Схема многократного прослеживания отражений от общей глубиной точки

Введение

 

Метод проходящих волн, или скважинная сейсморазведка, объединяет группу методов, в которых прием или возбуждение волн (или и то и другое) осуществляется в глубоких скважинах. При этом наряду с прямыми проходящими волнами часто используются отраженные и преломленные волны с путями прохождения, укороченными со стороны приемников или источников.

Первым из применяемых методов скважинной сейсморазведки был сейсмокаротаж (США, 1926 г.), не потерявший значения и до настоящего времени. Позднее в СССР была разработана аппаратура и технология проведения вертикального сейсмического профилирования - ВСП (СССР, Е. И. Гальперин, 1965 г.), метода обращенных годографов- МОГ (СССР, В. А. Теплицкий, 1973 г.) и сейсмического торпедирования скважин (Россия, В. А. Силаев, 1992 г.).

Сейсмические исследования в глубоких скважинах проводят для решения разнообразных специальных и геологоразведочных задач. К специальным задачам относятся: определение скоро­стей распространения упругих волн в реальных средах, изуче­ние коэффициентов отражения, прохождения и поглощения сейсмических волн, изучение природы регистрируемых при сейсмо­разведке волновых полей и т. п. Решение этих задач необходимо для выбора правильной методики полевых работ и для обра­ботки получаемых полевых сейсмических материалов, а также стратиграфической привязки временных и глубинных сейсмиче­ских разрезов. Одновременно со специальными задачами сей­смические исследования в глубоких скважинах все шире применяются, особенно в районах со сложными сейсмогеологическими условиями, для изучения структурных условий залега­ния горизонтов, литологического и вещественного состава пород разреза, включая прямые поиски залежей нефти и газа и др.

Сейсмические исследования в глубоких буровых скважинах заключаются в регистрации проходящих, отраженных и других сейсмических волн на вертикальном профиле, которым является ствол глубокой скважины. Источники возбуждения обычно на­ходятся на поверхности земли или вблизи нее.

Разработаны различные модификации сейсмических иссле­дований в скважинах: скважинная сейсморазведка (МСС), вер­тикальное сейсмическое профилирование (ВСП), метод обра­щенных сейсмических годографов (МОГ) и др. Основная осо­бенность сейсмических исследований в глубоких скважинах состоит в том, что прием сейсмических колебаний происходит на больших глубинах в условиях высоких температур и больших давлений. Поэтому для их выполнения требуется специальная термостойкая скважинная сейсморегистрирующая аппаратура.

Системы сейсмических наблюдений в глубоких скважинах зависят от поставленных геологических задач и выбранного ме­тода разведки. Если решают задачу поисков и разведки струк­тур, то системы наблюдений предусматривают регистрацию сейсмических колебаний из многих пунктов взрыва, располо­женных наразных удалениях и по различным направлениям (лучам) oт скважины. Если изучают волновое поле или пла­стовые и средние скорости, то применяют системы наблюдений, при которых сейсмические колебания регистрируют из двух-трех разноудаленных пунктов взрыва. Как правило, первый пункт взрыва (ближний) расположен на расстоянии не более 50—200 м от устья глубокой скважины по простиранию слоев, поскольку в этомслучае направления прихода сейсмических волн к сейсмоприемникам наиболее близки к вертикальным, а волновая картина наиболее простая. Другие пункты взрыва (удаленные) располагают на расстояниях до 2-3 км от устья скважины. Наибольшее удаление источника от устья скважины задают, исходя из максимальной длины годографа МОВ или ОГТ. По сейсмическим записям, полученным из удаленных источников, выявляют особенности волновой картины, обусловленные изменением скорости в горизонтальном направлении, преломлением сейсмических лучей на границах промежуточных пластов, а также изучают роль некоторых волн-помех, прежде всего обменных отраженных волн, которые не образуются при нормальном падении волн.

Как правило, сейсмические исследования проводят в имеющихся разведочных глубоких скважинах, В отдельных случаях глубокие скважины могут быть пробурены специально для выполнения сейсмических исследований.

