Способ пространственной сейсморазведки Советский патент 1993 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к области морской сейсморазведки и может быть исполь- зованопри детализации .сложно-построенных геологических объектов, расположенных под акустически сильными границами.

Целью данного изобретения является повышение эффективности сейсморазведки при прослеживании сложнопостроенных геологических поверхностей, расположенных, например, в условиях развития в верхних интервалах разреза акустически сильных кратнообразующих горизонтов.

Указанная цель достигается за счетуве- личения отношения сигнал-помеха на базе данных пространственного профиля общих глубинных точек, при этом отрабатывают серию параллельных непродольных профилей со сдвигами в направлении непродольных профилей, определяемыми с учетом предельного азимута направлений взрыв-прием, при последовательной смене положения профилей возбуждения и приема, симметричных относительно полученного пространственного профиля общих глубинных точек, а затем выполняют равномерную азимутальную выборку каналов общих глубинных точек по площади и последующее суммирование по поверхности пространственного годографа общих глубинных точек.

Относительно прототипа заявляемый способ отработки серии непродольных профилей МОП обеспечивает получение про09 Qs

Ч)

странственного профиля МОП, что достигается наличием следующих существенных признаков.

Сдвиг непродольных профилей относительно друг друга,. согласно предельному азимуту направлений взрыв-прием, обеспечивает охват широкого диапазона углов в пространственной выборке каналов ОГТ, разделение пространственных годографов полезной и кратной волн и подавление последней при суммировании.

Последовательная смена положений линий возбуждения и приема колебаний относительно проектного профиля общих глубинных точек в свою очередь при последующей обработке позволяет ослабить влияние неоднородностей верхней части разреза.

Симметричность линий возбуждения и приема относительно проектного профиля создает возможность равномерной азимутальной выборки каналов общей глубинной точки - получение пространственного годографа ОГТ.

Реализация пространственного профиля ОГТ делает возможным выборку каналов общих глубинных точек по площади, последующее суммирование по поверхности про- странственного годографа ОГТ - подавление кратных волн..

Таким образом, указанная совокупность существенных признаков обуславливает новизну заявляемого способа и обеспечивает положительный эффект при прослеживании сложнопостроенных геологических поверхностей, расположенных в условиях развития в верхних интервалах разреза экранирующих горизонтов.

На фиг.1 изображены горизонтальные сечения и соответствующие вертикальные сечения в плоскостях ; 0° - 45° пространственного годографа МОГТ для случая угла наклона отраженного горизонта р 0° и кратнообразующей границы (A) при изменении положения профиля относительно простирания изучаемой поверхно- сти для двух вариантов восстания отражающих границ:

ф 0° (при этом ) и V 45° ) (Б).

х, у, t - оси координат;

t - временная ось в сек; у- азимут направления взрыв-прием в системе координат х, у;

V азимут отражающей границы в системе координат х, у;

rjo - азимут направления взрыв-прием по отношению к восстанию отражающей границы, tjo i - $

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Q - горизонтальная плоскость сечения; 1 - горизонтальное сечение пространственного годографа полезной волны;

2 - горизонтальное сечение пространственного годографа многократной волны при yjk 300,

3 - горизонтальное сечение пространственного годографа многократной волны при .

4,5- линейные годографы МОГТ полезной и многократной волн в плоскости tf m 0° при азимуте границы Vs 0°;

6,7 - линейные годографы МОП полезной и многократной волн в плоскости при азимуте границы 45°;

An , Агг - соответствующая разность времен вступления однократных и многократных волн в данной точке (вертикальная разрешенность);

АЬ , Al2 - горизонтальная разрешенность полезной и многократной волн по направлению 1J 0° и if 45° соответственно.

На фиг.2 приведена схема отработки пространственной модификации МОП (А) и реализуемые при этом системы многократных перекрытий по 4 непродольным профилям с фиксированной непродолькостью (Б), где:

х, у - ориентировка координатных осей; 8 - линия возбуждения колебаний;

9 - линия приема колебаний;

10 - линия прослеживания общих глубинных точек;

Ri, Ra, Кз, FU - непродольности профи-, лей (минимальные удаления линий возбуждения от линий приема в направлении у);

L - длина приемного устройства;

d - сдвиги первой точки возбуждения непррдольных профилей МОП по оси X;

а, Ь, с, f - местоположение характерных выборок каналов периодически повторяющихся на схемах наблюдений по непродольным профилям

1 и 11 - позиции отработки непродольных профилей;

CiD, Е, F - местоположение характерных выборок каналов пространственного годографа на реализуемых схемах наблюдений.

На фиг.З представлены характерные выборки каналов пространственного годографа МОГТ в точках С, D, Е, F.

h - расстояние взрыв-прием;

г - предельный азимут направлений взрыв-прием.

