Математическое моделирование в сейсморазведке

это понятие обозначает наименьшие элементы (X, t), которые сохраняют физико-геологический смысл. Конкретно: сегменты, выделяемые на сопоставляемых временных разрезах, ограничиваются по оси t интервалом с одним или двумя опорными отражениями или таким интервалом между опорными отражениями, который может представлять самостоятельный интерес для моделирования, по оси Х участком, который характеризуется примерно одинаковым характером записи и в определенной степени соответствует понятию сейсмофации, принятому в сейсмостратиграфии. Необходимо также отметить, что процедура сегментации, являясь неформальной в принципе, выполняется интерпретатором, а те соображения, которыми он руководствуется при выделении сегментов, создают для каждого из них свой контекст при сопоставлении реального и синтетического разрезов. Наиболее естественной и наглядной являлась бы оценка, характеризующая в целом сходство соответствующих друг другу (т. е. имеющих один и тот же физико-геологический смысл) сегментов реального и синтетического разрезов. Однако для упрощения будем сопоставлять только участки трасс, входящих в указанные сегменты. Это позволяет свести двумерную (по Х и t) задачу оценки сходства к совокупности одномерных (только по t) задач. По существу предполагается при этом, что волновое поле квазистационарно по X-координате. Переходя непосредственно к численному оцениванию сходства трасс РВР и СВР, прежде всего, выделим две группы таких оценок: 1) интегральные оценки, характеризующие общий вид сравниваемых объектов; 2) дифференциальные, характеризующие отдельные их элементы. При оценивании сходства по интегральным критериям основной операцией является интегрирование с использованием полной информации об объектах, а по дифференциальным критериям дифференцирование, которое применяется как к объектам в целом, так и к их частям. Конкретные виды критериев сходства трасс СВР и РВР рассматриваются ниже. Отметим лишь одно, важное в методическом аспекте обстоятельство. Достаточно высокий уровень глобальных оценок сходства, построенных по интегральным и дифференциальным критериям, играет роль соответственно необходимого и достаточного условия достижения цели интерпретации. Это значит, что в процессе интерпретации при оценивании сходства с необходимостью нужно переходить от интегральных критериев к дифференциальным. Фактически это соответствует наращиванию степени детальности рассмотрения сравниваемых разрезов. Так, при решении стратиграфических задач, вызывающих повышенный интерес в связи с проблемой прогнозирования геологического разреза, очевидно, нельзя заканчивать процесс интерпретации по достижению высокой степени сходства по интегральным критериям, поскольку геологическая сущность таких задач часто выражается в столь незначительных вариациях сейсмогеологической модели и соответствующего ей СВР, чувствительностью к которым обладают лишь дифференциальные критерии. Подобного рода чувствительность достигается усложнением процедуры оценивания сходства или построением этой процедуры на итеративно-диалоговых принципах, чем обеспечивается соответствие оценки сходства визуальным и геолого-геофизическим представлениям интерпретатора. Из рис. 7, а видно, что применение интегральных критериев требует осторожности, поскольку здесь при очевидном отсутствии визуального сходства значение интегральной оценки довольно высоко (0,84). Рис. 7, б и в демонстрируют слабую чувствительность интегрального критерия к малоамплитудным (локальным) особенностям записи: если учесть форму последнего полупериода записи, трассы на рис. 7, 6 визуально более похожи между собой, чем трассы на рис. 7, в. Однако значения сходства по НФВК противоречат этому суждению. Рис. 7, г, д и е иллюстрируют тот факт, что числовые значения интегральных и дифференциальных оценок могут отличаться весьма существенно. Кроме принципиальной разницы в подходах к оцениванию сходства, это объясняется еще и тем, что при вычислении дифференциальных оценок учитывается качественная информация от геофизика-интерпретатора. Так, выполнив стратиграфическую привязку отражений, он может выделить отражения, являющиеся целевыми в решаемой им геологической задаче, и задать их как наиболее важные при оценивании сходства. Главной методической целью получения оценок сходства является выделение на каждом шаге итеративного процесса интерпретации тех трасс СВР и РВР, сходство между которыми ниже принятого на данном шаге порога. Наличие протяженных участков СВР, характеризующихся пониженными значениями оценок сходства, указывает на необходимость коррекции соответствующего фрагмента сейсмогеологической модели (иногда вплоть до перехода к другой гипотезе о строении геологического разреза). Раздел 3.5. Целенаправленная коррекция параметров тонкослоистых моделей Как и ранее, будем ориентироваться на класс комбинированных моделей геологических сред, введенный в гл. 2. Напомним, что такие модели состоят из собственно моделируемого интервала, представленного совокупностью тонких слоев, и толстослоистой покрывающей части. В число корректируемых параметров включаются скорости, плотности и мощности тонких слоев, а также параметры импульса, моделирующего сейсмический сигнал. Из методических соображений разделим процесс оптимизации целевой функции, связывающей оценки сходства с параметрами сейсмомоделирования, на два этапа: 1) предварительная коррекция, выполняемая в диалоговом режиме, когда в процессе коррекции предполагается постоянное и непосредственное участие геофизика-интерпретатора; 2) уточнение параметров моделей в автоматическом режиме путем оптимизации некоторого функционала, описывающего сходство трасс реального и синтетического временных разрезов. § 3.5.1. Предварительная коррекция

На этапе предварительной коррекции осуществляется сравнительно грубый подбор параметров модели в диалоговом режиме. Наличие данного этапа позволяет не вводить каких-либо ограничений на величину отклонения параметров модели нулевого приближения от искомого решения. Но вместе с тем если при первой оценке сходства (визуальной или по НФВК) синтетического и реального временных разрезов обнаруживается явное их несходство, то ставится вопрос об изменении модели в целом или о переходе к другой гипотезе о геологическом строении разреза. Методической основой предварительной коррекции являются следующие положения: 1) при коррекции используются данные о сравнительной чувствительности динамических характеристик записи к изменению параметров тонкослоистой модели, полученные с помощью метода статистических испытаний; 2) в целях ограничения области поиска глобального экстремума из первого этапа исключается и переносится на второй этап коррекция двух параметров исходного импульса (р, ) и в некоторых случаях коррекция толщин слоев; 3) для коррекции систематического отклонения толщин или скоростей в слоях, выражающегося в растяжении или сжатии трасс синтетического разреза, применяются формулы, которые учитывают значения первоначальной скорости и толщины слоя; 4) на каждом шаге