В данной работе представлены теоретические основы методов сейсморазведки, а также их практическое применение: анализ сейсмограммы. При составлении работы в качестве основных источников литературы были использованы учебное пособие для ВУЗов Бондарева В.И. «Основы данных сейсморазведки», учебники для ВУЗов: Знаменского В.В. «Общий курс полевой геофизики» и Р. Шериффа, Л. Гелдарта «Сейсморазведка».

 

 

Глава 1. Методы наземной сейсморазведки (ОГТ 2D,3D)

Статические и кинематийеские поправки в годографы отраженных волн.

Статические поправки

При регистрации сейсмических волн возникают неизбежные искажения времен их прихода, которые вызваны пересеченным рельефом, приповерхностными скоростными неоднородностями геологического разреза (зона малых скоростей или, сокращенно, ЗМС) и.т.п. В результате годографы отраженных волн могут значительно отличаться от гиперболических. Для устранения этих искажений вводят специальные поправки во времена регистрации волн, которые называются статическими поправками. Величина статической поправки не зависит от времени регистрации волны. В фиксированном пункте приема для всей данной трассы величина поправки постоянная.

Статическими поправками времена регистрируемых волн обычно приводят к горизонтальной поверхности наблюдений (линия приведения). Обычно линию приведения выбирают ниже поверхности земли. Статические поправки рассчитываются по результатам обработки материалов специальных сейсмических наблюдений, выполненных в неглубоких скважинах, размещенных более или менее равномерно по профилю. На сейсмических записях таких наблюдений измеряют времена пробега и определяют скорости проходящих волн в верхней неоднородной части разреза. Эти наблюдения называются микросейсмокаротажем (МСК). Для изучения зоны малых скоростей используют также метод преломленных волн. Принцип расчета статических поправок поясняет рис. 8. Во времена прихода сейсмических волн следует ввести поправки за пункт взрыва и пункт приема. Поправка за пункт взрыва, как видно на рисунке, будет

(1)

где Δt – расстояние от точки взрыва до линии приведения на пункте взрыва.

Поправка за пункт приема

(2)

где t_в — вертикальное время в точке приема; Δh – расстояние от точки взрыва до линии приведения на пункте приема.

 

Рис.3.Расчет статических поправок. Точками показана глубина заложения заряда.

После ввода расчетных статических поправок остаются искажения времен сейсмических волн, вызванные неучтенными изменениями скорости в горизонтальном направлении и другими причинами. Для их устранения производится коррекция статических поправок. Остаточные (корректирующие) статические поправки можно определять по значениям функции взаимной корреляции (ФВК) между двумя соседними трассами. Значения ФВК будут максимальными, когда временные сдвиги между соседними трассами равны нулю. Сдвигая с малым шагом (1—2 мс) одну трассу относительно другой и вычисляя для каждого фиксированного сдвига ФВК, определяют тот временной сдвиг, после введения которого ФВК принимает максимальное значение. Аналогично определяют взаимные сдвиги между второй и третьей трассами, третьей и четвертой и т. д. Эти сдвиги, за вычетом кинематической поправки (см. ниже), и определяют остаточные статические поправки.

Введением статических поправок во времена прихода отраженных волн их годографы приводят к плавным кривым, близким теоретическим гиперболическим годографам.

Заключение

В данной курсовой работе были рассмотрены основы сейсмических исследований. В круг вопросов входили такие методы сейсморазведки как: скважинная сейсморазведка (МСС), вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП), а также метод общей глубинной точки (МОГТ).

ВСП – эффективный метод изучения волновых полей и процесса распространения сейсмических волн во внутренних точках геологических сред. В отличие от большинства геофизических скважинных методов, изучающих разрез только в ближайшей окрестности ствола скважины, ВСП позволяет исследовать около скважинное и межскважинное пространство на значительных расстояниях и для очень широкого круга геологических условий и задач, причем не только в интервале глубин, вскрытом скважиной, но и глубже забоя.

Окончательным результатом сейсмических работ является геологическая интерпретация сейсмических материалов. Анализируя изменения амплитуд отраженных волн, скоростей, частот или формы импульса делают выводы о наличии или отсутствии скоплений углеводородов.

