Способ сейсмической разведки

Способ сейсмической разведки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

111 81И62

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.01.79 (21) 2717082/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.03.81. Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 07.03.81 (51) М. Кл. б 01V 1(00

Государстеенный комитет (53) УДК 550.83 (088.8) по делам изобретений и открытий

»

У

С

1 (72) Автор изобретения

В. А. Герман

Трест «Белоруснефтегеофизикф» (71) Заявитель (54) СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к скважинным сейсмическим исследованиям и может быть использовано для прямых поисков нефти и газа.

Известен способ определения акустиче- 5 ской жесткости при точечном зондировании морских осадков (1).

В этом способе исследования проводят при глубине моря, превышающей 2000 м; источник располагают вблизи поверхности 10 воды, а приемник погружают на глубину

890 м. Основные погрешности этого способа обусловлены горизонтальным смещением источника относительно вертикальной проекции приемника. Так как водная среда 15 при прохождении продольной сейсмической волны обладает свойствами идеально упругого тела, чего нет при исследованиях в континентальных условиях, применить данный способ на суше не представляется воз- 20 можным.

Известен также способ сейсмической разведки, называемый методом обращенных годографов (МОГ) (2).

В этом способе приемники погружают в 25 скважину ниже резких преломляющих и отражающих границ, а источники возбуждения располагают вблизи поверхности земли. Суммированием трасс разноглубинных наблюдений с временными сдвигами, зо соответствующими разности времен регистрации отражений, добиваются прослеживания отражений по соответствующим горизонтальным профилям.

Однако основанный на выделении и прослеживании кинематики отражений метод обращенных годографов непригоден для расчета кривой акустической жесткости.

Целью изобретения является повышение точности определения акустической жесткости отложений, что позволяет судить об изменении физических параметров тонкослоистой реальной среды на профиле близком к ортогональному в отношении к напластованию.

Достигается это тем, что колебания возбуждают в точке, совпадающей с вертикальной проекцией приемников, разделяют волновое поле по кажущимся скоростям, используют сейсмограмму падающих волн в качестве входного сигнала, а сейсмограмму отраженных волн — в качестве результата свертки импульсной реакции ниже залегающей среды и входного сигнала, производят с учетом значений расхождения и поглощения расчет импульсной реакции среды, осуществляют переход к импульсной характеристике среды, после чего, используя начальные и экстремальные значения скорости и плотности, рассчиты8111

3 вают кривую акустической жесткости. Для повышения надежности результатов производят многократное возбуждение колебаний при различных параметрах возбуждения.

Сущность способа состоит в следующем.

Процесс формирования поля отражений представляет собой интерференцию отдельных однократных и многократных отраженных импульсов, возникающих íà границах слоем при прохождении падающих волн. В случае идеально упругой среды, линейности регистрирующей аппаратуры во всей полосе частот и возбуждения нормально падающей волны с плоским фронтом задача сводится к решению обратной задачи апериодической свертки. Последующий учет частично — кратных волн в этом случае позволяет точно определить импульсную характеристику среды, а затем рассчитать кривую акустической жесткости.

Способ осуществляют следующим образом.

В скважине, глубина которой определяется задачей исследований, ниже основных жестких границ устанавливают сейсмоприемники, количество которых определяется канальностью приемной аппаратуры. Учитывая продольность профиля, минимальная глубина погружения приемников должна находится вне зоны возбуждения, где закон изменения амплитуд первичной волны зависит от многих факторов (мощность начального возбуждения, свойства вмещающей породы, наличие неупругих деформаций и др.) .

Возбуждение упругих колебаний производят в точках, расположенных выше интервала наблюдений и имеющих минимальные отклонения от вертикальной проекции приемников. При таком размещении источников регистрируемые падающие волны соответствуют входному сигналу. Одновременная регистрация сейсмической информации всеми приемниками обеспечивает единичную реализацию способа. Проведение множества наблюдений при различных параметрах возбуждения обеспечивает расчет статистически обоснованной кривой акустической жесткости.

