Способ многоволновой сейсморазведки

Способ многоволновой сейсморазведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сейсмическим методам поиска нефтяных и газовых месторождений по комплексу волн разных типов, а также может быть использовано для прогнозирования геологического разряда. Цель изобретения - повышение эффективности прогнозирования 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 ΔХ<SB POS="POST">B</SB>=ΔХ/(1+γ), где γ=V<SB POS="POST">S</SB>/V<SB POS="POST">P</SB> - отношение скоростей поперечных и продольных волн. При обработке удается выделить аномалии, связанные с наличием углеводородов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1518811 А 1 (51)4 G Ol V 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЮ1

К АSTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 ческим методам поиска нефтяных и газовых месторождений по комплексу волн разных типов, а также может быть использовано для прогнозирования геологического разряда. Цель изобретения — повышение эффективности прогнозирования геологического разреза, в частности его нефтегазоносности.

Для этого возбуждают сейсмические волны источником волн продольного типа, а прием ведут с помощью горизонтальных сейсмоприемников, причем mar между пунктами возбуждения и приема связан соотношением д х Юх/(1+p) ° где Т=v /v -отношение скоростей поперечных и продольных волн. При обработке удается выделить аномалии, свя° занные с наличием углеводородов.

1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4280813/24-25 (22) 08 ° 07 ° 87 (46) 30.10.89. Бюл. М 40 (71) Киевское геофизическое отделение

Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института (72) В.И.Меркулов, М.И.Поволоцкий, М.Е.Герасимов и С.Б.Туркевич (53) 550.834(088.8) (56) Патент США и 4008459, кл. С 01 V 1/00, 1977.

Методические рекомендации по использованию поперечных и обменных волн в комплексе сейсмораэведочных исследований на нефть и гаэ. М.:

ВНИИгеофиэика, 1982, с. 134. (54) СПОСОБ МНОГОВОЛНОВОИ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к сейсмиИзобретение относится к сейсмическим методам поиска нефтяных и газовых месторождений по комплексу волн разных типов, а также может быть использовано для прогнозирования строения геологического разреза.

Цель изобретения — повышение эффективности прогнозирования геологического разреза и его нефтегазоносности, На чертеже схематически изображена система наблюдений и лучевая схема.

На чертеже обозначены пункты наблюдений 1 н возбуждения 2, опорный отражающий горизонт 3, сейсмические лучи 4, локальная скоростная неоднородность 5 разреза, графики зависимос-, Р тн скорости ч „ от координаты х по профилю для случая отсутствия 6 и наличия 7 углеводородов, характерные точки 8-15 на профиле 16 наблюдений.

Способ реализуется следующим обраэом.

С помощью взрыва небольшого заряда в глубоких скважинах возбуждают продольные волны, принимакт и регистрируют с помощью горизонтальных сейсмоприемников обменные отраженные волны, причем расстояние между пикетами возбуждения d х и приема ах „ выбирают в соответствии с соотношением

1518811 ха д х 1 ) 5/vp

+у

45 где ч,v — скорости поперечной и продольной волн.

Сейсмограммы ОГТ обменньм волн подвергают регулируемому направленному анализу, результатом которого является график значений скорости оп10 тимального суммирования по профилю наблюдений. С целью уменьшения влияния высокочастотных аномалий, вызванных случайными помехами, график

v,",,(x„,) сглаживается с применением элементов статистической обработки.

Оставшиеся плавные низкочастотные аномалии интерпретируются как аномалии типа краевого эффекта (ATK3) и типа ореола рассеяния (ATOP) углеводородов (УВ) на обменных воганах.

Одним из поисковых признаков УВ являются аномалии в параметрах волн, обусловленные локальным нефтегазонасыщением пластов. Однако даже при мощности коллекторов в 50-100 м такие аномалии практически не ощутимы и для средних скоросте> они не превышают 0,5-1,ОХ. Вместе с тем слабое газ -насьпцение среды (до 107) может

30 вызвать большее затухание волн, чем сама залежь с насьпцением 80-100 .

В связи с этим представляет интерес возможное существование ореолов рассеяния УВ над их месторождением.

В результате выполненной специ- 35 альной обработки материалов по МОГТ установлено, что месторождениям УВ всегда соответствуют отрицательные (ATOP) и знакопеременные (ATK3). различной сложности аномалии в эффективных скоростях продольных волн от

2 до 10Х. Знакопеременные аномалии в скоростях соответствуют отрицательным аномалиям в развернутых графиках амплитуд и частот ° Показано, что в целом динамические параметры волн подвержены искажениям средой в большей степени, чем кинематические, в связи с чем первые менее пригодны для прогнозирования, чем последние.

