Способ многоволновой сейсморазведки Советский патент 1989 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмическим методам поиска нефтяных и газовьк месторождений по комплексу волн разных типов, а также может быть использовано для прогнозирования строения геологического разреза.

Цель изобретения - повышение зф- фективности прогнозирования геологического разреза и его нефтегазоносности.

На чертеже схематически изображена система наблюдений и лучевая схема.

На чертеже обозначены пункты наблюдений 1 и возбуждения 2, опорный отражающий горизонт 3, сейсмические лучи 4, локальная скоростная неоднородность 5 разреза, графики зaвиcи юcТИ скорости координаты ХргтПО

профилю для случая отсутствия 6 и наличия 7 углеводородов, характерные точки 8-15 на профиле 16 наблюдений.

Способ реализуется следукщим образом.

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

СЛ

ЭО 00

X,

ЙХг

in

r s/Vp

где v,Vp - скорости поперечной и

продольной волн. Сейсмограммы ОГТ обменных волн подвергают регулируемому направленному анализу, результатом которого является график значений скорости оптимального суммирования по профилю наблюдений. С целью уменьшения влияния высокочастотных аномалий, вызванных случайными помехами, график Ур г т(Х|,гт) сглаживается с применением элементов статистической обработки. Оставшиеся плавные низкочастотные аномалии интерпретируются как аномалии типа краевого эффекта (ЛТКЭ) и типа ореола рассеяния (ATOP) углеводородов (УВ) на обменных волнах.

Одним из поисковых признаков УВ являются аномалии в параметрах волн обусловленные локальным нефтегазо- насыщением пластов. Однако даже при мощности коллекторов в 50-100 м такие аномалии практически не ощутимы для средних скоростей они не превышают 0,5-1,0%. Вместе с тем слабое газ насьпцение среды (до 10%) может вызвать большее затухание волн, чем сама залежь с насьш;ением 80-100%. В связи с этим представляет интерес возможное существование ореолов рассеяния УВ над их месторождением.

В результате выполненной специальной обработки материалов по МОГТ установлено, что месторождениям УВ всегда соответствуют отрицательные (ATOP) и знакопеременные (АТКЭ). различной сложности аномалии в эффетивных скоростях продольных волн от 2 до 10%. 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 подтвержден

5

0

5

0

5

0

5

0

5

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 гнозирования месторождений УВ основывается на отсутствии влияния флюидо- насьиценности среды на характер распространения поперечных волн, в связи с чем при неизменной литологии поперечная волна не реагирует на газо- насьш1енность поро во го 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-РР и OFT-SS, а также небольщой глубинностью ЮГТ-SS. В то же время имеется опыт рег истрации обменных отраженных волн с больших глубин, и, если граница, на которой происходит смена поляризации обменной во.пны, 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 флюидонасыщенностью порового пространства, т.е. присутствием УВ, и в последнем случае достигать величины порядка 20%. Соответствующая лучу трасса сдвигается на величину временной задержки

Л /5l(), что привадит к существенным искаженисловлена вариацией литологии, годограф ОГТ-PS исказится и v Д начнет увеличиваться до некоторого максимального значения v,,, а затем уменьшается до значения

о Тг(т« ),) Vo7,(x,,, )-v;i..p.

Имеет место положительная часть АТКЭ-PS на правом краю неоднородное ти (график 6), длина которой

п. H-h

j5

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

Начиная с часть ближних Р-лучей не пересекает неоднородность С увеличением эффективная

, Р

ОГТ orrt

скорость Vp начинает уменьшаться до некоторого минимального значения v, а затем увеличиваться до значения

Vr r (гт| )-,7т(хогг,) v;,Vx,,),

25

где

H-h

ЧгтГ нЛ Р Н

определяется из условия прохождения самого дальнего Р-луча через правый край неоднородности. Имеет место отрицательная часть АТКЭ-PS на правом краю неоднородности, длина которой

- ... Hib

ЛТ1сэ «ГТ« ОГТ4 Р И

Длины левой и правой АТКЭ-PS раны, соответственно

.Л.э()-й-

H-h . -xps- -

пп-п ,чН-h

,-/lx,,+4x,-(xp-i-Xs)--- H-hPS H

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

H-h . H-h

. --- -ЬХ -Jj-

И, если глубины слева и справа сов- падают:

H-h

4х -4х„-ьхр5--- .

Описанные аномалии имеют месог т

то И при центральной системе наблюдений. Однако при прочих одинаковых условиях величины максимальных ( и о минимальных (уД и v;,p значений ATK-PS будут существенно меньшими, чем при фланговой системе наблюдений.

-/1хи H-hs

Если условие ( 7 ---) не выполXps Н

няется, положительные части левой и правой ATK-PS накладываются друг на друга, и вместо ATOP-PS имеет место один положительный экстремум ( охватывающий всю неоднородность. При определенных условиях эта положительная аномалия может быть и бимодальной.

В случае, когда не выполняется условие, более жесткое.

121 , Хр н

и при неизменной литологии неоднородность обусловлена присутствием УВ, аномалия 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 повышает достоверность интерпретации аномалий графика у/Д(х,гт) в качестве АТКЭ- н ATOP-PS при варьировании t параметров ИС и использовании разных систем наблюдений.

Форма АТКЭ-PS и 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, попавщих в одной выборку ОГТ-PS. В связи с асимметрией лучевой схемы обменной волны выборки Orr-PS должны быть также асимметричными. При этом с целью оптимизации формы годографов в формируемых сечениях поля времен сейсмограммы ОГТ-PS компануются теми каналами, для которых выполняется соотношение

5

ям годографов uiT и, как следствие, к аномалиям эффективной скорости v .

