МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. К.И.САТПАЕВА

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. К.И.САТПАЕВА
Геологоразведочный институт им. К.Турысова
Кафедра геофизики
Утверждаю
Директор ГиНГД
___________Бесимбаев Е.Т.
«____» ___________2015 г.
Программа курса (SYLLABUS)
по дисциплине
КОМПЬЮТЕРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ В ГЕОФИЗИКЕ
Специальность 050706 «Геология и разведка
месторождений полезных ископаемых»
Форма обучения дневная
Всего 3 кредита
Курс 4
Семестр 7
Лекций 30 часов
Лабораторных занятий 15 часов
СРС 45 часов
СРСП 45 часов
Всего аудиторных часов – 60
Всего внеаудиторных часов – 75
Трудоемкость 135 часов
Курсовая работа – 7 семестр
Алматы 2015
Учебно-методический комплекс для студентов специальности 050706 «Геология и
разведка месторождений полезных ископаемых»
Программу курса составил:
Бойко Леонид Иванович, преподаватель
Бижанова Гулнара Джумадиловна, преподаватель
Рассмотрена на заседании кафедры геофизики
«____» ____________ 2007 г.
Протокол № ____ от «____» ____________ 2007 г.
Зав. кафедрой ____________ А. Нурмагамбетов
Одобрена методическим советом института
«____» __________ 2007 г. Протокол № ____
Председатель
В.Н.Антоненко
Сведения о преподавателе:
Бойко Леонид Иванович, преподаватель кафедры геофизики, окончил КазПТИ им.
В.И.Ленина в 1971 году, работал на Головном вычислительном центре Министерства
Геологии РК до 1995 года начальником отряда прямых поисков нефти и газа. В КазНТУ
работает с 2004 года, читает лекции и ведет лабораторные занятия по дисциплине «Техника
и Компьютерная обработка геофизических данных» 3 года, готовит учебные пособия,
лабораторные работы и методическое указание по указанной дисциплине.
Офис: кафедра геофизики
Адрес: 480013, г. Алматы, ул. Сатпаева 22
Телефон: 2-92-79-05
E-mail: Бойко@mail.ru
2
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА (SYLLABUS)
1
1.1 Цель преподавания дисциплины
Целью преподавания дисциплины «Компьютерная технология в геофизике» является
изучение графа обработки полевых сейсмических данных МОГТ и обрабатывающей системы
FOCUS на персональном компьютере.
1.2 Задача изучения дисциплины
Программой предусматривается привить студентам необходимые знания о методике
графа обработки сейсмических данных в системе FOCUS на компьютере и теоретических
основах обработки материалов по стандартному графу.
Усвоение правил и приемов обработки должно приучить студента к самостоятельной
обработке сейсмического материала на компьютере и навыков в его интерпретации.
1.3 Пререквизиты: «Высшая математика», «Физика», «Информатика», «Инструкция
по обработке материалов в обрабатывающем комплексе FOCUS».
1.4 Постреквизиты: «Сейсморазведка», «Обработка сейсмических материалов на
компьютере», «Графы обработки сейсмических материалов».
СИСТЕМА ОЦЕНКИ ЗНАНИЙ
2
2.1 Контроль и оценка знаний
Таблица 1
Распределение рейтинговых баллов по видам контроля
Вид итогового контроля
Виды контроля
Итоговый контроль
Рубежный контроль
Текущий контроль
Курсовая работа
Баллы
40
20
40
Таблица 2
Календарный график сдачи всех видов контроля
Недели
1
2
3
4
5
Виды
контроля Л1 Л2 Л3 Л4 ТК
Балл
2
2
2
2
4
6
КР
4
7
8
9
РК Л5 Л6
10
2
2
10
11
12
13
14
15
Л7
Л8
КР
СР
РК
CP
2
4
4
10
5
5
Виды контроля: Л – лабораторная работа, СР – семестровая работа, ТК – текущий контроль,
КР –контрольная работа, РК – рубежный контроль.
Студент допускается к сдаче итогового контроля при наличии суммарного
рейтингового балла  30. Итоговый контроль считается сданным в случае набора  20.
Итоговая оценка по дисциплине определяется по шкале (таблица 3).
3
Таблица 3
Оценка знаний студента
Оценка
Отлично
Хорошо
Удовлетворительно
Неудовлетворительно
Буквенный
эквивалент
А
АВ+
В
ВС+
С
СD+
D
F
3
В процентах
В баллах
95-100
90-94
85-89
80-84
75-79
70-74
65-69
60-64
55-59
50-54
0-49
4
3,67
3,33
3,0
2,67
2,33
2,0
1,67
1,33
1,0
0
Содержание дисциплины
Таблица 4
3.1 Распределение часов по видам занятий
Количество академических часов
Лекции Лабораторные СРСП СРС
2
1
3
3
2
1
3
3
Наименование темы
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Комплексы и графы обработки
Служебные программы, организация
данных
Структура пакета программ
Редактирование сейсмических записей
Регулировка амплитуд
Ввод статических поправок
Коррекция статических поправок
Кинематические поправки
Коррекция кинематики
Фильтрация временных разрезов
Деконволюция сигналов
Фильтрация в fk-области
Системы наблюдений МОВ
Миграция
Физические свойства нефти и газа
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
30
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
15
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
45
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
45
3.2 Наименование лекций и их содержание
1.
