Способ многоволновой сейсморазведки

РСКОМЪГ ДЕТЕЛЬСТВУ во ледовательскоинститута .Поволоцкий, ркевич свяДКИ7) Из ете относится к сейс дност я к сейсмичесяных и газовых и н скоро ст ексу волет бытьания стр рофилю дличия 7 уг очки 8-15 есторождении по к спольения со еологичес го разрезретенияпрогноэир повьппение э вания геоло нефтегаэоно Цель иэо фективностии еского раэ а не ности. На чертеж мают и региснтальных сейотраженные ески изо и лучева аже- схем е схемати аблюдений е обоэнач эбуждения изонт 3 систем ны пункты 2, опорный ейсмически остная нео а чертеж 1 н в ющий го 4, локлюу пике е ении нема еднос соотношеная ск ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Киевское геофизическое отделениУкраинского научно-иссго геологоразведочного(56) Патент США й 4008459,кл. С 01 7 1/00, 1977,Методические рекомендации по использованию поперечных и обменныхволн в комплексе сейсмораэведочныхисследований на нефть и гаэ, М,:ВНИИгеофиэика, 1982, с. 134.(54) СПОСОБ МНОГОВОЛНОВОИ СЕИСМОРАЗИзобретение относким методам поиска н ос типов, а также мо вано для прогнозиро еским методам поиска нефтяных и г зовых месторождений по комплексулн разных типов, а также может быть использовано для прогнозирования геологического разряда. Цель изобре-., тения - повышение эффективности прогноэирования геологического разреза, в частности его нефтегазоносности. Для этого возбуждают сейсмические волны источником волн продольного типа, а прием ведут с помощью горизонтальных сейсмоприемников, причем шаг между пунктами возбуждения и приема связан соотношением д х ах/(1+)где у=ч/ч,-отношение скоростей поперечных и продольных волн. При обработке удается выделить аномалии,занные с наличием углеводородов. разреза, графики зависимоч, от координаты хрслучая отсутствия 6еводородов, характерныена профиле 16 наблюденийеалиэуется следукщим обраэом.С помощью взрыва небольшого зарядав глубоких скважинах возбуждают продольные волны, прин рируют с помощью гориэ смоприемников обменные волны, причем расстоян тами возбуждения д х и выбирают в соответствии нием+у 45 где ч,ч - скорости поперечной ипродольной волн,Сейсмограммы ОГТ обменньм волнподвергают регулируемому направленному анализу, результатом которогоявляется график значений скорости оп 1 Отимального суммирования по профилюнаблюдений. С целью уменьшения влияния высокочастотных аномалий, вызванных случайными помехами, графикч,(х,) сглаживается с применениемэлементов статистической обработки.Оставшиеся плавные низкочастотныеаномалии интерпретируются как аномалии типа краевого эффекта (ЛТКЭ) итипа ореола рассеяния (АТОР) углеводородов (УВ) на обменных воганах.20Одним из поисковых признаков УВявляются аномалии в параметрах волн,обусловленные локальным нефтегазонасыщением пластов. Однако даже примощности коллекторов в 50-100 м такие аномалии практически не ощутимы идля средних скоросте они не превышают 0,5-1,07 Вместе с тем слабоегаз насьпцение среды (до 107) может30вызвать большее затухание волн, чемсама залежь с насьпцением 80-1007,В связи с этим представляет интересвозможное существование ореолов рассеяния УВ над их местороцдением.В результате выполненной специальной обработки материалов по МОГТустановлено, что месторождениям УВвсегда соответствуют отрицательные(АТОР) и знакопеременные (АТКЭ).различной сложности аномалии в эффективных скоростях продольных волн от2 до 10%. Знакопеременные аномалиив скоростях соответствуют отрицательным аномалиям в развернутых графиках амплитуд и частотПоказано,что в целом динамические параметрыволн подвержены искажениям средойв большей степени, чем кинематические, в связи с чем первые менее пригодны для прогнозирования, чем последние.