Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Детальная литолого-стратиграфическая привязка отражающих границ при изучении осодочных отложений сейсмическими методами

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Детальная литолого-стратиграфическая привязка отражающих границ при изучении осодочных отложений сейсмическими методами"

АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНСКОЙ ССР ИНСТИТУТ ГЕОФИЗИКИ им. С.И. СУББОТИНА

На правах рукописи

КЖЦ ВАЛЕНТИН ЯКОВЛЕВИЧ УДК 550.834:550.834.04:550.347/348

ДЕТАЛЬНАЯ ЛИТОЛОГО-СТРАТИГРАФИЧЕСКАЯ ПРИВЯЗКА ■ОТРАЖАЮЩИХ ГРАНИЦ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОСАДОЧНЫХ' ОТЛОЖЕНИЙ СЕЙСМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ ( НА ПРИЛЕТЕ ПИШЕТСКОГО ПРОГИБА)

04.00.22 - Геофизика

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата геолого-шнералогических наук

Киев - 1990

Работа выполнена в Институте геохимии и геофизики АН БССР.

Научный руководитель:

- кандидат геолого-минералогических наук, от.н.сотр. Хотько Е.1

Официальные оппоненты:

- доктор физико-математических наук, ст.н.сотр. Кондратьев О.К (ВНИИГеофизика, г. Москва);

- кандидат ■ технических наук, ст.н.сотр. Гринь Н.Е. (Институт геофизики им. С.И. Субботина АН УССР г.Киев).

Ведущая организация: Киевское геофизическое отделение

■на заседании специализированного совета Д 016.02.01 при Институте -геофизики им. С.И..Субботина АН УССР по адресу: 252680, г. Киев 142 проспект Палладина, 32.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке Института геофизики АН УССР.

Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института, Мингео СССР (г.Киев).

Зашита состоится

/уЗ^ ъ!!—' часов

Автореферат разослан

Учёный секретарь специализированного совета

ОШЯ УЛРШ2йЯЗГт РАБОТЫ

А к ! у а ,? ь а о о ; ь проблемы. В. " Основных

управлениях эхок8:'кч5С!«>го и соикалькаго развития СПС? на. 1986 '.9?0 тэтг-1 и на пзг-год до 2000 года", пр-гагтнх на ХХ711 стлздо СПСС, пр»дус?<«трчз?стся устерггть г.*:здгэ::?-г прогрессивных методов 10"опоб и рпяггдги гехезяях чсхоп??»«!»х, ускорить геодогоргзвгдоч-р"бптм на несть к гг.2.

Пргпятсгпй прогиб, пзляясь районом проишленной нефтеносное-гк не терр::торзп Белорусски, по-пролому остаётся перопек-

для потоков новых зглэязй углеводородов более совзр-вжккй способами. Подтвержденном току квяяотся сткрнтке но-

затепзй изфти при псзтэринх исследованиях на ррагэ изу-п'лнадях с поноеяз бодсе прог~?еспгн,.'х фзхно.тогхй. Как три*яло, ото связано с полншеккеи достоварности получгузмой !к.рэг:;ац:г.1, пор^'!|ент';,и точности стгтг-агрйфичеехой привлек 5Трг"лч!зих границ, согэр?скотт,озйй1пзг< прдмых и хосгзнких способов спродс\яел*:<1 ^чзччаскттх свойств горних пород изучаемых обт-зк^ :ов.- йспод&зсвякке дикячических параметров падагиих и отргдён-шх волн позволяет трансформировать оейемичееккч записи этих золи 5 скоростные я пдотнзетнь'з характераст-Ш! среди» осуществляя тел С2»?Э1 как привязку сеПстегргкмн к физической гадэли среды, так и изучэнне физических характеристик этой >редн ка глубинах, прзгштпчкх глубину забоя еккаяшш.

!.1 о л ь в д и с с о р т а ц и о н я о м работ и является разработка методики детальной литоло го -стратиграфической привязки огрзг®.к?.их границ и анализ её геологической бффзктив-гости на примере плсцадеЯ Пркпятского прогиба.

Основные задачи исследования: I. Анализ сущзсгвувких способов стратигрзфиче о кой приаязки от-ранащкх границ и определение требований к разрабатываемой методике деталькой литолого-стратиграфической привязки отрагвщих границ. , :„ Разработка регзаня прячзй дпнашчгегой задачи сейсморазведки и оценка Факторов, влияющих на точность этого решения.

3. Разработка рзгтания обра?:«Я дкнамичзской задачи сейсморазведка, позволяквгаго учнтигнть многократное долин, вгиенвняэ объё?;ной плотности , неупругое поглощения и гсоквтрччесхое

расхождение сейсмической энергии.

4. Разработка полевых методик, позволяющих повысить достоверность получаемой информации при сейсмических исследованиях.

5. Теоретическое обоснование определения и прогноза.скоростной и плотностной характеристик среды.