Комплексы и графы обработки. Графы обработки подразделяются на стандартные и
нестандартные. Структура графа обработки зависит от сложности района
исследований, наличие разломов или соляных куполов осложненных кепроком и
качества полученного материала в поле.
4
Служебные программы, организация данных, параметры обработки, язык
управления заданиями. К служебным программам относятся программы не
участвующие в графе обработки, а призваны служить промежуточную роль в
обработке, хотя без них обойтись никак нельзя. К таким программам относится:
программа изменения дискретизации материала, изменения форматов записи или
редактирования этикеток трассы и т.п..
3. Структура пакета программ. Так как обрабатывающая станция FOCUS является
комплексом программ переменной структуры и позволяющей работать в
интерактивном режиме, в ней можно менять местами программы в графе обработки
в зависимости от качества и сложности геологического строения исследуемой
площади исследований.
4. Редактирование сейсмических записей. Для того, чтобы в обработку не попали
сейсмические трассы с искаженным сигналом или неработающие или подвергшиеся
электрическим влияниям и наводкам от самой косы или высоковольтных линий,
такие записи необходимо обнулить.
5. Регулировка амплитуд. Процедура регулировки необходима для того, чтобы разрез
по интенсивности записи был более или менее ровным. Для этой цели применяют
различные виды регулировки амплитуд (АРУ, ПРУ, смешение и т.п.).
6. Ввод статических поправок. Статические поправки состоят из поправок за рельеф и
поправок за зону малых скоростей. Расчет этих поправок позволяет исключить
влияние на сейсмическую запись их искажающее действие.
7. Коррекция статических поправок. Коррекция статических поправок может вестись
по сейсмограммам ОПП, ОПВ или РУТ (равноудаленные точки). Рассчитав
отклонение по этим сейсмограммам при помощи ФВК (функции взаимной
корреляции) можно получить корректирующие статические поправки, которые
позволяют получить временной разрез наиболее отвечающий геологическому
строению объекта исследования.
8. Кинематические поправки. Кинематические поправки можно получить из скважины
пробуренной на площади исследований или рассчитав спектр скоростей по
сейсмограмме выбрать априорную кривую скоростей для данного отрезка
временного разреза.
9. Коррекция кинематических поправок. Коррекция кинематических поправок
необходима для наилучшего спрямления годографов временного разреза к линии to
по вееру скоростных кривых из которых на определенном времени выбирается
отражающий горизонт наиболее отвечающий строению данного участка профиля.
10. Фильтрация временных разрезов. В обработке сейсмических материалов имеется
большое количество алгоритмов и программ фильтрации временных разрезов.
Высокочастотная, низкочастотная, режекторная, линейная, переменная по времени и
множество других. Выбор применяемой программы фильтрации зависит от
обработчика сейсмического материала и от правильного выбора места в графе
обработке.
11. Деконволюция временного разреза. Деконволюция или обратная фильтрация разреза
применяется для разрешенности сейсмической записи, повышения частотного
состава записи. Главным в деконволюции является выбор нуль-фазового обычно
сигнала с которым производится свертка всей сейсмической записи.
12. Фильтрация временных разрезов в fk-области. Сигналы наклонные в плоскости (tx)
могут быть разделены в плоскости (fk) по величинам наклона. Это позволяет
устранить из данных некоторые типы ненужной энергии. В частности это
когерентные линейные помехи в форме поверхностной волны, начальные волны,
энергия рассеяния в боковом направлении скрывающая истинные отражения,
которые могут присутствовать в данных. Обычно эти типы помех и кратные волны
2.
5
изолированы от энергии полезных волн в пространстве (fk), поэтому их можно
удалить.
13. Системы наблюдений МОВ. Системы наблюдений МОВ отличаются разнообразием,
которое зависит от сложности исследуемой площади, ее геологического строения,
углов наклона границ и глубины искомого объекта. Все эти факторы влияют на
выбор системы наблюдения, параметров расположения сейсмоприемников на косе,
расстояние между ними, кратностью ОГТ и т.п..
14. Миграция. Миграция перемещает наклонные отражающие поверхности (ОП) в их
истинное положение и сжимает дифрагированные волны, тем самым подчеркивая
такие элементы разреза как плотность разломов.
15. Физические свойства нефти, газа и нефтегазоносных пород. Зная физические
свойства нефти, газа и нефтегазоносных пород можно создать математические
инструменты, которые имеют отклик в сейсмической записи именно на эти свойства.
А имея математический аппарат для решения задач прямых поисков нефти и газа
легко найти аномалии типа «залежь» на временных разрезах, где присутствует нефть
и газ.
