Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Изучение и учет верхней разреза в сейсморазведке

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Изучение и учет верхней разреза в сейсморазведке"

1 г?» . Ч Ч />

£> ■■ \ • - . '

УРАЛЬСКИЙ ОРДЕНА ТШОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОШЫЙ ИНСТИТУТ ."л. В.В.ВАХртШЕВА

На правах рукописи

Спасский Борис Алексеевич

УДК 550.334

ИЗУЧЕНИИ И УЧЕТ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА В СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ

Спешальность 04.00.12 Геофизические метода; поисков и разведки месторождений полезных ископьзмых

Автореферат диссетзтащи на соис/ание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Екатеринбург - 1992

f Л

Работа выполнена в Перченом ордена Трудового Красного Знамени государственном университете им. А.М.Гооького.

Официальные оппоненты:

цектор геслогс-минералогических наук Алейников Л.Л., цектер технических наук Гоггненксв Г.Н. , цектер геолого-минералогических наук Пийп В.Б.

Ведущее предприятие:

ордена Октябрьской Револгшиу :т ордена Трудового Красного Знамени Государственная академия не!ти и газа им. И.М.Губкина.

Защита состоится 24 апреля 1992 года в Ю часов на заседании специализированного совета Д.063.03.02 в Уральском ордена Тэудового Красного Знамени горном институте им. В.В.Вахрушеьа, 620219, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева,д.Зг .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уральского ордена Тттудового Красного Знамени горного института им. В .В .Вахрушева.

Автореферат разослан 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор Физико-математических наук, профессор

Давыдов Ю.Б.

, . I ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ

I

. I Актуальность проблем. Рациональный выбор методических приемов полевых измерениях и использование цифровой регистрации-обработки данных позволило в настоящее время существенно расширить крут геологических задач, решаемых с применением сейсморазведки. Однако присутствие неоднородностей в верхней части разреза (ВЧР), т.е. в толще пород мощностью дэсятки-первыо сотни метров, приводит к искажению параметров наблюденных волновых полей, затрудняет прослеживание полезных сигналов и снижает геологическую эффективность сейсмических исследований. В связи с этим возникает необходимость предварительного изучения и учета (исключения) эффектов, связанных с присутствием аноматьных зон в ВЧР. Особую важность решение этих вопросов приобретает в связи с выходом в районы со сложным геолого-геофизическим строением, необходимостью увеличения глубинности исследований в условиях уменьвения размеров искомых объектов, переходом в область более высоких частот, широким применением приповерхностных источников возбуждения упругих колебании.

Современные алгоритмы коррекции статических поправок на ЭВМ при сейсмических исследованиях на но$ть и газ обычно позволяют надежно выявлять лишь высокочастотные компоненты погрешностей. Для определения дошннопериодных составляющих необходима постановка дополнительных наблюдений. Производство большого объема вспомогательных работ но только дорого, но и не всегда возможно из-за отсутствия материальных и людских ресурсов, наличия водоохранных зон и пр. При этом исследования, направленные на изучение малых глубин, сопровождаются дополнительным ухудшением экологической обстановки в районе их проведения.

В силу принципа унаследованности особенности строения ВЧР связаны с глубинным строением. Поэтому при поисках полезных ископаемых на малых глубинах, при инженерных исследованиях и т.д. верхняя часть разреза может рассматриваться как самостоятельный объект, изучение которого важно на только для решения прикладных, но и теоретических геологических проблем. Однако на практике к изучению ВЧР подходят утилитарно, применяя методы, разработанные на ранних стадиях развития сейсморазведки.

Вместе с тем, уже само понятие ВЧР должно определяться видом основных исследований, масштабом работ, связываться с геометрическими, геологическими, волновыми характеристиками полезных волн.

Например, при глубинных сейсмических зондированиях ЮТ может включать всю толщу пород осадочного чехла, при поисках углеводородов -несколько десятков метров. Но в любом случае при планировании исследований нужно исходить из положения о том, что точность изучения ВЧР должна соответствовать масштабности основных работ, т.е. быть более высокой, для чего нужно использовать максимум информации.

С учетом этого проблема изучения ВЧР при сейсмических исследованиях, несмотря на многочисленность публикаций по различным аспектам этого направления, является актуальной научной и прикладной задачей. Решение ее на основе создания рационального комплекса приемов получения, обработки и интерпретации геолого-геофизических данных определяет эффективность сейсморазведочных работ при минимальных нарушениях экологической обстановки и является стержневой в данной работе.

Эти исследования включены в число важнейших заданий: тематики Минвуза РСОСР "Нефть и газ Западной Сибири" под номером РК 76022620; "Усовершенствование способов изучения неоднородностей ЗЧР при сейсморазведочных работах", включенных в комплексную программу "Человек и окружающая среда" (приказ Минвуза РСФСР № 599 от 15.10.81), а также под руководством,автора проводились в рамках тематических работ с ПО "Дермнефтегеофизика" и договоров о творческом содружестве с ВНИИГеофизики (Мингео СССР), Костромской ГЭ (Мингео СССР), ЦГЭ (ЫНП), ПО "Куйбышевнефтегеофизика" (ШП) и другими производственными и научными организациями.

цели и задачи исследований. Целью диссертационной работы является обобщение и разработка вопросов теории, создание в рамках ко-мплолсного подхода методики изучения и учета неоднородностей верхней части разреза при проведении сейсморазведочных работ для повышения эффективности решения геологических задач.

В соответстви-! с поставленной целью в работе решаются задачи:

- анализ особенностей скоростных моделей верхней части разреза и способов их изучения при проведении сейсмических исследований;

- изучение и анализ возможности учета факторов, влияющих на эффективность сейсмических работ многократными перекрытиями;

- разработка вопросов теории, создание и экспериментальное опробование методик обработки и способов интерпретации волновых полей первых волн для изучения малых глубин в различных сзйсмогаоло-гических условиях, при использовании различных систем наблюдений а источников возбужде:ля упругих колебаний;

- обоснование возможности и практическая реализация методики временных и динамических (параметрических) полей первых волн .для расчета поправок в МОГТ, для решения ряда прикладных задач в инженерно-геологических исследованиях, изучен-я анизотропии пород.

Таким образом, предметом защиты является новое направление в интерпретации данных сейсморазведки, призванное на основе комплексного учета информации о ВЧР обеспечить повышение эффективности и достоверности решения геологических задач.

Научная новизна. Новыми являются следующие положения и результаты, изложенные в диссертации.

I. На основе анализа предыдущих исследований и разработок автора показана возможность и необходимость широкого использования для изучения ВЧР (малых Глубин) всей информации о параметрах волновых полей записей, имеющихся в начальных частях позиционных сейсмограмм, в том числе записей МОГТ. Это позголяет, с одной стороны, перейти от однофакторной и одномерной интерпретации точечных данных (отдельных годографов) к многофакторной и многомерной (полей), а с другой, -упростить автоматизацию всего процесса учета неоднородностей.

¿. Теоретичг-¡ки обоснованы и экспериментально подтвепудены принципы решения обратных задач и оценки погрешностей при интерпретации временных полей первых волн, а их основе разработаны, опробованы и внедрены в производство не ые и модифицированные способы изучения и учета неоднородностей ЗЧР, позволившие повыг, гь эффективность сейсморазведки МОГТ на нефть и газ.

3. Показано, чте разработанные приемы могут использоваться в различных сейсмогеоло. ических условиях (Волго-Уральская провинция, Западная и Восточная Сибирь), при поисках углеводородов и инженерно-геологических исследованиях, наземных и морских наблюдениях, работах с использованием продольных и поперечных колебаний, различных систем наблюдений и источников возбуждения.

4. Теоретически обоснована : реал'-зована на производстве в ПО "Пермнефтегеофизика" методика расчета статических попрг..^к путем непосредственного преобразования временных полей прчвых волн в псевдокривые МСК, основанная на корреляционной зависимости координат характерных точек вертикальных годографов и годографов первых волн. Это позволило получить новые представления о геологическом строении ряда поднятий при переинтерпретации сейсмических данных.

5. Для изучения аномальных зон и характера воздействия пород

ВЧР на динамические особенности проходящих волн впервые предложено использовать параметрические поля первых волн, когда наряду с временами прихода изучаются на основе принципа £ = const амплитудные, частотные и другие параметры колебаний, регистрирующихся в начальных частях сейсмограмм. Для построения динамических полей первых волн предложено использовать программы динамического анализа, ухе разработанные для отраженных волн. По данным анализа амплитудных полей первых волн проведена коррекция амплитуд отраженных волн за влияние ВЧР, что показало высокую перспективность данного направления.

