Способ скважинной сейсморазведки Советский патент 1993 года по МПК G01V1/42 G01V1/00 

Изобретение относится к скнажинным сейсмическим исследованиям и может быть использовано для прогноза детальных акустических характеристик разреза на поисковом и разведочном этапах геологоразведочного процесса

Цель изобретения - повышение точности способа в условиях непопной априорной информации о геометрии границ пластов и пластовых сейсмических скоростях.

Предлагаемый способ поясняется чертежом, на котором приняты следующие обозначения: буровая вышка 1, земная поверхность 2, ствол скважины 3, точка приема 4, отражающая граница 5 (подошва пласта, содержащего точку приема 4), пункты возбуждения (ПВ) 6 и 7, мнимые ПВ 8 и 9, соответствующие ПВ 6 и 7 соответственно, точки 10 и 11 отражений, центровой луч 12. мнимый источник колебаний 13, соответствующий источнику, помещенному в точке 4 (обозначен буквой Pi).

Точка приема 4, обозначенная буквой Р, расположена внутри пласта, подошва 5 которого является отражающей границей. При положении источника колебаний в точке 6 (обозначенной букой О) точка отражения 10 будет расположена вне центрового луча 12, Буквой Oi обозначен мнимый источник, расположенный в точке 8.

Сущность способа состоит в том, что положение ПВ определяют путем перемещения вдоль земной поверхности источника колебаний при фиксированном положении точки приема или путем дополнительной установки источника колебаний в точку приема, а приемников колебаний - в точки земной поверхности, разноудаленные от устья исследуемой скважины. Измеряя время распространения прямой волны между точкой приема и разноудаленными точками земной поверхности, а также время распространения отраженной волны, распространяющейся rio траекториям, содержащим эти точки и точки отражения, рас- положенные на подошве пласта, содержащего точку приема, формируют зависимость разности времени прихода прямой и отраженной волн от координат точек земной поверхности. По этой зависимости определяют местоположение точки земной поверхности, в которой разность времени прихода волн достигает максимума, и в эту точку устанавливают пункт возбуждения. Этим обеспечиваются условия расположения ПВ и точки приема на центральном луче, ортогональном подошве пласта, содержащего точку приема.

Сущность способа мо.жно понять из чертежа

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Из треугольника ОР Р имеем I OPi I - I ОР I I PiP I(1)

Преобразуем это соотношение так I OPi I /V -I ОР I /V I PiP I /V . (2)

где V - скорость распространения волн.

Слева в неравенстве (2) - разность времен прихода в точку Р отраженной и прямой волн, распространяющихся из источника О. Знак равенства достигается лишь в том случае, когда точки О, Р и Oi расположены на одной прямой (в пределах центрового луча 12), т.е. когда источник находится в точке 7, а мнимый источник - в точке 9. Таким образом, измеряя для различного положения точки О разность времени прихода отраженной и прямой волн, приходящих в точку Р, можно п о максимуму зависимости разности времен прихода от координат точки О определить местоположение точки 7, расположенной вместе с точкой Р на центровом луче, ортогональном границе 5,

Регистрация колебаний в точке 4 при положении ПВ в точке 7 обеспечивает исследование слоев, залегающих согласно с границей 5, при распространении отраженных волн по нормали к плоскостям напластования, т.е. в наиболее оптимальном направлении с точки зрения излучения детальных акустических свойств этих слоев.

На чертеже показана одна отражающая граница, однако приведенное обоснование способа можно обобщить на случай расположения точки приема 4 в любом пласте многослойной среды с плоскими границами раздела.

