Рассматриваются вопросы теории сигналов, связанные с цифровой реализацией фильтров, применяемых в сейсморазведке. Приведены решения сравнительно сложных задач — кодирования сигналов, синтеза оптимальных (в том числе — обратных) фильтров, выполнения фильтрации. Пособие предназначено для студентов-геофизиков, специализирующихся по полевой геофизике и сейсморазведке.

Рассматриваются широко применяемые при поисках и разведке углеводородов и, особенно, газовых залежей в молодых терригенных породах, методы, основанные на изучении аномального поведения сейсмических амплитуд отраженных волн – методика «яркого пятна» и анализ зависимости амплитуд от удаления (AVO).

Пособие предназначено для студентов геологических факультетов и магистрантов нефтегазовых вузов, а также слушателей учебных центров повышения квалификации при этих вузах. Оно может быть полезным для студентов, специализирующихся в области разработки месторождений, а также инженеров – геофизиков, геологов, разработчиков газовых месторождений, интересующихся обработкой и интерпретацией данных сейсморазведки

Вторая часть руководства состоит из двух разделов. Основной целью первого раздела является обучение начинающего оператора навыка работы с сейсмостанцией. Раздел содержит краткие инструкции по основным операциям, выполняемым на станции, и описание работы различных устройств аппаратуры. При изучении текста раздела следует обратить самое серьезное внимание на предупреждения и запреты, призванные защитить станцию от невнимательного оператора.

Настоящее руководство преследует цель помочь студентам специализации "Структурная (полевая) геофизика" в расчете систем наблюдений методом общей глубинной точки (МОГТ).  Задача подобного рода встает перед студентами при курсовом и дипломном проектировании, а также на практических занятиях по курсу "Сейсмическая разведка"* Кроме собственно руководства по проектированию, в методические указания включены основные сведения о методе ОГТ, а также о кратных волнах - основных помехах» для подавления которых и предназначен метод общей глубинной точки

Многие вопросы теории и практики сейсморазведки основаны на теории преобразования Фурье и связанных с ним преобразований. Среди многочисленных достоинств этих преобразований важным их преимуществом является возможность аналитического исследования с применением разрывных функций, к которым не применимы методы классического математического анализа. В отличие от «регулярных» (непрерывных и дифференцируемых) функций, разрывные функции часто называют «сингулярными». Сингулярные функции оказываются очень полезными при описании процессов передачи и преобразования сейсмических сигналов и поэтому находят широкое применение во многих теоретических разделах сейсморазведки.

Преобразование Фурье, основные свойства которого изложены в I части настоящего учебного пособия [30], является наиболее распространенным в технических приложениях функциональным преобразованием и служит математическим аппаратом для описания основных аппаратурных и методических вопросов в сейсморазведке. Физическая наглядность и сравнительная простота преобразования Фурье обусловили его широкое применение. Однако во многих областях техники, связанных с передачей и обработкой сигналов, получили распространение и другие интегральные преобразования: Лапласа, Ханкеля, Меллина, Френеля, Гильберта и другие. На преобразовании Лапласа базируется операционное исчисление — наиболее распространенный математический аппарат при описании переходных процессов в линейных системах передачи сигналов. Преобразования Ханкеля и Френеля используют при описании волновых процессов, в частности, оптических способов обработки информации в технической оптике; преобразование Гильберта — в специальных вопросах теории электрических, оптических и других систем передачи информации. Преобразование Меллина, тесно связанное с преобразованиями Лапласа и Фурье, находит применение в теории интегральных преобразований, а один его вариант служит основой для так называемого „Z" - преобразования, которое широко используется при цифровой обработке дискретной информации.

Все отмеченные вопросы имеют большое значение в теории и практике сейсморазведки.

Преобразование Лапласа широко освещено в литературе в связи с операционным исчислением и применением его в теории линейных систем [1, 3, 4, 6, 9, 11, 12, 28].

Краткие сведения о других преобразованиях довольно слабо отражены в различных монографиях и справочниках [6, 8, 11, 15, 16, 19, 20, 21, 23, 29].