6. Предлагаемые способы и алгоритмы составили систему, которая при участии автора реализуется на ПЭШ и позволяет на основе имеющейся геолого-геофизической информации создать оптимальную (с экономической и экологической точек зрения) методику изучения и учета неоднородностей ВЧР при проведении сейсморазведочных работ.

7. Применение разработок автора позволило получить новые данные о строении ВЧР и решить ряд геологических задач в различных регионах СССР.

Реализация результатов исследований и практическая ценность. Реализация научных разработок осуществлялась путем внедрения созданных автором методических инструкций и алгоритмов обработки в ряде геофизических предприятий, проводящих исследования в основных нефтегазоносных провинциях страны: Европейской, Западно-Сибирской, Восточно-Сибирской. Были получены новые геологические результаты, уточнившие и детализировавшие ранее существующие представления или позволявшие выдвинуть новые гипотезы,хорошо согласующиеся с результатами наблюдений и глубокого бурения, решить ряд вопросов прикладного и научного значения.

Экономический эффект, в соответствии с представленными актами, составляет 1434 тыс. рублей.

Апробация работы. Основные результаты работы и ее отдельные положения докладывались на ежегодных отчетных научных конференциях Пермского университета, на межобластных, региональных совещаниях и научно-технических конференциях 1979-1990 гг. в г.Перми, ка Всесоюзном отраслевом совещании МНП "Состояние и пути развития методов сейсморазведки в отрасли" (Пермь, 1982), на рабочем совещании ЦГЭ Миннефтепрома (Москва, I9B3), на расширенном заседании секции нефтепромысловой и полевой геофизики НТС Миннефтепрома "Соотоянив и перспективы развития матобеспечения обработки и интерпретации сей-/

сшчаской информации и эффективность его применения для решения геологических задач" (Москва, 1985), Первой и Второй Всесоюзных конференциях "Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР" (Москва, 1986,1990), на П Всесоюзной научной конференция "Нефть и газ Западной Сибири" (Тюмень, 1989), на международном конгрессе "Пермская система земного шара" (Пермь,1991).

Основные положения диссертации излагались в течение ряда лет при чтения спецкурсов студентам геологического факультета ПГУ, написания курсовых и дипломных работ.

Дубликата д. Основные положения диссертационной работы изложены в монографии, четырех учебных пособиях и более чем 100 публикаци-• ях, основные из которых представлены в списка литературы, а также в ряде отчетов по госбвдЗэтной и хоздоговорной тематике.

В основу диссертации положены теоретические я методические исследования и разработки автора, выполняемые с 1965 г. В реализация ряда идей и замыслов автора, обработке экспериментальных материалов я внедрении результатов в производстве принимали участие сотрудники кафедры "Геофизические методы поисков и разведки" ПГУ, студенты геологического факультета ПГУ, специалисты ПО "Пермнофте-геофизика", "Куйбыпевнефтегеофизика" и ряда других производственных и научных организаций, за что автор выражает им искреннюю признательность. За помощь и поддержку автор выражает глубокую благодарность А.КлЛаловачко, А.К.Урупову, В.М.Новоселицкому, М.Н.Юдину, С.И.Лапину, И.М.Скумбяну, Р.П.Савелову, Н.И.Дергачеву, И.Ю.Митю-шшой, Б.К.Матвеаву, Ю.Г.Гаврину, Л.К.Орлову, С.М.Денисову, К.С. Шершневу, В.Г.Козлову, В.Ф.Ланцэву, М.А.Нурсубину и многим другим.

Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. 06-ций объем оэ составляет 278 страниц текста, 74 рисунка, 2 таблицы л список литературы из 286 наименований.

На заящту выносятся:

- основанные на результатах моделирования я анализе закономерностей изменения свойств пород ВЧР принципы решения обратной задачи я оценки погрешостей, вознлказдих при интерпретации первых волн в сейсморазвэдке;

- теоретические положения и результаты экспериментальных исследований параметров волновых полой первых волн: новые приемы их обработки и способы интерпретация, направленные на повышение геологической результативности сейсморазведки;

- система способов и алгоритмов для изучения неоднородностей,

в том числе и низкочастотных составляющие ошибок статических поправок, верхней части разреза по комплексу геолого-геофизической информации. Неотъемлемой частью системы является использование параметрических (временных и динамических) полей первых волн;

- геологические результаты применения новых и модифицированных методов получения, обработки и интерпретации информации о ВЧР для решения практических задач при поисках сейсмсразведкой угльзодоро-дного сырья и инженерно-геологичес.шх изысканиях.

Введение содержит обоснование актуальности проблемы изучения и учета верхней части разреза в сейсморазведке и краткую характеристику диссертации.

I. Особенности строения верхней части разреза и учет неодноро-дностей_ВЧР. Под верхней частью разреза в сейсморазведке и других геофизических методах исслгцования чал,о всего понимают приповерхностную толщу рыхлых пород, сложенную обычно песчан^-глинистыми отложениями и отделенную от нижележащих коренных пород первой си-ль ,ой отражающей (преломляющей) границей (Э.А.Бляс, Г.Н.Боганик, А.Г.Гамбурцев, И.И.Гурвич, В.С.Исаев, О.К.Кондратьев, В.И.Коптев, А.Н.Левит, А.К.Маловичко, В.П.Номоконов, Н.Н.Пузырев и др.]. Мощность ее меняется от единиц до сотен метров. Самая верхняя ее част^ ^ наиболее изменчивыми параметрами - зона малых скоростей (ЗкС) варьирует от 10 до 50 м, реже до 100 м.

В последнее время в сейсморазведке многократных перекрытий в термин ВЧР вкладывается более узкое понятие /I/: толща пород ст поверхности наблюдения до уровня приведения, к которому ариводятся чри обработке параметры полезных волн. К этом случае времена пробега упругих колебаний по вертикальному направлению от точек возбуждения и приема до уровня приведения называются статическими поправками (сдвигами, задержками, запаздываниями).

По данным А. 1 .Авербуха, А..Олейникова, В.И.Бондарева, Л.К;.Бро-дова, М.Л.Владова, О.К.Воронкова, Н.Н.Горяинова, А.М.Епинатьевой, А.В.Калинина, Н.А.Караева, Е.В.Каруса, Т.Н.Куличихиной, С.Д.Кун-цевича, Д.А.Кученева, Ф.к!.Ляховищ'.)го, Е.А.Макеевой, В.Н.Никитина, Т.И.Облогиной, В.Б.Пийп, Н.Н.Пузырев^, А.В.Тригубова, С.А.Шихова и др., параметры ВЧР и особенно ЗМС (скорости продольных и поперечных волн, мощности слоев, коэффициенты затухания) на территориях, где проводятся сейсморазведочные работы, меняются в значительной степени как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях.

Влияние овойств пород 3:,С (ВЧР) на особенности волнового поля можно сравнить с воздействием фильтра, частотная характеристика кото- ' poro зависит от вида физико-геологической (прежде всего скоростной) модели ВЧР (В.И.Галкин, А.Г.Гамбурцев, Г.Н.Гогоненков, C.B. Гольдин, М.М.Жэчев, В.С.Исаев, И.И.Гурвич, Е.А.Козлов, О.К.Кондра-тьвв, В.И.Коптев, В.В.Корягин, З.В.Кузнэдов, А.Г.Ыадатов, Г.М.Митрофанов, А.В.Михальцев, И.А.1.1ушин, А.В.Растегаав и др.). Поэтому присутствие нооднородностей в ВЧР приводит к искажению наблцденных волновых полей. На практика обычно считается, что эффект влияния пород ВЧР на параметры проходящих волн заключается лишь в возникновении "чистых" временных задержек.

В условиях Пермской области, типичных для региона Волго-Ура-льской нефтегазоносной провинции, мощность ВЧР составляет от 30-40 ы до 200 м и более. Детальный анализ гистограмм послойного латерального и вертикального распределения скоростей (вертикальных времен), проведенный диссертантом /2,30,32,37,41,44/, свидетельствует об их сложной многофакторной связи с другими параметрами ВЧР и отметками рельофа земной поверхности. Для уточнения связей предложено построение графиков-дпагра!"л /28,31/. Иногда на гастогра!пах отмэчаотся два максимума снороотей, причем среднеарифметическое значение,часто используемое для расчэтов, является фиктивным. Дисперсия вертикальных времен для всех глубинных-интервалов соотавля-от около 0,02 с.

