Способ сейсмической разведки Советский патент 1991 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмическому методу изучения строения Земли отраженными волнами и может быть использовано при поисках залежей полезных ископаемых для определения суммарной величины неупругого поглощения и рассеяния волн на случайно распределенных в среде сейсмогеологических неодно- родностях (эффективного поглощения), а также для установления участков наличия дифрагирующих объектов в осадочном комплексе пород, коре и верхней мантии Земли,

Цель изобретения - повышение информативности за счет увеличения точности оп- ределения декремента эффективного поглощения.

На чертеже представлены схема наблю- О дений и условный геологический разрез.00

На чертеже обозначены: кровля 1 и по- - дошва 2 изучаемого интервала разреза О (ИИР), дизъюнктивное 3 нарушение, общие QQ срединные точки 4, сечение 5 лучевой труб- Q ки, источники 6 и приемники 7 сейсмических „ колебаний, минимальное 8 и максимальное 9 удаления источник - приемник, расстоя- - ние 10 между точками наблюдений, лучи 11 от общих средних точек, промежуточные 12 границы ИИР.

Способосуществляют следующим образом.

Из априорных данных и проведенных опытно-методических работ получены следующие сведения: преобладающая частота

f , максималная fn энергетически значимая частотная составляющая, глубина Н залегания средней части ИИР, средняя скорость V на глубине Н, кажущаяся скорость Vn наиболее энергетически выраженной поверхности волны-помехи.

Из приведенных выше данных получают

A V/f,Am V/fm.

Рассчитывают параметры системы наблюдения: минимальное удаление источник - приемник Lm, максимальное L удаление источник - приемник, расстояние ДХ между точками наблюдения, величина базы группирования приемников в точке наблюдения.

Выбор указанных параметров системы наблюдений основан на следующем.

Сущность способа заключается в восстановлении поля суммарного разреза ОСТ в глубинных точках среды и определении декрементов эффективного поглощения по мигрированному разрезу в диапазоне частот f б f , fм. Известно, что на образование дифрагированных волн уходит преимущественно низкочастотная часть энергии ЭС. Поэтому коэффициенты дифракционного рассеяния (ад) и эффективного поглощения (йэ) имеют противоположные частотные зависимости: спадающая с ростом fe Од и возрастающая в Оз , причем а «э +Од . Поскольку определение значения декрементов эффективного поглощения вэ основывается на представлении о возрастающей линейной зависимости оь от частоты f и связывается с величиной наклона этой кривой, то противоположные наклоНЫ КРИВЫХОэИОд ПРИВОДЯТ К

отрицательным значениям декрементов в области частот fЈ 0, f , свидетельствующим о неправомерности линейного представления а ((о) - Ъ (со), Ь X), в этой области частот, и к занижению вэ для f Ј f, fn.

В процессе миграции энергия, потерянная ЭС на образование дифрагированных волн, стягивается в центры дифракции, в результате чего происходит восстановление части рассеянной энергии низкочастотных составляющий СМ ЭС. Существующие алгоритмы миграции суммарного поля ОСТ приводят к значительному восстановлению поля для f €. f, fM и к меньшему для частот f Ј 0, f. При этом для успешного восстановления поля дифрагированных волн требуется, чтобы в процессе суммирования по схеме МОСТ дифрагированные волны не ослаблялись, а накапливались.

Суммирование по годографу отраженной волны на сейсмограмме ОСТ будет эффективным и для выделения дифрагированной волны в случае, если функция запаздывания Л t(L) годографа отра- женнойволныотносительно

дифрагированной принимает значения не больше, чем Т/2, где Т Am /V. При этом значения должны быть не большими, чем

корень решения уравнения 3L6 - 8Н L +

64Н5 Ат 0 на промежутке , Н при

Н 7,6 Am.

Из требования Н 7,6 An , а также с

целью исключения из рассмотрения волн, отраженных от мелкозалегающих обьектов, не удовлетворяющих условию дальнего поля, и повышения помехоустойчивости систе- мы наблюдения по отношению к

поверхностным волнам-помехам минимальное расстояние источник - приемник выбирают из условия

25

U. Ј

15.2 Am WVvfi - 1

Расстояние между точками наблюдения АХ выбирают, исходя из двух условий: 1) требования подавления волн, рассеянных

елкомасштабными неоднородностями, при определении СМ ЭС по суммарному разрезу ОГГ после миграции, 2) требования корректности оператора обратного голографического преобразования. Объединение обоих условий дает

ДХ макс (0,1 А, 0,25Ащ}.

