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 сейсморазведке многослойных и существенно неоднородных сред при решении задач прогнозирования вещественного состава и состояния геологических сред.

Известен способ сейсморазведки, основанный на излучении максимума энергии в выбранную область среды с известной скоростью волн и приеме колебаний группой сейсмоприемников при направлении максимума ее чувствительности в ту же область.

Недостатком способа является преимущественная ориентированность на изучение структурного фактора.

Наиболее близким по сути технического решения является способ скважинной сейсморазведки. В этом способе с целью повышения эффективности прогнозирования геологического разреза пересчитывают при обращенном продолжении отраженных и проходящих волн скважинные сейсмозапи- си регулируемого направленного приема на область целевой границы, примыкакж ую к наблюдательной скважине, и восстанавливают по пересчитанным сейсмозаписям распределение амплитуд на целевой границе, по значениям которых находят значения упругих параметров в подстилающей толще с учетом упругих параметров покрывакж й толщи. Недостатком способа является существенная зависимость эффективности работы от точности знания скоростного и плотностного параметров контактирующих сред.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей скважинной сейсморазведки путем

VJ VJ 00

VI

ю ел

определения значений относительной плотности контактирующих толщ на заданной преломляющей границе в околоскважин- ном пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе, основанном на последовательном возбуждении колебаний из разноудаленных от наблюдательной скважины наземных источников, направленном приеме проходящих волн скважин- нымисейсмоприемниками,

расположенными в подстилающей заданную преломляющую границу толще путем ввода временных сдвигов, компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний, пересчете сейсмозаписей на преломляющую границу с учетом скорости волн вереде при обращенном продолжении волнового поля и с/ждения о свойствах преломляющей границы, при возбуждении колебаний размещают линейную группу по крайней мере из пяти источников с полуволновым шагом на участке профиля, примыкающем к наблюдательной скважине, размеры которого не превышают удвоенной глубины Н залегания целевой границы, возбуждение соседних источников группы выполняют через равные временные интервалы, обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом,равным 45°, дополнительно осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны сейсмоприемниками, расположенными в покрывающей границу толще, нормируют амплитуду пересчитанных на границу сейсмозаписей проходящей волны на величину амплитуды сейсмозаписей прямой волны, определяют коэффициент прохождения и значения относительной

плотности -jЈ- на заданном участке целевой границы, исходя из соотношения - , где р и pi - плотности

пород, соответственно, покрывающей и подстилающей толщ, перемещают группу возбуждения в соседние позиции с шагом, кратным шагу размещения источников в группе в пределах участка профиля, размеры которого не превышают величину ЗН, а о свойствах преломляющей границы судят по изменениям относительной плотности.

Существенными отличительными признаками предложенного способа от известных способов скважинной сейсморазведки являются:

1) возбуждение соседних источников группы через равные временные интервалы, обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом 45°;

2)дополнительный направленный прием прямой волны сейсмоприемниками, расположенными в покрывающей целевую границу толще;

3)определение значений относительной плотности контактирующих толщ на преломляющей границе в околоскважинном

0 пространстве;

4)суждение о свойствах преломляющей сейсмической границы по изменениям от носительной плотности горных пород.

Изобретение поясняется чертежом, где

5 представлены: группа источников 1 колебаний с шагом 2 размещения их на участке 3 наземного профиля, наблюдательная скважина 4 со скважинными сейсмоприемниками 5 и б, установленными с шагом 7 выше и

0 ниже целевой границы для регистрации прямой 8 и проходящей 9 суммарных волн, целевая преломляющая граница 10, залегающая в скважине на глубине 11, участок 12 преломляющей границы, на который пере5 считывают сейсмозаписи проходящей волны, покрывающая 13 толща, подстилающая 14 толщина в области залегания преломляющей границы е околоскважинном пространстве.