В больЕинстве случаев характер изменения пластовых скоростей с глубиной хорошо согласуется с пластовой моделью. Гораздо рэжа от-г'эчаотся наличие градиентностл, обычно в оамом верхнем интервале разреза. Обобщенные скоростные колоша характеризуют лишь самые общие особенности строения ВЧР. Вмэсто о том,для практического использования при сайсморазведочных работах трзбуэтся детальная информация о скоростном строении разреза, что вэдзт к необходимости проведения дополнительных исследований по изучению пород ВЧР.

2. Способы изучения рчрхрчй частл г-чг^-г. В настоящее время основным методом изучения параметров ВЧ? является сейсмокаротаж (ИСК). Основной недостаток его - необходимость бурения скваган, что ведет к ухудпению экологической обстановки, увеличивает стойкость и трудоемкость сейсморазведочных работ. Как показшзают исследования (Н.Н.Пузырев, С.Ф.Больпах, Л Л.Давыдова, Ю.Б.Демадонко, А.Ц.Захаров, Е. А .Лимонов, В.П.Рудницкдй, А.Ф.Соколов, Г.А.Шехтман, А«В.Титков и др.), несмотря на кажущуюся простоту метода,результа-

ты измерений могут нести в себе значительные погрешности.

Предлагаемая нами методика аппроксимации вертикального годографа МСК кусочно-параболическими функциями /I/ несколько упрощает проведение вспомогательных работ за счет уменьшения глубин исследования, однако не позволяет полностью исключить их проведение. Необходимость интерполяции данных СК (МЖ) приводит при профильных наблюдениях к возникновению погрешностей во временах пробега волн за счет присутствия случайной компоненты, особенно в сложных геологических условиях. Применение акустического каротажа для изучения верхней части разреза (В.П.Баццов, В.И.Блинков, А.Г.Гамбурцев, Е.В.Карус, 3.И.Коптев, М.В.Сакс.Г.Г.Сафиуллин, С.С.Шарифуллин) нэ получило пока достаточного использования.

Специальные наблюдения методом преломленных волн по-прежнему являются основным средством изучения поверхностных неоднородностай как в рудной и инженерной геологии, так и при проведении сейсмических работ на нефть и газ (Г.А.Гамбурцев, А.М.Единатьева, Ю.П.Ам-пилов, В.И.Богоявленский, В.И.Бондарев, Д.Г.Гильбэрштейн, А.А.Го-релин, Н.Н.Горяинов, Б.Я.Гуревич, Е.А.Ефимова, С.А.Каплан, Ф.М.Ля-ховицкий, В.Л.Кузнецов, Т.И.Облогина, В.В.Палагин, В.Б.Пийп, А.Я. Попов, В.С.Почтовик, М.Б.Рапопорт, В.В.Титаренко и др.). В последние годы внедряются в практику работы ОГП-МПВ, являющиеся разноая-дностью многократных систем (О.В.Куколенко, В.К.Цонастырев, Ю.В. Ознобихин, Л.К.Тищенко и др.). Предлагаются различные модификации систем полевых наблюдений и способы обработки данных, обычно основанные на интерпретации отдельных годографов.

При рассмотрении теории головных волн предложено /34/ представлять уравнение годографа в параметрической форме, что позволяет о зависимости от состава скоростной модели ВЧР и способа интерпретации оценить искажающее влияние различных факторов на конечные результаты .

На основе собственных исследований /23-25,34/ и данных других авторов (А.Г.Авербух, С.В.Гольдин, Л .Г .Киселева, А.Д.Павленкин, Г.Н.Парийская, Н.Н.Пузырев, Т.С.Сакулина и др.) обобщены результаты аппроксимации многослойной среды однослойной моделью, характеризуемой средьей скоростью. Для учета слоистости предложено применять параметр неоднородности. Показано, что определяемые по годографам преломленных волн эффективные параметры часто значительно отличаются от истинных.

По данным моделирования проведан анализ погрешностей определи

ния глубин преломляющих границ и эффективных скоростей для разных скоростных моделей ВЧР.Предложено использовать в качестве критерия точности не погрешности отдельных параметров (мощностей пластов, пластовых скоростей), а правильность восстановления по данным МПВ вертикального годографа, названного /33/ псавдовертикальным (псевдокривой АЮК). Различные способы интерпретации обеспечивают различную точность определения параметров разреза.

Наибольшие сложности при интерпретации получаны в случае "выпадания" или "пропуска" слоев (А.И.Богданов, Г.А.Гамбурцев, H.H. Горяинов, Ф.М.Ляховацкий, Г.Н.Парийская, Н.Н.Пузырев). Ошибки в определении мощности пластов могут достигать 50?. Вертикальный го-■ дограф восстанавливается с большей точностью. При этом погрешности определения отдельных значений вертикального времени отличны для различных 'глубинных интервалов /I/.

Приведены результаты опробования способов интерпретации, применяемых для рафрагированных волн. Данные моделирования показала, что для реальных скоростных градиентов (0,015-0,03 м-1) погрешность в определении глубин по способу С.В.Чибисова на уровне 100 м составляет порядка 4$. С увеличением величины градиента точность определения глубин увеличивается. Дня типичных в практике слабоградиентных скоростных моделей по маре увеличения глубины величина погрзшности определения времен увеличивается, причем чем мень-пэ градиент нарастания скорости, там она больше (до 0,005-0,007 с).

Проведенный анализ позволил сделать практические рекомендации по уменьшению влияния различных факторов на результаты интерпретации годографов первых волн, предложены критерии классификации годографов преломленных волн.

В настоящее время разработан ряд алгоритмов, позволяющих автоматизировать почти все основные этапы интерпретации данных иШВ (В.И.Богоявленский, А.Г.Ведринцэв, Б.Я.Гельчинский, Г.М.Голошубин, С.З.Гольдин, Б.Н.Гринько, Н.Т.Дергунов, А.М.Епянатьава, И.Д.Иван-кин, Б.С.Кошссарчик, В.Н.Куликов, А.Л.Литвин, Ф.М.Ляховицкий, А.Л.Малкин, Г.М.Митрофанов, Г.Б.Наладенский, А.Д.Павланкин, Н.И. Павленкова, А.Б.Патров, В.Б.Пийп, В.Н.Пилипенко, ¡Л.Б.Рапопорт, Т.С.Сакулина, А.Е.Старобинац, М.Е.Старобинец и др.), что позволяет пироко использовать метод преломленных волн при изучении верхней части разреза. Тем не менае, его применение не всэгда позволяет получить результаты, отвечающие потребностям производства. Наиболее остро проблема учета ВЧР стоит при проведении сейсморазвэдоч-

ных работ на нефть и газ.

3. о Факторах.рлиягошх на эффективность метода общей глубинной точки при поисках нефти и газа. По характеру воздействия все факторы, ограничивающие применение ЮГТ, предложено / 18/ разделять на три группы: систематические искажения времен прихода волн, связанные с погрешностями статических и кинематических поправок; систематические искажения формы сигналов; различая условий возбуждения, распространения и регистрации волн, приводящие к случайным искажениям суммарных записей. Сделан анализ и приведены оценки искажений, связанных с невертикальностью сейсмического луча в ВЧР, в расчетной скорости, при неучете вертикального градиента скорости, слоистости среды /1В,20,21/.

Введены понятия суммарных частотных характеристик искажения /22/, сформированы основные выводы о характере действу различных факторов и возможности их устранения в процессе обработки, предложены некоторые способы повышения разрешающей способности определения скоростей суммирования в условиях высокоскоростных разрезов. Вопросам коррекции кинематических поправок посвящено значительное число исследований (Т.Н.Ершова, С.А.Кац,' В.Б.Левянт, А.М.Мартынов, В.И.Мешбей, С.Н.Птецов, Б.М.Шубик и др.). НаШ1 /26/, в отличие от известных алгоритмов, предложено вычислять энергетические оценки на базе нескольких суммарных трасс, полученных в результате регулируемого суммирования вдоль набора гипербол. В целях минимизации затрат машинного времени диапазон перебора скоростей суммирования ограни чиваогея.