В качестве практического применения рассмотренных методов в работе был выполнен анализвременных разрезов МОГТ и ВСП по Исмагиловской площади, скв. 64 по профилю ПР100036. Целью этой части работы было изучение волновых полей во внутренних точках среды, а также осуществить стратиграфическую привязку основных отраженных горизонтов.

Таким образом, основными отражающими горизонтами по рассматриваемому профилю на территории Башкортостана являются В (визейский) и У (бобриковский), а в верхней части разреза прослеживается горизонт К (кыновский). С нефте перспективными комплексами связаны отложения вирейского, кыновский и бобриковского горизонтов.), в нижней части разреза прослеживается горизонт Д (кыновский), а в верхней – горизонт К (кунгурский). С нефтеперспективными комплексами связаны отложения верейского, бобриковского и кыновского горизонтов, в меньшей степени кунгурского яруса.

Таким образом, при условии качественно выполненных полевых наблюдений и использовании информации по PP и PS волнам, метод ВСП может успешно применяться как для решения самостоятельных структурных задач, так и для углубленной интерпретации материалов наземной сейсморазведки МОГТ.

 

Введение

Глава 1. Методы наземной сейсморазведки (ОГТ 2D,3D)

Статические поправки

Заключение

 

 

Список литературы.

1. Бондарев В.И Основы данных сейсморазведки (изд. 2-е). Издательство УГГТА.

2. Бондарев В.И. Крылатков С.М. Анализ данных сейсморазведки.

3. Гальнерин Е.И. Вертикальное сейсмическое профилирование (2-ое издание).

4. Знаменский В.В. Общий курс полевой геофизики.

5. Юнусов Н.А., Архипова В.В. Сводовый литолого-стратиграфический разрез палеозойских отложений платформенного Башкортостана.

 

 

Введение

 

Метод проходящих волн, или скважинная сейсморазведка, объединяет группу методов, в которых прием или возбуждение волн (или и то и другое) осуществляется в глубоких скважинах. При этом наряду с прямыми проходящими волнами часто используются отраженные и преломленные волны с путями прохождения, укороченными со стороны приемников или источников.

Первым из применяемых методов скважинной сейсморазведки был сейсмокаротаж (США, 1926 г.), не потерявший значения и до настоящего времени. Позднее в СССР была разработана аппаратура и технология проведения вертикального сейсмического профилирования - ВСП (СССР, Е. И. Гальперин, 1965 г.), метода обращенных годографов- МОГ (СССР, В. А. Теплицкий, 1973 г.) и сейсмического торпедирования скважин (Россия, В. А. Силаев, 1992 г.).

Сейсмические исследования в глубоких скважинах проводят для решения разнообразных специальных и геологоразведочных задач. К специальным задачам относятся: определение скоро­стей распространения упругих волн в реальных средах, изуче­ние коэффициентов отражения, прохождения и поглощения сейсмических волн, изучение природы регистрируемых при сейсмо­разведке волновых полей и т. п. Решение этих задач необходимо для выбора правильной методики полевых работ и для обра­ботки получаемых полевых сейсмических материалов, а также стратиграфической привязки временных и глубинных сейсмиче­ских разрезов. Одновременно со специальными задачами сей­смические исследования в глубоких скважинах все шире применяются, особенно в районах со сложными сейсмогеологическими условиями, для изучения структурных условий залега­ния горизонтов, литологического и вещественного состава пород разреза, включая прямые поиски залежей нефти и газа и др.

Сейсмические исследования в глубоких буровых скважинах заключаются в регистрации проходящих, отраженных и других сейсмических волн на вертикальном профиле, которым является ствол глубокой скважины. Источники возбуждения обычно на­ходятся на поверхности земли или вблизи нее.

Разработаны различные модификации сейсмических иссле­дований в скважинах: скважинная сейсморазведка (МСС), вер­тикальное сейсмическое профилирование (ВСП), метод обра­щенных сейсмических годографов (МОГ) и др. Основная осо­бенность сейсмических исследований в глубоких скважинах состоит в том, что прием сейсмических колебаний происходит на больших глубинах в условиях высоких температур и больших давлений. Поэтому для их выполнения требуется специальная термостойкая скважинная сейсморегистрирующая аппаратура.