0 Предложенный способ осуществляют путем выполнения следующих операций:

Размещают в исходной позиции группу из пяти и более источников 1 колебаний с полуволновым шагом 2 на участке 3 назем5 ного профиля, примыкающем к наблюдательной скважине 4, размеры которого не превышают удвоенной глубины 11 залегания целевой преломляющей границы 10. Размещают скеажинные сейсмоприем0 ники 5 и 6 в равномерной последовательности вдоль ствола наблюдательной скважины 4 с шагом 7, кратным шагу 2 источников 3 в группе возбуждения на участках вертикального профиля, примыкающих к целевой гра5 нице 10.

Формируют прямую (падающую) суммарную волну 8 с плоским фронтом путем возбуждения соседних источников 1 группы через равные временные интервалы, обес0 печивающие условия падения прямой волны 8 на целевую границу 10 под углом, равным 45°.

Осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны 8 сейсмоприем5 никами 5, расположенными в покрывающей 13 границу 10 толще, и проходящей волны 9 сейсмоприемниками 6, расположенными в подстилающей 14 границу 10 толще, при вводе компенсирующих несинфаэность колебаний временных сдвигов.

Пересчитывают наблюденные сейсмо- записи сейсмоприемников 6 на заданный участок 12 целевой преломляющей границы 10 при обращенном продолжении поля проходящей волны 9.

Нормируют амплитуду АПрох пересчитанных сейсмозаписей проходящей волны 9 на величину амплитуды АПрям сейсмозаписей прямой волны 8.

Определяют коэффициент преломлеАпрох.

м, 77 3370; Хв-2035 м. м: м; м.

В результате эксперимента в указанном интервале целевой границы были получены

гАЈ

следующие значения параметра .086; Р2-0,096; Рз-0,091;

Р,() ,093; Рв-0.091:

ния D проходящей волны 9.

Апрям. Определяют значения относительной плотности

,094; ,091; .086; ,088.

10 Таким образом, впервые в разведочной геофизике осуществлены прямые измерения плотностного параметра во внутренних точках среды в околоскважинном пространстве. Эта новая возможность существенно

Ар л п - о/°2 Р1стве. Эта новая возможность существенно

р - 1 - и /- , rRepi gzрасширяет возможности прогнозирования

- плотности контактирующих толщ 13 и 14.

Перемещают группу возбуждения в соседние позиции с шагом, кратным шагу 2 размещения источников 1 в группе в пределах участка профиля наблюдений, размеры которого не превышают утроенной глубины 11 залегания целевой границы 10.

Судят о свойствах преломляющей границы 10 по изменениям относительной плотности на выбранном участке 12 этой границы в околоскважинном пространстве.

Пример. Опробование предложенного способа проводилось в горизонтально- слоистой среде со следующими значениями

геологического разреза геофизическими методами, включая определение вещественного состава горных пород. В комплексе с данными высокоточной гравиразведки

20 предложенный способ сейсморазведки обеспечивает высокую эффективность геофизической разведки при выявлении неантиклинальных залежей нефти и газа. Формула изобретения

25Способ скважинной сейсморазведки,

основанный на последовательном возбуждении колебаний из разноудаленных от на- блюдательной скважины наземных источников, направленном приеме прохоглубины hi залегания и скорости Vi волн дляЗО дящих волн скважинными сейсмоприемнизаданных пластов:

,Vi 2040M/c;h2 1128M,V2 2340M/c;

м, м/с; h/H 988 м, м/с;

м, м/с; м, м/с;

м, V7-5280 м/с.35

Параметр -ЈР

определялся на границе

раздела 6-го и 7-го слоев, для которой модельное значение параметра -Ј- 0,09.

