2
Оглавление
Введение................................................................ 3
1. Современное состояние «динамической» сейсморазведки и учет верхней части разреза при использовании динамических характеристик волн............................................................... 5
1.1.Динамика отраженных волн как важный элемент сейсмических исследований.................................................. 5
1.2.Способы учета искажающего влияния верхней части разреза на динамику отраженных волн..................................... 26
2. Развитие методов восстановления динамических характеристик волнового поля......................................................... 38
2.1 .Элементы теории обратной фильтрации............................. 38
2.2.Возможность коррекции динамических характеристик отраженных волн за верхнюю часть разреза .......................... 52
2.3.Использование интервальных спектральных характеристик для • прогноза изменчивости среды............................... 57
3. Результаты математического моделирования связи волновых характеристик с г еологической средой...................................... 59
3.1 Выбор способа моделирования сейсмических волновых полей 59
3.2.Коррекция динамики отраженных волн по данным моделирования 74
3.3.Результаты математического моделирования связи интервальных частотных характеристик с изменениями сейсмогеологического разреза............................................................ 90
4. Экспериментальные результаты исследований........................ 100
4.1.Методические результаты коррекции динамики отраженных волн за верхнюю часть разреза на реальных сейсмических материалах......................................................... 100
4.2.Новые возможности динамической интерпретации сейсмических материатов.................................................. 107
Заключение............................................................. 115
Список литерату ры..................................................... 117
з
Введение
В последние годы происходит бурное развитие новых направлений сейсморазведки, среди которых особую роль играют методы, основанные на изучении преимущественно не кинематических, а динамических характеристик отраженных волн. Эти новые подходы позволяют изучать литолого-формаци-онные характеристики разреза (особенности вещественного состава отложений, изменения их физических свойств) и прогнозировать локальные неоднородности, представляющие разведочный интерес. Однако в процессе распространения в земной толще сейсмические волны подвержены воздействию целою ряда факторов, которые приводят к искажению динамических характеристик. Одним из таких факторов является фильтрующее воздействие верхней части разреза. Под верхней частью сейсмогсологического разреза (ВЧР) понимают толщу, которая залегает между поверхностью земли и первой сильной отражающей і рани цей в коренных породах. Мощность верхней части разреза может изменяться в широких пределах (от первых метров до 1 км.). ВЧР характеризуется большой изменчивостью упругих свойств слагающих ее пород (в вертикальном и горизонтальном направлениях) и наличием резких границ раздела. Влияние ВЧР приводит к значительным искажениям амплитуды, формы и частотного состава сейсмических колебаний, что нежелательно для решения многих задач динамической интерпретации, и поэтому требует коррекции сейсмозаписей за верхнюю часть разреза
Однако, если влияние ВЧР на кинематические характеристики устраняется с помощью введения статических поправок, то проблема учета воздействия ВЧР на динамику отраженных волн до конца не решена. В свете современною всплеска интереса к изучению динамических параметров волн, их активною использования для прогнозирования вещественного состава отложений, для поисков неструктурных объектов и прогноза нефтегазоносности, задача устра-
11
Основоположником динамического направления в сейсморазведке является Г.А. Гамбурцев [18, 19, 70, 77J, под руководством которого в Институте физики Земли АН СССР еще в 1943-1944 гг. были начаты экспериментальные исследования динамических характеристик волн в реальных средах. Вначале эти исследования проводились попутно е работами по созданию новых методов сейсморазведки - корреляционного метода преломленных волн, методов высокочастотной и низкочастотной сейсмики. При этих работах была показана перспективность использования динамических параметров волн для усовершенствования сейсмических методов разведки. Особенно большую роль в выяснении возможностей использования динамических характериегик волн при интерпретации сыграли работы по созданию метода высокочастотной сейсмики, проводившиеся в Институте физики Земли АН СССР с 1946 г. Начиная с 1955 г. в отделе сейсмических методов разведки Института были поставлены специальные полевые экспериментальные исследования по изучению динамических характеристик волн различных классов в различных реальных средах.
С конца сороковых годов экспериментальным изучением динамики волн в реальных средах занимаются также в ряде других организаций попутно с решением различных методических и разведочных задач. Вслед за полевыми исследованиями усиленно развивается теоретическое [13, 14, 16, 65 ] и модельное [2, 4, 6, 66 и др.] изучение динамики сейсмических воли. Однако изучение динамики волн носило, в основном, академический характер ( Берзон И.С., Иет-рашень Г.И и др.)
Развитие изучения динамики получило новый сильный импульс с внедрением цифровой обработки сейсмозаписей в конце 60-х, начале 70-х годов. За рубежом появилась масса публикаций, показывающих новые практические возможности динамического подхода (“яркое пятно” и т.п.), на основе которого стали развиваться целые направления (прямой прогноз, ИГР, сейсмостратшра-фия и т.п.), в целом объединяемых понятием динамическая интерпретация [1, 22, 23, 26,57, 58,60, 61,68, 69, 76, 84. 85, 86, 89,95, 98, 108).
12
Методика прямых поисков нефти и газа базируется на представлениях о том. что залежь углеводородов вызывает изменение физических свойств содержащих ее коллекторов (скорости сейсмических волн, их поглощения и др.), а вертикальная миграция газов приводит к изменению физических свойств мощных толщ вышележащих пород [12]. При благоприятных сейсмогеологиче-ских условиях контуры нефтегазовых залежей на динамических временных сейсмических разрезах как бы обрисовываются областями повышенных значений амплитуд отраженных волн, тогда как сама залежь расположена в области низких их значений. Область, оконтуренная на сейсмическом разрезе высокими значениями амплитуд отраженных волн, называется «ярким пятном». Прогнозирование нефтегазоносности по «ярким пятнам» называется методикой «яркого пятна». Причина формирования «яркого пятна» на динамическом сейсмическом разрезе связана с возрастанием но абсолютной величине коэффициента отражения от поверхности, приуроченной к кровле коллектора при замещении в нем воды нефтью или газом. В результате происходит увеличение амплитуд волн, отраженных от кровли коллектора, и повышенное их поглощение при распространении через нефтегазовую залежь.
Друтое направление прогнозирования нефтегазоносности основано на изучении параметров, характеризующих поглощение сейсмических колебаний. Способы определения поглощения сейсмических волн условно можно разделить на две группы:
1. Изучение поглощения по характеристикам отдельных сейсмических волн: измеряют видимые амплитуды или частоты отраженных или проходящих волн (дифференциальные способы). Преимуществом дифференциальных способов определения поглощения является их относительная простота. Недостаток их - сравнительно большие погрешности в значениях определяемого параметра, которые обусловлены тем, что реальные среды, как правило, тонкослоистые, вследствие чего регистрируемые волны имеют интерференционный характер.
- Київ+380960830922