Из теории известно, что эффективность суммирования в ШГТ, являющегося своеобразной интерференционной системой, тем выше, чем меньше дисперсия времен полезных сигналов. Недостаточная густота и неравномерность сети постановки работ СК-МСК с последующей интерполяцией данных /4,30/ ведет к возникновению погрешностей априорных статических поправок (СтП), которые можно подразделить на высоко-, средне- и низкочастотную составляющие. В терминологии теории связи можно сказать, что экономически целесообразная густота постановки ИСК по профилю должна соответствовать шагу дискретизации, отвечающему теореме А.В.Котельникова (условию Найквиста).

Анализ различных алгоритмов коррекция статических поправок показал, что если в 70-х годах устранение погрешностей СтП во многой связывали с созданием более совершенных программ коррекции, то к

настоящему времени многие исследователи (В.М.Глоговский, Ю.П.Шварцман, М.Т.Орлович, А.Р.Хачатрян, И.К.Кондратьев и др.) приходят к выводу о необходимости определения "твердых" (опорных) значений вертикальных времен в ряде точек профиля, количество которых тем больше, чем больше детальность исследований и меньше отношение сигнал/помеха на полевых материалах. С учетом этих обстоятельств диссертантом предложе'ю использовать для получения "твердых" значений СтП информацию о параметрах первых волн, регистрирующихся попутно с отраженными в начальной части позиционных сейсмограмм в МОГТ,.но в практике обычно не использующихся.

4. Временные поля колебаний, регистрируемых в начальной части позиционных сейсмограмм МОГТ (первых волн), способы обработки и иетерпретадии. Идея применения годографов первых вступлений при работах i/ЮВ давно привлекает внимание геофизиков (¡и.Б.Демиденко, И.И.Золдинер, О.А.Зорин, Е.С.Карапыш, B.B.i.laiiopoB, А.Ф.Соколов, М.Г.Шмидт, И.Б.Шнеерсон, С.Д.Щушаков и др.). Внедрение в практику метода ОГТ расширило возможности использования времен первых вступлений для расчета статических поправок: условия возбуждения и приема первых волн одинаковы с отраженным, вся информация получается без дополнительных затрат на производство вспомогательных исследований. Однако обработка одиночных или встречных годографов, когда пункты возбуждения следуит по профилю чйрез 100 или 50 м, при отсутствии автоматизации процесса - затруднительна.

Некоторое применение нашли способы, основанные на определении временных задержек между соседними каналами. Анализ результатов использования этих идей, проведенный автором /I/, показывает, что здесь достаточно точно фиксируется лишь высокочастотная составляющая СтП. Однако в условиях сложных моделей ВЧР эта методика расчета поправок себя не оправдывает. Это привело автора к необходимости привлекать для изучения ВЧР информацию о временах прихода персах волн в виде временных полей /1,28 и др./. Их формирование было предложено Н.Н.Пузыревым (1963) при обработке точечных сейсмических зондирований КМПВ. В дальнейшем эта тема была им развита для отраженных и преломленных волн. Применительно к изучению ВЧР в ШВ при однократном профилировании Ф.М.Ляховицким (1972) было предложено построение "временных линий" прихода преломленных волн.

Для работ МОГТ характерным является большая избыточность исходной информация. В первых п последующих вступлениях могут регистрироваться волны различных классов (прямые, головные, рофрагзро-

ванные и т.д.). Их параметры несут огромную информацию обо всех изменениях, имеющих место в разрезе. Так как не всегда возможно на соседних участках уверенно отовдествлять колебания от одноименных границ /31,32 и др./, то в общем случав автором было предлоко-но использовать "формальный" подход к интерпретации временных полей, без учета принадлежности волн к той или иной определенной преломляющей границе.

Вся совокупность дискретных значений времен первых вступлений, имеющихся на позиционных сейсмограммах (или времен регистрации каких-либо последующих фаз колебаний), трактуется как частное поле

t (х, /), где £ соответствует удалению между пунктом возбуждения и приема. Формирование полей производится с отнесением времэп к середине интервала или, по применяемой в методе ОГТ терминологии, к общей глубинной точке (ОГТ), либо к общей точке возбуждения- (ОПВ) или приема (ОПП).

Переход от изучения одиночных или пар встречных годографов в отдельных точках к исследованию параметрических полей данных по профилям (площадям) равносилен переходу от одномерного к многомерному анализу. Количественно увеличивается объем полезной информаг-ции, что позволяет уменьшить неоднозначность решения геологически: задач, повышается возможность выделения сигнала на фоне помех, точность решения обратных задач и степень автоматизации процесса обработки я интерпретации данных. Для построения временных полей диссертантом предложено выводить из ЭВ..! начальные части сейсмограмм по общему удалению /28/. В дальнейшем в ПО "Пермнефтегеофизика" были созданы /32/ программы, позволяющие автоматизировать ряд операций процесса обработки и интерпретации первых волн.

Показано /1,30,31,32,34 и др./, что анализ кинематических и динамических особенностей записей начальных частей сейсмограмм позволяет провести оперативное районирование профиля, выделить участки со стабильными свойствами, аномалии повышенных и пониженных скоростей, установить характер изменения физических свойств по глубине и горизонтали, оценить характер временного поля (наличие высокочастотной и швкочастотной составляющих). После обработки поля, направленной на устранение погрешностей различного происхождения, в любой точке профиля от псля t (я , /) можно перейти к рассмотрению годографов первых волн tx {£). Отдельные годографы можно трактовать как некоторое сечение частного совмещенного поля времен первого порядка для / = const вдоль прямой, параллельной оси врв-/

иэн, когда источники и приемники располагаются на одной и той жэ линии, принимаемой за ось абсцисс. Используя любой способ интерпретации, по годографам рассчитывают зависимости вертикального времени от глубины т'9» "псевдокривые ИСК", или "псевдовэр-тикалыше годографы".

На основе модельных исследований и практических материалов, полученных в различных сейсмогеологических условиях, автором проведен анализ особенностей временных полей, предложены способы их обработки, исключения погрешностей, определения параметров разреза /30,33,35,37,1 и др./. Показано, что применением различных процедур на этапе обработки возможно значительно упростить вид полей, исключая или ослабляя влияние различных мешающих факторов. Так, формирование полей по ОПП и ОПВ /34/ позволяет выделить и, если необходимо, исключить соответствующие высокочастотные составляющие временных полей, осреднение кривых {х ) - уменьшить влияние случайных ошибок, анализ полей прямых и обратных наблюдений дает возможность фиксировать местоположение участков кривизны преломля-гщей границы и т.д.

Предложены методики проведения полевых наблюдений, обобщения геолого-геафизической информации и способы (модификации) обработал t {х,£) для определения параметров В4Р и расчета поправок. Например, интерполяционная методика используется в том случае, когда на площади имеется значительное число точек с СК-МСК, а интерполяция "опорных" значений времен проводится в соответствии с фор-П)й кривой tg (х ) малого удаления (200-400 м) /36/.

Когда данных сейсмокаротажа мало, предлагается по всему профилю проводить расчет "псевдокривых ЖК". При этом для решения обратной задачи по годографам первых волн можно использовать любые методы, основанные на соответствующей математической модели строения ВЧР (слоистой или градиентной). Наблюденные и расчетные параметры статистически обобщаются по профилям, площадям. При необходимости по разностям времзп различных удалений можно определять скорости (кажущиеся, эффективные), графики или карты которых можно использовать для решения геологических задач или для расчета кинематических поправок головных волн и построения суммарных временных разрезов преломляющих границ. При наличии значений скоростей в покрывающей толще их можно преобразовать в глубинные разрезы /1,32,36, 39 и др./.

Временные поля первых волн т всегда в полной мере удовлетво-

ряют требованиям, необходимым для проведения однозначной интерпретации данных, основанных на теории головных или рефрагированных волн: отсутствие начальных частей годографов и невозможность расчета скорости в верхнем слое, наличие скоростной анизотропии, случаи "выпадения" слоев, влияние интерференционных систем на времена первых волн и др. С у-этом этого представляется важным сопоставление конечных результатов интерпретации, получаемых по данным СК и первых волн, выявление общих закономерностей их изменения, позволяющих непосредственное преобразование в любой точке профиля (площади) параметров первых волн, регистрирующихся в начальных частях сейсмограмм, в параметры вертикальных годографов.