. Рассмотрим существо заявляемого способа. До реализации способа на основании имеющейся информации о геологии среды участка исследований (по данным сейсморазведки предыдущего этапа работ, имеющихся скважин и др.) выбирают оптимальные параметры систем наблюдений в направлении х, у. Для этого задавшись информацией о модели среды рассчитывают размеры эллипсов и время выхода пространственных годографов ОГТ полезной (для наиболее глубокого целевого горизонта) и кратных волн на нескольких горизонтальных сечениях) временных уровнях, фиг.1А). Оценивают горизонтальную разреженность At полезной и кратной волн по направлениям +ip, где - азимут восстания горизонтов о системе координат х. У; Що- УГОЛ между направлением профиля и восстанием горизонта (фиг.1 А, Б). В вертикальных сечениях по тем же направлениям определяют вертикальную разрешен- ность Дт(фиг.1А) - время запаздывания кратной волны по отношению к полезной в точке выхода последней на заданное горизонтальное сечение (временной уровень).

На основании полученных данных определяют длину приемного устройства L, схему отработки непродольных профилей, их ориентацию, величины непродольностей (фиг.2А, Б), позволяющих реализовать оптимальную разрешенность пространственных годографов ОГТ полезных .и кратных волн в направлении основных осей эллипса многократной волны.

Кратность накапливания по непродольным профилям определяется согласно изве- стным формулам интерференционного приема (3). После выбора (по априорной модели) параметров пространственной .системы наблюдений в направлении х и у определяются величина предельного азимута г/пред, направлений взрыв-прием (фиг.З) и сдвиги профилей d относительно друг друга по формуле: d (I cos /пред. - L)/2, где L - длина сейсмической косы, I - максимальное расстояние взрыв-прием (фиг.2,3), В случае, даже если истинная модель среды будет отличаться от априорной, то в выборку каналов пространственного годографа ОГТ (фиг.З) будет входить широкий диапазон азимутов направлений взрыв-прием, включающий и направления оптимального разрешения полезной и кратной волн.

После проведения вышеописанной подготовительной работы заявляемый способ реализуется следующим образом. Пространственный профиль общих глубинных точек выполняют путем отработки параллельных профилей МОП с различной не- продольностью. При этом каждый профиль относительно предыдущего отрабатывают со смещением d вдоль оси х. При отработке

каждого непродольного профиля линии возбуждения и приема симметричны относительно проектной линии общих глубинных точек. Кроме того, при переходе к отработке 5 следующего профиля осуществляют последовательную смену положения линий возбуждения и приема. Полученные данные обеспечивают площадную равномерную выборку каналов общей глубинной точки в ши0 роком спектре азимутальных направлений взрыв-прием (фиг.З), суммирование выборки каналов по поверхности пространственного годографа ОГТ.

В качестве примера рассмотрим приме5 нение указанного способа в условиях мелководного шельфа Северного Каспия.

Сейсмогеологические условия Северного Каспия (Уральская Бороздина (характеризуются наличием в верхних интервалах

0 разреза горизонтов с крутными углами наклона. Время их регистрации 1 с, 1,3с. Ниже по разрезу залегают целевые горизонты с существенно меньшими углами наклона, но сложнопострознной конфигурацией отра5 жающей поверхности. Наличие в верхних интервалах разреза акустически сильных границ, обуславливает формирование интенсивных многократных волн, накладывающихся на полезную информацию,

0 характеризующую целевой объект. Время регистрации наиболее глубокого полезного отражения t0 3,2 с, скорость распространения упругих волн V 4 км/с, угол наклона . Время регистрации кратнообразую5 щей границы 1,6 с, VKp 3,2 км/с, ркр. 30°. Азимут линии восстания кратнообразую- щей границы по отношению к оси х гр 45°.

Задаваясь максимальным расстоянием

0 взрыв-прием, равным I 4,2 км, рассчитывают пространственные годографы МОП однократной и многократной волн при горизонтальном сечении 3,34 с (фиг.1 а). По направлению восстания границы определяют максимальное различие во времени

5 вступления однократной и многократной волны в вертикальной плоскости Аг 0.1 С (фиг.1 а).

В соответствии с полученными данными располагают профили МОП параллель0 но большой полуоси эллипса сечения пространственного годографа многократно отраженной волны ц- 45°(фиг.1а).

Для реализации предлагаемого способа используют 48 канальную донную косу дли5 ной 2,4 км, расстояние между каналами х 0,05 км. Источник сейсмических колебаний типа ПИ-1Б в конфигурации 2x3 литра. При этом максимальная непродольность Rmax

Составит Rmax R 2,4 KM, Rj

0,8 км, Rg 1,6 KM, R4 3,2 км (фиг.2а). Технология отработки. способа в морских условиях заключается в следующем.