Возбуждение суммарной падающей волны с плоским фронтом производилось с таким расчетом, чтобы она подходила к целевой границе под углом 45°

40

ками, расположенными в подстилающей заданную преломляющую границу голице, путем ввода временных сдвигов, компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний, пересчете сейсмозаписей на преломляющую границу с учетом скорости волн в среде при обращенном продолжении волнового поля и суждении о свойствах преломляющей границы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет определения значений относительной плотности контактирующих толщ на заданной преломляющей границе в околоскважинном проУстановка возбуждения образовыва- 45 странстве, при возбуждении колебаний

м, 77 3370; Хв-2035 м. м: м; м.

В результате эксперимента в указанном интервале целевой границы были получены

гАЈ

следующие значения параметра .086; Р2-0,096; Рз-0,091;

Р,() ,093; Рв-0.091:

,094; ,091; .086; ,088.

0 Таким образом, впервые в разведочной геофизике осуществлены прямые измерения плотностного параметра во внутренних точках среды в околоскважинном пространстве. Эта новая возможность существенно

стве. Эта новая возможность существенно

gzрасширяет возможности прогнозирования

gzрасширяет возможности прогнозирования

геологического разреза геофизическими методами, включая определение вещественного состава горных пород. В комплексе с данными высокоточной гравиразведки

20 предложенный способ сейсморазведки обеспечивает высокую эффективность геофизической разведки при выявлении неантиклинальных залежей нефти и газа. Формула изобретения

25Способ скважинной сейсморазведки,

основанный на последовательном возбуждении колебаний из разноудаленных от на- блюдательной скважины наземных источников, направленном приеме прохо5

0

ками, расположенными в подстилающей заданную преломляющую границу голице, путем ввода временных сдвигов, компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний, пересчете сейсмозаписей на преломляющую границу с учетом скорости волн в среде при обращенном продолжении волнового поля и суждении о свойствах преломляющей границы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа за счет определения значений относительной плотности контактирующих толщ на заданной преломляющей границе в околоскважинном про

Использование: в геофизике, а точнее в сейсморазведке многослойных сред при прогнозировании геологического разреза. Сущность изобретения: возбуждение колебаний осуществляют с помощью линейной наземной группы по крайней мере из пяти источников. Ее размещают на участке профиля, не превышающем две глубины Н залегания целевой границы. Осуществляют прием скважинными сейсмоприемниками прямых и проходящих волн. Перемещают линейную группу с шагом, кратным шагу размещения источников в группе, на расстояние, не превышающее трех глубин Н, О свойствах преломляющей границы судят по параметру относительной плотности. 1 ил.

ленияпараметрана интервале целевой

лась группой из 11 источников колебаний, расположенных через 40 м друг от друга на базе 400 м. Прием колебаний образован группой из 11 сейсмоприемников через 40 м друг от друга на базе 400 м. Для опреде-

границы, равном 320 м, взаимное расположение центров групп источников Х| и приемников Zi (горизонтальная координата скважины ) было следующим: м,21 3130м;Х2 1795 м,22 3170м;Х3 1835 м, Z3-3210 м; Хл-1875 м, Z/K3250 м; м; м; м, м;

размещают линейную группу по крайней мере из пяти источников с полуволновым шагом на участке профиля, примыкающем к наблюдательной скважине, размеры которого не превышают удвоенной глубины Н залегания целевой границы, возбуждение соседних источников группы выполняют через равные временные интервалы, обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом 45°, дополнительно осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны сейсмоприемниками, расположенными в покрывающей границу толще, нормируют амплитуду пересчитанных на границу сейсмозаписей проходящей волны на величину амплитуды наблюденных сейсмозаписей прямой волны, определяют коэффициент прохождения и значения относительной плотности -Ј- на заданном участке границы, исходя

из соотношения -& гАе/ 1 и &

Р fr+f

У Т V Т Т

плотности пород, соответственно покрывающей и подстилающей толщ, перемещают линейную группу в соседние позиции с шагом, кратным шагу размещения источников в группе в пределах участка профиля, размеры которого не превышают величины ЗН, а о свойствах преломляющей границы судят по изменениям относительной плотности.