В отдельных случаях аномалии вскоростях по различным горизонтамуменьшаются от залежи УВ к дневнойповерхности, Этот факт свидетельствует о присутствии ореола рассеянияУВ над их месторождением, Существование ореолов рассеяния подтверждено и скважинными наблюдениями. Таким образом, АТКЭ и АТОР и их распределение по разрезу может считаться поисковым критерием месторождений УВ.В то же время существует альтернатива - отражают ли аномалии эффективной скорости продольной волны присутствие УВ или вариации свойств горных пород. Этот вопрос решается с помощью применения комплекса продольных и поперечных волн, Возможность прогнозирования месторождений УВ основывается на отсутствии влияния флюидонасьпценности среды на характер распространения поперечных волн, в связи с чем при неизменной литологии поперечная волна не реагирует на газонасыщенность порового пространства, При этом на продольных волнах имеют место АТОР и АТКЭ.Сложности в реализации комплекса продольных и поперечных волн в целях прогнозирования месторождений УВ обусловлены необходимостью применения двух методов: ОГТ-РР и ОГГ-ЯЯ, а также небольшой глубинностью МОГТ-ЯЯ. В то же время имеется опыт регистрации обменных отраженных волн с больших глубин, и, если граница, на которой происходит смена поляризации обменной волны, залегает глубже локальной неоднородности, последняя пересекается как продольной, так и поперечной составляющими обменной волны. В этой ситуации обменная волна несет тот же набор информации об изучаемой скоростной неоднородности разреза, что и комплекс продольных и поперечных волн.Аномалии эффективной скорости обусловлены искажениями годографов при пересечении лучевой схемой скоростной неоднородности. Действительно, прохождение неоднородности сопровождается изменением времени пробега сейсмического луча за счет преломления и за счет отличия пластовых скоростей вне и в пределах неоднородности. Различие в пластовых скоростях может быть обусловлено как изменением литологии, так и флюидонасьпценностью порового пространства, т.е. присутствием УВ, и в последнем случае достигать величины порядка 207. Соответствующая лучу трасса сдвигается на величину временной задержки йд 1 (1/г - 1/ч),что приводит к существенным искажени 1518811словлена вариацией литологии, годограф ОГГ-РЯ исказится и ч Р начнетотувеличиваться до некоторого максимального значения ч , а затем 5 уменьшается до значения отт хоттс ) чотт( иоотт(хогтс ) чотфрИмеет место положительная часть АТКЭ-РЯ на правом краю неоднороднос" 10 ти (график 6), длина которой о+ Н-Ьйх х -х х отк 1 Огтс Огтп 5 1 с25 Р 5опт ( орто ) чфгт(хотт 1) чорт(хогтс) с гдеН-Ьх х +Хватто но Р Н 30 опр-.деляется из условия прохождениясамого дальнего Р-луча через правыйкрай неоднородности. Имеет место отрицательная часть АТКЭ-РЯ на правомкраю неоднородности, длина которой 35 о- Н-Ь х х Лткэ огт Э ото Р Длины левой и правой АТКЭ-РЯ равны, соответственно40 Н-Ьхдткэ хаткэ хдткэ (хр Х 5)Н-ЬЮехрз Н фи о- р Н-ЬЛткэ, ОтОЭ+ЙХО э (хр+Х 5 )Н-ЬхН с 45 но могут отличаться из-за различия глубин слева и справа. Длина всего участка аномального поведения чр:ОГтН-Ь Н-Ь дх х -х х -х +х -- +хО Оттс Огт 1 но НО Р Н 5 Н 50 и, если глубины слева и справа совпадают: Н-Ьдх "дх +хН Ро При неизменной литологии положи тельная часть АТКЭ-РЯ на правом краю отсутствует (график 7).Начиная с х х часть ближних Р-лучей не пересекает неоднородность. С увеличением х )х эффективная 20Огт Оттсскорость ч, начинает уменьшаться до некоторого минимального значения оч, а затем увеличиваться до значе- ния Описанные аномалии ч Р имеют месОРТто и при центральной системе наблюдений. Однако при прочих одинаковыхусловиях величины максимальных (ч ,значений АТК-РЯ будут существенноменьшими, чем при фланговой системенаблюдений.