Способ сейсмической разведки Советский патент 1981 года по МПК G01V1/00 

; Изобретение относится к области геофизической разведки, преимуадественно к сквахсинной сейсморазведке и может применяться при поисках и разведке месторождений нефти и газа и других полезных ископаемых. Известный способ скважинной сейсморазведки - метод обр-шденных годографов 1 не обеспечивает равномерного и непрерывного изучения отражающих границ в околоскважинном пространстве.. Наиболее близким по технической сущности к настоящему изоб- 15 ретению является способ сейсмической разведки, основанный на размещении пунктов взрыва на земной поверхности и сейсмоприемников в сквагхине И . Недостатком данного способа является неоднозначность отождествления и трудность получения протяженных Осей синфазнести отраженных волн, 25 наблюдаемых в разных пунктах взрыва на отдельных рейсмозапйсях ВСП. В итоге невозможно обеспечить непрерывное и равномерное прослеживание изучаемой границы ,30 ни пр но ск те во дл IB л г лью изобретения является улучшенепрерывности и равномерности еживания и увеличение протяхкени изучаемой границы в околоинном пространстве. оставленная цель достигается что регистрируют отраженные ы с параллельными траекториями, чего сейсмоприемники размещают важине в точках приема, опредеых по зависимости: . .. Z JaYitfi-KV+iXUi Z координата-точки приема луча, выходящего из пункта взрыва j; номера пунктов 1,2 . . j . . m взрыва и точек приема; номер слоя в ,п-слойн ой среде, где луч отраженной волны пересекает о,сь ординат ; у/ yr- V+/ - координаты точе пересечения луч выходящего из пунктов взрыва с границей /+1, причем f +1 i, i 1,2 , 3 .. . п номера физических границ в среде, причем, под границей с номером i лежит слой с номером i; - тангенс угла на лона луча, выхо дящего из пунктов взрыва j в слое +1. Координаты точек х;, , пе сечения луча, выходящего из пункта с границей i ± 1 для п-слойной сред определяют по лучевым формулам: Y/-K|5J-c 44i Cin-i;i vi ni-« aiMxJ-K d,4 -H -; f C4t1-l iSгде - глубина залегания границ в сквс1жине; Cy-f - тангенс угла наклона гра ниц. Тангенс угла наклона луча в i-ом слое определяется из формулы: ( , где У,-угол наклона промежуточны границ; r -угол падения, преломления отражения. i«:i arcsih K bmludi-i- i) , где - значения пластовых скорос тей в i-OM слое. Знаки + в форму лах (2,3) принимаются для падающе го и - для восходящего лучей отрах енной волны. При определении ко ординат , V/-y точек пересече ния восходящего луча с физическими границами .каходый раз проверяется условие Х./ 0. Выполнение этого условия означает, что сейсмический луч пересекает ось ординат (скважи ны) , что в свою очередь позволяет определить значение параметра , так как в этом случае f i-1.Одновременно здесь от вычисления коо динат Х/-У ; V/.. точек пересечени восходящего Луча с промежуточными границами переходят к определению координат точек приема по вьпяеуказанной формуле (1). . На чертеже изображена схема наблюдений для случая двухслойной среды с одной наклонной промежуточной границей. Схема включает координаты пунктов взрыва 1-3, земную поверхность 4, промежуточную границу 5, скважину б, точки приема 7-9, исследуемую границу 10, нижнийслой 11, координаты трчки 12 пересечения луча, выходящего из пункта 1,с границей 10, от- резки 13-14 луча выходящего из пункта 1, координаты точки 15 пере- . сечения луча, выходящего из пункта 1, точки пересечения 18,19 луча, исходящего из пункта 2, соответственно с промежуточной 5 и исследуемой 10 границами, точки пересечения 20,21 луча, исходящего из пункта 3, соответственно, с промежуточной 5 и иccJ eдyeмoй 10 границами, вторую точку 22 пересечения луча из пункта 3 с промежуточной границей 5,. В соответствии с приближенным способом осуществляется следующая последовательность операций . . При заданных постоянных значений угла падения лучей отраженной волны и координат пунктов 1-3 взрыва на земной поверхности 4 (граница ) и известном угле наклона и промежуточной границы 5 последовательно определяют в скважине 6 координаты точек приема 7-9, в которых обеспечивается регистрация отраженных волн с параллельными траекториями от исследуемой границы 10. Для выбора координат точек приема используются формулы (1-5) . При расположении точки приема в нижнем слое 11 и точ- . ки взрыва в пункте 1 имеем: - -координата точки приема луча, выходящего из пункта 1; -координаты точки 12 пересечения луча, выходящего из пункта 1 с границей.10; -номер пункта взрыва; -номер отражающей границы 10; . -тангенс угла наклона отрезка 13 луча, выходящего из пункта 1. -тангенс угла наклона границы 10; -глубина залегания границы 10;

- тангенс угла наклона

отрезка 14 луча, выходящего из пункта 1; Y - координаты точки 15

пересечения луча, выходящего из пункта 1 с границей 5.

угла наклона отрезка 14 лудящего из пункта 1 определяформулы

К tg().

- угол преломления отрезка

14 луча, выходящего из пункта 1, который опред-еляется по формуле

«/. J/W Г7 и, - r;j;

V. - пластовая скорость в верхнем слое 16;

VP - пластовая скорость в нижнем слое 11; - угол падения отрезка 17

луча, выходящего из пункта 1;

угол наклона границы 5. динаты (Х, Yp точки пересечеопределяются по формулам

.x/:

г .

