Способ скважинной сейсморазведки Советский патент 1992 года по МПК G01V1/40 

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к скважинной сейсморазведке, и применимо при решении структурно-фор- мационных и параметрических задач и прогнозировании геологического разреза.

Известен способ сейсморазведки, предусматривающий возбуждение упругих колебаний в пунктах, расположенных равномерно вдоль линии наземного профиля, проходящего через устье наблюдательной скважины, в которой в заданной позиции размещены сейсмоприемники.

Недостатком указанных способов является слабая защищенность от средне- и высокоскоростных волн-помех.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сейсморазведки, основанный на многоэлементной и многокопонентной регистрации волн в наблюдательной скважине при возбуждении колебаний из разною

удаленных от устья скважины наземных источников, расположенных на профиле, проходящем через устье скважины, пересчете сква инних сейсмозаписей на наземный профиль и составлении временных разре- зов среды по пересчитанным сейсмозапи- сям.

Недостатком способа является ограниченный круг задач прогнозирования состава и свойств среды, решаемых в области пространства ниже забоя наблюдательной скважины.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способа за счет определения упругих параметров среды ни- же забоя наблюдательной скважины и, кроме того, повышение его точности.

На фиг.1 представлена общая схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - схема реализации способа при пересчете на промежуточную границу.

Дополнительная наблюдательная сква- жина 1 с сейсмоприемниками 2 расположена между основной наблюдательной скважиной 3 с сейсмоприемниками 4, а ни- же забоев скважин 1 и 2 на глубине Н находится целевая отражающая граница 5. При этом падающие б и отражающие 7 волны распространяются в покрывающей толще 8 и отражаются от подстилающей толщи 9. При наличии промежуточной границы раздела 10 регистрируют проходящую волну 11.

Способ реализуют с использованием серийной аппаратуры t-i оборудования еле- дующим образом.

Размещают источник упругих колебаний нз наземном профиле, проходящем через устья навблюдательных скважин, пробуренных в покрывающей цетевую от- рэжбющую гоанпцу толще, ЕС внешний по отношению к межсквэжгнному- пространству области нэ удалении г. удовлетворяющем условию сн г Г1дсл (где hocH- Ндоп глубина зассес основной и дс-олнитечьной от источника колебаний наблюдательных скзаж /н). При зтом расстояние R мехду скважинами должно превышать глубину Н ззлегания целевой границы.

В наблюдательных скважинах DSBHO- мерно г,о всему отводу размещают многокомпонентные сейсмоприемники. Подключают скважинные сейсмоприемники обоих семейств в заданной последовательности к сейсмест.энции. Осуществляют на основе ввода компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний временных сдвигов направленный прием падающей волны семейстэсм сейсмоприемников, расположен ч ы в дополнительной скважине, иотраженной от целевой границы волны семейством сейсмоприемников, расположенных в основной скважине. Регистрируют раздельно падающую и отраженную волны. Пересчитывают наблюдение в скважинах сейсмозаписи на целевую гра ницу при прямом продолжении падающей волны и обращенном продолжении отраженной волны.

Восстанавливают в выбранной области целевой границы раздела распределение амплитуд отраженной А0тр (2i) и падающей Апад (оз) волн для различных углов сь выхода сейсмической радиации падающей волны в моменты ее прихода к соответствующим точкам границы.

Находят распределение параметра QI

дотр ; с Котр (о)) в выделенной облаАпад v I )

сти границы, по значениям которого определяют распределение коэффициента отражения К0тр в той же области.

Определяют упругие характеристики (скорости, плотности, акустические жесткости и т.д.) подстилающей целевую отражающую границу толщин по значениям коэффициента отражения Котр с учетом упругих характеристик покрывающей целевую границу толщи.

Для уточнения исходных упругих характеристик покрывающей толщи выполняют прямое продолжение падающей и обращенное продолжение проходящей волн на промежуточную границу в межскважинном пространстве путем пересчета соответствующих скважинных сейсмозаписей, причем находят распределение коэффициента прохождения КПр(сг1)по значениям пересчитанных сейсмозаписей и определяют уточненные характеристики покрывающей целевую границу толщи по найденным зна чения коэффициента прохождения с уче том исходных характеристик толщи.

Пример. Модель исследуемой среды представляет собой пласт толщиной 0.4 км. горизонтально залегающий на упругом полупространстве и характеризующийся следующими упругими параметрами: скорость продольных волн Vpi 3.0 км/с; скорость поперечных волн VS1 1,5 км/с; плотность р - 2.0 г/см3. Подстилающая толща (полупространство) имеет следующие упругие параметры; скорость продольных волн VP2 3,333 км/с; скорость поперечных волн V$2 1,667 км/с, плотность pi 2.1 г/см соответственно

ДУр , УР2 - УР Vc

Р 2 Vp2 + Vpi AVs Vs2 VsVs2 4- V,i

0.1:

,1;

,1. P pi +pi

На основании приведенных данных

рассчитана теоретическая зависимость коэффициента отражения К0тр (on) от угла о) падения возбужденной волны на целевую границу. При определении упругих параметров применяется установка наблюдений, параметры которой выбраны следующим образом: расстояние R между наблюдательными скважинами равнялось 750 м, глубина забоя пДОп ближней к источнику колебаний скважины 250 м, глубина забоя Поен дальней скважины 350 м удаление источника г от ближней скважины 350 м.