Теоретические исследования, проведенные автором, показывают /41,44/, что координаты характерных точек (точек излома) вертикальных годографов: Нк, Тк и Та'к ., т.е. глубина, вертикальное время и предложенный диссертантом параметр , получаемый при пересечении продолжения ветви вертикального годографа и оси времен при №=0, функционально связаны с координатами точек излома годографа первых волн: Ск , ^ я ¿'о,, т.е. удаление пункт возбуждения-пункт приема, время прихода волны и время / ох • соответствующей ветки годографа. Эта связь полностью определяется характером скоростной модели В4Р: для двухслойной горизонтально-слоистой среды она связана с коэффициентом отражения, а для многослойных и градиентных сред - с различием-средних и расчетных эффективных скоростей.

Корреляционно-регрессионный анализ зависимостей Т (т1 ), Н {£) и Тд ( ) показал высокую тесноту связи параметров: коэффициенты корреляции изменяются для некоторых регионов востока Русской платформы и Предуральского прогиба (в пределах Пермской области и Удмуртской АССР) от 0,88 до 0,98. Причем для различных площадей эти связи несколько отличаются /44/.

На основе этих разработок диссертантом предложен способ и обоснована методика изучения ВЧР и расчета статических поправок с использованием корреляционных связей /1,41,44,45/. Начиная с 1988 г. данная методика освоена в производственном варианте рядом интерпретационных групп ПО "Пермнефтегеофизика". В течение нескольких сезонов обработано несколько сотен погонных километров профилей на территории Пермской области и Удмуртии. По заключению производственников, методика вполне технологична, несмотря на недостаточной количество данных СК (ыСК), результаты, как показано в производст-, венных отчетах, хорошие. Особенно широкое распространение данная

- 15 -

методика нашла при работа с виброисточникали /45/.

При пространственных (площадных) исследованиях ориентировка сети сейсмических наблюдений может не совпадать с направлением профиля обработки, что сопровождается сложностью коррекции статики в площадном варианте. Автором /I,32/ разработана методика (в различных модификациях) изучения ЗЧР и расчета СтП с использованием временных полей для площадных наблюдений.

Диссертантом предложено определять /43/скоростную горизонтальную анизотропию пород верхней части разреза по временам первых волн, снятых на площади работ с криволинейных разноориентированных участков сейсмических профилей. Полученные, например, на участке 15x15 км розы-диаграммы граничных скоростей и времен были скорректированы за высоту точек возбуждения и приема и скоростную латеральную неоднородность участка. Ориентировка получанных роз-диаграмм /1,13/ совпадает с направлением штриховых магнитных аномалий, обусловленных древней и нэотектонической трещиноватостью, а также региональными тектоническими напряжениями (ГТ.лассин, Л.К.Урупов, К.С.Зершнев).

Рассмотрены возможности разделения двухмерных временных полей а выделения разночастотных составляющих /43/ при помощи графической части программного комплекса ОДПл, разработанного в ¡ЦЗ ь'.инне-фтепрома (А.Г.Васильков, З.Х.;'лвелиди, м.З.Старобинец). Зыделен оптимальный диапазон изменения параметров вычислений для целей "частотной" фильтрации двухмерных временных полей.

С учетом общности теории электрических и сейсмических полей предложена методика /29/ расчета корреляционных зависимостей между параметрами первых волн и данными измерений электроразведки ВЭЗ, которые можно использовать для определения скоростных параметров ВЧР и расчета статических поправок. Апробация ее на производственных материалах дала вполне обнадеживающие результаты.

5. Исследование особенностей динамических параметров первых волн при учете неоднородностей ВЧР. Значительное внимание диссертантом удалено возможности совместного применения кинематических п динамических характеристик отраженных волн для решения ряда но-еых геолого-геофизпческих задач, которые при использовании лишь кинематических параметров практически неразрешимы. Экспериментальные исследования автора /5,7,17/ показали, что амплитуды соседних фаз колебаний на сейсмограммах могут превышать общее фоновое зна-

чение (мультичликативную составляющую) на более чем в 2 раза. Система регуляторов усиления в аппаратуре '3,4,8/ функционирует при регистрации полевых данных достаточно плавно, значу/ельных нелинейных искажений записей в небольших временных интервалах не происходит, наибольшие погрешности амплитуд фиксируются в краевых фазах импульса. Поэтому во многих случая)' ¡- яаяиз относительных а.шлитуд колебаний, коэффициентов затухгчия, спектров сигналов, диаграмм кажущегося угла выхода волн, определяемых вдоль осей синфазнос-ти или при (-const, можно проводить и по записал с АРУ /7,9,10/.

В качестве новой динамической характеристики автором лредложен коэффициент, вытекающий из аппроксимации реального изменения амплитуд отраженных волн линейной зависимостью /8/. Совместное использование этого коэффициента с кинематическими параметрами волн

позволяет расчленить разрез осадочной толщи на отдельные интервалы /6/, определить ^эффиленты поглощения в покрывающей отражающую границу толще /7/, уточнить зоны наличия криволинейности отражающих границ /II,¿4/.

Аналитические расчеты и анализ синтетических сейсмограмм, полученных при различных гипотезах о компонентах волнового поля отраженных волн, позволяют предсказать характер изменений кинематических и динамических особенностей записи /14,15,16/ в различных геолого-хеофизических ситуациях. Изучение материалов ШВ по ряду профилей в Пермском Прикамье, Башкирской АССР и других регионах подтверждает сделанные на основе моделирования выводы /17,19/. • Анализ характера изменения амплитуд колебаний и видимых периодов по профилям, их отношений, частотных двухмерных разрезов и карт для различных интервалов разреза позволяет в условиях северо-востока Волго-Уральской нефтегазоносной провинции контролировать местоположение и структурные особенности погребенных рифовых массивов фаменско-франского возраста, участки смены фациального состава отложений и др. /6,19,27/.

В настоящее время, с созданием специальных программ динамической обработки сейсмических данных на ЭВМ, проявляется большой интерес геологов и геофизиков к исследованию литолого-формационных характеристик разреза и прогнозированию локальных глубинных неод-нородностей. В связи с этим возникает необходимость учета влияния ВЧР на динамические особенности отраженных волн. Однако расчеты по оценке степени ослабления, например, амплитуд отраженных волн за счет неоднородностей в верхней и глубинной чаотях разреза показа-

ли / 1,38/, что аномалии интенсивности колебаний, обусловленные их воздействием, могут быть соизмеримы по величине, но разделить эти эффекты крайне сложно. В последние годы разработан ряд алгоритмов в программ учета изменчивости условий возбужде-ия и приема и..Г. Авербух, А .В .Михальцев, И.А.Мушин, З.М.Погожев, С.Н.Птецов и др.), но они не всегда работают эффективно.

а этой связи с тором предложено изучать динамические особенности первых волн, распространяющихся преимущественно в BIP. Их параметры полностью определяются свойствами пород ВЧР. Условия их возбуждения и приема в MOB одинаковы с отраженными волнами.

Диссертантом предложено /1,40/ проводит*, построение параметрических полей первых волн Р (х , ê ): временных и дина 'ичаских (амплитудных, частотных, их соотношении и пр.). Анализ характера изменения по профилям (площади) комплекса параметров, фиксированных на постоянных базах, позволяет получить новую информацию об особенностях строения разреза, выявить местоположение и свойства аномаль-ЕУХ зон. Для п'ттроения -апаметрических полай первых волк можно попользовать многочисленные программ динамического анализа, созданные в послэдиие 'оды для отраженных волн.

Для общего случая предложена блок-схема математической модели сейсмической трассы. С учатом того, что характер воздействия пород ВЧР отражается на зависимостях t = const параметров головных (ре-фрагированных) я отраженных колебаний во многом идентично, предлагается использовать единый оператор для описания влияния верхнего слоя пород на сигналы обоих классов, при этом он может быть получай на основа анализа параметрических полей первых волн /38,40/.

По полевым материалам сейсморазведки ¡.¡OIT по ряду профилей, расположенных в Пермской области, проведены расчет динамичесшх характеристик (программы 0TMJA и £>УNA ) и построа.ме параметрических полай первых и отраженных волн. Анализ данных показал возможность выделения аномальных зон динамические па^тмвтров в ВЧР, их более сложнкй характер по сравнению с временными и мэньшую зависимость от принципа взаимности. Провалена коррекция амплитуд отраженных волн за влияние ВЧР по данным об амплитудах первых волн, что позволило уточнить местоположение заложи углеводородов на Кустов-ском месторождении.