Сейсмическая коса укладывается на дно на1 позицию по профилю приема 2. Судно. фиксирует положение косы. Возбуждение колебаний производится с помощью сейс- моисточника, буксируемого вспомогательным судном по профилю возбуждения 1, отстоящего на R4 от профиля приема 2 (фиг.2а). Первый и последний взрывы смещены относительно качала и конца косы на 11I L (фиг.2б). После отработки 1 позиции базы возбуждения и приема колебаний смещают на длину косы и процесс повторяется для второй и последующих позиций (фиг.2б).

Отработка профилей при непродОльно- стях Ra, R2, RI осуществляется аналогичным образом при услбвии, что первая позиция каждого отрабатываемого профиля смещена относительно первой позиции предыдущего профиля наблюдения на 1/4 (фиг.2а, б). После отработки по указанной схеме 4 непродольных профилей МОП производится выборка каналов пространственного годографа ОГТ. Выборки каналов ОГТ характеризуются определенной конфигурацией (фиг.З С, D, Е, F), которая в соответствии со схемой периодически повторяется. Общая кратность накапливания по пространственному годографу для фиксирован- ной точки ОГТ будет определяться количеством каналов по линейным профилям и количеством отработанных непродольных профилей и составит 192.

Таким образом, в отличие от прототипа предлагаемый способ обеспечивает повышение полноты и достоверности информации за счет понижения уровня многократно-отраженных волн вследствие суммирования по пространственному годографу МОП и улучшения качества прослеживания горизонтов, регистрируемых в условиях развития кратнообразующих границ, а также снижения нерегулярного фона колебаний за счет высокого статистического эффекта и повышения соотношения сигнал/фон путем осреднения условий возбуждения и приема колебаний, обеспеченное схемой отработки.

Экономический эффект от использования данного изобретения обуславливается повышением полноты и достоверности геологических результатов, что обеспечит выявление дополнительных прогнозных и перспективных запасов нефти и газа, а также снижение затрат на проверку бурением ложных структур, закартированных на предыдущей стадии работ, и ориентировочно составит 380 тыс. руб в год при объеме работ ЮООпог.км.

Формул а изо бретёния Способ пространственной сейсморазведки, включающий возбуждение и прием упругих колебаний сейсмической косой длины L при максимальном расстоянии взрыв- прием I, регистрацию отраженных волн по системе непродольных профилей методом

общей глубинной точки, получение пространственного массива сейсмических данных, и накапливания информации по площади при последующей обработке, о т л- ичающийся тем,что,с целью повышения

эффективности за счет увеличения отношения сигнал-помеха, отрабатывают серию параллельных непродольных профилей со сдвигами в направлении непродольных профилей а, определенными по формуле d - (I cos J/пред - L)/2, где упрел - предельный азимут направлений взрыв- прием при последовательной смене положения профилей возбуждения и приема, симметричных относительно полученного

пространственного профиля общих глубинных точек, а затем выполняют равномерную азимутальную выборку каналов общих глубинных точек по площади и последующее суммирование по поверхности пространственного годографа общих глубинных точек.

о о

«э оо

со

yjЈv.

iЈ- & 2L - X-Ji-....---. At- .ii- .У

Использование: морская сейсморазведка, детализация сложнопостроенных геологических объектов, расположенных под акустически сильными границами. Сущность изобретения: Способ пространственной сейсморазведки включает возбуждение упругих колебаний и регистрацию отраженных волн при отработке непродольных профилей методом общей глубинной точки (МОГГ). Новым в способе является реализация пространственного профиля общих глубинных точек путем отработки серии параллельных непродольных профилей МОП со сдвигами, определенными согласно предельному азимуту направлений взрыв-прием, при последовательной смене положения линий возбуждения и приема, симметричных относительно проектного профиля общих глубинных точек, а затем выполнение равномерной азимутальной выборки каналов общих глубинных точек по площади и последующее суммирование по поверхности пространственного годографа ОГГ. 3 ил. С

. A.

в оваааввияааяаьа в расаап vea

«it. л. -iЈ. Л-.

- A A- a t

A/ V V

; - - . # - «

v I позиция

v v D позиция

R«

Фиг. 2

A/ V V

Т

R4

h

ВЫБОРКА т. с

, - 411

ь

.. .;. л..

.Д ..

i- ъ

V- F-T- ..r,

,-, : ;/.. да:}---; v.

:-;-; .. ., V:--- - Ti .--.- :

; - .. . г л л i

9ЙГ.З

Јы«ГОРКА Т.Д t .f f

ВЫБОРКА 1.F