В отдельных случаях аномалии в скоростях по различным горизонтам уменьшаются от залежи УВ к дневной поверхности. Этот факт свидетельствует о присутствии ореола рассеяния !

УВ над их месторождением, Существование ореолов рассеяния подтверждено и скважинными наблюдениями. Таким образом, АТКЭ и ATOP 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 ATOP и АТКЭ.

Сложности в реализации комплекса продольных и поперечных волн в целях прогнозирования месторождений УВ обусловлены необходимостью применения двух методов: ОГТ-PP и ОГТ-SS, а также небольшой глубинностью МОГТ-SS 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

1(1/чн 1/V) что приводит к существенным искажени1518811 слонлена вариацией литологии, годограф ОГТ-PS исказится и ч р начнет

Огт увеличиваться до некоторого максимального значения v „, а затем 5 уменьшается до значения

0rт(х0гTN ) чогт(Hn ) Огт(хогтs э чфrop °

Имеет место положительная часть

АТКЭ-PS на правом краю неоднороднос- 10 ти (график 6), длина которой

n+ Н-h пх х -х х

Откт orro Огт0 5 11

Р5

Огт (oryO ) Чфгт(Xпгтт) ЧОгт(XÎãò0) т где

Н-h ( х +х

Огтэ ОО P Н

30 опр-=:деляется из условия прохождения самого дальнего P-луча через правый край неоднородности. Имеет место отрицательная часть АТКЭ-РЗ на правом краю неоднородности, длина которой

Í-h х х

ДТ((э OF> 0 orrO Р Н

Длины левой и правой АТКЭ-PS равны, соответственно

Н-h

4ХятКЭ 4ХятКЭ 4кдткЭ (Хр Хп) Н

Н-h ЗГ

=р н

Н-h

4 х0тмэ 4Х0т„o+4x 1 (Хр+хз )

Н-h х н

45 но могут отличаться из-за различия глубин слева и справа. Длина всего участка аномального поведения vP : огт

Н-h Н-h

dx х -х х -х +х — — +х

0 Огтэ orri нО H0 P Н 5 Н

50 и, если глубины слева и справа сов- 55 падают:

Н-h

4х дх+х

Рэ Н

При неизменной литологии положи- 15 тельная часть АТКЭ-PS на правом краю отсутствует (график 7).

Начиная с х„ х, часть ближних

P-лучей не пересекает неоднородность.

С увеличением х х эффективная 20

Oro Огт0 скорость ч, начинает уменьшаться до некоторого минимального значения ич„„, а затем увеличиваться до значения

Описанные аномалии v г имеют месогт то и при центральной системе наблюдений. Однако при прочих одинаковых условиях величины максимальных (ч„ „, значений АТК-РЯ будут существенно меньшими, чем при фланговой системе наблюдений.

4хя H-h

Если условие (— — 7 †-) не выполх, няется, положительные части левой и правой АТК-PS накладываются друг на друга, и вместо ATOP-PS имеет место один положительный экстремум v÷„(õ „), охватывающий всю неоднородность. При определенных условиях эта положительная аномалия может быть и бимодальной.

В случае, когда не выполняется условие, более жесткое, 4 хн Н-h..

--- ) хр Н и при неизменной литологии неоднородность обусловлена присутствием

Р5

УВ, аномалия v „имеет 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-PS 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 ATOP-PS при варьировании t параметров ИС и использовании разных систем наблюдений.

Форма АТКЭ-РЯ u ATOP-PS зависит от конфигурации краев локальной скоростной неоднородности.

Описанный процесс формирования

АТКЭ- и ATOP-PS предполагает существование общей глубинной точки отражения для всех компонентов, попавших в одной выборку ОГТ-PS. В связи с асимметрией лучевой схемы обменной волны выборки ОГГ-РЯ должны быть также асимметричными. Нри этом с целью оптимизации формы годографов в формируемых сечениях поля времен сейсмограммы ОГГ-PS компануются теми каналами, для которых выполняется соотношение

1518811

Р5 A

Чогт хогт4 ) Чятор э где

Н-h х х +х

Огт4 н" Р Н

Н-h х х -х

arri нл 5 Н л4 Н-h

ЯТКЭ ОГГ4 ОГгг Р р

Н-h

Н Хяп ХНл) Х ятоР огт5 огг4Э где

Н-h

ОГт5 НП 5 H

5х Н-h

) х„Н ям годографов utT и, как следствие, к аномалиям эффективной скорости

Р5 огт

Форма аномалий v„„ зависит от 5 глубины залегания h и формы неоднородности, различия пластовых скоростей ч„и ч в пределах и вне неоднородности, самой величины ч„„глубины р5 залегания отражающего горизонта Н и 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 пересекает огтг нк только та часть лучевой схемы обменной волны, которая соответствует поперечной волне (S-лучи). Величина х„,, определяется иэ условия прохож25 дения самого дальнего S-луча через левый край неоднородности, где х „„ координата 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 .55 появляются временные задержки, в результате чего годограф ОГТ-PS искажается, кривая оптимального суммирования становится более крутой, и ч

