Способ поисков газовых месторождений Советский патент 1982 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к геофизическим методам, поискам и разведке полез1а 1Х ископаемых и может ть использовано при поисках крупных залежей газа.

Известен способ поисков месторождений нефти и газа сейсморазведкой методом отраженных волн, основанный на выявлении зон повышенного затухания продольных всхпн прохоДЯ1ЦИХ через залежь, или зон с увеличенной энергией отражений от поверхности продуктивной толщи - метод яркого пятна l.

Однако применение указанного способа не всегда позволяет сделать од- нознач1й 1Й вывод о наличии залежи, так как отме51енные эффекты могут быть обусловлены не только наличием в разрезе газовой залежи, но и другими причинами, например изменением литологического состава пород.

Известен способ поисков местог рождений неЛти и газа сейсмооаяведKoff методом преломленных волн, огнован1« 1й на возбуждении и регистрации преломленных волн и выделении зон их повышенного затухания, обусловленных наличием нефтегазовых залежей 2.

Однако этот способ не всегда точно позволяет указать в разрезе зоны повышенного поглощения энергии, так как препонпенм 1е волны несут информаtoцию не только о физических свойствах среды исследуемой талщи; но также и о свойствах пр еломд якнцих границ на всем пути or пункта взрыва к пунк ту приема.

IS

Ная&олее близким к предлагаемому по техническс сущности является способ поисков газовых месторождений, основанный на возбуждении и регистрации продольных и поперечных

20 отраженных волн вертикальными и горизонтальными сейсмоприемниками, изучении времени прихода волн от границ, расположенных ниже исследуе3мых отложений и вьщелешш участков профиля, на которых наблюдается раз личньй характер изменения кинематических параметров продольных и попе речных вопи 3 . Однако данный способ в силу мало величины энергии возбуждаемых поперечных волн не обеспечивает решение задачи поиска газовых залежей на больших глубинах. Увеличение глубинности исследова 1ШЙ с использованием продолыых и поперечных волн можно достичь за счет применения проходящих волн типа PPS, которые часть пути в исследye ыx толщах (по восходящему лучу) распространяются со скоростью поперечных волн. Цель изобретений - повышение эффективности обнаружения месторождений газа на больших глубинах. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поисков газовых месторождений, основанному на возбуждении сейсмических сигналов продольных и поперечных отраженных волн и их регистрации вертикальными и г;физонтальными сейсмоприемниками отраженных волн, дополнительно через промежуток времени, превышающий время регистрации поперечных отраженных волн от нижних границ осадочного чехлау возбуждают упругие колебания в пункте возбуждения, расположенном от пункта приема на расстоя ши I, определяемом из соотношения ) ( ) SIM Ыр ) ,;XL. CD P Mp - глубина границы раздела p где h. между продуктивной .и подстилающей толщами; - глубина преломляющей гран цы п, расположенной непосредственно над границей раздела р; VP и f - углы наклона соответствен но границы р и п; V и V - средняя скорость распрост ранения продольной волны соответственно до границ Р и п; VP и Vf, граничная скорость распространения продольной волны соответственно вдоль границ р и п, регистрируют рефрагированные в подстилающей толще продольные и обменные волны, определяют разность времен их прихода и по полученным данным судят о наличии газового месторождения. Расстояние 1 обеспечивает образование обменных веян типа PPS на поверхности, подстилающей перспективную в газонасосном отношении толщу, а также регистрацию в первых втуплениях продольной волны, рефрагированной в этой толще. Величина промежутка времени между двумя последовательными взрывами определяется необходимостью исключения интерференции поперечных отраженных волн, которые могут быть зарегистрированы на больших временах, с полезными сигналами от дополнительного взрыва. Дпя получения информации о газоносности разреза регистрируют в подстилающей толще продольные рефра- гированные и обменные поперечные волны, прошедшие через перспективную в газоносном отношегши толщу, определяют разницу времени их прихода и вьщеляют участки минимальных значений Аtp5, которые связаны либо с антиклинальным перегибом поверхности подстилающей толщи, либо с ншшчием в разрезе крупной газовой залежи или нескольких залежей. Суждение о наличии газового месторождения делается по сопоставлению времени прихода продольной отраженной и обменной проходящих волн. Для этого наблюден.ные волновые поля преобразовывают в поле t для отраженных волн и поле tP для обменных волн. Участки профиля, соответствую Дие зонам минимальных значений Atp, на которых наблюдается увеличение времени t для отраженной волны от любой границы, расположенной в подстилающей толр;е при уменьшении (или сохранении) времени t для обменной волны, связывают с наличием газового месторождения. В том случае, если в, подстилающей толще не образуются отраженные волны, можно использовать отраженную волну от ближайшей к подстилающей толще границе. 5 На фиг, 1 показана теоретическая модель крупного многопластоаого газового месторождения, состоящая из 10 пластов с заданными скоростями продольных волн и содержащая нескол ко залежей 1 с суммарной продуктивной мощностью 2000 м. Скорости попе речных волн вне залежей приняты половине скорости продольных волн. Скорости продольных волн внутри залежи уменьшены на 20% в соответстви с изменением свойств горных пород при насыщении их газом,. Глубина залегания границы обмена 2, разделяющей, продуктивную и подстилающую толщу, составляет 5000 м. Преломляющая граница 3, залегакщая непосред ственно над границей 2, расположена на глубине 3700 м. Для получения информации о присутствии в разрезе месторождения необходимо возбудить отраженные воп ны вблизи пункта приема и обменные волны на расстоянии 1 от пункта при ема, определяемом формулой {.}). Дпя заданной модели 1 35 км. Полученные теоретические кривые Utp5, tP ; tp , приведенные на фиг.1, показывают, что участок профиля, со ответствующий крупной зоне газонакопления, характеризуется наличием локального минимума на кривых д1рд и t для обменной (поперечной) волны и локального максимума на кри вой tjj для отраженной продольной волны. Опробование предлагаемого способ поиска газовых месторождений выполнено в пределах северной части бортовой зоны Прикаспийской впадины, что позволило выявить ряд аномалий величины iktpg. Последующее бурение поисковых скважин в пределах Западно-Ровенской, Краснокутской и дру гих аномалий подтвердило наличие здесь месторождений углеводородов. На фиг. 2 показан сейсмический разрез по профилю 56 Краснокутской площади, построенный на врем|ни tp отрахсенных волн при условии постоян ных Пластовых скоростей. Возможные продуктивные горизонты расположем 1 внутри толщи между отражакщими границами, соответствуклдими подошве сш1евых отложений 4 и терригенным . отложениям девона 5. Граница 5 является ближайшей к поверхности фундамента, т.е. поверхности, подстилающей продуктивную толщу и ЯШ1ЯЮщейся гра{шцей обмена. На графике значений t (фиг. 2) волны, отра- женной от границы 5, имеется локальный максимум- 6 на участке пикетов 42-60 и небольшой максимум 7 на участке пикетов 74-130, который Изщеляется на фоне регионального увеличения времени t, обусловленного погружением вЬей осадочной толщи в сторону больших пикетов. В результате регистрации продольных рефрагиррванных в подсолевой толще и обменных поперечных волн, возбужденных дополнительным взрывом на расстоянии 50 км от пункта взрыва, рассчитанном по формуле (1), построены кривые tjj для поперечной волны и Atpg- разности прихода продольной и обменной волн. На этих графиках имеется максимум, соответствующий максимуму 6 графика t , что свидетельствует об их структурной обусловленности. На участке же максимума 7 графика tg наблюдается четкий минимум значений Atps и t, что объясняется наличием в разрезе зоны уменьшенных скоростей продольных и увеличенных скоростей понеречных волн, т.е, наличием месторождения углеводородов. Тот факт, что амплитуда аномалии больше, чем амплитуда аномалии t, свидетельствует о наличии антиклинального перегиба границы обмена - поверхности фундамента. Этот перегиб намечается на сейсмическом разрезе, построенном по данным отражен14 1Х волн, однако в силу того, что при построении не учитывалось уменьшение их скорости на данном участке, он почти полностью снивелирован. Б результате глубокого бурения Краснокутской скважины ff 5 на аномалии 7 вскрыта газовая залежь в терригенных отложениях девона, а по данным промыслово-геофизических исследований в разрезе выделен ряд продуктивных пластов с суммарной мощностью свьш1е 600 м, что подтверждает эффективность предлагаемого спог.оба. В настоящее время предлагаемый способ используется при разведке крупного Астраханского месторождения. Использование предложенного спо- . соба поиска газовых месторождений позволяет существенно повысить эффективность геопогоразведочш,1х работ, направленных на поиски и разведку газовых месторождений. Особенно эффективен предлагаемый способ при поисках крупных месторождений.

