Способ сейсмозондирования для прогнозирования геологического разреза Советский патент 1988 года по МПК G01V1/00 

(21)4123270/24-25

(22)26.06.86

(46) 30.09.88. Бюл. Р 36 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) М.М.Раджабов

(53)550.834(088.8)

(56)Гурвич И.Н. Сейсмическая разведка. М. : Недра, 1980, с. 87-294.

.Мембей В.И. Петодика многократных перекрытий в сейсморазведке. М.: Недра, 1985, с. 99, рис. 46а.,

(54)СПОСОБ СЕПСМОЗОНДИРО ВАНИЯ ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАШИ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА

(57)Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано в геологоразведочном деле при проектировании бурения поисково- разведочных скважин. Цель - повышение точности и детальности прогнозирования геологического разреза и его объемного расчленение по вертикали, до любой глубины в заданной на дневной поверхности области. Способ осно.ван на разбивке продольного профиля

.с центром в заданной области, возбуждении колебаний в пунктах, расположенных вдоль этого профиля и симметрично его центру, приеме колебаний отраженных волн в пунктах, расположенных на равных отрезках совмещенных продольных и поперечных профилей, центры которых являются -симметричными с пунктами возбуждения относительно центра продольного профиля, определении пространственного сноса и выполнении селекции вертикального поля лучевых скоростей по двум- сечениям, что позволяет повысить его помехоустойчивость и более точно найти распределение усредненных значений лyчeJыx скоростей и соответствующих им вертикальных времен, по которым определяют пластовые (интервальные) скорости,после чего по идентичным глубинам находят отношение пластовых скоростей, определенных порознь по системам поперечных и продольных профилей, по величине которого и изменениям с глубиной прогнозируют геологический разрез и судят о степени его неоднородности. 1 ил.

i

(Л

j ю

со

Изобретение относится к сейсмической разведке и может быть использовано в геологоразведочном деле для прогнози рования геологического разреза, в г том числе разреза отвода и околосква жинного пространства проектируемых,, бурящихся и пробуренных скважин не только на интервале глубин, вскрытых скважиной, но и ниже забоя. tO

Целью изобретения является повышение детальности и точности изучения геологического разреза в пределах площадной системы наблюдений, ограничивающей исследуемую область. 15

На чертеже показана схема наблюдений.

На схеме обозначены линия 1 наблюдения, секущая центр исследуемой области, база 2 исследуемой области, центр 3 базы, совпадающий с центром линии наблюдения, систеь а 4 зондирования, совмещенная система 5 приема, источники 6 возбуждения.

Способ осуществляется следующим образом.

Разбивают линию 1 наблюдения, центр которой совпадает с центром исследуемой области,определяют базу 2 исследуемой области, равную половин длин отрезков продольных и поперечных расстановок. Длину отрезков, образующих совмещенную систему 5, устанавливают из условия необходимой точности определения зффективной скорости, величина которой используется для определения лучевой скорости. На точность вычисления эффективной скорости влияет ряд факто ров, главным из которых является длина участка годографа отраженной волны. Со отношение, связывающее длину участка годографа с искомой величиной эффективной скорости, можно представить в виде

т - V Т |cJV/V|

50

- длина участка годографа, на котором производится измерение эффективной скорости

V -

- предельная абсолютная ошибка в измерении времен отраженных волн; - предельная относительная

ощибка в определении скорости.

Эффективные скорости отраженных волн возрастают с увеличением рас стояния от источника возбуждения, стремясь к наибольшей пластовой скорости пц. маис изучаемого интервала разреза. Поэтому, приняв V,m

формулу (1) представим

ПА. WdXC

в вцде:

Idtl

Tdv7vT

пл. макс

(2)

Формулой (2) определяется минимально допустимая длина отрезка годографа отраженной волны для определения эффективной скорости.

Для поперечной расстановки L - длина отрезка, отсчитываемая в одну сторону от проекции, на нее источника .возбуждения, т.е. полная длина поперечного годографа состоит из двух отрезков. Для обеспечения необходимой точности определения эффективных скоростей достаточно принять минимально допустимую длину каждого отрезка расстановок, входящих в систему приема, равную

2L

2V

пл макс

К,

(3)

где К

Idtl

IdV/Vl

Поскольку поперечная расстановка состоит из двух отрезков, то полная ее длина равна

4V

ПА.МОКС

к.

(4)

Следовательно, в совмещенной системе минимально допустимая длина поперечной расстановки принимается в два раза больше минимально допустимой длины продольной расстановки, определяемой из соотнсЛиения

2 V

ПЛ МО КС,

к.

(5)

50

На практике наибольшим ошибкам подвержено время прихода, волн. При мем, что Idtl изменяется в пределах от 0,02 до 0,002 с и средняя величина относительной ошибки IdV/v в определении скорости определяется с точностью 5%. При этих значениях 0,04 К «i:. 0,4. Минимально допустимая длина каждого отрезка системы приема в этом случае может быть определена из условия:

0.08 У„„ L 0,8 У,,.

При V

Пл, ммц

0,1 км.

1,5

4 км/с.

x 0,15

6 км/с 0,5 L ё.

При „,. 4,8 км.

При работе на каждой системе 5 приема, расположенной по одну сторону от центра исследуемой области, принимают отраженные волны, возбуж- денные из источника 6 возбуждения, расположенного по другую сторону от центра исследуемой области. В дальнейшем последовательно смещая систему 5 приема и источник 6 возбуждения в противоположные направления от центра исследуемой области и образуя при этом систему 4 зондирования, сохраняют указанный порядок возбуждения и приема отраженных волн.

