СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ Российский патент 2015 года по МПК G01V1/00 G01V1/28 

Описание патента на изобретение RU2559303C1

Изобретение относится к сейсмической разведке и может использоваться при разведке нефтяных и газовых залежей как в осадочных, так и в метаморфических горных породах, а также других объектов.

Известен способ сейсмической разведки массивных геологических пород, включающий возбуждение сейсмического сигнала, регистрацию сейсмического поля и обработку данных, в котором устраняют регулярные отраженные и многократные волны, выделяют рассеянную компоненту сейсмического поля. Затем определяют энергетические и спектральные характеристики, степень нерегулярности сейсмических сигналов рассеянной компоненты и по аномальным значениям этих параметров, равным или большим 0,7 их максимального уровня, выделяют трещиновато-кавернозные коллекторские зоны (патент РФ на изобретение №2168187, МПК G01V 1/00. Опубл. 27.05.2001 г.).

К недостаткам известного способа относится:

- ориентация только на конкретный объект-массив геологических пород;

- невозможность оценить геометрию строения поверхностей отдельных блоков массивных геологических пород.

Известен также способ сейсмической разведки, включающий возбуждение колебаний на базах возбуждения и регистрацию колебаний на базах наблюдения по системе многократного профилирования по сетке продольных и непродольных профилей и последующее суммирование колебаний по общим точкам дифракции для каждой базы наблюдений, в котором на каждой базе наблюдения располагают две базы возбуждения. Причем начало одной базы возбуждения совпадает с началом базы наблюдения, а конец другой базы возбуждения совпадает с концом базы наблюдения. При этом расстояние между профилями, располагаемыми по прямоугольной сетке, выбирают по графику зависимости его максимально допустимого значения от величин баз возбуждения и наблюдения. При этом суммирование колебаний по общим точкам дифракции проводят для каждой фиксированной глубины, а полученные суммарные колебания дополнительно суммируют вдоль годографов дифрагированных волн от точек дифракции, трансформируют временную шкалу полученных при этом суммотрасс в шкалу удалений от профиля и устанавливают местоположение линейных дифрагируюших объектов по их динамическим изображениям. При использовании непродольных профилей базы возбуждения располагают на проекции базы наблюдений на соседний профиль (авторское свидетельство СССР №1075205, МПК G01V 1/00. Опубл. 23.02.1984 г. Бюл. №7).

Однако этот способ сложен при выборе системы наблюдения, имеет малую кратность накапливания дифрагированных волн и ориентирован на выделение лишь отдельных интенсивно дифрагирующих объектов.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является способ сейсмической разведки по системе многократных перекрытий, включающий возбуждение и регистрацию на профиле сейсмических волн, формирование сейсмограмм по общей глубинной точке (ОГТ) с последующим суммированием по годографам ОГТ отраженных волн (В.И. Мешбей. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. - М.: «Недра», 1985 г.).

Но этот способ имеет недостаточную достоверность, глубинность и качество отображения изучаемой геологической среды.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение достоверности, глубинности и качества отображения изучаемой геологической среды.

Поставленная задача решается тем, что в способе сейсмической разведки по системе многократных перекрытий, включающем возбуждение и регистрацию на профиле сейсмических волн, формирование сейсмограмм по общей глубинной точке (ОГТ) с последующим суммированием по годографам ОГТ отраженных волн, выбирают и устанавливают фиксированную приемную базу, располагают источники возбуждения сейсмических колебаний и приемники на этой базе симметрично относительно ее центра, принятого за начало координат. Поочередно возбуждают сейсмические волны и регистрируют их на всей заданной фиксированной приемной базе с получением сейсмограммы для каждого пункта возбуждения (ПВ), определяют время годографа дифрагированных волн (ДВ) по формуле

где X - расстояние от начала координат до пункта приема;

L - расстояние от начала координат до пункта возбуждения;

tд - время регистрации дифрагированной волны, определяющее ее годограф;

t0 - двойное время прохождения дифрагированной волны от точек дифракции до дневной поверхности в начале координат, оно же текущее время записи;

V - скорость распространения упругих волн в зависимости от t0.

Затем суммируют на каждой сейсмограмме сейсмические волны по годографам ДВ с получением суммотрассы для каждого ПВ(L), определяют временные статические сдвиги (Δtc) ДВ для каждого ПВ(L) относительно времен регистрации на центральном ПВ(L=0) по формуле

где L - расстояние от начала координат до пункта возбуждения;

t0 - двойное время прохождения дифрагированной волны от точек дифракции до дневной поверхности в начале координат, оно же текущее время записи;

V - скорость распространения упругих волн в зависимости от t0.

