Способ вертикального сейсмического профилирования

Способ вертикального сейсмического профилирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕПТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 3653215/25 (22) 18.10.83 (46) 1511.93 Бюл. Na 41-42 (71) Нарофоминское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки Научно-лроизводственногс объединения "Нефтегеофизика" (19) Я1 (1Ц 1267917 АЗ (5125 001т 1 49 (72) Шехтман ГА; Козлов ЕЛ (73) Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизики (54) СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСЯИЧЕ(КОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ (57) 1267917

Изобретень е относится к скважинным сейсмическим исследованиям и мажет быть использовано для детального изучения геологического разреза в окалоскважинном пространстве, Целью изобретения является расширение функциаi(альных возмо>кностей способа в условиях несогласно залегающих пг(астап, име(ощих различное простирание.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где обозначены; буровая вышка 1, ствол 2 скважины, пункты приема 3, источники колебаний 4 и 5, границы раздела 6,7 и 0 пластов горных пород, лучи прямой волны-9 и 10, земная поверхность 11.

На чертеже для ясности иллюстрируется упрощенный вариант предлагаемого способа . ствол 2 скважины вертикален. а прастирание границ 6,7 и 8 имеет оди и тот же азимут. Зонд содержит пять сейсмоприемникав,,">аспалаженных в тачках приема 3,. ,цля исследования границы В.источи; к колебаний 4 располагают на такам удалении от буровой вышки 1, чтобы СерЕДИ1(а занда, и иста(ник располагались nio лучу 10 прямой волны, ортогональному к границе 8. Для исследования границы 7 wcT0 (I((1K калвбаний

5 располагают в другом месте, не совпада(ощем с месторождением источника 4, при этом зонд устанавлива1от в месте с источниK0û 5 па лучy 9 прЯмой ВолHè, ОртОГанальному к границе 7. Предполагается, что т(ласкости напла.стования слоев, слагающих пласт, параллад ьн ы подошве пл аста> пОзтаму Г1 ри одном и там же неизме((нам палОх,внии источника

i1 30нра созда1отсЯ условия Для детальнОГО изучения по прямой и отраженной волнам

ynpyi (1х сВОйств слоеВ пласта, пад кровлю которого anyùåí зонд. >(сно, что при несовпадении п00стирания пластоВ местапала" же1(ИО источника в процессе отработки скважины будет определяться не только различ :.ым удалением от ее устья, на и разl! ич11!лм с(зи муто м, Способ осуществляется следу1ощим абра:(QM.

На основании данных инклинометрии, а тмжа априорных данных о наклонах плаcTi. D рассчитыва1от пространствен 100 положение лучей прямой волны, которые проходят через точки приема в скважине и в та же Время являются артоГОнальными к теМ границам, которые представля(от собой

Г(О@ошвы пластов, детальное расчленение ка Горых Но слои, па упруГим свойствам с0стс(вляет заДачу исслеДОВаний, В точках пересечения этих лучей с земной поверхностью намеча1от местоположения источника колебаний.

Условия установки источника колебаний однозначно определяются прастранстванным Г(оложением отрезка луча прямой волны, располо>кенного в пределах пласта, содержащего точку приема, этот отрезок луча должен совпадать с уравнением следующей прямой:

X — Xn Y — Yn Z — Zn

A (+1 B 1+1 C (+1

Предлагаемый способ предполагает использование методических приемов, направленных на получение высокоразрешенных сейсмических записей. где Xn Yn u Zn — координаты точки приема;

А1+1,В(+1 и С1+1 — направляющие косинусы нормали к подошве i-ro пласта, содержа"5 щего точку приема.

Угол падения р1 i-й границы и азимутЧт1 падения связаны с направляющими косинусами AI,BI и С1 > следу(ащим образом:

AI = sin pcos Pi;

BI =- sin@sin VI, С i=- - COs p I.

Здесь принята следующее направление координатных асей: ось Х направлена на север, ось У вЂ” на восток, ось Z — вниз; азимут угла падения. отсчитывается па часовой стрелке от направления на север, вектор нормали к i-й границе направлен вверх..

Уравнение 1-й плоской наклонной гра ницы, явля(ощейся кровлей i-го пласта, имеет вид

sinp icos 9X+ sin @sin (ИУ - cos p

Z- HI-Î, (2) где Н вЂ” расстояние от начала координат да

i-й границы по нормали к ней.

Пересечение прямой (1) с плоскостью (2) определяет точку пересечения луча прямой волны с кровлей пласта, содержащего точку . Приема, Обозначим координаты этой точки

Х1,У1 ZI.

Направляющие косинусы АН1,В1-1 и Ci-1 отрезка луча прямой волны, пересекающего (i-1)-й пласт, определяют, применяя закон

Снелпиуса. Затем зная Х YI и ZI, а также

АН1,В1-1и С1-1 составляют уравнение прямой, аналогичное (1), и находят точку ее пересечения с кровлей (i-1)-го пласта. Далее процесс повторяют до выхода луча на земную поверхность, где и задают местоположение источника колебаний. При заглублении ис"0 точника колебаний ега горизонтальные координаты апрбделяют путем пересечения с горизонтальной плоскостью, проходящей через источник, луча прямой волны, построенного описанным выше способом.

iв.267917

Для этого целесообразно использовать правления оси Х). Пластовые скорости сверисточники колебаний, обеспечивающие ху вниз равны 3500 м/с, 2500 м/с, 3200 м/с. .максимально возможное отношение сиг-;Задача исследования — изучение упругих нал/помеха высокочастотной части спектра свойств слоев, залегающих в пределах плавозбуждаемых колебаний, Скважинные 5 став без углового несогласия с их подошва-. приборы следует снабдить достаточно жес- ми, ткими прижимными устройствами, обеспе- Для изучения слоев, залегающих в нижчивающими неискаженный прием ней части второго пласта, в скважину помеколебаний в требуемом диапазоне частот. стили с шагом 30 м 5 сейсмоприемников 3;