6. Опробование методики детальной литолого-стратиграфической

. привязки отражающих границ на примере площадей Припятског прогиба.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые разработана методика детальной литолого-стратиграфической привязки отражающих границ, основанная на решении одномерной обратной динамической задачи и включающая в себя:

- метод решения одномерной прямой динамической задачи,

- определение и учёт фильтрующих свойств среды,

- метод решения одномерной обратной динамической задачи,

- метод регуляризагчи амплитудных спектров импульсной реакции среды при решении обратной динамической задачи,

- методика, позволяющая увеличить соотношение сигнал/помеха при наземных сейсмических исследованиях,

- методика, позволяющая увеличить соотношение сигнал/помеха при скважинкых сейсмических исследованиях,

- метод прямого определения скоростной характеристики среды по данным- 'ВСП,

- метод прогноза параметров скорости и плотности по данным ВСП.

Практическая ценность. Разработанная методика детальной литолого-стратиграфической привязки отражающих границ позволяет трансформировать сейсмическую запись в скорост ную и плотностную характеристики среды путём решения обратной динамической задачи и, выполнив учёт изменения волн покры зающей толщей, совместить сейсмическую запись во внутренних точках среды с записью на дневной поверхности, получить инфо нацию о физических характеристиках среды на глубинах, превышающих глубину забоя скважины и тем самым экономить средст на бурении глубоких скважин.

В результате применения данной методики по скважинам Боровиковской и Судовицкой площадей изучены характеристики ско-.роста и плотности подсолевых терригенных отложений среднего девона, определены параметры основных горизонтов в малоизученных частях Речицкой тектонической ступени.

полученная информация хорошо согласуется с современными пред-зтавлениями о геологическом строении Припятского прогноз.

Реализация работ я. Разработанные решения и алгоритмы методики детальной привязки реализованы в комплексе программ, позволявдях осуществить обработку сегстлкчесгскх данных -1а ЭВМ; две полевые методики -эс фективного ослабления помех ?ают' возможность повышения достоверности- получаемой. :л1и. .

Результаты работу внедрс-т; в организациях п/о "Беловусгео-аогпя",

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на семинаре молодых учёных Циститу-га геохимии и геофизики АН БССР(1980), на научно-техническом совете п/о "Белорусгеолсгия(198?), Институте геофизики им. ^.И. Субботина АН УССР(1989), ' УкрНИИШЭео).

И у б л и к а ц и и. 'Наиболее важные вопросы, рассмотренные в диссертгщонной работе, опубликованы .в У статьях.

О б ь ё I.! р г б с т п. Диссертационная работа состоит из • введения, воськв глоб и »включения, содержит 116 страниц текста, 40 рисунков, 6 таблиц, список литератур« из 91 наименования.

. ' Основные исследования по теме диссертации выполнены автором в период обучения в аспирантуре при Институте геохимии и геофизики АН БССР.

Автор выражает свою благодарность кандидату геолого-минералогических наук Г.П. Хотькс и кандидату геодого-гашералоги-ческих наук К.И. Левашеву за вникание к разработке темы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Б первой главе приводится анализ существующих способов. стратиграфической привязки отражающих границ, которые основа ны на решении прямой динамической задачи. Сопоставлением син тетических сейсмограмм с наблюдёнными в условиях скважины и на дневной поверхности осуществляется стратиграфическая привязка фаз волк с максимальными амплитудами к границам изменения• акустической жёсткости или тонкослоистым, пачкал акустически неоднородных слоев изучаемого разреза. Анализ основан на работах А.Г. Авербуха, В. Баранова, И.С. Еерзон, Г.Н. Того-

ненкова, Н.Е.Гриня, А.Н.алшатьевой, А.В.Калшшш, О.К.Коадр, тьева, В.В.Корякина, ЕЛиЛосссвского, Л.И.Ратниковой, H.AiTpj пезниковой, Т.Б.Яновской и др.

Цроведен анализ эффективности методов ОГТ и ВСП совместно с современными средства!»® увеличения соотношения си: нал/помэха, позволяющих осуществить фазовую корреляцию отражённых волн от области ех возникновения до пункта наблюдения и взаимную увязку с данными наземных наблюдений, hi основании работ И.С.Берзон," Е.И. Гальперина, А.Г.Га\йурцева, О.К.Кондратьева, В.А.Мгтрофановой, С.П.Стародубровской, В.А.Т< шшцкого, Ю. В.Филатова и др.

В главе значительное место отведено обзору и анализу существующих способов решения обратной динамической, задачи, позволяющих осуществить переход от сейсмограммы отражённых" волн к характеристике акустической жёсткости или скоростно характеристике изучаемой среды, предлокенные в работах В.А. Германа, Н.Е.Гриня, Г.Н.Гогоненкова, Т.З.Вербицкрго, Ю.В.Кондратовича, ДВ.Корягина, РаС.Почитайко, Ю.П.Стародуба и др.