3.3 Наименование и содержание лабораторных занятий
Лабораторная работа №1. Описание обрабатывающей системы FOCUS. Состав
математического обеспечения, название обрабатывающих программ, язык управления
заданием и порядок обработки сейсмической информации.
Лабораторная работа №2. Создание набора данных. Ввод/вывод в систему
FOCUSсейсмической информации и их сортировка по типам задач.
Лабораторная работа №3. Прослеживание первых вступлений и расчет априорных
статических поправок. Выбор линии приведения, обработка данных зоны малых скоростей,
определение мощности пластов в верхней части разреза, расчет априорных статических
поправок за рельеф и зону малых скоростей и расчет статических поправок.
Лабораторная работа №4. Анализ скоростей. Выбор участков временного разреза для
процедуры анализа скоростных характеристик разреза и ввод поправок для получения
априорного временного разреза.
Лабораторная работа №5. Создание цикла обработки. Комплекс процедур FOCUS
является обрабатывающей системой переменной структуры, поэтому программы обработки в
графе обработки могут менять свое местоположение по выбору пользователя, но в
определенном порядке.
Лабораторная работа №6. Деконволюция временного разреза. Деконволюция или
обратная фильтрация разреза применяется для разрешенности временного разреза и
повышения частотного состава сейсмической записи, поэтому здесь главным является выбор
нуль-фазового сигнала свертки.
Лабораторная работа №7. Применение линейного фильтра. Линейные фильтры,
которые применяются в сейсморазведке бывают высокочастотные, низкочастотные и
режекторные. Высокочастотные фильтры подавляют низкую составляющую спектра,
низкочастотные – высокочастотную составляющую спектра, а режекторные фильтры
позволяют убрать из записи электрические помехи в 50 Гц.
Лабораторная работа №8. Миграция. Большое количество алгоритмов миграции как
2D и 3D, позволяют обработчику выбрать наилучшую миграцию для площади исследовний,
так как некоторые процедуры миграции имеют пределы на угол наклона границы раздела
двух сред.
3.4 План занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством
преподавателя (СРСП)
6
1. Устройство сейсмоприемников.
2. Определение параметров расстановки сейсмоприемников.
3. Сейсморазведка МОГТ.
4. Расчет априорных статических поправок.
5. Коррекция статических поправок.
6. Введение априорных скоростей.
7. Коррекция кинематических поправок.
8. Получение априорного временного разреза.
9. Визуализация временных разрезов.
10. Фильтрация в fk-области.
11. Деконволюция сейсмических сигналов.
12. Получение окончательного временного разреза.
13. Вывод временного разреза на плоттере.
14. Миграция временных разрезов.
15. Пересчет временного разреза в глубинный разрез.
3.5 План занятий самостоятельной работы студентов СРС – 45 часов
1. Системы наблюдений МОГТ.
2. Сейсмоприемники.
3. Сейсмическая коса.
4. Малогабаритная сейсмостанция.
5. Начало работы с комплексом FOCUS.
6. Задание геометрии расстановки.
7. Расчет априорных статических поправок.
8. Расчет параметров полосовой фильтрации.
9. Расчет параметров расстановки.
10. Расчет кратности ОГТ.
11. Мьютинг.
12. Форматы сейсмической записи.
13. Демультиплексация.
14. Деконволюция.
15. Эляйсинг.
Таблица 5
График проведения работы
№
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Дата
Время
Наименование темы
Комплексы и графы обработки.
Служебные программы, организация данных,
параметры обработки, язык управления.
Структура пакета программ.
Редактирование сейсмических записей.
Регулировка амплитуд.
Ввод статических поправок.
Коррекция статических поправок.
Кинематические поправки.
Коррекция кинематики.
Фильтрация.
Деконволюция сигналов.
Фильтрация в f-k области.
7
Системы наблюдений МОВ.
Миграция.
Физические свойства нефти, газа и нефтегазоносных
пород.
13
14
15
Курсовой проект
3.6 Обработка и интерпретация материалов на компьютере.
- Обработка сейсмических данных
- Основные этапы обработки
- Задание априорного скоростного закона
- Скоростной анализ
- Статические поправки
- Получение временного разреза
- Деконволюция
- Миграция
3.7 Список литературы
Основная литература
1.
2.
3.
4.
Гурвич В.И. Сейсморазведка. М., «Недра», 1983.
Кунин Н.Я. Выделение неантиклинальных структур. М., «Недра», 1979.
Применение цифровой обработки сигналов. М., «Недра», 1980.
Современные методы обратной и корректирующей фильтрации сейсмических
записей. М., «Недра», 1985
Дополнительная литература
1. Миграционные преобразования в сейсморазведке. М., «Недра», 1986.
2. Рыбак Г.Б. Методы расчета синтетических сейсмограмм. М., «Недра», 1969.
8
СОДЕРЖАНИЕ
1.
2.
3.
4.
Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе.
Контроль и оценка знаний.
Содержание дисциплины.
Список литературы.
9