6. Результата дримэнэния временных; долей первых роля в различиях оэйсиогррдогпчэокях условиях. Разработки автора проводнлиоь в «сном контакта о рядом производственных и научных организаций в

рамках хоздоговорных исследований и договоров о творческом содружестве. Диссертантом составлены руководства, в соответствии с которыми проводилось освоение способов учета ВЧР в производственных условиях. Автором и работниками ПО "Пермнефтегеофизяка" впервые обработаны nomt(x ,t) по многим сейсиическш профилям, расположенным в различных сейсмогеологических условиях.

На северном склоне Башкирского свода в Пермской области, типичной для Волго-Уральской нефтегазоносной провинции территории, когда скоростная модель ВЧР относительно проста, хорошие результаты дает "полная" методика расчета статических поправок. В этом случае после обработки временных полей проводится расчет псевдокривых МСК, которые и используются для определения поправок. Их интерполяция между пунктами расчета проводится с учетом характера изменения времен малых удалений (200-400 м) /31,32 и др./. Несмотря на достаточно большую обеспеченность данными СК и МСК (I наблюдение на 1,5 пог. км профилей) в этом регионе, применение временных поло2 первых волн часто является необходимым для повышения эффективности сейсморазведки ШГТ.

В более сложных условиях, например в Бымско-Кунгурской впадине Предуральского прогиба, особенностью волновой картины первых волн является изменчивость видимого периода колебаний, возбувдае-мых газодинамическими установками, которая хорошо коррелируется о особенностями рельефа земной поверхности. Характерна также значительная изменчивость скоростей в широком глубинном диапазоне пород ВЧР и не всегда хорошее качество первых вступлений. Здесь дополнительно необходимо проводить корректировку высокочастотной компоненты статических поправок и расчет скоростей в подстилавдях ЗМС породах по разностям времен прихода первых волн разных удалений /32, 36/. Желательно формирование по ОГТ суммарных по прямым и обратный наблюдениям временных разрезов первых волн. Возможна*компоновка полей по ОПП и ОПВ для коррекции высокочастотных компонент отдельно для пунктов приема и возбуждения. Определяется параметры волны, преломленной на кровле карбонатных пород пермского возраста, залегающей на глубинах 100-200 м, а затем проводитоя построение суммарных временных и глубинных разрезов преломленных волн /39/. Положительные результаты при использовании такой методики подучены' в производственном порядка на большой площади (более 1000 погонных километров).

Возможность изменять методику расчета параметров зерхней части разреза в зависимости от конкретных сейсмогеологических условий, качества имеющейся информации и методики проведения полевых работ, подбор наиболее технологичных вариантов или использование нескольких способов расчета поправок одновременно - позволяют гибко и своевременно подбирать оптимальную методику изучения и учета ВЧР и потому достигать наибольшей эффективности сейсиоразведочных работ при решении геологических задач. Например, при исследовании участка Кивделинской структуры (Предуральский прогиб) был сделан перерасчет статических поправок с послойным определением скоростей в 3I.1C, в результате чего уменьшилась амплитуда и уточнились планы склоновых частей структуры по нижнекаменноутольным отложениям.

Апробация разработок диссертанта на территории Удмуртии, гдо постановка ШК проводится через 0,5 км по профилю, но не всегда сейсмические построения надежны, показала, что без снижения эффективности сейсморазведки возможно сокращение объемов производства МСК с соответствующим уменьшением стоимости работ и сохранением экологического равновесия в регионе исследования /I/.

В условиях юго-восточного склона Кигулевско-ПугачеЕского свода (Куйбышевская область) успешное использование сейсморазведки МОГТ осложнено широким развитием в ВЧР отложений неогенового возраста, залолнящих русла древних палеорзк. Для расчета СтП изучаетоя верхний отражающий горизонт (поверхность размыва палеозойских пород), который картируется по данным вспомогательных работ MOB, проводимых дополнительно к работам МОГТ. Использование временных полей первых вступлений позволило повысить точность расчета СтП и сократить (а на ряде площадей исключить) объемы вспомогательных работ MOB /1,32/. Наибольший эффект в этом случае получен с применением уплотненных систем наблюдения, когда расстояние между каналали и базы группирования сейсмоприемников уменьсается до 12,5-25 л.

Диссертантом показана возможность и целесообразность изучения особенностей строения ВЧР и расчета статических поправок по временным полям первых волн в Западной, а также Восточной Сибири /32/, отличашейоя повышенной сложностью из-за наличия в разрезе трапповых интрузий переменной мощности. На Ванаварской площади /32/ предложено на первом этапе уменьшить объем вспомогательных исследований МПВ, применяя их лишь для "привязки" временных полей. На последующем этапе, по маре накопления опыта, возможно полностью доключить постановку работ МПВ. В районе Тунгусской синеклизы для

определения скоростей в верхнем слое предлагается использовать зременные поля прямых волн, регистрирующихся в последующих вступлениях.

Разработана общая последовательность операций расчета статических поправок с применением корреляционных зависимостей координат особых точек годографов-первых волн и вертикальных годографов /41/. Описан пример перерасчета поправок по предлагаемой методике на Жуковской структуре (Башкирский свод), позволивший уточнить структурные планы и местоположение свода структуры по отражению, соответствующему нижнекаменноугольным отложениям, искаженные при стандартной обработке в результате недоучета строения приповерхностных отложений на участке пониженного рельефа /44/.

В настоящее время данный способ учета неоднородностей ВЧР наибольшее распространение получил при проведении сейсмических работ МОГТ с виброисточниками. На территории Верхнекамской впадины в Удмуртской АССР и Пермской области он с 1988 года используется в ПО "Пермнефтегеофизика" в промышленном варианте. Следует подчеркнуть, что эффективность данного способа достаточно высокая даже в районах с малой обеспеченностью данными CK и МСК.

Предложенные приемы и способы могут использоваться при наземных и морских сейсмических наблюдения MOB или ШВ /1,46,47/ с применением продольных или поперечных колебаний, а также при решении инженерно-геологических задач, постановка которых обычно предполагает проведение специальных исследований. Приведенные в работе примеры /42,48/ не претендуют на всесторонний охват всей проблемы изучения малых глубин в инженерных целях и приводятся с целью вызвать интерес широких кругов геологов различной ориентировки к значительному спектру возможностей использования материалов стандартных сейсморазведочных работ МОГТ, направленных на поиски углеводородов и покрывающих достаточно густой сетью профилей значительные площади в различных регионах страны, но редко использующихся в смежных геологических отраслях народного хозяйства. Вместе с тем, анализ особенностей волновой картины первых волн, характер изменения кинематики и динамики колебаний позволяют не только сделать геометрические построения границ в ВЧР, но и выделить детали разреза с аномальными свойствами /35,42/.

Предложенные способы и алгоритмы объединены в систему, позволяющую по комплексу геолого-геофизической информации создать оптимальную (с экономической и экологической точек зрения) методику изу-

чения верхней части разреза (включая процесс выявления низкочастотной составляющей ошибок статических поправок при работах на нефть и газ), направленную на повышение геологической эффективности сейсморазведки .

В заключительной части показано, что интерес к проблеме изучения и учета верхней части разреза в сейсморазведке в последние годы не только не убывает, но и возрастает. В литературе появляются работы по использованию времен регистрации первых волн для изучения ВЧР, что, как надеется автор, в некоторой степени связано с его исследованиями в этом направлении.

Заключение. Основные результаты исследований, выполненных автором, состоят в следущем.

1. Результаты детального анализа изменения скоростей в 34?, проведенного соискателем в латеральном направлении и по вертикали по ряду площадей, свидетельствуют о сложном многофакторном характере распределения упругих неоднородностел: сложная связь с рельефом, возможность получения фиктивных значений скоростей при обобщении. Часто характер изменения скоростей з разрезах хорошо согласуется с пластовой моделью и гораздо реже - с градиентной. По вертикали отмечается устойчивая, порядка 0,02 с, дисперсия вертикальных времен.

2. Современные методы изучения ВЧР (СК, АК, ЫПВ, шОВ) удорожают сейсморазведочные работы и ухудшают экологическую обстановку в исследуемых регионах. На основе анализа характера распределения ошибок восстановления поевдовертикальных годографов, полученных по синтетическим и реальным моделям в горизонтально-слоистых, градиентных и средах с наличием "выпадения" слоя, сделаны практические рекомендации по проведению, обработке и интерпретации годографов первых волн, позволяющие уменьыить влияние ошибок.

