Вездесущность окружающая шумовое поле делает этот метод хорошо подходящим для мониторинга замедленных съемок подземных изменений под вулканами, вдоль активных сейсмических разломов, в залежах углеводородов, а также в близости участков геотермальной стимуляции.
Первое успешное применение начинается на солнце, томография окружающего шума стала стандартным инструментом для отображения структуры Земли в локальном, региональном и глобальном масштабах. Вездесущность окружающая шумовое поле делает этот метод хорошо подходящим для мониторинга замедленных съемок подземных изменений под вулканами, вдоль активных сейсмических разломов, в залежах углеводородов, а также в близости участков геотермальной стимуляции.
Большинство томографий окружающего фона опираются на функции Грина между станциями по кросс - корреляции записанного гула на двух станциях. Теоретические требования к функции Грина поиск включает однородное распределение некоррелированных источники noise, выравнивание поля окружающего noise и отсутствие затухания. Затухание может быть включено, когда азимутально распределенные ключи шума присутствуют, их результат оспаривается по аналитической работе Цай. На Земле созданы условия для идеального поиска функций Грина не удовлетворены.
Распространение шумовых волн по поверхности Земли
Земля обладает пространственно - переменными рассеивающими свойствами и локально сильное затухание, особенно в приповерхностной зоне, который предотвращает равномерное распределение в широком диапазоне масштабов. Кроме того, noise образования на любой частоте гетерогенно распределены и нестационарны. Вредные эффекты при поиске функций Грина включают неверное время прохождения и амплитуды и появление ложных прибытий, которые в значительной степени исключают использование поверхностных волн шумовых корреляциях. В некоторой степени, зеленые функция поиска может быть улучшена путем обработки, но процедуры носят субъективный характер и приводят к едва предсказуемому влиянию на чувствительность шумовых корреляций с земной структурой.
Мотивация: ограничения, вызванные разнородным, нестационарные основы звука, хотя ошибки времени прохождения вызваны неоднородностью гула.
Источники часто достаточно малы для не зависящей от времени томографии, нестационарность источника звука может переводить в ложные покадровые изменения структуры недр.
Действительно, представляет пример, где 5 Гц волны Scholte претерпевают 2%-ое изменение фазовой скорости поперечной волны в четырех часы, не связанные с деятельностью по недропользованию, но вместо этого связанные к проходящему шторму.
Чем опасно многократное рассеивание?
Чтобы уменьшить такие артефакты, обычно используются два разных подхода затем: либо код корреляций используется под предположение о том, что многократное рассеяние уменьшает влияние направления источника noise или интервал усреднения шумовых корреляций увеличивается, пока колебания источника звука не станут средними. Потенциально восстановить поверхностные и объемные волны. Хотя волны коды были использованы успешно в мониторинге, их использование часто лишнее. Либо из-за отсутствия достаточно сильных рассеивателей или из-за ослабления может помешать их четкому наблюдению. Этот аспект особенно важен в приповерхностных приложениях, в которых Q может быть в порядке 10, таким образом предотвращая появление хвоста. В контексте углеводородных и геотермальных коллекторов необходимое временное разрешение диктуется временными рамками, в течение которых серьезные инциденты могут развиваться, то есть несколько часов или дней. Конкретные применения включает обнаружение - и предпочтительно предотвращение вне зоны инъекции, мониторинг отстой и шламовые инжекторы, наблюдение за участками улавливания углерода и оптимизация будущего производства цели путем подтверждения изменений в давлении и производительности профиля истории, когда текущие скважины проходят закрытые и когда новые производители и инжекторы выведены в онлайн.
Потому что степень, в которой связанные с образованием ограничения практически будет зависеть от приложения. Мы рассматриваем конкретный случай мониторинга закачки сейсмических отходов Statoil (SWIM) массив, расположенный над полем Oseberg от норвежского побережье, и мы стремимся ответить на следующие вопросы:
- В пределах полосы частот 0,55–1,55 Гц распределите ключа шума остаются неизменными в ежедневных масштабах - с точки зрения азимута охват, сила и частота?
- Если нет, сколько можно образования шума колеблются изо дня в день?
- Какие ошибки во время путешествия мы совершаем, когда мы ошибочно предполагаем, что корреляции равны Функции Грина?
- Какова потенциальная величина изображаемого изменения в кажущейся структуре скорости изо дня в день в зависимости от времени источники шума?
- Являются ли эти артефакты достаточно значительными как замаскировать истинные вариации недр?
- Если они есть, то как мы удаляем их и далее максимально увеличиваем наше временное разрешение?
Контур
Эта статья является первым приложением реальных данных теорий. Они организованы следующим образом: во-первых мы вычисляем ежедневные стеки шумовых корреляций. Используя измерения корреляционной асимметрии инвертируем для спектральной плотности мощности распределение образований гула на ежедневной основе. С этим реалистичным из картины источников помех и их временной изменчивости мы выполняем серию синтетических инверсий для 2D скоростной структуры: как искусственная данные, мы используем корреляционные функции, рассчитанные для однородной модели земли и гетерогенное распределение основ гула в конкретный день. Для расчета синтетических данных мы используем ту же однородную модель земли и распределение однородного источника шума. Хотя модель земли используется для вычисления, искусственные и синтетические данные идентичны, различные распределения ключа шума вызывают частые различия по времени в пути.
Волновое уравнение
Инверсия времени прохождения позволяет нам перевести это время прохождения. Различия в двумерных картах кажущейся скорости. Временная изменчивость из этих карт дает меру видимых недр изменения, вызванные нестационарностью гетерогенного шума. Исходное распространение. Наконец, вместо слепого выполнения формы волны инверсию со смещенными временами прохождения, мы формулируем, как удалить ошибки. Чтобы звук не влиял на наши скорости в источнике нестационарности. Предпочтительно это делается в облачном пространстве данных перед исследованием томографии.