пхя Н-ЬЕсли условие ( --в -) не выполх,няется, положительные части левой иправой АТК-РЯ накладываются друг надруга, и вместо АТОР-РЯ имеет местоодин положительный экстремум ч , (х ),охватывающий всю неоднородность. Приопределенных условиях эта положительная аномалия может быть и бимодальной.В случае, когда не выполняется условие, более жесткое,о хН-Ь)хр Ни при неизменной литологии неоднородность обусловлена присутствиемР 5УВ, аномалия чимеет положительную часть, охватывающую всю неоднородность, и в зависимости от выбора системы наблюдений еще и отрицательную часть, расположенную справа или слева от неоднородности.Таким образом форма АТКЭ-РЯ существенно зависит от параметров интерференционной системы (длины и выноса базы суммирования, кратности суммирования) и типа системы наблюдений, что повьппает достоверность интерпретации аномалий графика ч (х,) в качестве АТКЭ- и АТОР-РЯ при варьированиипараметров ИС и использовании разных систем наблюдений.Форма АТКЭ-РЯ и АТОР-РЯ зависит от конфигурации краев локальной скоростной неоднородности.Описанный процесс формирования АТКЭ- и АТОР-РЯ предполагает существование общей глубинной точки отражения для всех компонентов, попавших в одной выборку ОГТ-РЯ. В связи с асимметрией лучевой схемы обменной волны выборки ОГТ-РЯ должны быть также асимметричными. Нри этом с целью оптимизации формы годографов в формируемых сечениях поля времен сейсмограммы ОГТ-РЯ компануются теми каналами, для которых выполняется соотно- шение1518811 Р 5 лЧгт(ХОгт 4 ) АтоР э где Н-Ьх "х +хОгт 4 Нл Р Н У Н-Ьх х -хогт 1 нл л 4 Н Яткэ Огт 4 хогг 1 х Р 1 э Н-Ьн х-хл) хр АтоР Огт 5 огг 4 где Н-ЬОгт 5 НП 50 йх Н-Ьям годографов оТ и, как следствие, к аномалиям эффективной скорости Р 5Форма аномалий ч зависит от 5 глубины залегания Ь и формы неоднородности, различия пластовых скоростей ч и ч в пределах и вне неоднородности, самой величины ч глубиныР 5залегания отражающего горизонта Н и 10 параметров системы наблюдения х и х , - минимального и максимального удаления взрыв-прибор в расстановке, а также от того, по прямой или обрат" ной системе проводятся наблюдения.В случае прямой системы наблюдений в интервале изменения хо,т от до х =х неоднородность пересекаетЛттт Нлтолько та часть лучевой схемы обменной волны, которая соответствует поперечной волне (Б-лучи). Величина х определяется иэ условия прохож 25 дения самого дальнего Б-луча через левый край неоднородности, где хкоордината ближайшего края неоднородности, х 5 - расстояние от пункта приема до проекции точки отражения на линию наблюдения.Если неоднородность обусловлена изменением литологического состава, поперечная волна реагирует на неоднородность, и на дальних каналах ОГТ 35 появляются временные задержки, в результате чего годограф ОГТ-РБ искажа. ется, кривая оптимального суммирования становится более крутой, и чоР 5 уменьшается, С увеличением хвсе 40 большая часть Б-лучей пересекает неР 5однородность и ч, сначала уменьшается до некоторого минимального значе. ния чя э, а затем начинает увеличиваться до значения 45 Имеет место отрицательная часть АТКЭ-РБ на левом крас неоднородности, длина которойЯ- Н-Ьдх х -х =хМТКЭ Огт г Огт 5 Н При отсутствии изменения литологии независимо от наличия УВ временная задержка дГ для поперечной волны равна нулю и отрицательная часть АТКЭ-РБ на левом краю графика 7 отсутствует,Начиная с х =хх, неоднородность пересекают лучи, соответствующие продольной волне (Р-лучи). При этом независимо от причин, обусловивших неоднородность, на ближних каналах появляются дополнительные временные задержки. С увеличением х хВГт 4 ЭГтй большая часть Р-лучей пересекает неоднородность, чрастет до некотороРВго максимального значения ч" аЭ атКЭЭ затем, начинает уменьшаться до значенияг