3. По характеру воздействия все факторы, приводящие к искажению записей МОГТ, предложено разделить на три груплы. Их оценка свидетельствует о возможности возникновения значительных ошибок, приводящих к онижению отношения сигнал-помеха и, тем самым, к уменьшению геологической эффективности сейсмических исследований. При этом недоучет неоднородностей ВЧР является одной из основных причин этого снижения. Применение машинных методов коррекции статических поправок, как показывает анализ характера действия различных алгоритмов, может быть полностью успешным лишь при наличия дополнительной информация о скоростном отроения ВЧР.

4. Для изучения и учета неоднородноотей ВЧР обоснована возможность и необходимость широкого использования информации (ранее практически неиспользуемой) о параметрах полей первых волн, содержащейся в первых вступлениях и последующих фазах колебаний начальных частей позиционных сейсмограмм. Переход от изучения одиночных или пар встречных годографов к исследованию по профилям (площадям) параметрических полей данных - равносилен переходу от одномерного к многомерному анализу. Количественно увеличивается объем информации, повышается возможность ее выделения на фоне помех, точность решения обратных задач и степень автоматизации процесса обработки и интерпретации данных.

5. Изучены основные особенности временных полей. На начальном этапа в основу их интерпретации, в отличие от существующих способов, положена концепция "формализованного" пересчета годографов первых волн в псэвдокривые МОК. В зависимости от сложности гэоло-го-геофизических моделей ВЧР предложены новые модификации решэния обратной задачи, в том числа для расчета статических поправок при площадных сейсмических исследованиях МОГТ. Часть из них используется на производстве.

6. Предложено проводить изучение горизонтальной скоростной анизотропии, пород ВЧР по материалам стандартных работ МОГТ, полученных по сети криволинейных разноориантированных профилей. Разработана методика обработки и учета ыешавдих факторов, в том числа

с использованием графической части программного комплекса ОДПК. ' Конфигурация роз-диаграмм времен первых волн (граничных скоростей) согласуется с данными аэромагнитных съемок.

7. Теоретически обоснованы и на основе эмпирических данных по ряду площадей рассчитаны статистические зависимости между параметрами особых точек вертикальных годографов сейсмокаротажа и годографов первых волн. Разработана методика определения скоростного строения и расчета статических поправок на основе этих зависимостей. Методика используется в промышленном масштаба в ПО "Пермноф-тегеофизика". Наибольшее применение она получила прг. обработке данных вибро^айсморазвадкн, где разко ограничены объемы буровых работ для производства сайсмокаротажных исследований.

8. С учетом общности теории электрических и сейсмических полей праддоЕОна методика расчета корреляционных зависимостей мавду параметрами первых волн и данными измерения электроразведка ВЭЗ, которые можно использовать для расчета статических поправок. Апроба-

ция дачной 'эгодики на производстве дала вполне обнадеживающие результат i .

9. Предложены приемы совместного использования динамических и кинематических параметров отраженных волн и обоснована на практических примерах возможность повышения за счет этого эффективности решения геологических задач при проведении сейсморазведки шОВ. Показано, что неоднородности BIP оказывают влияние не только на кинематические, но и на динамические осооенности отраженных волн. Современные методы коррекции этого влияния базируются на обработке информации лишь о параметрах отраженных волн.

10. Первые волны, регистрирующиеся на позиционных сейомограл-мах в мОЗ и ШВ, образуются и распространяются в верхней части разреза, их параметры полностью определяются свойствами BiP, а условия возбуждения и приема для первых и отраженных волн совпадают. С учетом этого, диссертантом предложено проводить построение параметрических полей первых волн: временных и динамических (амплитудных, час a jthhx и др.). Их анализ позволяет при сейсморазведочных рг>'ю-тах любого назначения более полно изучить местоположение и свойства неоднорс jjor гей в ЗЧР. Предлагается использовать едшип оператор для описания влияния верхнего слоя пород как на первые, так и отраженные волны. На этой основе на Кустовском месторождении нефти диссертантом проведена на полевых материалах МОГТ корректировка динамических параметров отраженных волн по параметрам первых колеоа-ний. Опробована возможность использовать многочисленные програ.мы диналичес .лго анализа, созданных для отраженных волн, при построениях параметрических полей первых волн.

10. Показана возможность повышения эффективности сейсмических работ 1.10ГТ за счет применения предлагаемых диссертантом приемов при поисках локальных структур в различных сейсмогеологическиу условиях: востока Русской нефтегазоносной провинции, Западной и Восточной Сибири. На основе новых данных о скоростных моделях ЗЧР уточнены структурные планы Чуковской, Новосеминской, Кинделинской, Засекинской и других структур. Максимумы амплитуд отраженных от яснополянских отложений волн, полученные после корректировки по первым волнам, соответствуют сводовой части Кустовского месторождения нефти.

11. На практических примерах показана целесообразность использования методики временных полей первых волн для инженерно-геоло-гическзх исследований. Здесь, наряду с временными характеристика™,

для выявления аномальных зон в верхней части разреза предложено использовать характер изменения на постоянных базах динамических параметров (форму колебаний, видимые частоты, амплитуды и т.д.) колебаний.

12. Обоснована целесообразность использования временных (параметрических) полей первых волн для изучения ВЧР при морских сейсмо-разведочных работах.

13. Предложена система алгоритмов процедур формирования, обработки и интерпретации особенностей параметрических полей первых волн (временных и динамических) в комплексе с другими геолого-геофизическими данными для изучения скоростного строения верхней части разреза (малых глубин), которая, при участии диссертанта, реализуется в настоящее время на ПЭВМ.

Таким образом, проведенные исследования позволяют для различных регионов создать оптимальную (с экономической и экологической точек зрения) систему приемов изучения и учета неоднородностей ВЧР (включая процесс выявления и исключения низкочастотной составляющей статических поправок при работах на нефть и газ), направленную на повышение геологической эффективности сейсморазведки. Разработки могут использоваться и при работах с поперечными волнами. Все это открывает широкие возможности использования материалов сейсморазведки ЫОГТ, проводимой для поисков углеводородов, не только для расчета СтП, но и в отраслях народного хозяйства, где необходимы данные о строении малых глубин.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДШЦИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ

Монографии и учебные пособия

1. Учет верхней части разреза в сейсморазведке. Иркутск: Изд-во Иркутск, ун-та, 1990. 184 с.

2. Theorie de 1'élasticité. INSTITUT NATIONAL DES HYDROCAR -BURES. BOUMERDES, ALGER,1972. 39 p.

3. Prospection siemique. Appareillage, eqipement. INSTITUT NATIONAL DES HYDROCARBURES, BOUMERDES, ALGER, 1974. 187 p. (avec L.EMCHANOV, Y.KORCHIKOV).

4. Цифровая сейсморазведочная аппаратура: Учаб. пособпо/ Перм. ун-т. Пермь, 1978. 55 с.

5. Цифровая обработка данных оейоморазвэдки: Учеб. пособла / Пермь ун-т. Пермь, 1985. 96 о.

Научные отатьи и тззисы докладов

6. Выявление зон выклинивания и фациальнсго замещения слоев с помощы) параметрических диаграмм // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1965. Л 6. С.85-89 (соавторы А.К.Урупов, Ю.А.Бяков, В.И.Кивокурцев).

7. О возможности определения коэффициентов поглощения по сей-смолентам с включенным АРУ // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1965. Л 6. C.III-II4.

8. Об использовании сейсмозаписей с АРУ при изучении динамических характеристик в методе отраженных волн// Разведочная геофизика. Ы., 1965. № 9. С.3-II (соавтор А.К.Урупов).

9. Построение и использование при наблюдениях MOB диаграмм ка-зущегося выхода сейсмической радиации // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1967. № 7. С.49-59 (соавтор А.К.Урупов).

10. К определению спектров волн по сейомозапвсям с АРУ // Вопроси обработки и интерпретации геофиз.наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1967. й 7. С.128-129 (соавтор Л.А.Ардаиев).

11. О совместном использовании кинематических и динамических особенностей сейсмических волн при поисках локальных отруктур // Геология а нефтегазоносность Пермского Прикамья / Труды КО ВНИГНИ.

Пермь, 1967. Вып. ¿.ХУ. С.298-301 (соавтор В.И.Кивокурцев).