Значения коэффициента отражения приведены в таблице.

При определении упругих параметров подстилающего полупространства используют зависимость . /. .. .

-f(+7) +

+ 1 ДУР у . м AVt

2 Vp 1 -ц U л У /1 Д/ ,AVS

Vp 2 Р VT

где Крр (yi) - коэффициент отражения для продольных волн.

Задачу решают с использованием линейного метода наименьших квадратов. В итоге получают следующие значения искомых величин: Vs2 1,656 км/с (погрешность 0,6%);pi -2,109 г/см3 (погрешность 0,5%). Скорость продольных волн VP2 3,323 км/с (погрешность 0,3%) находят по данным сей- смокаротажа.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа скважинной сейсморазведки с применением серийной аппаратуры и оборудования обеспечивается высокая эффективность определения упругих параметров геологической среды ниже забоев наблюдательных скважин, что существенно расширяет функциональные возможности скважинной сейсморазведки при прогнозировании составам свойства разреза, обнаружении зон разуплотнения фундамента, оконтуривании неантиклинальных ловушек углеводородов на больших глубинах, а также при трассировании дизьюнкти- вов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ скважинной сейсморазведки, основанный на возбуждении колебаний наземным источником,направленном приеме волн сейсмоприемниками, равномерно размещенными в основной наблюдательной скважине при вводе компенсирующих несинфазность колебаний временных сдвигов, пересчете скважинных сейсмозаписей на заданную границу, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ- 5 ных возможностей способа за счет определения упругих параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины, в дополнительной наблюдательной скважине, пробуренной в покрывающей целевую

0 отражающую границу толще между основной наблюдательной скважиной и источником колебаний, размещают сейсмоприем- ники, причем расстояние R между скважинами задают больше глубины Н залегания

5 целевой границы, а удаление г источника от дополнительной наблюдательной скважины выбирают исходя из условия Носи г (где Ьосн и пдоп - глубина забоя основной и дополнительной наблюдательных скважин

0 соответственно), осуществляют направленный прием и раздельную регистрацию падающей волны сейсмоприемниками. расположенными в дополнительной наблюдательной скважине, и отраженной волны

5 сейсмоприемниками, расположенными в основной наблюдательной скважине, пересчитывают скважинные сейсмозаписи в процессе прямого продолжения поля падающей волны и обращенного продолжения

0 поля отраженной волны на заданный участок целевой отражающей границы в около- скважинном пространстве, находят распределение коэффициента отражения на указанном участке границы по значениям

5 амплитуд пересчитанных сейсмоэаписей- в моменты времени прихода к ней падающей и отраженной волн, определяют упругие параметры подстилающей границу толщи с учетом упругих параметров покрывающей

0 толщи.: 2. Способ по п.1. отличающийся тем, что, с целью повышения его точности при наличии в покрывающей толще промежуточной преломляющей границы, допол5 нительно регистрируют преломленную волну в основной скважине и выполняют прямое продолжение падающей волны путем пересчета сейсмозаписей дополнительной скважины и обращенное продолжение

0 проходящей преломленной волны путем пересчета сейсмозаписей основной скважины на промежуточную преломляющую границу, находят распределение коэффициента прохождения по значениям амплитуд, пересчи5 тайных на преломляющую границу скважинных сейсмозаписей. определяют уточненные параметры покрывающей целевую отражающую границу толщи по наблюденным значениям коэффициента прохождения.

Фиг.1

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к скважинной сейсморазведке, и применимо при решении структурно-формационных и параметрических задач и прогнозирования геологического разряда. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет определения природных параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины и, кроме того, повышение его точности. Цель изобретения достигается за счет направленного приема и раздельной регистрации подающей волны в дополнительной наблюдательной скважине, размещенной между основной наблюдательной скважиной и источником возбуждения, и отраженной волны в основной наблюдательной скважине и пересчета скважинных сейсмо- записей в режиме прямого продолжения по- ля подающей волны, и обращенного продолжения поля отраженной волны на заданный участок целевой отражающей границы. При этом удаление г источника от дополнительной наблюдательной скважины Выбирают ИСХОДЯ ИЗ УСЛОВИЯ Поен Г Мдоп. где h0oi и hAon - соответственно глубина забоя основной и дополнительной наблюдательных скважин. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл. ел С g

Фиг.2