پریود بلند استفاده گردید. براى کاهش حجم محاسبه از مدل سازى سهمى استفاده شد ˜ه براى چند گانه هایى با برونراند بیش از ۳۰ میلى ثانیه موثر است وبراى برونراند کمتر از ۳۰ میلى ثانیه تشخیص چند گانه وانرژى اولیه مخصوصاً براى داده هاى نوفه دار بامشکل مواجه مى شود .
در نگاه اول ممکن است عجیب باشد که چگونه ترکیبى از منحنى هاى سهمى با دامنه ثابت ممکن است داده هاى لرزه اى واقعى را نشا ن دهند که داراى تغییرات دامنه و موجک است. جواب سئوال این است که مدل سازى رادون دقیقاً معادل سرى یکنواخت امواج سینوسى است که مى تواند سریهاى زمانى پیچیده را درتبدیل فوریه تش˜یل دهد، یعنى در تبدیل رادون با مدل سازى سهمى از تعداد زیادى سهمى نزدیک به هم بصورت سازنده تداخل کرده وتولید مقطع اصلى را مى نمایند .
مزیتهاى تبدیل رادون :
در تمام دور افتها تضعیف چند گانه بطور مساوى صورت مى گیرد . لازم نیست که مکانیزم چند گانه ها را شناسایى کنیم . لازم نیست سرعت هاى امواج اولیه وچند گانه ها را بدانیم . قادر به تضعیف حیطه وسیعى از چندگانه ها با برونراند هاى مختلف مى باشد . با هرگونه هندسه برداشت غیر یکنواخت قابل تطبیق است.
معایب تبدیل رادون :
زمان محاسبه بسیار بیشتر از تکنیکهاى دیگر مى باشد . چند گانه ها باید داراى برونراند کافى باشند . براى تضعیف چند گانه ها بر روى داده هاى میدان ابوذر بجاى استفاده از فیلترF – k ازتبدیل رادون استفاده شد.براى اینکه مدل سهمى تولید شده بخوبى با داده ها برازش شود در ابتدا قبل از این مرحله ، نوفه ها با استفاده از تبدیل رادون تضعیف گردید.پارامترهاى مورد استفاده در این پردازش بصورت زیر است :
میلى ثانیه ۲۰۰تا ۱۰۰- = برونراند براى مدل اولیه
میلى ثانیه ۲۰۰ تا ۵۰+ = برونراند براى چند گانه ها
براى اینکه مى دانستیم با وجود چند گانه، تحلیل سرعت خوبى صورت نگرفته است . وچون تجربه کافى در این مورد هنوز کسب نشده بود از کمترین برونراند ۵۰ میلى ثانیه براى مدل چند گانه ها استفاده شد . شکل ۲ یک CMP را قبل و بعد از اعمال تبدیل رادون براى تضعیف چند گانه ها نشان مى دهد، بعد ازاعمال تبدیل رادون مقطع تا حد زیادى از چند گانه ها پاک شده است)داده اولیه-پایین،چندگانه هاى جدا شده-بالا، خروجى بدون چند گانه-وسط) .
خلاصه توضیحات :
Abstract
There are some important aspects of a processing sequence tailored for AVO analysis.
The relative amplitudes of the seismic data must be preserved throughout the analysis so as recognize amplitude variation with offset. This requirement often leads to an application of a parsimonious sequence of signal processing to avoid distortion of amplitudes by undesirable effects of some processing algorithms like f-k and AGC. The processing sequence must retain the broadcast possible signal band in the data with a flat spectrum within the passband. The prestack signal processing that implies with the above requirement applied to the aboozar data in this study includes the following steps:
Geometry, Trace Editing, Geometrical Spreading and Absorbsion correction, Static Correction, Deconvolution and radon filter
حسین رزمى/