12. Об использовании амплитудных графиков при интерпретации сейсморазЕЭДка 120В // Геология и нэфтегазоносность Пермского При-вамья / Труды КО ВНИГНИ. Пермь, 1967. Вып. LХУ. 0.305-310 (соавтор В.И.Кивокурцев).

13. Исследования анизотропии горных пород методом кинематических и динанцчеоких диаграмм // Нефтегазовая геология, и геофизика. М., 1967. Л 12. С.35-36 (соавтор А.К.Урупов).

14. О влиянии тонкой слоистости на динамические и кинематические особенности отраженных волн // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1969. Л 8. 0.53-60 (соавторы Ю.А.Бяков, С.И.Лапин).

.15. К вопросу исследования динамических параметров по синтетическим сейсмограммам // Геолого-геофиз. методы поисков и разведки пофтяпых кзоторовдений в Пермском Прикамье / Труды Камского филиала ВНИГНИ. Пермь, 1970. ВыиШП. С.207-211 (соавтор Ю.А.Бяков).

16. О овязи кинематических и динамических параметров сойсмо-запиоей со структурами // Нофтегазовая геология и геофизика. М.,

- 26 -

1970. Jf 8. G.41-43 (соавтора Ю.А.Бяков, С.И.Лапш).

17. Об определении коэффициента поглощения по сейсмограммам MOB // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1971. Jé 9. С. 14-19.

18. Об искажающих факторах ь методе ОГТ // Вопросы обработки

и интерпретации геофиз. -наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1972. й 10. С.60-67 (соавторы Л.А.Емшанов, Р.П.Савалов).

19. К изучению динамики отраженных волн над локальными структурами // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1972. С.98-102.

20. О суммарных систематических ошибках в способе ОГТ // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1974. № 12. С.103-107 (соавтор Л.А.Емшанов).

21. К искажению импульсов в методе OIT // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1974. tè II. С.93-96 (соавтор Л.А.Емшанов).

22. О некоторых искажениях характеристик суммирования в способе ОГТ // Геофизические изыскания / Перм.ун-т. Пермь, 1975. Вып.1. С.43-47 (соавтор Л.А.Емшанов).

23. О влиянии горизонтальной слоистости на геометрическое расхождение волн // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. наблюдений / Перм. ун-т. Пермь, 1975. К 13. С.84-88.

24. К.учету преломления отраженных волн в горизонтально-олоио-тых средах // Вопросы обработки и интерпретации геофиз. набладе- ' ний / Перм. ун-т. Пермь, 1975. të 13. С.48-53.

25. О параметре неоднородности горизонтально-слоистых сред // Геофиз. методы поисков и разведки нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1979. С.22-25.

26. Об учете кинематических и динамических параметров при подборах скоростей накалливанля/Деофиз .мотоды поисков и разведки нефти и газа/Перм.ун-т. Пермь,1980. С.70-78 (соавтор Е.И.Ыурашко).

21. Опыт изучения частот волновых полей отраженных волн для Пермского Прикамья // Нефтегазовая геология и геофизика / ВНИИОЭНГ. M., 1980. Вып.9. С.35-37 (соавторы Е.В.Волошина, В.Н.Мошев).

28. О возможности расчета статических поправок по первым вступлениям на сейсмограммах ШГТ//Геофиз .методы поисков и разведки нефти и газа/Норм.ун-т. Пермь,1981. С.16-24 (соавтор И.Ю.Митюнина).

29. Определение упругих и электрических параметров в ВЧР // Методика прогнозирования геологического разреза геофиз. методами /

Перм. ун-т. Пермь, 1981. Деп. в ВИНИТИ 29.12.1981, № 5971-81. С.13-17 (соавторы В.И.Стэпанов, В.А.Поносов).

30. Особенности расчета статических поправок по временам первых вступлений на постоянных базах в МОГТ // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1981. С.29-36 (соавтор И.Ю.Митюнина).

31. Изучение ВЧР по первым вступлениям в МОГТ // Региональная, разведочная и промысловая геофизика, экспресс-информация./ВИЭМС. Ы., 1982. Вып. 19. C.I-I3.

32. Изучение ВЧР в сейсморазведке МОГТ и возможности временных полей первых вступлений // Изучение ВЧР в сейсморазведке МОГТ / Перм. ун-т. Пермь, 1983. Деп. в ВИНИТИ 10.03.83, № 1245-83. С.2-88. (соавторы А.М.Нуроубин, Ю.М.Александров и др.).

33. Опыт применения временных полей первых вступлений в МОГТ при расчете статических поправок // Геофиз. методы поисков и разведки нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1983. С.28-37 (соавтор И.Ю.Митюнина).

34. О повышении эффективности расчета статических поправок в МОГТ // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1984. С.36-44.

35. О связи особенностей волнового поля области первых вступлений с параметрами' ЗЧР // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1985. С.29-38 (соавторы И.Ю.Митюнина, И.М.Скумбин).

36. Учет скоростных неоднородностей верхней части разреза по временным лолям прямых и проломленных волн в МОГТ // Прикладная геофизика. М.: Недра, 1985. Вып.III. С.35-44 (соавторы М.А.Нурсу-бин, А.К.Урупов).

37. Особенности моделей ВЧР в Пермском Прикамье и их учет при интерпретации головных волн // Геофиз. метода поисков и разведки месторождений не$ти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1986. С.18-24 (соавтор И.М.Скумбин).

38. О возможности использования динамических параметров первых волн для учета неоднородностей ВЧР // Изучение влияния верхней части разреза на параметры физических полей в условиях Пермского Прикамья / Перм. ун-т. Пермь, 1987. Деп. в ВИНИТИ 24.04.87, № 2931-В87. С.2-24 (соавторы С.М.Денисов, О.В.Зарубин, И.Ю.Митюнина).

39. Возможности временных полей первых волн для иоключения влияния ВЧР // Современное состояние и перопективы развития математического обеспечения обработки и интерпретации сейсмической ".н-

формации . М., 1987. С.77-84 (соавторы И.Ю.Митюнина, Л.К.Орлов, С.М.Денисов, В.Г.Козлов).

40. О возможности использования параметрических полей первых волн для учета неоднородностей ВЧР // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1987. С.36-41 (соавтор И.Ю.Матюнина).

41. Изучение особенностей распределения упругих свойств пород ВЧР на примере Пермской области // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа / Перм. ун-т. Пермь, 1988. С.18-24 (соавтор И.Ю.Митюнина).

42. Использование особенностей полей первых волн в способе многократных перекрытий для решения инженерно-геологических задач/ Перм. ун-т. Пермь, 1988. Деп. в ЕИНИТИ 16.12.88, № 8823-В88. 17 с. (соавторы Ю.М.Александров, Р.Ф.Лукьянов, Л.К.Орлов).

43. Разделение временных полей с учетом индикатрисы изменены кажущихся скоростей // Геофиз. методы поисков и разведки месторождений нефти и газа. Пермь, 1989. С.31-35 (соавторы И.Ю.Митюнина, С.Н.Дергачев).

44. О трансформации годографов первых волн в псевдокривые МСК с использованием статистических зависимостей. Пермь,1989. Деп. в ВИНИТИ 13.02.89,Л 907-В89. 28с.(соавторы И.Ю.Митюнинэ; О.Б.Щутова),

45. Особенности расчета статических поправок по первым волнам в сейсморазведке МОГГ при использовании вибраторов // Геология и разведка нефтяных и газовых месторождений / ПЛИ. Пермь, 1990.

С.125-133 (соавторы И.Ю.Митюнина, М.И.Семченко).

46. Об использовании временных полей первых волн для изучения ВЧР при проведении морских сейсморазведочных работ ШГТ // Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР: Тез. докл. I Всесоюзн. конф. М., 1986. 4.1. С.159-160 (соавторы С.М.Денисов, В.Г.Козлов, И.Ю.Митюнина и др.).

47. О повышении эффективности морской сейсморазведки путем ис^ ключения влияния ВЧР по параметрическим полям первых волн // Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР: Тез. докл. П Всесоюзн. конф. М., 1990. 4.1. С.196-197 (соавторы И.Ю.Митюнина,Л.К.Орлов).

48. Использование сейсмических полей первых волн для изучения особенностей строения пермских отложений на территории Прикамья // Пермская система земного шара : Тез. докл. международного конгресса. Пермь, 1991. 0.253 (соавтор И.Ю.Митюнина). /о , •с—-