Р5 уменьшается, С увеличением х „все 40 большая часть S-лучей пересекает неР5 однородность и чог, сначала уменьшается до некоторого минимального значения ч„ „, а затем начинает увеличилваться до значения 45

Имеет место отрицательная часть

АТКЭ-PS на левом краж неоднородности, длина которой

Я- Н-h

dx х -х =х

ЯтКЭ Огт г Or i 5

При отсутствии изменения литологии независимо от наличия УВ времен ная задержка для поперечной волны равна нулю и отрицательная часть

АТКЭ-PS на левом краю графика 7 отсутствует.

Начиная с х5 =х гтг х л э неоднород ность пересекают лучи, соответствующие продольной волне (P-лучи). При этом независимо от причин, обусловивших неоднородность, на ближних каналах появляются дополнительные временные задержки. С увеличением х )х оГт ОГтй большая часть P-лучей пересекает неоднородность, ч „ растет до некоторор6

ro максимального значения ч" а атКЭЭ затем, начинает уменьшаться до значения определяется иэ условия прохождения самого дальнего P-луча через левый край неоднородности. Имеет место положительная часть АТКЭ-PS на левом краю неоднородности, длина которой

При достаточной длине неоднородности имеет место ATOP-PS, форма которой определяется конфигурацией неоднородности, а длина найдена из условия прохождения самого дальнего P-луча через правый край неоднородности. Отсюда можно получить выражение для длины ATOP-РБ:

Н-h Н-h дх (х -х †-)-(х +х †-)= 6 х—

Атор нп нл P Н

Н-h

-х

Н и условие существования ATOP-PS (Знак " = " поставлен в связи с возможным несовпадением глубин слева и справа). При х Гт)х часть дальних. огт5

S-лучей выйдет за пределы неоднородности, и, если неоднородность обу1518811

10 х, х х=-- ——

P 1+-у

Однако традиционное (для монотипных волн) расположение пунктбв возбуж-5 дения и приема и 1х - 2 и xlI не позволяет точно сфокусировать все лучевые схемы, что обуславливает даже в случае горизонтальной отражающей границы некоторый неучтенный разброс точек отражения, который приводит к искажению формы АТКЭ-PS. Более того, часть каналов остается неисполь зованной.

С целью устранения этих негативных эффектов предлагается располагать пункты возбуждения с постоянным шагом, при этом каждый канал попадает в какую-нибудь выборку ОГТ-PS, причем только в одну.

Таким образом показано, что над локальной скоростной неоднородностью геологического разреза имеют место аномалии эффективной скорости обменной волны типа PS, причем двух типов:

АТКЭ-PS и ЛТОР-PS. Подобные аномалии имеют место и для обменных волн дру- -0 гих типов, поменявших поляризацию на промежуточной границе, расположенной ниже (глубже) локальной неоднородности. Форма этих аномалий служит надежным критерием распознавания природы 35 причин, обусловивших скоростную неод. нородность, и на базе предложенного способа расположения пунктов возбуждения позволяет с достаточной точностью оконтурить последнюю.

Экономическая эффективность способа достигается за счет применения вместо двух методов ОГТ-PP и ОГТ-SS одного метода ОГТ-PS, исключением не- 45 используемых 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 изобретения

Способ многоволновой сейсморазведки, заключающийся в возбуждении сейсмических волн источниками, приеме и регистрации отраженных волн сейсмоприемниками по методике многократного перекрытия, определении значений эффективных скоростей ч по

IIr профилю наблюдений х „ и интерпретации аномалий графика у „(х „), о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности прогнозирования геологического разреза и его нефтегазоносности, возбуждение производят источниками продольных волн, расположенными вдоль профиля наблюдений с постоянным шагом dxII, связанным с шагом между сейсмоприемниками д х „ соотношением .1 х„=ах /(1+ р), где у =

=ч /vp — 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 присутст.вие углеводородов в ней определяют по форме специфических аномалий в графиках v„, (x„,) ..

1518811

P$ дП

Составитель А.Алешин

Редактор Т,Лазоренко Техред Л.Сердюкова

Корректор В.Гирняк

Заказ 6606/53

Тираж 484

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101