сгтФорма аномалий зависит от глубины залегания h и формы неоднородности, различия пластовых скоростей v и V в пределах и вне неоднородности, самой величины v/Д, глубины залегания отражающего горизонта Н и параметров системы наблюдения х, и яке минимального и максимального удаления взрыв-прибор в расстановке а также от того, по прямой или обратной системе проводятся наблюдения.

В случае прямой системы наблюдени в интервале изменения от

H-h

у Y Y «v

нл Y{

ДО , неоднородность пересекает только та часть лучевой схемы обменной волны, которая соответствует поперечной волне (S-лучи). Величина Хд, определяется из условия прохождения самого дальнего S-луча через левый край неоднородности, где х , - координата ближайшего края неоднородности, X; - 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 появляются временные задержки, в результате чего годограф ОГТ-PS искажа ется, кривая оптимального суммирования становится более крутой, и уменьшается. С увеличением х все большая часть S-лучей пересекает неоднородность и v сначала уменьшается до некоторого минимального значния , а затем начинает увеличиваться до значения

Р5 , ч PS / X Р5 / Vorr (XorTj)-Vprr X«,) V (Xorn)Имеет место отрицательная часть АТКЭ-PS на левом краю неоднородности, длина которой А- H-h

Ц Гхз йг-гг ог V -.

S н

1

Начиная с х,х,гг1 х„л неоднородность пересекают лучи, соответствующие продольной волне (Р-лучи). При этом независимо от причин, обусловивших неоднородность, на ближних каналах появляются дополнительные временные задержки. С увеличением большая часть Р-лучей пересекает неоднородность, Vg растет до некоторого максимального значения, v , а затем, начинает уменьшаться до значения

PS / л ,).

где

H-h

V 3V TV -«

ОГТ4 нл Р Н

определяется из условия прохождения самого дальнего Р-луча через левый край неоднородности. Имеет место положительная часть АТКЭ-PS на левом краю неоднородности, длина которой

25

Л H-h

Л V v V BY --

АГК ОГГ4 ОГт-1 Р р

При достаточной длине неоднородности

H-h

Д Xf(X Х цд PS Н

имеет место ATOP-PS, форма которой определяется конфигурацией неоднородности, а длина

Дх

дтор

х

где

H-h

Чп 5 U

ОГТ 5

найдена из условия прохождения самого дальнего Р-луча через правый край неоднородности. Отсюда можно получить выражение для длины ATOP-PS:

H-h.

H-h,

1 11ч /,П-11ч

Х5 -н-)-(х,,+Хр ---) и Х„H-h-Xps-ц- .

и условие существования ATOP-PS

Лхн H-h

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_B=ΔХ/(1+γ), где γ=V_S/V_P - отношение скоростей поперечных и продольных волн. При обработке удается выделить аномалии, связанные с наличием углеводородов. 1 ил.

при отсутствии изменения литологии независимо от наличия УВ временная задержка л для поперечной волны равна нулю и отрицательная часть АТКЭ-PS на левом краю графика 7 отсутствует.

55

лр5

II II

поставлен в связи с воз(Знак

можным несовпадением глубин слева и справа). При х (,.7 х часть дальних S-лучей выйдет за пределы неоднородности, и, если неоднородность обуX Xs

Однако традиционное (для монотипных волн) расположение пунктйв возбуж-5 дения и приема

п

)Xg 2 Хп

не позволяет точно сфокусировать все лучевые схемы, что обуславливает даже в случае горизонтальной отражающей границы некоторый неучтенный раброс точек отражения, который приводит к искажению формы АТКЭ-PS. Более того, часть каналов остается неиспол зованной.

С целью устранения этих негативных эффектов предлагается располагат 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 анмалии эффективной скорости обменной волны типа PS, причем двух типов: АТКЭ-PS и ATOP-PS. Подобные аномалии имеют место и для обменных волн других типов, поменявших поляризацию на промежуточной границе, расположенной ниже (глубже) локальной неоднородности. Форма этих аномалий служит надежным критерием распознавания природы причин, обусловивших скоростную неоднородность, 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-РР и ОГТ-SS одного метода ОГТ-PS, исключением неиспользуемых каналов, а также умень

5

0

5

0

0

5

0

5

шением количества скважин глубокого бурения в связи с повышением точности оконтуривания глубокозалежащих месторождений, что в общей сложности более чем в 3 раза удешевляет полевые и камеральные работы. Геологическая эффективность способа достигается за 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 v. по профилю наблюдений и интерпретации аномалий графика v(Xpj.), отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности прогнозирования геологического разреза и его неф- тегазоносности, возбузкдение производят источниками продольных волн, расположенными вдоль профиля наблюдений с постоянным шагом dxp, связанным с шагом между сейсмоприемниками ЛХп соотношением J ,/(I+), где - отношение скоростей поперечных и продольных волн для основного опорного горизонта, прием осуществляют горизонтальными сейсмоприемниками, регистрируют сейсмозаписи обменньк отраженных волн, поменявших поляриза- цию на границе, расположенной глубже локальной скоростной неоднородности разреза, а местоположение локальной скоростной неоднородности и присутствие углеводородов в ней определяют по форме специфических аномалий в графиках (огт)

У /Y // / f f / / /// //// // ///ff/// f/ f / / ///// /////////