В заключении главы сделан вывод о необходимости более точного . учёта поглощения и геометрического расхождения сейсмической энергии • при решении прямой и обратной динамических задач, а такке кратных волк при решении обратной динамической задачи. Обоснованы требования к полевым система наблкдения МОГГ и ВСП, выполнение которых позволит осуществить регистрацию всех волн без искажения полевыми группами ; а выбор интерференционных систем сделать при обработке, предварительно вычислив параметры волн-помех, с тем чтобы сигналы отражённых волн не были искажены при сдали ровании.

Во второй главе дано описание сейсмологической характе ристкки района исследования, составленное, на основании работ П«А.Анщшоза, Е»А,Базановой, В.А.Боггло, А.Н.Брусенцова, С.П.Дикаревой, Е.А.Галаган, Г.Й.Каратаева, С.В.Клушзна, B.C.К ницева, В.Н.Макаревича, В.В.Терлецкого и др.

В геологическом строении района принимают участие поро ды кристаллического фундамента архейского и нигнепротерозой ского возрастов, осадочные отложения верхнего протерозоя, п леозоя (наиболее мощными из которых являются отлсжения сре

его и верхнего девона ' с .подчпнёншпл присутстзиеи образовали карбона и перка), . цезозоя, кайнозоя общей мощностью бо-:ее 5 километров. Практический интерес исследователе:; связан

нефтеперспективнаш отложениями верхнего девона (подсол.евне ;арбонатнь:е и мсксолевке . отлокения)хярактерисующиеся в боль-шй степени карбонатшв*. составом, повшекншв зкачекгяш ско->ости продольных волн и объёиной • плотности. Эти две толшп ¡азделены и перекрути соленосными отложениями, паракетрп сг.о-)остп и плотности слагьтщих элементов которых резко диффе-гекпфовашш. Калинке высокоскоростных слоёв в верхней части зазреза ( отлсхеснля ь:езозоя ) благоприятствует образованию ■лтенсизкого гона многократных волн, ословпетпвх выделение . I корреляцию однократных • волк. При этот.: перспектив:-; изучения традиционными методами сейсморазведки подсолевкх терриген-1«х отлозеннй верхнего протерозоя и среднего, девона, кефте-юсность которых доказана на отдельных площадях» остаются ■ слабыми, а . проведение глубокого бурения акономичеоки не оправдано вследствие недостаточной изученности этих отложении, /чптывая особенности тонкослоистых акустически резко дкс^ерси-гтфоввннкх осадочных толщ и слоннкй характер образующихся в них волновых .полей делается вывод о' тог.;, что необходимо создание такой методики литолого-стратиграфкческой привязки отрагшакх границ, которая позволила бн по сейсмограмме отражённых волн осуществить прогноз скоростных: и плотностных характеристик среди на. глубины, превыпаюцие глубину забоя скважины, определить времена первых вступлений волн отражённых от основных горизонтов и глубины -залегания последних. Под основными горизонтами следует понимать такие геологические пласты, пачки, зоны, которые проявляются аномальными значениями акустической ' жёсткости на прогнозируемых скоростной и плотностной характеристиках среды, полученных из сейсмограммы отражённых волн.

В третьей главе приведено решение прямой динамической задачи для N -елейной модели с ялоско-параллельши расположением однородных слоёв; параметры- слоёв« И -мощность, V -скорость продольных волн, р - объёмная плотность, / - , коэффициент поглощения. Граница с верхним полупространством может быть свободной или являться границей раздела двух свед.

Источник типа центр, расширения расг.олсшзк на расстоянии г с первой : границы. • модели.■ Расчёт смещений продольных . падающих отражённых волн проиавоаштся для произвольной точки среды пр условии, что- падение волн нормальное. Для. этого формируется модель .среды с одинаковымивременами пробега волн в какдок слое, выполняется расчёт значений скорости и коэффициентов отражения по данной модели, Б основе решения этой задачи заложены принципы, исаользуеше в элгоритме . В.Баранова ■ и Г.Кюнетца. Геометрическое расхскяение сейсмической, энергии в 1-ом .слое , вычисляется . по предлагаемой . рекуррентной формуле

Г1-<

(I)

где - радиус кривизны фронта волны в 1-1 —ом слое,^-

■ модность 1-ГО СЛОЯ, /Ус

Расчёт радиуса кривизны фронта волны в 1-ом слое осуществляется по формуле

И. ='Й"1П-1 ¡и/2 ■+■ Ьс/2 .

(2)

Расчёт смещений падающих и отражённых волн с учётом (I) и С2) выполняется' по следующим рекуррентным форвдлам

1/п"

= [ц I;К^6 и Й к ей]- ехрЫ«мЬн4

где Ы. и У - смещение падающей и отражённых волн, , П -индексы слоя и времени.