определяется иэ условия прохождениясамого дальнего Р-луча через левыйкрай неоднородности. Имеет место положительная часть АТКЭ-РБ на левомкраю неоднородности, длина которой При достаточной длине неоднород- ности имеет место АТОР-РБ, форма которойопределяется конфигурацией неоднородности, а длина найдена из условия прохождения самого дальнего Р-луча через правыйкрай неоднородности. Отсюда можнополучить выражение для длины АТОР-РБ: Н-Ь Н-Ьдх "(х -х в -)-(х +х в -)= д х -Атер нп 5 нл Р Н нН-Ь(Знак ": " поставлен в связи с возможным несовпадением глубин слева испРава), ПРи х гтэх часть ДальнихОгтвБ-лучей выйдет за пределы неоднородности, и, если неоднородность обу 1518811х,х х= --+,Однако традиционное (для монотипных волн) расположение пунктбв возбуждения и приемаи дх дхпне позволяет точно сфокусироватьвсе лучевые схемы, что обуславливаетдаже в случае горизонтальной отражающей границы некоторый неучтенный разброс точек отражения, который приводит к искажению формы АТКЭ-РЯ, Болеетого, часть каналов остается неиспользованной,С целью устранения этих негативных эффектов предлагается располагатьпункты возбуждения с постоянным шагом, при этом каждый канал попадаетв какую-нибудь выборку ОГТ-РЯ, причемтолько в одну.Таким образом показано, что надлокальной скоростной неоднородностьюгеологического разреза имеют место аномалии эффективной скорости обменнойволны типа РЯ, причем двух типов:АТКЭ-РЯ и ЛТОР-РЯ. Подобные аномалииимеют место и для обменных волн дру- .0гих типов, поменявших поляризацию напромежуточной границе, расположеннойниже (глубже) локальной неоднородности. Форма этих аномалий служит надежным критерием распознавания природы 35причин, обусловивших скоростную неод. нородность, и на базе предложенногоспособа расположения пунктов возбуждения позволяет с достаточной точностью оконтурить последнюю,401Экономическая эффективность способа достигается за счет применениявместо двух методов ОГТ-РР и ОГТ-ЯЯодного метода ОГТ-РЯ, исключением неиспользуемых каналов, а также уменьшением количества скважин глубокого бурения в связи с повышением точности оконтуривания глубокоэалежащих месторождений, что в общей сложности более чем в 3 раза удешевляет полевые и камеральные работы, Геологическая эффективность способа достигается эа счет повышения глубинности сейсмических исследований и расширения класса моделей реальных сред, где применим способ.Формула изобретенияСпособ многоволновой сейсморазведки, заключающийся в возбуждении сейсмических волн источниками, приеме и регистрации отраженных волн сейсмоприемниками по методике многократного перекрытия, определении значений эффективных скоростей ч поДгт профилю наблюдений хи интерпретации аномалий графика у(х т) о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности прогнозирования геологического разреза и его нефтегазоносности, возбуждение производят источниками продольных волн, расположенными вдоль профиля наблюдений с постоянным шагом бхай, связанным с шагом между сейсмоприемниками Лхсоотношением лх=ах,/(1+ р), где у = =ч /ч - отношение скоростей поперечных и продольных волн для основного опорного горизонта, прием осуществляют горизонтальными сейсмоприемниками, регистрируют сейсмоэаписи обменных отраженных волн, поменявших поляризацию на границе, расположенной глубже локальной скоростной неоднородности разреза, а местоположение локальной скоростной неоднородности и присутствие углеводородов в ней определяют по форме специфических аномалий в графиках ч, (х,).1518811 Составитель А.АлешинРедактор Т.Лаэ Техред Л.Сердюкова Корректор В.Г оренко э 6606/ Подписно оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Государствен113 го ко 5, Мо тета по изва, Ж,ретениям и открытиям при ГКНТ Сушская наб д. 4/5