Способ сейсмической разведки Советский патент 1992 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмической разведке методом отраженных волн и может быть использовано при углах наклона отражающих границ 10-40° в плоскости сейсмических лучей для построения временных сейсмических разрезов, неискаженных эффектом сейсмического сноса и не требующих дополнительной обработки по программе миграции.

Известен способ сейсморазведки отраженными волнами, в котором пункты возбуждения колебаний и расстановки

сейсмоприемников располагают с определенной последовательностью на линейном профиле, проводят с использованием известных систем наблюдений непрерывное профилирование и получают при машинной обработке временные сейсмические разрезы по отработанному профилю.

Недостатком способа является то, что получаемые временные разрезы при наклонных отражающих границах дают из-за неучета сейсмического сноса искаженные представления о глубинах и форме з.алега

го

00 00

S

ния отражающих границ. На таких разрезах кривизна антиклиналей уменьшается, а синклиналей увеличивается по сравнению с ис- тинной, положение тектонических нарушений отмечается неверно.

Известные способы последующего преобразования указанных временных сейсмических разрезов во временные разрезы с учетом сейсмического сноса (получение временных мигрированных разрезов) име- ют ограничения, обусловленные, во-первых, сложностью программ обработки, требующих ЭВМ высокого класса и больших затрат машинного времени, и, во-вторых, необходимостью наличия априорных детальных сведений о скоростной модели геологического разреза.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ сейсмической разведки, включающий последовательное возбуждение колебаний, регистрацию при каждом возбуждении интегрального эффекта сейсмического волнового поля в виде одной сейсмической трассы и выделение в области минимума голографов сейсмических волн с восходящими лучами, перпендикулярными линии наблюдений.

При известном способе регистрируют отраженные и дифрагированные волны, приходящие к плоскости наблюдений вертикально снизу по эпицентральному лучу. Прием волнового поля при каждом возбуждении колебаний производится одновременно на всей площади, занятой этим полем. Интегральный эффект регистрируется в виде одной сейсмической трассы, которую относят на плане к точке возбуждения сейсмических волн. Перемещая точки возбуждения по площади и повторяя регистра- цию волновых полей, получают семейство интегральных сейсмических записей, размещенных на одной сейсмограмме или временном разрезе.

Недостатки известного способа, поми- мо его трудоемкости, следующие: получаемый временной разрез не избавлен полностью от искажающего эффекта сейсмического сноса, так как регистрируемые записи отраженных волн относятся не кточ- кам выхода этих волн, а к токам возбуждения колебаний, ибо действительные координаты точек выхода эпицентральных лучей остаются неизвестными, В полученные записи невозможно ввести статические поправки за рельеф и зону малых скоростей. При изучении криволинейных отражающих границ форма наблюдаемых годографов искажается: на годографах образуются петли, наблюдается их опрокидывание.

Цель изобретения - повышение эффективности сейсморазведки путем обеспечения возможности построения временных разрезов, неискаженных эффектом сейсмического сноса при углах наклона отражающих границ 10-40° в плоскости сейсмических лучей.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе сейсморазведки, включающем последовательное возбуждение колебаний, регистрацию при каждом возбуждении интегрального эффекта сейсмического волнового поля в виде одной сейсмической трассы и выделение в области минимума годографов сейсмических волн с восходящими лучами, перпендикулярными линии наблюдений, пункты возбуждения и приема колебаний с равномерным шагом, определяемым из соотношений I

ДХ(1 + (р) и ДX где и

АХ - соответственно расстояния между пунктами возбуждения и приема, (р- ожидаемый максимальный угол наклона отражающих границ, Т и V - видимый период и скорость распространения регистрируемых волн, располагают на произвольно заданном линейном профиле на участке, равном подлине глубине залегания целевой границы, регистрируют возбужденные на каждом пункте волны на всех пунктах приема с применением продольных линейных или площадных групп сейсмоприемников с продольным размером группы не менее двух кажущихся длин волн и поперечным размером меньше половины длины волны, а при обработке полученных записей составляют для каждого пункта возбуждения свой временной разрез с линиями отражений tMHH(X), в каждую трассу разреза вводят специальные кинематические поправки AtcK, вычисленные по формуле

2

At

Х0

ск

2 V гмин

+

мин

где Тмин и Х0 - время и координата минимума годографа отраженной или дифрагированной волны;

V - скорость распространения волны, с помощью которых из времен гмин волн вычитают времена их пробега по падающим лучам, и, суммируя по одноименным трассам все временные разрезы, получают окончательный разрез с истинными линиями отражений.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что при выполнении полевых сейсмических наблюдений в данном районе выделяют отраженные и дифрагированные волны, восходящие лучи которых

перпендикулярны линии наблюдений и соответствуют сейсмическим границам с углами наклона 10-40° в плоскости сейсмических лучей, для чего пункты возбуждения и приема колебаний располагают с определенным и равномерным шагом на произвольно заданном линейном профиле на участке, равном подлине глубине залегания целевой границы, и возбужденные на каждом пункте волны регистрируют на всех пунктах приема с применением продольных групп сейсмоприемников на длинных линейных или узкополосных площадных базах. При обработке полученных записей составляют для каждого пункта возбуждения свой временной разрез с линиями отражений т,мин(Х), в каждую трассу разреза вводят специальные кинематические поправки, с помощью которых из времени 1мин(Х) вычитают времена их пробега по падающим лучам, и суммируя по одноименным трассам все временные разрезы, получают окончательный разрез с истинными линиями отражений.