II часть данного учебного пособия по спектральным представлениям в сейсморазведке дает краткое описание интегральных преобразований Лапласа, Ханкеля, Меллина, Френеля, Гильберта. Преобразования объединены общим названием „Преобразования типа Фурье". Различные определения этого термина, представленные в литературе [19, 20, 21, 23], не позволяют с достаточной определенностью отнести перечисленные выше преобразования к „типу Фурье", однако именно этот термин, нашедший распространение в литературе, употребляется в настоящем пособии.

Спектральные представления, основанные на преобразован ии Фурье, получили в настоящее время широкое применение во всех областях науки и техники, занимающихся пересчетом и преобразованием информации. Особенно плодотвор-ным оказалось применение спектральных представлений в вопросах, связанных с преобразованием сигналов линейными схемами обработки и передачи. Понятие о спектре сигнала частотной характеристике линейной системы позволило весьма просто и наглядно описать процесс прохождения сигнала через линейную систему. <...>

В последние годы существенно усложнились условия поисков и освоения новых залежей нефти и газа. Это связано с влиянием следующих факторов:

• существенно возрастает роль неантиклинальных ловушек, для которых традиционные методы поисков и разведки мало эффективны,

• все чаще встречаются коллекторы сложных типов, для изучения которых не применимы традиционные методики интерпретации геолого-геофизических и др. данных,

• все чаще приходится иметь дело с нетрадиционными источниками углеводородов,

• среди осваиваемых запасов нефти и газа все большую роль начинают играть так называемые трудно извлекаемые запасы,

• в результате влияния первых двух факторов, а также некачественного вскрытия пластов в последние годы существенно снижаются дебиты нефти и газа,

• возрастает степень обводненности новых скважин,

• очень часто бурение скважин производится на буровых растворах низкого качества, в результате чего в прискважинной зоне снижаются фильтрационно-емкостные характеристики коллекторов, а часть из них становится неколлекторами.

Интерпретация материалов нефтегазовой сейсморазведки с применением стандартных автоматизированных систем обработки проводится обычно на основе пространственной слоисто-изотропной модели среды. Но сопоставление результатов интерпретации с данными поискового и разведочного бурения часто обнаруживает наличие систематических расхождений в результатах структурных построений, достигающих иногда нескольких десятков, а то и сотен метров. Это означает очевидно, что слоисто-изотропная модель неадекватна реальной среде и, следовательно, требуется выбор или построение иной модели, учитывающей сейсмологические особенности изучаемого разреза и с помощью которой можно было бы объяснить упомянутые систематические расхождения. Но более эффективный подход состоит в том, что уже на этапе проектирования полевых работ, а тем более в процессе интерпретации полевых данных, необходимо использовать более общие интерпретационные модели по сравнению с идеализированной слоисто-изотропной моделью. Именно такая тенденция превалирует в современной трехмерной сейсморазведке, с внедрением которой в практику геологоразведочных работ создались благоприятные условия для решения весьма широкого круга фундаментальных и прикладных задач, возникающих при поисках, объемном изучении и эксплуатации месторождений углеводородов. К числу таких задач относится построение, анализ и применение при интерпретации сейсмических данных особого класса пространственных скоростных и поглощающих моделей среды, которые в самом широком смысле принято называть анизотропными моделями. Необходимо подчеркнуть, что указанной задаче в последнее время уделяется все большее внимание как в России, так и за ее рубежами, и объясняется это двумя основными причинами.

Основные перспективы открытия крупных и средних по запасам месторождений нефти и газа в европейской части России связываются с глубокопогруженным подсолевым комплексом палеозойских отложений Прикаспийской впадины и прилегающих территорий. Одним из наиболее перспективных объектов для поиска скоплений УВ являются девонские отложения Бузулукской впадины. Эта территория относится к одному из старейших районов нефтегазодобычи, однако ранее перспективы его нефтегазоносности связывались преимущественно с надсолевым и верхней частью подсолевого комплекса, в то время как нижняя часть осадочного чехла не была опоискована в достаточной степени из-за отсутствия исходных прогнозных данных о строении и технологических сложностей. Проведенный автором анализ данных о глубокопогруженных горизонтах Бузулукской впадины, позволяет обосновать относительно высокие перспективы нефтегазоносности девонских отложений и выделить основные направления поисково-разведочных работ на нефть и газ в данном регионе.