СПОСОБ ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01V1/30 

1

Изобретение относится к скважинной сейсморазведке, в частности к вертикальпому сейсмическому профилированию (ВСП) на обменных волнах. Целесообразно его применение и в способе обращенных годографов с целью построения границ по обменным отраженным волнам. Из-за произвольного, неконтролируемого вращения корпуса скважинного прибора при перемещении его от одной точки наблюдения к другой прослеживание поперечных волн на вертикальном профиле связано с гораздо больп1ими трудностями, чем прослеживание продольных воли.

Для улучшения прослеживаемости поперечных волн в настоящее время используют трехкомпонентные зонды с принудительной ориентировкой или без ориентировки, но с последующим преобразованием полученных воспроизводимых сейсмозаписей в азимутальную сейсмограмму и выбором из нее полного вектора либо его составляющих для построения многоканальных сейсмограмм по вертикальному профилю.

Однако известный скважинный прибор с принудительной ориентировкой не позволяет получить высококачественный материал: сбои в системе ориентировки при длительной работе гиронотора и быстрых спусках зонда в скважину, вибрационные помехи из-за нежесткого крепления контейнера с сейсмоприемниками внутри корпуса и др. Исследование больщих глубин таким прибором из-за высоких температур (выше 70° С) исключается. Кроме того, работа с таким зондом малопроизводительна.

Прослеживание горизонтально поляризованных волн при работе зондом без ориентировки производится путем обработки трехкомпонентных записей на специальном приборе - анализаторе. Обрабатывать при этом можно записи, полученные трехкомпонентпой симметричной установкой с наклонными сейсмоприемниками, и установкой X-У-Z.

Поляризационный сейсмический анализатор принципиально позволяет выделить из трехкомпонентной записи любую горизонтальную компоненту. Но в наклонном положении устойчиво могут работать лишь высокочастотные сейсмоприемники. Известное преимущество работы на поперечных и обменных волнах с использованием низкочастотных сейсмоприемников практически не может быть реализовано в таких скважинных установках. Это же относится и к скважинным азимутальным установкам с наклонными сейсмоприемниками.

Трехкомпонентная скважинная установка, измеряющая две ортогональные компоненты в горизонтальной плоскости, позволяет получить горизонтальную составляющую полного вектоpa Б азимуте путем преобразования сейсмозаписей X и Y-компонент в азимутальную сейсмограмму. Использование зонда с такой установкой для ряда задач обладает песоМненным преимуществом над наблюдениями установкой с наклонными сейсмоприемниками. Однако этот способ проведения ВСП характеризуется необходимостью в специальном анализаторе и трудоемкостью процесса построения многоканальных сейсмограмм по азимутальным сейсмограммам, полученным в каждой точке приема. Для ряда задач, имеющих существенное значение для сейсморазведки, не представляет интереса определение направления подхода волн к скважинному прибору, а существенно лищь их уверенное фазовое прослеживание по вертикальному профилю. Это, прежде всего, ВСП на обменных волнах, когда задачей работ является определение пластовых скоростей распространения 5У-волн, выявление границ обмена и уточнение их местоположения в геологическом разрезе. Основная трудность при таких работах состоит в фазовом прослеживании горизонтальной составляющей полного вектора. Необходимость в выборе горизонтальной составляющей из азимутальной сейсмограммы исключается, если использовать способы, основанные на создании круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости скважинного прибора. Однако такие способы характеризуются нелинейными искажениями, возникающими изза преобразования исходной се 1смической заА -лписи в однополярную форму. Это затрудняет применение частотной фильтрации полученных многоканальных сейсмограмм. Целью изобретения является улучщение прослеживаемости горизонтально поляризованных волн и упрощение процесса обработки полученных материалов. Для этого производят воспроизводимую регистрацию вертикальной и нескольких горизонтальных компонент полного вектора сейсмического волнового поля из сейсмозаписей горизонтальных компонентов в общей точке приема выбирают запись максимальной интенсивности, устанавливают на записи этой ком- 50 поненты полярность первых вступлений, одинаковую на всех глубинах, и выбранные в соседних точках приема трассы монтируют в многоканальную сейсмограмму. Кроме того, в каждой точке приема сумми- 55 руют сейсмозаииси, соответствующие вертикальной компоненте и горизонтальной, максимальной по интенсивности компоненте, полярность вступления на которой устанавливают в соответствии с полярностью вступления прямой волны на записи вертикальной компоненты. В основу предложенного способа положен факт поляризации продольных и обменных волн в одной и той же плоскости. 60 65 Если в скважинный прибо;) помес1ить п горизонтальных сейсмонриемников и расположить их равномерно но окружности так, чтобы в пределах вертикальной плоскости, проходящей через ось зондл и каждый из п сейсмоприемников, не -находилось других, относящихся к иному каналу, сейсмоприемников, 10 двугранные углы между пересекающимися вертикальными плоскостями окажутся равны 360- Г7 и составят каждый по . При этом, среди горизонтальных составляющих полного вектора сейсмических колебаний, полученных на записях от этих сейсмонриемииков, максимальная составляющая будет по модулю отличаться от горизонтальной проекции полного 90° вектора не более, чем на cos . Для скважинной установки, содержащей три горизонтальных сейсмоприемника, это дает расхождение по модулю с горизонтальной проекцией нолного вектора менее 14%, а для установки с четырьмя горизонтальными сейсмоприемниками - не менее 8%. Для повышения чувствительности в зонд целесообразно помещать более одного сейсмоприемника па канал. Выбирая п горизонтальных компонент в каждой точке приема наиболее интенсивную (по модулю) и выписывая полученные трассы одна возле другой, в соответствии с глубиной, где они зарегистрированы, можно получить многоканальную сейсмограмму. Однако из-за вращения зонда в скважине различные трассы, соответствующие разным точкам приема, могут иметь разную полярность. В соответствии с предложенным способом устанавливают полярность вступления на различных глубинах равной полярности, принятой на какойлибо исходной трассе, т. е., если на записи, выбранной в качестве исходной (например, на максимальной глубине исследования) вступление положительно (направлено вверх), то на всех других глубинах, где вступление отрицательно, полярность вдоль всей трассы следует изменить на обратную. В том случае, когда пункты взрыва значительно удалены от устья исследуемой скважины, целесообразен переход от прослеживания горизонтальной и вертикальной составляющих в отдельности к прослеживанию полного вектора сейсмических колебаний. Из сейсмозаписеИ вертикальной и горизонтальной составляющей полного вектора принципиально можно получить и занись полного вектора. Однако практически это осуществить по всей длине записи, от первых вступлений до максимальных времен регистрации, довольно трудно, Для повышения надежности нрослеживания волп при значительных удалениях первого вс1упления от исследуемой скважины предлагается суммировать в каждой точке приема сейсмозаписи, относящиеся к вертикальной к горизонтальной компонентам полного вектора. Суммарная амплитуда волнового сейсмического поля на каждом времеии регистрации будет