Предлагаемый способ сейсморазведки, в отличие от известных способов, позволяет выделить только такие отраженные и диф- рагмировакные волны, которые приходят к линии профиля вертикально снизу или из боковых плоскостей с восходящими лучами, перпендикулярными линии наблюдений. Поскольку при этом регистрируются только участки минимума годографов, то нет необходимости во введении обычных кинематических поправок для спрямления годографов отраженных волн. Указанные особенности предлагаемого способа создают возможность получать временные сейсмические разрезы, неискаженные эффектом сейсмического сноса, без дополнительной дорогостоящей машинной обработки, выполняемой по специальным программам миграционного преобразования.

Способ реализуют следующим образом.

Задают на местности линию сейсмического профиля независимо от направления падения изучаемых отражающих границ, располагают пункты возбуждения и приема колебаний в пределах зоны прослеживае- мости целевых отраженных волн на участке профиля, равном по длине глубине залегания целевой границы, и размещают их с равномерным шагом, определяемым из соотношений

1 ДХ(1 + tgyng2 p),

AXTV

2tgp

где I и А X - соответственно расстояния между пунктами возбуждения и приема;

р- ожидаемый максимальный угол наклона отражающих границ;

Т и V - видимый период и скорость распространения регистрируемых волн, поочередно возбуждают колебания на каждом пункте возбуждения и из каждого пункта возбуждения регистрируют волны

одновременно или по частям на всех пунктах приема, причем регистрацию на каждом пункте приема ведут с применением многоэлементных продольных линейных или пло- щадных групп сейсмоприемников с

продольным размером группы не менее двух кажущихся длин волн и поперечным размером меньше половины длины волны. При машинной обработке полученных данных в полевые записи вводят статические

поправки за пункты возбуждения и приема для исключения влияния рельефа местности и зоны малых скоростей, поочередно составляют для каждого пункта возбуждения свой временной сейсмический разрез,

включающий все пункты приема на отработанном профиле и содержащий в отличие от обычных разрезов оси синфазности зарегистрированных волн в виде линий 1мик(Х) (линий мнимых источников), в каждую трассу

временных разрезов вводят специальные кинематические поправки, предварительно вычисленные по формуле

At

Хо

.с к

+

tMHH

5 .2V Тмин

где AtcK - специальная кинематическая поправка;

Х0 - координата, где годограф отраженной или дифрагированной волны имеет миQ нимум;

V - скорость распространения волны; Тмин - время минимума годографа отраженной или дифрагированной волны, с помощью которых из времен Гмин зареги5 стрированных волн вычитают времена пробега по падающим лучам, выполняют коррекцию указанных кинематических поправок, суммируют все одноименные сейсмические трассы, имеющие одинаковые

0 абсциссы на всех разрезах, и путем такого суммирования разрезов получают окончательный суммарный временной сейсмический разрез, содержащий истинные линии отражений, характеризующиеся минималь5 ными временами пробега волн от точек отражения на границе дб пунктов их приема по восходящим лучам, перпендикулярным линии профиля, и, следовательно, разрез, неискаженный эффектом сейсмического сноса.

В случае пересечения плоскости сейсмических лучей с поверхностью дизъюнктивных нарушений на окончательном временном разрезе выделяются также точки дифракции, которые соответствуют этим нарушениям. В силу применения специальных кинематических поправок и многократного суммирования волн, дифрагированных на этих точках при возбуждении колебаний на разных пунктах возбуждения, выделенные точки дифракции отображаются на временном разрезе в виде коротких, относительно интенсивных колебаний и имеют абсциссы, одинаковые с абсциссами точек нарушения на глубинном разрезе.

Отрабатывая предлагаемым способом ряд других сейсмических профилей на площади работ, создают необходимую сеть профилей, обеспечивающую изучение строения исследуемой площади, по всем отработанным профилям получают вышеописанным способом окончательные временные разрезы, неискаженные эффектом сейсмического сноса, выделяют на полученных разрезах необходимые отражающие границы и точки дифракции, связанные с линиями нарушений, трансформируют известными способами временные разрезы в глубинные, составляют по выделенным на глубинных разрезах горизонтам структурные карты в изонормалях и переводят их в окончательные карты изогипс.

При выполнении полевых работ предлагаемым способом длину участка наблюдений, в пределах которого размещают пункты возбуждения и приема на линии профиля, выбирают равным глубине залегания целевой отражающей границы. При большем удалении пунктов приема от пункта возбуждения могут быть нежелательные явления: интерференция отражений от близких границ, появление специфических помех, повышение их уровня.