Импульсной реакцией среды является сумма смещений падающей и отражённых волн в пункте приёма

В - и П + М м •

Синтетическая сейсмограмма является результатом свёртки импульсной реакции среды с сигналом падащей волны Го к .

№

к = 1 1 .

це И' - число значений ' импульсной реакции • среды, к - число зачений сигнала падающей волны.

Если расчёт синтетических сейсмограмм выполняется с учё-ом поглощения, то выходная сейсмограмма дополнительно подергается операции свёртки с оператором . поглощения Р^ * ко-эрый является частотозависимыы

Ы+к

Ц п-Р/ь-к.

к =)

В четвёртой главе приведен анализ факторов, влияющих, на ' рчносздь решения прямой данаквческой" задачи, когда исходной формацией являются сведения о скоростной характеристике сре-а, полученные из данных акустического каротажа, сведения о ¡тотностных свойствах среды и параметрах поглощения носят азрозненний характер, поскольку их удельный вес отиосятель-о скоростных параметров ' несравненно

Приведены опенки точности отображения скоростной характе-исткгая среды, так. для расчёта, отр^яйшнх волн при шаге яскретизации данных ДК I м погрешость отображения скорост-ой характеристики составляет I %, а для проходящих волн ри шаге 20 м погрешность достигает 7- %, Шаг дискретизации. О м рассмотрен в связи с использования данных

<ЗП в тех случаях, когда данные АК отсутствуют..

Поскольку в практике часто исводьзувтая методы расчёта иктетических сейсмограмм, основанные на применении плоских олн в упругих средах, выполнена оценка поправочных . коэффи-иентов при вычислении змияигр кратных волн, описанная в. аботе О.К.Кргщзатьетэ. Белизна поправочного коэффициента дос-игает 20 %, а учёт геометрического расхождения и неупругого оглощения сейс'.'лчеакой эрергри дад^ает величину относитель-ой псгрекностл до 131%. Сведения о поглощающих свойствах реды района исследования приведены в работах Б.И.Арова и .А.Гадаган.

Отсутствие •подробных сведений о плотностннх характеристи-

ках среда вынувдает исследователей прибегать к определены! функциональных зависимостей между параметрами скорости, продольных волн и объёмной плотности. В работах Б.М.Берёзки-на, . Н.Е.Гриня, Г.И. Гогоненкова, Н.3.3аляева, И.Н.Мяхайяова, Г.И.Петкевича и др. приведены различные виды аппроксимирующих функций.,. В данной работе по результатам лабораторных Измерений выполнена аппроксимация показательной -функцией вид А - а V : , где О^еХ.73, Ъ\ =0.248 для группы неоаленос-ных пород и 0.у_*=Х.22, 6>2=0с375 для группы соленосных поро Установлено, что шксишльная величина относительной погреш .ности по этап зависимостям не превышает 6.6

Часть главы посвящена вопросу о выборе формы сигнала падающей волны. Автор приходит к выводу о том, что. падающая волна, регистрируемая во внутренних точках среды после прохождения верхней части разреза, когда её форма стабилизируется, может быть использована в качестве исходного сигнала при раочётах синтетических сейсмограмм.

Совмещение сейсмограмм,' полученных во внутренних точках среды, с сейсмограммами, зарегистрированными на дневной поверхности, требует учёта фильтрующих свойств разреза на интервале меяду дневной поверхностью и внутренней точкой среды. В результате серии расчётов теоретических сейсмограмм проходящих волн, 'выполненных по данным АХ-и ВВП конкретных скважин были получены частотные характеристики среды в зависимости от её мощности. Проверка этих характеристик на записях падающих волн (по методу ВСП) показали хорошее совпадение пересчитанных сигналов проходядих волк с наблюдёнными на известной глубине.

В конце главы приведены примеры расчётов синтетических сейсмограмм для теоретических моделей с учётом плотности, поглощения и геометрического расхождения сейсмической энергии, а такке сейсмограммы для моделей конкретных сквааин, где выполнено сопоставление с сейсмограммами отражённых волн подготовленных по данным БСП на расчётных глубинах. Выполнена оценка относительной погрешности расчёта синтетических ■'сейсмограмм в зависимости от погрешностей представления параметров плотности и коэффициента поглощения, которая в от-

дельных алучаях может достигать 53 практически зта погрешность ниже и носит вероятностный характер. Относительная погрешность смещения определяется по предлагаемой формуле

а 1 + лК/к-ехо(д/Н)

и^ = —-------,

0 ехр(л*£ н)

где ДК, К - максимальная погрешность и среднее значение коэффициента отражения, Д^- относительная погрешность коэффициента поглощения, Н - расстояние от граним отражения до пункта приёма.