де С - тангенс угла наклона

границы 5; uf - мощность верхнего

слоя 16;

х , Y - координаты пункта взры ва 1;

1 - номер земной поверхности 4;

К - тангенс yrifia наклона

отрезка , выходящего И.З пункта 1,

К/ tg(f-, ).

Значения угла падения У , угол наклона границы 5, координаты Х , Yy пункта взрыва 1 и глубина за.легания d границы 5 являются .заданными величинами. Величины пластовых скоростей Vy , V в слоях 16J11 определяются из данных сейсмокаротах,м 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 Z,M 2100 1995 1925 1815 1700 1605 1505 1405 1300

х,м 1500 1550 1600 1650 1700 1750 Z,M . 885 745 610 410 2СО 75

жа или ВСП. Остальные параметры, необходимые для вычисления координаты Z точки приема 7 определяются ПО указанным выше формулам. Координаты Z. , Z последующих точек 8,9 приес ма в скважине 6 при взрывах в пунктах 2,3 определяются аналогично приведенному выше примеру, используя формулы (1-5) для п-слойной среды. При выполнении наблюдений сейс моприемник помещают в точку приема 7, а пункт взрыва в точку 1, производят возбуждение и регистрацию отраженной волны, распространяющейся по траектории 1,15,12,7, затем пункт взрыва помещают последовательно в

5 точки 2-3, а сейсмоприемник в точки приема 8 и 9, производят возбуждение и регистрируют отраженные волны, распространяющиеся по траекториям 2,18,19,8 и 3,20,21,22,9. При этом

0 траектории 1-15-12-7, 2-18-19-8 и 3-20-21-22 являются параллельными..

Способ- сейсмической разведки с определением координат каждой точки

5 приема на вертикальном профиле, по сравнению с проведением наблюдений с постоянным шагом, обеспечивает за счет параллельности траекторий отра-, женных волн, непрерывность и равноQ мерность расположения точек отражения на изучаемой границе, а непрерывное прослеживание отраженных волн, полученных с разных пунктов взрыва на одной сейсмограмме при больших уда- лениях точек взрыва от устья скважины, увеличивает в 1,5-2 раза протяженность ее исследуемого участка.

В качестве конкретного примера рассмотрим использование предложенного способа на Очерской площади (Перм0 екая область) для выделения и прослеживания отраженной волны IV,отождествляемой с кровлей эйфельских отложений девона.

Пунты взрыва располагались на

5 профиле с постоянным шагом 50 м. Угол падения луча отраженной волны в.первом слое составлял 25°. Величина пластовых скоростей V/ в слоях покрывающей толщи изменялась от

Q 2750 м/с до 5200 м/с. Углы наклона ) промежуточных границ не превышали 3. Глубина залегания отражающей границы в скважине равнялась 2100 м. Координаты Х пунктов взрыва с постоянным шагом 50 м и рассчитанные координаты 1 точек приема приведены в таблице.

1350 1400 1450 1190 1085 950

Продолхсение таблицы

По известному способу расстояние между точками приема определяется опытнымопутем и принимается постоянным. В данном примере это расстояние составляет 100 м. Для достижения поставленной цели по предложенному способу необходимо, чтобы в скважине в интервале наблюдения 2100-75 м шаг между сейсмоприемниками изменялся от 70 до 210 м. Это обеспечивает прослеживание участка изучаемой границы длиной 850 м. В соответствии с известным способом прослеживание волны IV на отдельных сейсмограммах ВСП возможно до удаления пункта взрыва от устья скважины на 1000 м, что позволяет проследить участок границы длиной 500 м.

Сопоставляя результаты работ, видим, что на отработку интервала наблюдений в скважине от 2100 до 75 м по известному способу требуется произвести 21 взрыв, а по предложенному способу 18, и интервал прослеживания отражакхцей границы по предложенному способу увеличивается до 850 м, т.е. в 1,7 раза.

Использование изобретения по сравнению с известными способгави позволяет увеличить протяженность и обеспечить равномерность и непрерывность исследования участка изучаемой границы в околоскважинном пространстве , непрерывно проследить отраженные волны, полученные с разных пунктов взрыва на одной сейсмозаписи,уменьшить колебания интенсивности отраженных волн от изучаемой границы, вызванных изменением угла подхода волн к точкам приема на вертикальном профиле при удалении пункта взрыва от устья скважины.

Формула изобретения

Способ сейсмической разведки, основанный на размещении пунктов

взрыва на земной поверхности и сейсмоприемников в скважине, о т л и- i чающийся тем, что, с целью увеличения протяженности и улучшения непрерывности и равномерности прослеживания изучаемой границы, рег;истрируют отраженные волны с параллельными траекториями, для чего сейсмоприемники размещают в в точках приема, определяемых по зависимости :

/--у -К У

V+/

где г

-координата точки приема луча, выходящего

., из пункта взрыва j ;

-номер слоя в п-СЛОЙНОЙ среде, где луч отраженной волны

у пересекает ось ординат; 7,2.. ..гп номера пунктов взрыва

-и точек приема; fn координаты точек neper

сечения луча, выходящего из пункта взрыва

. j с границей +1,

причем f. ; , i 1,2. .. n - номера физических границ в среде, причем под гра ницей с номером i лежит слой с номером i; К f - тангенс угла наклона луча, выходящего из пункта взрыва j в слое /+1.

Источники информации, принятые во внимание при экспе ртизе 1« Теплицкий В.А. и др. Примене ние скважинной сейсморазведк для изучения структур в нефтегазоносных работах. М., Недра, 1973, с. 129. 2. Вольвовский Б.С. и др. Краткий справочник по полевой геофизике. М., Недра, 1977, с. 247-249 (прототип).

«

Z1