Суммируют на основании временных статических сдвигов суммотрассы для каждого ПВ(L) по общим точкам дифракции и получают итоговую суммотрассу ДВ, соответствующую отображению среды по всему временному интервалу исследований для конкретного пикета (координаты) профиля, совпадающего с началом координат фиксированной приемной базы регистрации.

Затем перемещают фиксированную приемную базу на следующий пикет профиля, совмещая его с началом координат этой базы, и весь процесс повторяют.

Технический результат заключается в повышении эффективности разведки нефтяных и газовых залежей как в осадочных, так и в метаморфических горных породах, а также других объектов.

Способ реализуется следующим образом.

Выбирают и устанавливают фиксированную приемную базу (В). Начало координат 1 пунктов возбуждения и приема сейсмических колебаний соответствует центру этой базы, которая есть проекция вертикали множества точек дифракции 2-4 на дневную поверхность (фиг.1) и совпадает с заданным пикетом профиля, а все точки изучаемой среды являются точками дифракции.

Пункты приема 5 и пункты возбуждения 6 располагают симметрично относительно начала координат 1. Симметрия пунктов приема 5 и возбуждения 6 сейсмических колебаний необходима для усреднения условий прохождения падающих и восходящих лучей и интенсивностей ДВ по разные стороны от начала координат 1. Величина фиксированной приемной базы В, количество однокомпонентных или многокомпонентных приемных установок и источников возбуждения определяются сейсмогеологическими условиями, необходимой кратностью накопления дифрагированных волн (ДВ) и решаемыми задачами.

На каждом ПВ, включая ПВ в начале координат, поочередно возбуждают сейсмические колебания, регистрируют их приемными установками на всей фиксированной приемной базе (В) и получают сейсмограмму для соответствующего ПВ.

В пределах сейсмограммы для каждого ПВ суммируют сейсмические волны по годографам дифрагированных волн (ДВ), которые для заданной системы регистрации определяются по формуле (1).

В результате суммирования по годографам дифрагированных волн в пределах сейсмограммы для каждого ПВ получают суммотрассу ДВ.

Определяют временные статические сдвиги ДВ для каждого ПВ относительно времен регистрации на центральном ПВ(L=0), как функцию времен регистрации, расстояния (L) от начала координат 1 и скоростной характеристики изучаемой среды (фиг.2) по формуле (2).

С использованием зависимости по формуле (2) временных статических сдвигов суммируют суммотрассы для каждого ПВ(L) по общим точкам дифракции и получают итоговую суммотрассу ДВ, соответствующую отображению среды по всему временному интервалу исследования для пикета (координаты) профиля, совпадающего с началом координат фиксированной приемной базы (X=L=0), т.е. центром фиксированной приемной базы.

Эти данные соответствуют одному пикету (координате) профиля. Для получения информации по ДВ на следующем (новом) пикете профиля перемещают всю систему возбуждения и регистрации так, чтобы начало координат этой системы совпало с новым пикетом профиля и весь процесс повторяют, и т.д. при отработке всего профиля.

Шаг между пикетами профиля выбирают в зависимости от необходимой детальности исследований вдоль профиля.

Пример (условный).

Для моделирования способа сейсмической разведки взяты следующие исходные данные.

База приема В=6,0 км (от -3,0 до 3,0 км), количество пунктов приема - тринадцать (по шесть пунктов приема с каждой стороны от начала координат 1, один пункт приема - в начале координат 1), количество пунктов возбуждения - три (для L=0; -3,0; 3,0 км), точки дифракции - три (фиг.1).

Скоростная модель среды представлена на фиг.2, где 7 - график изменения скорости от t0, 8 - скоростные границы раздела, они же и отражающие границы. Точки дифракции 2-4 расположены на этих границах. Для данной модели среды, с целью демонстрации эффективности заявленного способа, рассчитаны времена годографов отраженных 9 и дифрагированных 10 волн (фиг.3).

Время годографов отраженных волн рассчитано по формуле:

где tотр. - время регистрации отраженной волны, определяющее ее годограф;

t0 - двойное время прохождения отраженной волны от границы среды до дневной поверхности в точке совпадения пунктов возбуждения и приема;

R - расстояние от пункта возбуждения до пункта приема;

V - скорость распространения упругих волн в зависимости от t0.

Для данного случая годографы отраженных волн рассчитаны исходя из размещения ПВ в точках по X, соответственно: 0, +3, 0, -3, 0 км, при наблюдении на всей приемной базе В с R=-3,0÷3,0 км для ПВ=0 км и R=0÷6,0 км для ПВ=±3,0 км (фиг.3).