Учитывая, что при среднечастотной сейсморазведке значения видимого периода регистрируемых отраженных волн Т обычно составляют 0,035-0,04 с, то при значениях скорости волн V 2500-3000 м/с и углах наклона отражающих границ р 20-30°, выбранных для примера, расстояние между пунктами приема (центрами соседних групп сейсмоприемников на длинных базах) будет равно

ТУ

Расстояние I между соседними пунктами возбуждения для вышеприведенных значений Д X и р составит

I АХ (1 + tg ptg2 p) 99 - 330 м,

АХ

76-165м,

Для того, чтобы выделить отраженные волны, выходящие на дневную поверхность в направлении, перпендикулярном линии профиля, применяют продольные группы

сейсмоприемников на длинных базах, обладающие острой направленностью вдоль линии наблюдений и минимальными искажениями в поперечном направлении. При выборе длины группы L принимают во

0 внимание соотношение

L-2

где А - длина регистрируемых волн.

Большее удлинение базы группы счита- 5 ется нецелесообразным, поскольку при этом ширина основного максимума характеристики направленности мало изменяется. Расстояние между сейсмоприемниками в группе Л L выбирают, исходя из условия

А2

AL S . При вышеприведенных значениях

Т и V длина волны составит Я TV 87-120м. Тогда

5L 174-240 м, Д1 22-30 м.

Для улучшения характеристик направленности и повышения помехоустойчивости применяемых групп целесообразно использовать при группировании большое количе0 ство сейсмоприемников. С этой же целью могут быть применены сильно вытянутые в направлении линии наблюдений узкополосные многоприборные площадные группы с поперечными размерами меньше половины

5 длины волны. Можно применять также группирование источников возбуждения колебаний.

Преимуществом предлагаемого способа является то, что он создает возможность

0 строить временные сейсмические разрезы, неискаженные эффектом сейсмического сноса, без дополнительной дорогостоящей машинной обработки по программам миграционного преобразования.

5 Вследствие использования длинных линейных или узкополосных площадных баз групп с большим количеством сейсмоприемников способ обладает высокой избира- . тельностью и помехоустойчивостью.

0 Способ позволяет подавлять многократные отражения, восходящие лучи которых не перпендикулярны линии сейсмического профиля. Благодаря выделению и синфазному суммированию дифрагированных волн

5 на полученных временных разрезах можно определять точки дифракции и проводить по ним линии дизъюнктивных нарушений. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Способ сейсмической разведки, включающий последовательное возбуждение колебаний, регистрацию при каждом возбуждении интегрального эффекта сейсмического волнового поля в виде одной сейсмической трассы и выделение в области минимума годографов сейсмических волн с восходящими лучами, перпендикулярными линии наблюдения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем обеспечения за счет возможности построения временных разрезов, неискаженных эффектом сейсмического сноса при углах наклона отражающих границ до 40° в плоскости сейсмических лучей, пункты возбуждения и приема колебаний располагают на произвольно заданном линейном профиле, равном по длине глубине залегания целевой границы, с равномерным шагом, определяемым из соотношений:

1 АХ(1 + );

AX-TV/2tgp.

где I и А X - соответственно расстояния между пунктами возбуждения и приема;

р- ожидаемый максимальный угол наклона отражающих границ;

0

5

Т и V -соответственно видимый период и скорость распространения регистрируемых волн, регистрацию сейсмического волнового поля проводят с применением продольных линейных или площадных групп сейсмоприемников, с продольным размером группы не менее двух кажущихся длин волн и поперечным размером меньше половины длины волны, а при обработке полученных записей составляют для каждого пункта возбуждения свой временной разрез с линиями отражений 1Мин(Х), в каждую трассу разреза вводят специальные кинематические поправки At«, вычисленные по формуле

At

ск

1мИН

2 V 2 гмин

где гмин и Х0 - соответственно время и координата минимума годографа отраженной или дифрагированной волны, с помощью которых из времен тмин волн вычитают времена их пробега по падающим лучам и, суммируя по одноименным трассам все временные разрезы, получают окончательный разрез с истинными линиями отражений.

Изобретение относится к сейсмической разведке на нефть и газ. Целью изобретения является повышение эффективности сейсморазведки путем, создания возможности построения временных сейсмических разрезов, неискаженных эффектом сейсмического сноса, при углах наклона отражающих границ 10-40° в плоскости сейсмических лучей. Сущность способа заключается в том, что при выполнении полевых наблюдений в данном районе пункты возбуждения и приема колебаний располагают с определенным и равномерным шагом на участке линейного профиля, задаваемого в плане в любом направлении в пределах зоны прослеживания целевых отраженных волн, и возбужденные на .каждом пункте волны регистрируют на всех пунктах приема с применением продольных групп сейсмоп- риемников на длинных линейных или узкополосных площадных базах. При машинной обработке данных в полевые записи вводят статические поправки, составляют для каждого пункта возбуждений свой временной разрез с применением специальных кинематических поправок, суммируют все разрезы по одноименным тросам и получают окончательный разрез, содержащий истинные линии отражений и неискаженный эффектом сейсмического сноса. со с