Системы сейсмических наблюдений в глубоких скважинах зависят от поставленных геологических задач и выбранного ме­тода разведки. Если решают задачу поисков и разведки струк­тур, то системы наблюдений предусматривают регистрацию сейсмических колебаний из многих пунктов взрыва, располо­женных наразных удалениях и по различным направлениям (лучам) oт скважины. Если изучают волновое поле или пла­стовые и средние скорости, то применяют системы наблюдений, при которых сейсмические колебания регистрируют из двух-трех разноудаленных пунктов взрыва. Как правило, первый пункт взрыва (ближний) расположен на расстоянии не более 50—200 м от устья глубокой скважины по простиранию слоев, поскольку в этомслучае направления прихода сейсмических волн к сейсмоприемникам наиболее близки к вертикальным, а волновая картина наиболее простая. Другие пункты взрыва (удаленные) располагают на расстояниях до 2-3 км от устья скважины. Наибольшее удаление источника от устья скважины задают, исходя из максимальной длины годографа МОВ или ОГТ. По сейсмическим записям, полученным из удаленных источников, выявляют особенности волновой картины, обусловленные изменением скорости в горизонтальном направлении, преломлением сейсмических лучей на границах промежуточных пластов, а также изучают роль некоторых волн-помех, прежде всего обменных отраженных волн, которые не образуются при нормальном падении волн.

Как правило, сейсмические исследования проводят в имеющихся разведочных глубоких скважинах, В отдельных случаях глубокие скважины могут быть пробурены специально для выполнения сейсмических исследований.

В данной работе представлены теоретические основы методов сейсморазведки, а также их практическое применение: анализ сейсмограммы. При составлении работы в качестве основных источников литературы были использованы учебное пособие для ВУЗов Бондарева В.И. «Основы данных сейсморазведки», учебники для ВУЗов: Знаменского В.В. «Общий курс полевой геофизики» и Р. Шериффа, Л. Гелдарта «Сейсморазведка».

 

 

Глава 1. Методы наземной сейсморазведки (ОГТ 2D,3D)

Схема многократного прослеживания отражений от общей глубиной точки

Принципиальную сущность МОГТ составляет идея многократного прослеживания одних и тех же отраженных волн при различном взаимном положении источников и приемников упруги колебаний. Рассмотрим один прямолинейный профиль, расположенный на поверхности земли. На некоторой глубине находится одна плоская горизонтальная отражающая граница. Выделим и отражающей границе единственную точку Д расположенную строго под линией профиля. Чтобы зарегистрировать отражения от точки D (точнее, от некоторой части отражающей границы с центром в этой точке), источник S и приемник R должны располагаться на профиле симметрично относительно точки М, являющейся проекцией точки Dна линий наблюдений. На рис.1. показаны три из множества возможных положений источника и приемника, при которых возможна регистрация отражений с заданной глубинной точки D. Это означает, что данная схема наблюдений обеспечивает трехкратное прослеживание отражения с глубинной точки D. При реальных работах используют большие кратности - 24, 48 и более.

Рис.1. Схема, поясняющая процесс формирования многократных отражений от общей глубинной точки D.

Каждому сочетанию пунктов возбуждения и приема упругих волн соответствует своя сейсмическая трасса. С каждой трассой связаны три координаты профиля: пункта воз6уждения s, пункт приема r и средней точки т. Кроме того, для ряда задач удобно и полезно рассматривать расстояния hот средней точки до источника или приемника. Все эти величины связаны между собой следующими очевидными соотношениями (рис.2):

 

r = m + h,

s = (m – h),

h = 0,5*(r – s),

m = 0,5*(r + s)

Поскольку после целого ряд преобразований исходных трасс получающуюся результативную (суммарную) трассу принято связывать (относить) с общей глубинной точкой D то данный метод получил название метод общей глубинной точки.

Рис.2. Связь различных координат профиля наблюдений в методе общей глубинной точки.