При азимутальных несогласиях границ в пределах участка земной поверхности 2. примыкающего к скважине 1, проводят площадные наблюдения с регистрацией прямой и отраженной волн. Затем в каждой точке приема вычисляют разность времен прихода этих волн, определяя тем самым разностный поверхностный годограф. После соответствующего сглаживания (например, при помощи двумерной сплайн-аппроксимации), определяют экстремум полученной зависимости (он соответствует максимуму разностного годографа). В точку земной поверхности, соответствующую этому экстремуму, помещают ПВ и регистрируют колебания в точке приема при помощи зонда ВСП. Целесообразно применять многоприборные зонды ВСП (не менее 3 приборов в зонде) с шагом между приборами, равным 10-20 м. Запись

.колебаний многоприборным зондом позволит надежно разделить падающие и восходящие волны.

Наиболее эффективным представляется получение разностного поверхностного годографа путем возбуждения колебаний в точке приема при помощи дополнительного источника и регистрации колебаний не земной поверхности многоканальными сейсмо- станциями. В качестве такого дополнительного источника колебаний можно использовать нестационарные воздействия бурового инструмента на забой в процессе бурения, а в уже пробуренной скважине торпеды с детонирующим шнуром, перфораторы и другие известные источники.

В том случае, когда простирания различных границ совпадают, задача определеФормула изобретения

СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ, заключающийся в возбуждении упругих колебаний источником колебаний, установленным в пункте возбуждения, регистрации колебаний в точке приема, расположенной в скважине внутри исследуемого пласта, одновременном изменении местоположения пункта возбуждения в процессе отработки скважины при перемещении точки приема в другой пласт, выделении падающих и отраженных волн, направление распространения которых ортогонально границе пласта, внутри кото( расположена точка приема, и изучении по падающим и отраженным волнам упругих характеристик слоев, залегающих параллельно границе пласта, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа в условиях неполной априорной информации о геометрии грания местоположения ПВ сильно упрощоет- ся, так как наблюдения можно проводить п пределах вертикальной плоскости, проходр щей через точку приема ортогонально к H;I

правлению простирания. При эюм nd земной поверхности поиск местоположения ПВ ограничивается наблюдениями вдопь прямой линии, проходящей ортогонально к простиранию пород через проекцию точки

приема на земную поверхность, Для определения местоположения ПВ можно при этом использовать приемы одномерного поиска экстремума разностного линейного годографа отраженной и прямой волн.

(56) Авторское свидетельство СССР N; 1267917, кл. G 01 V1/40, 1983.

20 ниц пластов и пластовых сейсмических скоростях, при фиксированном положении точки приема в точки земной поверхности, разноудаленные от устья скважины, дополнительно устанавливают источник колебаний или в точку приема помещают дополнительный источник колебаний, а в точки земной поверхности, разноудаленные от устья скважины, устанавливают полнительные приемники колебаний, измеряют время распространения прямой волны между источниками и приемниками, а также время распространения отраженной волны, распространяющейся по траек35 тория м, содержащим эти точки и точки отражения, расположенные на подошве пласта, определяют зависимости разности времен прихода прямой и отраженной волн от координат точек земной поверхно40 сти и устанавливают пункт возбуждения в точку, соответствующую максимуму разно- сти времен прихода волн.

25

О,

Изобретение гфедназначено для прогноза детальных акустических характеристик чааи плааа содержащего точку приема в условиях искривленных скважин и сред с негоризонтальными границами, имеющими различное простирание. Цель -- повышение точности способа в усповиях неполной априорной информации о геомсгрии граии1( и скоростных характеристик пластов. Для этого отыскивают точку дневной поверхности, в которой имеет место максимум разности времен прихода прямой и отраженной от исследуемой границы волн и помещают в нее источник. При этом точка приема и возбуждения располагается на центровом луче отраженной волны, ортогональной подошве ппаста, что обеспечивает однозначность peuJeния обратной динамической задачи. 1 ил.

Редактор Заказ 3243

Составитель А Алешин

Техред М.МоргенталКорректор М. Петраш

ТиражПодписное

НПО Поиск Роспатента 113035. Москва. Ж-35. Раушская наб.. 4/5

ilpomn-i;-,; ййнмо-и д.чтег.ьский комбинат Патент, г. Ужгород. ул.Гагарина 101