Б пятой _главе приведено решение одномерной обратной динамической задачи» Сложность такого решения заключается в том, что сейсмическая трасса содержит два параметра: время и амплитуду, а требуется определение минимум четырёх параметров: скорости, плотности, коэффициента .поглощения и мощности каждого слоя. Поэтому решение задачи сведено к определению двух параметров - скорости продольных волн и мощности слоёз, а параметры объёмной плотности и коэффициента поглощения устанавливаются в зависимости от скорости продоль-.нкх волн (о чей сказано в ' четвёртой главе).

На базе данных ВСП формируются помехоустойчивые (опогзнне) трассы падающих и отражённых ваян путём направленного вычитания помех и суммирования сигналов.Эти приёмы. изложены в работах В.А.Германа, Г.Н.Гогоненкова, Ю.ВоФилатова и др.

Расчёт импульсной реакции среды выполняется в спектральной форме, для этого комплексный спектр опорной трассы отражённых волн делится на комплексный спектр опорной трассы падающих волн, в результате чего спектр импульсной реакции среды с неучтёнными помехами принимает следующий вид

• 5 имп (= 5 импО") + В помС^и)),

гдеЗимп^ОО) - спектр импульсной реакции среды, Бпом^и)) приведенный спектр помехи. Некорректность операции деления • спектра на спектр устраняется путём введения корректируют^

потеши в опорную трассу падающих волн»

*' На основании предположения о том, что распределение коэффициентов отражения в среде нооит. случайный характер ,

сделан вывод о случайном характере импульсной реакции среды, спектральная плотность которой должна быть. постоянной. Таким образом, если' в спектре импульсной реакции присутствует помеха, то спектральная :плотность импульсной реакции не будет постоянной. Проведенные расчёты спектров импульсной реакции среды, когда в синтетические сейсмограммы вводилась регулярная помеха, подтвердили данный вывод. .

' Это свойство спектра случайного процесса положено в осно ву метода регуляризации амплитудных спектров импульсной реакции среды, когда присутствуют неучтённые помехи.- Суть . метода заключается в определении средних Фср и среднешгаервалышх Ф значений спектров импульсной реакции среды,' выполнении нормирования отклонений от среднего значения показательной функцией вида

■■ = К"

- Iе

Ы

и восстановлении спектров 'следующим- образом

|Фср + ДФП . при фп- ФП > 0,

Фп = ,

п [Фср -ДФП ПРИ Ф - Фп < 0,

где с - некоторый показатель степени функции &Фп* В результате этих операций стабилизируется спектральная плотность, что приводит к. ослаблению спектра помех. Опробование этого метода на синтетических сейсмограммах и сейсмограммах ВСП показало высокую эффективность в ослаблении помех, спектры которых находятся в той же . области, частот, что спектр падающей волны.

-Учитывая факт искуственного ограничения длительности сигналов, в опорных трассах падающих и отражённых волн, после обратного преобразования Фурье спектра импульсной реакции среды, необходимо ввести некоторую постоянную интегрирования. Величина этой' постоянной определяется путём расчёта' Дшульсиой реакции среды по • известной части разреза, которая примыкает к прогнозируемому - интервалу и выполнения следующей процедуры

На мч ,

ЦВп ~ А имп п

т» = - ,|в|____ ,

и N А

где к! - значения импульсной реакции среды в прогнозируемом интервале времён, Вп- значения импульсной реакции среды на

известной части разреза. ,

Акустическая жёсткость вычисляется по следующего рекуррентной формуле .

- 7, \/\Д ,

где -акустическая жёсткость первого слоя,,

^имп п ~ а_

пп(1-к2н)а

П-1

П=( т ^импа ~ Лф а

I +

П<ы£ 2 ехр(-2/п Кп)

Акр„ ййо-к^ай]«^» п,п.о)- -

Проверка - решения обратной динамической . задачи- на .теорети- ' ческих моделях ' дала возмо.тдость изучить , влияние ; плотности, геометрического расхождения и неупругого поглощения-, на^прогнозируемую скоростную характеристику модели. Так, недоучёт плот-зости приводит к завышению прогнозируемых . значений., скорости, а при недоучёте геометрического расхождения и поглощения на прогнозируемой скоростной характеристике возникают лонные-осцилляции, порождённые некомпенсированными многократными отраженин-«и. Точно также присутствие на сейсмограмме отражённых волн ■ ломех (в виде "белого шума") приводит к появлению на прогнозируемой скоростной характеристике высокочастотных .осцилля-дик. Поэтому достоверность^ результатов прогноза скоростной характеристики среды во многом зависит • от способов- и-.приёмов, зозволяющих увеличить соотношение сигнал/помеха результирующих сейсмограмм перед решением обратной динами1ческой задачи.