Величину базы группирования приемников ДХз в точке наблюдения выбирают, исходя из требования подавления пространственных частот волнового поля, больших, чем 1/4 ДХ, которые регистрируются с

различного рода погрешностями, вызванными как низкой точностью оценки амплитуд частотных составляющих этого диапазона, так и эффектами, связанными с зеркальными частотами. С учетом наклона и

шероховатости поверхности наблюдения в пределах базы группы приемников условие имеет вид

ДХв 2ДХ.

Проводят полевые работы по системе многократного профилирования с регистрацией поля отраженных волн в диапазоне частот

f f fm.

Проводят обработку сейсмической информации на ЭВМ, получают суммарный разрез ОСТ и мигрированный суммарный разрез.

По каждому из разрезов определяют декременты частотно-зависимого затухания. При этом мощность ИИР выбирают не меньшей 5 А , глубину Нк залегания кровли ИИР - не меньшей 7,бАт, горизонтальные размеры ИИР-не меньше 4 А .

Декременты, определенные по мигри- рованному разрезу, представляют собой декременты эффективного поглощения, а определенные по сумме ОСТ - сумму декрементов эффективного поглощения и дифракционного рассеяния.

Находят разность декрементов, определенных по мигрированному разрезу и разрезу суммы ОРТ, и рассматривают ее как декремент дифракционного рассеяния в диапазоне частот f Ј f, . По изменению этой разницы судят о местах наличия дифрагирующих объектов: большей величине разницы соответствует большее количество дифрагирующих объектов.

Геологическая эффективность способа заключается в повышении точности определения декремента эффективного поглощения за счет учета рассеяния сейсмических волн на дифрагирующих объектах, при этом повышается вероятность прогноза местоположения ловушек и залежей углеводородов, а также других полезных ископаемых, рассматриваемых как сейсмологические неоднородности; в возможности прогноза участков наличия дифрагирующих объектов, при этом повышается вероятность установления зон развития разрывных нарушений, а значит, появляется дополнительная возможность корректировки мест заложения скважин и режимов их бурения.

Формула изобретения

0

5

0

5

Способ сейсмической разведки, основанный на установлении по предварительным данным преобладающей А V// и минимальной энергетически значимой Am V/fm длин волн в спектре мощности элементарного сейсмического сигнала в средней части изучаемого интервала разреза глубиной Н, характеризующейся средней скоростью v, а также кажущейся скорости Vn поверхностной волны-помехи, возбуждении сейсмических волн источником, регистрации группой сейсмоприемников, расположенных в точках наблюдения поля отраженных волн по системе многократного профилирования в диапазоне частот f fЈ fM, изучении изменения спектра мощности элементарного сигнала, проходящего изучаемый интервал разреза, рассеиваемого крупномасштабными сейсмологическими неоднородностями, определении декремента эффективного поглощения сейсмических волн, отличаю щийся тем, что, с целью повышения информативности за счет увеличения точности определения декремента эффективности поглощения, минимальное удаление источник - приемник Lm выбирают-не меньшим

30

.2 Am

W2/vft -1

максимальное L - не большим, чем.корень решения уравнения 3L

8H2L4 + 64Н5

, ,H 7,6 Am .расстояние АХ между точками наблюдений выбирают не меньшим, чем максимальная из

величин { 0,1 А ;0,25 Am }, а размеры базы группирования приемников в точке наблюдения - не большими 2 Д X и определяют декременты эффективного поглощения по суммарному разрезу по общей глубинной точке после топографического восстановления волнового поля, при этом одним значением декремента характеризуется часть

разреза мощностью не менее 5 А и с горизонтальными размерами не менее 4 А .

Изобретение относится к сейсмическому методу изучения строения Земли отраженными волнами и предназначено для исследования неупругих свойств неоднородных геологических сред. Целью изобретения является повышение информативности за счет увеличения точности опре- деления декремента эффективного поглощения. Сущность изобретения заключается в исключении эффектов, связанных с потерей энергии при дифракционном рассеянии. Приведены условия выбора рациональной системы наблюдений: максимальное и минимальное удаление источник - приемник, расстояние между точками наблюдения и размеры базы группирования, - позволяющие решать поставленную задачу. 1 ил.