Формула изобретения

Способ поисков газовых месторождений основанный на возбуяздении сейсмических сигналов продольных и поперечных отраженных волн и их регистрации вертикальными и горизонтальными сейсмоприемниками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения залежей газа на больших глубинах, дополнит.ельно через промежуток времени, превышаюпщй время регистрации поперечных отраженных волн от нижних границ осадочного чехла, возбуждают упругие колебания в пункте возбуждения, расположенном от пункта приема на расстоянии 1, определяемом из соотношения

2iVn tpCOsip-Vp1rinCosin) р ) 51« )

ри sivi лр - ; SAW in - nl 1

где р глубина границы раздела р

между продуктивной и подстлающей толщами tip-- глубина преломляющей границы п, расположенной непосредственно над границей раздела р ,

fpiln наклона соответствен но границы р и п Р V - средняя скорость распространения продольной волны соответственно до границ р и п;

у у - граничная скорость распро странения продольной волны соответственно вдоль границ р и п,

регистрируют рефрагированные в подстилающей толще продольные и обменные-волны, определяют разность времен их прихода и по полученным данным судят о наличии газового месторождения .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Березкин В.М. и др. Применение методов разведки для прямых поисков месторождений нефти и. газа. М., Недра, 1978, с. 223.

2.Мустафаев К.А. Сейсмические методы поисков нефти и газа. Автореферат докт. диссертации.М., ВНИИгеофизика, 1975, с. 54.

3.Врпросы применения сейсморазведки для прогноза нефтегазонасыщенности, питологии, аномально высоких давлений и буримости горных пород. Тематич,научно-техн. обзоры. Серия Нефтегазовая геология и герфизика, М., ВНИИОЭНГ, с. 77 (прототип) .

tbc ioc p,sc 200Вн1с 2mтвSSQOHiCIf л UU ff/G ШОeoBSHjcчаи и и/ с 5000SSBpnlCfm OOP о x- oOoogx Фиг