Время годографов дифрагированных волн рассчитано по формуле (1). При выделении дифрагированных волн основной помехой являются отраженные волны (ОВ). Более того, интенсивность ДВ на первичных сейсмограммах ниже интенсивности ОВ. Поэтому, в качестве исходных данных, амплитуда ДВ принята равной одной условной единице; а амплитуда ОВ принята равной пяти условным единицам. В результате введения в сейсмозаписи кинематических поправок (Δtкин) для дифрагированных волн, которые определяются выражением Δtкин.=(tд-t0), осуществлено спрямление годографов дифрагированных волн с последующим суммированием сейсмозаписей по X и получены суммотрассы для L=-3,0; 0; 3,0 км (фиг.4).

При этом кратность накапливания дифрагированных волн равна К=13. После суммирования амплитуда ДВ (Ад) составила 13 единиц, а амплитуда (Аотр) ОВ составила 5-10 единиц. Отсюда получено соотношение сигнал/помеха Адотр=1,3-2,6.

На основании графика временного статического сдвига Δtc[t0 (L)] для L=±3,0 км (фиг.5) просуммированы суммотрассы для L=-3,0; 0; 3,0 км по общим точкам дифракции и получена итоговая суммотрасса для координаты X=L=0 (фиг.6), где кратность накапливания ДВ 11 реализована равной К=39. В результате этого суммирования амплитуда ДВ составила Ад=39 единиц, амплитуда ОВ 12 составила в основном Аотр=10 единиц, а соотношение сигнал/помеха увеличилось до Адотр=3,9. Данный пример показал возможность выделения дифрагированных волн (ДВ) на фоне помех, представленных отраженными волнами. Приведен наиболее простой пример. В реальных условиях помех больше, а интенсивность дифрагированных волн ниже. В примере приведено только тринадцать пунктов приема и три пункта возбуждения. Надежно же выделить дифрагированные волны можно за счет большого числа накапливания ДВ. Так, при использовании на базе приема равной 6,0 км ста двадцати пунктов приема и шестидесяти пунктов возбуждения кратность накапливания дифрагированных волн составит K=7200, а при ста двадцати пунктах возбуждения кратность накапливания возрастет до величины равной K=14400, что позволит повысить достоверность, глубинность и, соответственно, качество отображения изучаемой геологической среды.

Повышение достоверности достигается тем, что после отработки профиля временной разрез будет представлен в t0 по вертикали, а не по нормали, как в случае использования отраженных волн, требующих осуществления сейсмического сноса; накапливание сигнала ДВ не зависит от наклона границы раздела и может обеспечить получение информации о строении крутонаклоненных границ (например, от квазивертикальных склонов соляных куполов), от которых по отраженным волнам получить информацию практически невозможно; при формировании временных разрезов по обменным (PS) волнам накапливание по ДВ осуществляется по той же точке дифракции, что и для продольных (РР) волн, и нет необходимости учитывать ассиметрию луча PS-волн, как в случае с отраженными волнами, требующими поиска общей точки обмена.

Повышение глубинности обеспечивается тем, что в гетерогенной среде дифрагированные волны от точек дифракции отображают любые мелкие неоднородности среды за счет высокой кратности накапливания ДВ по общим точкам дифракции, которую невозможно практически достичь отраженными волнами по общим глубинным точкам.

Таким образом, заявленный способ сейсмической разведки повышает достоверность, глубинность и, соответственно, качество отображения изучаемой геологической среды.

Похожие патенты RU2559303C1

название год авторы номер документа
Способ определения углов наклона отражающих границ в геологической среде по данным профильной сейсморазведки 2D 2018
  • Бондарев Владимир Иванович
  • Крылатков Сергей Михайлович
RU2692001C1
Способ определения углов наклона отражающих границ по данным МОГТ 2D 2020
  • Бондарев Владимир Иванович
  • Крылатков Сергей Михайлович
  • Крылаткова Надежда Анатольевна
  • Крылевская Анна Николаевна
RU2747628C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИГРИРОВАННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ПО ДАННЫМ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ 2D 2018
  • Бондарев Владимир Иванович
  • Крылатков Сергей Михайлович
RU2705519C2
СПОСОБ МОРСКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ 1992
  • Кашик А.С.
  • Кивелиди В.Х.
  • Земцова Д.П.
  • Милашин В.А.
RU2072535C1
Способ сейсмической разведки 1982
  • Старобинец Альфред Евгеньевич
  • Плешкевич Александр Леонардович
SU1075205A1
СПОСОБ МОРСКОЙ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ 1991
  • Кашик А.С.
  • Кивелиди В.Х.
  • Земцова Д.П.
  • Милашин В.А.
  • Кравченко Н.И.
RU1829665C
СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗРЕЗА 2009
  • Романенко Юрий Андреевич
  • Гарин Виктор Петрович
  • Куликов Вячеслав Александрович
  • Шемякин Марк Леонидович
RU2415449C1
СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СРЕДЫ 2012
  • Бондарев Владимир Иванович
  • Крылатков Сергей Михайлович
  • Курашов Иван Александрович
RU2488145C1
Способ сейсмической разведки 1989
  • Карпенко Иван Владимирович
  • Каледин Александр Германович
SU1698863A1
Способ сейсмической разведки 1989
  • Караев Баба Манаф Оглы
SU1728814A1