Разделение волновых полей является важнейшей операцией на этапе обработки полученной информации. В результате разделения полей получают необходимые для дальнейшей обработки трассы падающих и отраженных волн. При обработке на ЭВМ шаг дискретизации не должен превосходить

0,001 с, так как большой шаг дискретизации способствует искажению высокочастотных составляющих спектра. При разделении волновых полей необходимо учитывать изменения значений кажущихся скоростей отдельных отражений, вызванное отличием реальной среды от горизонтально-слоистой.

40 !

62

В процессе разделения осуществляют приведение результатов к максимальной глубине погружения приемников.

Учет расхождения осуществляется в соответствии со значениями средней скорости верхней части разреза, где формируется основной фон кратных волн-помех. Учет поглощения осуществляется по данным динамического ВСП, проведенного вблизи района исследований.

Расчет импульсной реакции среды производят вначале по основным энергочастотам во временной области способом последовательных приближений. Проверку выполнения для каждого шага приближения осуществляют по нормированной функции взаимокорреляции. Учет высокочастотных составляющих спектра производят в частотной области методом аналогии, Здесь рассматривается соответствие между трассой отражений и результатом последнего шага приближений, для которого известна импульсная реакция среды. Как известно, периодическая свертка в частотной области заменяется комплексным умножением. Используя преобразования Фурье с помощью комплексного деления, можно точно решить обратную задачу периодической свертки.

Однако для реальных процессов имеет место апериодическая свертка. В идеальном случае, когда входной сигнал и импульсная реакция среды, начиная с некоторого времени Ть имеют строго нулевые значения, а выходной сигнал не ограничивается во времени, для периода 2Т можно точно решить обратную задачу апериодической свертки при помощи преобразований Фурье и комплексного деления. Для этого в эксперименте используется известный метод аналогий.

Многократная реализация способа при различных параметрах возбуждения позволяет получить статистически обоснованный результат, пригодный для определения тонкой структуры глубоко залегающих отложений, Использование предлагаемого способа совместно с кинематическими способами сейсморазведки и разведочным бурением позволяет сократить объемы разведочного бурения.

Формула изобретения

1. Способ сейсмической разведки, основанный на использовании динамических характеристик вертикальной компоненты волнового сейсмического поля, включающий возбуждение упругих колебаний источниками сейсмических сигналов, их прием посредством сейсмоприемников, установленных на участке вертикального профиля ниже резких преломляющих и отражающих границ, последующую обработку сейсмической информации, отли ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности опреде811162

Составитель Э. Волконский

Техред Л. Куклина

Редактор Е. Гончар

Корректоры: О. Силуянова и Т. Трушкина

Заказ 750;2 Изд. ¹ 172 Тираж 749 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ления акустической жесткости отложений, колебания возбуждают в точке, совпадающей с вертикальной проекцией приемников, разделяют волновое поле по кажущимся скоростям, используют сейсмограмму падающих волн в качестве входного сигнала, а сейсмограмму отраженных волн — в качестве результата свертки импульсной реакции ниже залегающей среды и входного сигнала, производят с учетом значений расхождения и поглощения расчет импульсной реакции среды, осуществляют переход к импульсной характеристике среды, после чего, используя начальные и экстремальные значения скорости и плотности, рассчитывают кривую акустической жесткости.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что производят многократное возбуждение колебаний при различных параметр а х воз буждени я.

5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеев А. С. и др. О результатах практического опробования решения одномерной обратной динамической задачи сейс10 мики. Изв. АН СССР. — «Физика земли», № 3, 1978, с. 29 — 37.

2. Теплицкий В. А. Метод обращенных годографов отраженных волн. Сб. «Новые технические и методические разработки в

15 сейсморазведке». — М.: ОНТИ ВИЭМС, 1969 (прототип) .