При регистрации и обработке цифровых 10 середина 120-метрового интервала, занятосейсмозаписей целесообразно применять го сейсмоприемниками (зондом) соответстминимально возможный шаг дискретиза- вует глубине 500 и. Расчет луча 9 прямой ции (0,005-0,001 c). B сейсмокаротажных волны, проходящего через точку приема, зондах необходимо использовать сейсмоп- расположенную на этой глубине, ортогориемники, способные работать в наклонном 15 нально к границе 7, определяет в соответстположении. Предпочтительно проводить вии с .предлагаемым способом удаление трехкомпонентные наблюдения даже рабо- источника колебаний Б.от устья скважины, тах на продольных волнах, так как при этом равное 120 м в отрицательном направлении можно выделять компоненту волнового оси Х. поля, направленную вдоль луча, ортаго- 20 Для изученияслоев,залегающихвнижнального к исследуемым отражающим гра-. ней частитретьегопласта,аналогичная расницам.:: становка сейсмоприемников помещена в

В ооответствии с предлагаемым спосо- этот. пласт, середина зонда — на глубине бом для изучения упругих свойств пластов 1100 и. Пересечение. с земной поверхноиспользуют падающие волныиволны, стра- 25 сть о 11 луча 1О прямой волны, проходящего женные от расположенных ниже зонда гра- через серединузонда ортогонально к гранин иц, к которым лучи падающих вол н це 8, дает для источника 4 удаление 410 и от ортогональны. Поэтому для получения ин- устья скважины в положительном направлеформации о детальных свойствах пластов а нии оси М. пределах всей покрывающей толщи необхо- - 30 Возбуждение колебаний с источником 5 димо регистрировать.упругие. колебания в и источником 4 при указанном местополокаждом из несогласно залегающих пластов, - жении точек: приема обеспечивает распропомещаязондвверхнейегочастипадкров- странение прямой и отраженной волн по лю. Для уверенного разделения падающих нормали к слояМ, залегающим во втором и . и восходящих волн при каждом неизменном 35 третьем пластах соответственно, Это дает положении источника колебаний достаточ-: возможность более точна.и надежно исслено отработать 5-6 точек приема, рассредо- довать упругие свойства слоев, слагающих . точенных.в пределах однородного пo . данные пласты, испольэуадля этого совмефизическим свойствам участка пласта с ша- стно прямую вОлну-и порожденные ею отрагом 20-30 м между соседними точками:при- 40 женные волны. ема. Луч прямой.волны, рассчитываемый . Наэтапеобработкиполучаютсейсмозатак, как описано выше, берут проходящим: писи восходжцих и падающих волн любым через середины интервала скважины, зани- из известных способов, например, при по. маемого соответствующим 5-6-точечным мощи многокайальйой когерентной.фильтзондом,либочерезсерединутогожесамого..45 рации. Важным моментом обработки интервала, последовательно отрабатывае- следует считать выделение волн; распростмого зондом, содЬржащим меньшее число ...раняющихся вдоль направления, ортогоскважинных приборов, например трехком- ..:: " нальнîro изучаемым отражающим понентным одноточечным зондом. ", границам: от тщательности выделения этих

Пример, Скважина пробурена без 50 волн зависит степень искажающего влияискривления, пересекает три пласта, зале- ния волн иных тииов и классов (например, гающих с угловым несогласием, но. имею- кратноотраженных и обменных волн), имещих одинаковый азимут простирания ющих в общем случае иное направление (см.чертеж). Глубина по нормали от устья .. распространения. скважины границ 6,7 и 8 составляет 300 и, 55 Последующая обработка сейсмозапи800 м и 1200 и соответственно. Углы Аакло- сей, направленная.на определение упругих на границ 6,7 и 8 равны 5О, 10 и 25 соот- свойств пород (коэффициентов отражения, ветственно (угол наклона принят интервальных скоростей распространения положительным, если падение границы на- волй), пересеченных скважиной, может правлено в сторону положительного на- быть выполненаразличнымиприемами, на1267917 (56) Авторское свидетельство СССР

5 ¹ 1002997, кл. G 01 V 1/40, 1981, Авторское свидетельство СССР № 811162, кл, 6 01 V 1/00, 1979.

10 % с

Составитель

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор А.Козориз

Редактор

Тира>к Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Заказ 3242.\

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101 пример при помощи корреляционной обработки сейсмозаписей.

Положительный аффект достигается за счет повышения достоверности скважинных сейсмических наблюдений, направленных на детальное изучение упругих свойств м

Форм да изобретения

СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ, включающий излучение упругих колебаний источником, регистрацию колебаний зондом в точке приема, расположенной в скважине, перемещение в процессе отработки скважины зонда Bpollb ствола скважины„а источника колебаний вдоль земной поверхности, отличающийся тем, по, с целью расширения функциональнь:х возможностей способа в условиях негогласно залегающих пластов, имеющик различное пород, пересеченных скважиной, а также расположенных ниже ее забоя. о простирание, источник колебаний устанавливают в точке пересечения с земной поверхностью луча прямой волны, траекторию которого определяют из усло-., вия, чтобы отрезок луча, расположенный в пределах пласта, содержащего точку ппиема, совпадал с уравнением прямой

X- X Y— - ӄZ7 — Zn

А В С где Xn, Yn u Zn - координаты точки прямой;

А, В и С - направляющие косинусы нормали к подршве пласта, содержащего точку приема.