В шестой главе описаны пути совершенствования методов сей-' зморазведки МОГТ- и ВСП. Основным требованием,предъявляемым . к толевым системам наблюдения, является достоверность -регистриру-змых волновых полей (одиночные элементы возбуждения и приёма) I детальность их регистрации (уменьшенные на порядок относи-:ельно традиционных расстояния между пунктами приёма и- воз-' Зуждения). В процессе обработки полевых данных' . выполнено опре-1еление параметров всех регулярных волн-пскех (кажущиеся око-, зости, видимые периоды, кажущиеся длины волн и спектры этих 50лн). Описан подход к выбору интерференционной системы, поз-золявдей ослабить несколько видов волн-помех пта условии сие-

фазного суммирования отражённых волн, в том числе и многократных. Оптимизация интерференционной системы осуществляется по данному .соотношению

К

где м - порядковый номер помехи, - временной сдвиг м-ой помехи на соседних трассах сейсмограммы, 3 , -

комплексные спектры м-ой помехи и сигнала. Синфазное суммирование сигналов обеопьчиио предварительным введение;.! статических и кинематических поправок в исходные сейсмограммы.

Данная методика, получившая условное название "Г.йроОГТ" , обладает- повышенной ' разрешающей . способностью' в ваделонви малоамплитудных нарушений и позволяет эффективно ослаблять все виды помех без искажения отражённых волн, что подтверждав е.; результатами её опробования.

Во второй половине главы приведено описание екзажинной методики, позволяющей осуществлять накапливание сигналов отражённых волн, регистрируемых- во внутренних точках среды, 'базирующейся на методе ЗСП. Суть методики состоит в проведении наблюдений .по. методу ВСП- из пунктов возбуждения, расположенных по дуге, окружности вокруг устья скважины; радиус дуги окружности определяется по следующей формуле

где ТКр -видимый период кратных падающих волн, АВ - база расположения пунктов предварительного возбуждения,Ьтах -етнимальное и максимальное время регистрации прямой волны при её движении из пунктов предварительного возбуждения и регистрации в фиксированном пункте приёма в скважине. Ослабление кратных волн происходит при . суммировании сейсмических трасс по общим пунктам приёма' после введения определённых статических поправок, поскольку времена прихода кратных падающих волн из различных пунктов возбуждения различны, из-за условий верхней части разреза. Применение данной методики на скважинах Судовицкая 3, 10 и др. позволило увеличить соотношение сигнал/помеха более чэм в 5 раз при шес-ти1фЕтном накапливании сигналов отражённых волн.

г.чя;<с 'седьмой описаны методы определения скоростной-

характеристики среды по записям прямой волны взятым из данных ВСП к прогноза скоростной и плотностной характеристик среди по характеристике акустической жёсткости, полученной в результате решения обратной динамической задачи.

Первый метод основан на подобии формы сигналов прямой волны зарегистрированной на соседних трассах ВСП. В этсм -методе предварительно вычитаются отражённые волны и производится вычисление санкции взаимной корреляции мевду записями прямой волны на соседних трассах. Поскольку требуемая погрешность определения временного сдвига функции взаимной корреляции значительно ниже шага дискретизации, то производится аппроксимация функции взаимной корреляции в области основного максимума фуцк-«гей вида .. у(в) = Р £ IП [Ы (в деЛ/ [01("е

Ресая систему трансцендентных уравнений обобщённым методом Сте<рерсена ,

|Р2[п[со(в|-)-де)3 - У1 [ы(в,+дв)] Х1

.'<Р81п[о)(ег+де)3- У1[0)(ег+дв)1 = Ха

определяют параметры Р , 0), Д0, где Щ, 8Л, 83 , » » Уз -координаты функции взаимной корреляции вблизи основного максимума, д0- искомый временной сдвиг. Величина интервальной скорости на базе меаду двумя пунктами приёма дН определяется

из соотношения ,, . ,, / . л

V = Д Н/Д О-

Применение данного метода при ; обработке материалов ВСП на плогцвдг-: Црипягсгсого прогиба позволило расчитать скоростные характеристики среды на тех интервалах глубин, где отсутствуют данные АК, а их сопоставление на интервалах перекрытия позволило оценить величину относительной погрешности метода, которая не превышает 5 %.

Во второй части главы приведено описание метода прог-юза скоростной и плотностной характеристик среды, в котороег юпользована функциональная- зависимость плотности от ско-; зости приведенная в главе 4., , Значения прогнозной ско- ■ -.

- Т4 -

ростной характеристики определяется по формуле-

Параметр Ч^описан в главе 5.

Опенка погрешности прогноза скоростной характеристики,так же'как и при решении прямой динамической задачи, имеет вероятностный характер, поскольку её величина зависит от распределения погрешностей амплитуд на опорных трассах, поглощения и плотности. Установлено, что при погрешности амплитуд I % максимальная ожидаемая погрешность прогноза скорости составляет 1Ш>,

Г, ^ЛПЯ^ЛПИ* ------~--Г* С7 — - ТП ---

^ дуушипи^и иид. ири¿пиоо иг-.ири о±^ уг ( /о ди ло /о иио"

тавляет 0.074, т.е..74 определения из 1000, В остальных случаях эта погрешность ниже 7 %.