Иллюстрации к изобретению RU 2 559 303 C1

Реферат патента 2015 года СПОСОБ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ

Изобретение относится к сейсмической разведке и может использоваться при разведке нефтяных и газовых залежей. Согласно заявленному решению выбирают и устанавливают фиксированную приемную базу, располагают источники возбуждения сейсмических колебаний и приемники на этой базе симметрично относительно ее центра, принятого за начало координат. Поочередно возбуждают сейсмические волны и регистрируют их на всей заданной фиксированной приемной базе с получением сейсмограммы для каждого пункта возбуждения (ПВ). Определяют время годографа дифрагированных волн (ДВ). Затем суммируют на каждой сейсмограмме сейсмические волны по годографам ДВ с получением суммотрассы для каждого ПВ(L) и определяют временные статические сдвиги (Δtc) ДВ для каждого ПВ(L) относительно времен регистрации на центральном ПВ(L=0). Суммируют на основании временных статических сдвигов суммотрассы для каждого ПВ(L) по общим точкам дифракции и получают итоговую суммотрассу ДВ. Затем перемещают фиксированную приемную базу на следующий пикет профиля, совмещая его с началом координат этой базы, и весь процесс повторяют. Технический результат - повышение достоверности и качества отображения изучаемой геологической среды. 6 ил.

Формула изобретения RU 2 559 303 C1

Способ сейсмической разведки по системе многократных перекрытий, включающий возбуждение и регистрацию на профиле сейсмических волн, формирование сейсмограмм по общей глубинной точке (ОГТ) с последующим суммированием по годографам ОГТ отраженных волн, отличающийся тем, что выбирают и устанавливают фиксированную приемную базу, располагают источники возбуждения сейсмических колебаний и приемники на этой базе симметрично относительно ее центра, принятого за начало координат, поочередно возбуждают сейсмические волны и регистрируют их на всей заданной фиксированной приемной базе с получением сейсмограммы для каждого пункта возбуждения (ПВ), определяют время годографа дифрагированных волн (ДВ) по формуле

где X - расстояние от начала координат до пункта приема;
L - расстояние от начала координат до пункта возбуждения;
tд - время регистрации дифрагированной волны, определяющее ее годограф;
t0 - двойное время прохождения дифрагированной волны от точек дифракции до дневной поверхности в начале координат, оно же текущее время записи;
V - скорость распространения упругих волн в зависимости от t0,
затем суммируют на каждой сейсмограмме сейсмические волны по годографам ДВ с получением суммотрассы для каждого ПВ(L), определяют временные статические сдвиги (Δtc) ДВ для каждого ПВ(L) относительно времен регистрации на центральном ПВ(L=0) по формуле

где L - расстояние от начала координат до пункта возбуждения;
t0 - двойное время прохождения дифрагированной волны от точек дифракции до дневной поверхности в начале координат, оно же текущее время записи;
V - скорость распространения упругих волн в зависимости от t0,
суммируют на основании временных статических сдвигов суммотрассы для каждого ПВ(L) по общим точкам дифракции и получают итоговую суммотрассу ДВ, соответствующую отображению среды по всему временному интервалу исследований для конкретного пикета профиля, совпадающего с началом координат фиксированной приемной базы регистрации, затем перемещают фиксированную приемную базу на следующий пикет профиля, совмещая его с началом координат этой базы, и весь процесс повторяют.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2015 года RU2559303C1

СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗРЕЗА 2009
  • Романенко Юрий Андреевич
  • Гарин Виктор Петрович
  • Куликов Вячеслав Александрович
  • Шемякин Марк Леонидович
RU2415449C1
1972
SU416650A1
US 8045417 B2 , 25.10.2011
СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ГЛУБИННОГО И/ИЛИ ВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗА "КОНГ-МАКРО" (ВАРИАНТЫ) 2010
  • Максимов Леонид Анатольевич
  • Романенко Юрий Андреевич
RU2445651C2
US 6864890 B2 ,08.03.2005
СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОГО ГЛУБИННОГО РАЗРЕЗА 2010
  • Романенко Юрий Андреевич
  • Максимов Леонид Анатольевич
RU2449322C1
US 4534019 A ,06.08.1985

RU 2 559 303 C1

Авторы

Куколенко Олег Васильевич

Зуб Евгений Алексеевич

Даты

2015-08-10Публикация

2014-02-06Подача