Интервал между центрами системы 5 приема, расположенными по одну сторону от центра исследуемой обласми 6 возбуждения, расположенными в противоположном направлении от него, определяется из условия:

2uZ,

где Л X - интервал между центрами

системы приема и источниками возбуждения; uZ - мощность пласта с наимень-шей пластовой скоростью 35 разреза.

Использование пласта с наименьшей пластовой скоростью разреза обуслов-. лено необходимостью выявления пласта

и с большей пластовой скоростью. Этим достигается заданная степень детализации изучаемого разреза.

Между величинами Л Z и V, „ц существует следующее соотношение:

UZ 1,4 V,

ПА. М«Н

К.

(8) формулу (7) в виде

можно предU X 2,8 V,

К.

При наименьшей пластовой скорости и заданной погрешности в определении скорости, равной 5%, Jol tj К 0,04. Тогда

,,8-V

п(|. мин

0,1-У„д, мин . (10)

Для отраженных волн разной протяженности, регистрируемых на каждом из профилей системы, находят лучевые скорости для соответствующих глубин по формуле:

q-V

)

(11)

где q - коэффициент пересчета, прини- маемьй равным 0,98 для осадочного разреза и 0,95 для консолидированного разреза. Затем определяют глубину для точек отражений, соответствующих середине годографов отраженных воли. Для поперечных профилей глубина определяется по формуле

Z попер 5 (tVд, )-(

для продольных профилей по

Znpoq I -(t V,

луч

)2-Х2 ,

(12)

формуле

(13)

30

35

40

45

50

55

где t - время прихода отраженной волны в середине годографа;

у-расстояние от проекции соответствующего источника возбуждения на поперечньш профиль до приемника где зарегистрирован приход отраженного луча, соответствующего середине годографа;

R - расстояние по перпендикуляру от соответствующего источника возбуждения до линии поперечного профиля;

X - расстояние на продольном профиле, отсчитываемое от источника возбуждения, где зарегистрирован приход отраженного луча, соответствующего середине годографа.

Найденные для соответствующих глубин лучевые скорости по данным поперечных и продольных профилей системы порознь представляют в виде вертикального поля лучевых скоростей. Для дальнейшего исследования вертикальные поля лучевых скоростей усредняют. С этой целью используют скользящее по каждому из вертикальных полей лучевых скоростей заданное окно, величина которого определяется из

51А273

соотношения (6), которое при принятых

условиях равно Д2

йХ

0,075

,05 км. При каждом усреднении за- данное окно перемещают по глубине.на его величину. Находят усредненные значения лучевых скоростей Удцц„g. соответственно по системам поперечных и продольных профилей, которые представляют в виде графиков изменения усредненных значений лучевых скоростей с глубиной, а также находя соответствующие им вертикальные времена по формуле:

(U)

.p

где Z-глубина 5 соответствующая усредненному значению лучевых скоростей.

Найденные вертикальные времена представляют в виде графиков изменения по глубине вертикальных времен распространения отраженных :волн по которым строят графики распределения по глубине пластовых скоростей. Затем находят отношение

1C

пл. проА,.С«ет,

(15)

V

пл. попер, сист.

характеризующее коэффициент неоднородности пласта. Значение коэффициента ТС представляют в виде графика изменения коэффшУиента неоднородно сти пласта с глубиной. Пласты считаются однородными, если % 1, и неоднородными, если К 5 1.

Положительной эффект достигается за счет регулирования степени деталь ности изучения геологического разрез при многократном накапливании информации.

Применение способа позволяет производить вертикальное зондирование, дающее возможность прогнозировать геологический разрез с необходимой точностью до любой заданной глубины

с выделением пластов с тюпилче.ипьши и повьш1енными скоростями.

Формула изобретения

Способ сейсмозондирования для прогнозирования геологического разре™ за, включающий возбуждение упругих колебаний в ряде пунктов,располо- женньк вдоль профиля, регистрацию колебаний в пунктах приема, образующих систему приема, состоящую из отрезков совмещенных продольных и поперечных профилей, при этом систему приема и источник возбухсдения пос- ледовательно перемещают по профилю в противоположных направлениях от центра исследуемой области с одинаковым шагом перемещения Л Х, о т- лич ающий ся тем, что, с целью повышения деятельности и точности изучения геологического, разреза

В пределах площадной системы наблюдений, ограничивающей исследуемую область,минимально допустимую длину L каждого отрезка поперечной расстановки, отсчитываемую в одну сторону от проекции на дневную поверхность источника возбуждения, принимают равной длине отрезка продольной расстановки, определяемой из условия 0,08 ,, L 0,8 V,,. д,„,, , где Vf,. плакс наибольшая пластовая скорость, ожидаемая в изучаемом интервале разреза , км/с, а шаг перемещения Д X определяют из условия а X

п„.„н . где, Vn,,..;, - наименьшая пластовая скорость разреза, км/с. По каждой системе продольных и поперечных расстановок находят распределение усредненных.значений лучевых скоростей и соответствующих им вертикальных времен, по которым определяют пластовые скорости, и по величине и характеру их изменения с глубиной судят о степени неоднородности пласта и прогнозируют геологический разрез.

2 .S