В восьмой главе показаны возможности методики детальней лктолого-стратиграфической привязки отражающих границ, на примере Боровиковской и Судозипкой площадей. Сопоставление прогнозных скоростных характеристик с данными акустического каротажа показало, что фелом они совпадают по значениям ср&днепластовцх скоростей,-хотя"разреиённость прогнозных скоростных хврактерис-» тик цике. Установленная величина порога мощности выделяемых скоростных неоднородностек составляет 13 м к более при приращении скоростной характеристики *700 м/с по отношению к вмещающим породам. В качестве примеров приведены пласт известняка петри-козского горизонта верхнего девона, расположенный в кровле межсолевых отложений мощность которого 20 к и глинисто-мергельная пачка речицкого горизонта верхнего девока в подсолевых карбонатных отложениях мощностью '13 метров.

В связи с тем, что в центральной и северной,наиболее погружённых частях Речицкой тектонической ступени, подсолевые терри-гекные отложения и поверхность кристаллического фундамента практически не изучена бурением, прогноз плотностных и скоростных

характеристик, а также литологического состава (по Н.Й.Заляеру \ Б.В.Бондаренко) позволил выявить следующие геологические особенности.

Преимущественно карбонатный состав витебского, пярнускоро и каровского горизонтов среднего девона в южной части ступени в условиях-сквакиш Давыдовская 18 •( долсшты, известняки, мергели, глины) сменяются мергелями, песчаниками и глинами в центральной и северной частях ступени, что подтвер-

вдается га-джением значений среднепластовых скоростей более на 600 м/с. Среднескоростные песчаники перекрыты низко-зкоросткши гяшаш и високосоростндаи плотными иэвестняка-ш, что позволяет сделать предположение о возможности су-цествования литодогичеоких ловушек углеводородов. Эта зона распространена по простиранию Речицкой тектонической ступени, а на Речицком нефтяном месторождении песчаники этих горизонтов продуктивны. Замещение низкоскоростных песчаников 1анского горизонта верхнего девона высокоскоростными доломи-гами и наличие широкой сети тектонических нарушений в кш-*ой части ступени позволяет предположить возможность сущест-зования фациалькых и тектонических ловушек углеводородов, • поскольку скважина Речишая 91 доказала их нефтеносность.

Во второй части . главы приведены результаты применения летодики "МикроСГГ", позволившей выявить впервые тектоническое нарушение экранирующее залень сешлукского и воронежс-■сого горизонтов верхнего девона с северо-запада.

" Установлено, что уменьшение мощности подсолевых терриген-мх отложений почти в два раза происходит в восточном-наг цэавлении на небольшом пространстве между Чернинской и Су-ювицкой площадями за счёт сокращения мощности отложений верхнего протерозоя главным образом рйфейского возраста. В ром же направлении происходит, замещение песчаников вендского возраста алевролитами, что сопровождается увеличением зреднеинтервальной ' скорости этих отложений с 4055 м/с до 1680 м/с. ■

.Цитологический состав старосасольского горизонта на за-}аде в виде песчаников и глин сменяется на алевролиты' и тесчаники на востоке , при этом интервальная скорость возрастает с .4100 м/с до 4700 м/с.

Сопоставление по литологическому составу, параметрам скорости продольных волн и мощности основных горизонтов под-ролевых терригенных отложений позволяет сделать' вывод о 5лизости условий формирования этих отлсжений на Березино-сой и смежной части . Речицкой тектонических ступеней, а сле-ювательно подтверждает перспективность 'отложений витебского, 1ярнуского, наровского и ланского горизонтов на нефть и з пределах Березинской ступени.

Полученное результаты литолого-стратиграфической привязки отражающих границ соответствуют современным представлениям

0 . геологическом строении района.

Расчёт экономического эффекта выполнен по формуле'

Э = (З^К - З2)А , где 3]-- норма затрат на бурение I" погонного метра скважинь З2- затрата на прогноз характеристик среды по глубине '(для

1 метра), А — суммарная 'мощность прогнозируемого интервала глубин не вскрытого бурением, К - коэффициент выхода информации при использовании предлагаемой методики. Экономический эффект от внедрения данной методики только по пяти скважинам составил 420 тыс. т'блей.

- "

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных исследований разработана методика детальной литолого-страгаграф.ичпской привязки отражающих границ, включающая- в себя несколько самостоятельных решений, которые могут быть использованы как в комплексе, так и независимо. ' Основными элементами комплекса являются предложенные методы решения одномерной прямой к обратной динамических задач для моделей упругих и поглощающих сред, представленных сочетанием плоскопараллельных слоёв с произвольным набором параметров скорости продольных волн,объёмной плотности,коэс фициеята поглощения и мощности при нормальном падении плоских и сферических волн, допускается существование свободной поверхности в качестве первой границы модели. При решении прямой динамической задачи существует возможность расчёта как отражённых, так и проходящих волн на произвольной границе модели. В методе решения обратной динамической задачи предусмотрена регуляризация амплитудных спектров ' импульсной реакции среды, которая * служит для ослабления фона неучтённых помех.

Осуществлён расчёт частотных характеристик средне различными параметрами мощности посредством которых возможен пересчёт проходящих волн из внутренних точек' среды на

дневную поверхность .для совмещения данных скважинных и наземных сейсмических наблюдении.

На скважинах, где предполагается решение обратной динамической задачи целесообразно проведение работ по предложе кой методике накапливания сигналов отражённых волн, которая

значительно повисает достоверность получаемой информации по методу ВСП.

Для повышения надёжности привязки результатов решения обратной динамической задачи к повывения разрешающей способности наземных сейсмических наблюдений рекомендуется проведение полевых наблюдений по методике ыикрсОГГ, которая .доказала свою эффективность па Судсвицкой площади высокой помехоустойчивостью и позволила впервые обнаружить калоклплвтуд-ное тектоническое.нарушение экранирующее- нефтяную залежь.

Доказана возможность определения временной задержки сигналов проходящих волн, которые регистрируются на ¡¿алых базах, что позволило разработать метод прямого определения скорости по даннда ВСП. Применение этого метода целесообразно на интерзалах скважин, где отсутствуют данные акустического каротажа .

В результате- применения методики .детальной лптолого-стрп-тиграфической привязки отражающих границ изучен;; скоростные и плотностние • характеристики подсолевых терригенных отлокенвё

верхней части кристаллического фундамента в - центрально!': к северной частях Речиыксй тектонической ступени, где отсутствуют данные глубокого бурения по упомянутой части разреза. Установлены зоны лктологического изменеш;я в этих отложениях и их перспективность на поиски углеводородов. На примере площадей Дрр-пятского прогиба показана высокая геологическая и экономическая эффективность предложенной методики.

В соответствии с решаемая задача?,?! и результатами исследований в работе защищаются следующие основные положения: I) применение предложенного метода репения одномерной обратной динамической задачи позволило осуществить прогноз скоростных и плотностных характеристик среди на глубины превышающие глубину забоя сгзажины; 2) использование предложенных методик детальных наблюдений позволило эффективно ослабить существующие волны-помехи на этапе обработки; 3) применение предложенного метода определения скоростных характеристик среды по записям прямых волн в методе ВСП позволило определить скоростные свойства среды на неизученных частях разреза; 4) в результате применения предложенных методик установлено двухкратное сокращение мощности отложений верхнего

протерозоя в восточном направлении между Чернинской и Судо-вицкой площадями и замещение карбонатных пород витебского и каровского горизонтов среднего девона песчаниками с юга на север Речицкой ступени.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Боборыкин A.M., Круль Я.М., Клюц В.Я. Исследования ВСП на Вкно-Сосновскои нефтеносной площади Припятского прогиба в связи с прямыми поисками//Исследования земной коры территории Бел ору с сии = -Мин ск: Няукя и техника. 198?- -О. T39-J47.

2. Клюц В.Я. Выбор оптимальных интерференционных систем при сейсмических исследованиях//Геология осадочного чехла Белоруссии, -шннск¡Наука и техника,1984.-С.25-30. . "

3.Кжсц В.Я., Левапев К.И., Клушина Л.И. 0 влиянии тонкослоистых сред на проходящие сейсмические волны//Методы разведочной геофизики в БССР. -Шнск:Изд-во БелНИГРй,1984.-

С. 80-90.

4.Клюц В.Я. Применение интерференционных систем в методе вертикального сейсмического пройилкрования/УНовые результаты геофизических исследований в Белоруссии.-Минск:Изд-во БелНИГРИ,1986.-С.76-81.

5.Клюц В.Я., Клушина Л.И. Методы детальной привязки отражённых волн//Новые результаты геофизических исследований в Белоруссии.-Минск:Изд-во БелНИГРЙ,1985.-С.I0I-II0.

6.Стадник Г.Г., Клюц В.Я., Данченко Л.В., Дашенкова В.З. Физико-геологические основы моделирования сейсмических волновых полей в карбонатных разрезах//Геофизические исследована на нефть и . газ в Белорусской ССР.-Минск:Наука и техника, ■ 1982.- С.139-150.

7.Клюц В.Я. Прогноз скоростной характеристики среды при изучении . осадочных отложений//Докл.АН БССР,1989.-Т.ЗЗ.-И2.-C.III3-III6. "

Подписано в печать 02.07.90. AT S 0270V..■ Формат 60x84 I/I6. Уч. - изд. л. 1,0. Тир ал: 12П экз. Заказ 91 . Бесплатно

Отпечатано на ротапринте ЩЪГ ан БССР, 220600 ,:.1инск,£одинская 7.