Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Интерпретация материалов сейсморазведки МОГТ в условиях юга Сибирской платформы (алгоритмы и технология)

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

Автореферат диссертации по теме "Интерпретация материалов сейсморазведки МОГТ в условиях юга Сибирской платформы (алгоритмы и технология)"

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОЬЧ ЕДИНЕНИЕ "ИРКУТСКГЕОФИЗИКА" ИРКУТСКИИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Нп правах рукописи

Арбатский Сергей Мидэнтьевич

ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ МОГТ В УСЛОВИЯХ ЮГА СИБИГСКОИ ПДАТФОГШ (АЛГОРИТМ» И ТЕХНОЛОГИЯ) Специальность 04.00.12 - Геофизические нетодн поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат на соискание ученой степени

ИРКУТСК - 1991

Работа Ешкшшна в производственной геологической объединении "Иркутскгеофизика" и Иркутском политехнической институте

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор В.В.Лоитадзе (ИГО "Иркутскгеофизика")

Официальные оппоненты: доктор технических наук В.А. Кочнев

Ведущая организация; главный вычислительный центр концерна "Главтюменьгеология"

ализированного совета Д 063.71.02 при Иркутском политехническом институте по адресу: 664074, г.Иркутск, ул. Лермонтова,83

(ВЦ СО АН СССР, г. Красноярск), кандидат геолого-минералогических наук С.В.Ветров (ВСНИИГГИМС, г. Иркутск)

Защита состоится

1992 г. на заседании специ-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского политехнического института.

Автореферат разослан "]£_" 1991 г.

Учений секретарь совета, у .

к.г.-ц.н. (Л• А.А.Шиманский

ОЕЩЛЯ ХАРЛКТЕГИСПТКА РЛБОТИ

Лктуалыюсть_работн. Роль сейсмических методов при изучении геологических объектов постоянно возрлотпет. Преядз ВССГО это относится к исследоватлм осадочных бассейнов при поиске и разведке месторождений нефти и газа, где сейсморазведка является основным поисковым методом. В настоящее время из гге Сибирской платформы сейсморазведка отраженными волной» не в по иной мера 0беспет/г>йст решение таких важных геслогачесши задач, кап картирование отражающих горизонтов подсолевых отложений и прогнозирование разрезе зон с повышенными фильтрацисшллш свойствами. Продвижение пне-ред тз реи- Ш1И этих задач связано, главным образом, с попыхениеи точности и надежности определения оценок параметров средн.

Проблема точности и надежности сейсмической интерпретации особенно актуальна для районов со сложными сейсчогеологическши условиями. Для изучения сложнопостроешых сред сейсиичесг.цш; методами необходимо: развитие теории и методов интерпретации, ноше подходы к анализу сейсмодашшх, алгоритмы, учитивакцие основные сейсуйхгеологичэские особенности исследуемого региона.

Важнейшим практическим направлением повышения эффективгюсти сейсморазведки является разработка автоматизированных систем интерпретации, которые, наряду с оценкой параметров среда, должки предусматривать определение точности найдетшх оценок и надежности проведенной интерпретации. Кроме того, актуальной задачей представляется разработка интерпретационной системы в иврормациошго-програюшой среде, обеспечивающей поддертау специализированных фаз массовых геофизических дзгашх.

К настоящему моменту создано много программных комплексов интерпретации, однако, почти все они ориентированы на решение от-делышх задач и не имеют общей информационной Среды. Это существенно затрудняет формирование -региональных баз геоданых и проведение комплексной интерпретации-всех полученных результатов, что, в конечном итоге, снижает надежность прогнозных геологических заключений. Создание системы, отвечающей перечисленным требованиям, расширяет интерпретационные возможности сейсморазведки и предоста-

вляет геофизику средства высокопроизводительного получения результатов.

yÇife.L'ÇÇiÇfl™?.™?!» Рыбор, обоснование, разработка технологии и алгоритмов, учитывающих.основные сейсмэгеологические особенности строения юга Сибирской платформы и обеспечивающих эффективность и непрерывность обработки данных сейсморазведки MOB ОГТ на интерпретационном этапе,

1. Выбор сейсмогеологической модели интерпретации в условиях пга Сибирской платформы.

2. Создание автоматизированной системы интерпретации материалов сейсморазведки для оценки кинематических и динамических параметров сред.

3. Исследование эффективности системы при решении геологических задач на производственных материалах ПГО "Иркутскгеофизика".

На у чи з ян о ь и з па.

1. Построена непрерывная технология процесса обработки сейсмических данных на интерпретационном этапе в среде файловых баз данных (ФБД) - информационно-ирограмной среде, сбесг.ечивавдей интеграцию геоданных и программ (формализованных знаний).

2. При решении обратной кинематической задачи осуществлен переход от интерпретации эффективных параметров экспериментальных годографов к интерпретации волновых фрагментов сейсмограмм ОГТ, характеризующих эти годографы. Предложен метод решения обратной кинематической задачи, основанный на статистической теории интер-претатации j« адаптивном подходе к коррекции априорных оценок параметров модели. В его основе лежит идея вероятностной оценки существования годографа, совпадающего с модельным, непосредственно на сейсмограмме 01"Г при проверке адекватности поля подбираемой модели среда наблюденному пол».

3. Впервые использованы идеи адаптивной (самонастраивающейся) фильтрации, изложенные в работах А.А.Никитина и А.Ю.Давыденко, при прослеживания целевых отражений на временных разрезах и выделении' регулярных волн на сейсмограммах при решении обратной кинематической задачи.

4. Использован метод максимальной онтрогаш при динамическом анализе цифровых записей сейсмических трасс.

Современные тенденции развития научных исследований характеризуются глубокой дифференциацией даке близких научных иаг.рзгт-ниЯ. Для различных геофизических методов создаются собс. венные алгоритм обработки данных и приемы интерпретации результатов, которые редко используются в смежных методах. В то же время очз-видна необходимость обмена идеями и методами исследований кьеш» в смежных науках. Способ адаптивней фильтрации является одним из самых мощных средств в рудной геофизике для выделения слабых аномалий на фоне интенсивных помех. Метод максимальной энтропии широко используется при анализе кратковременных рядов данных в экономике, и его активное применение в геофизике только начинается. Использование этих методов, модифицированных в данной работе с учетом особегаюстей обработки сейсмических данных, позеоллло создать новые алгоритмы изучения слсгпюпостроылшх сред - получить ноше научше результаты.

В результате выполненных исследований разработана и передана в производственную эксплуатацию в ПГО "Иркутскгеофизика" система интерпретации СОД-С. Комплексом программ интерпретации временных разрезов обрабатывается 5000 пог. км. профилей в год. Комплекс программ углубленной интерпретации сдан в производственную эксплуатацию в 1988 году.

Апробация_работы. Основные результаты исследований докладывались автором на научно-технических-конференциях "Геология, поиски и разведка полезных ископаемых Востчной Сибири" ¡Иркутск, 1987, 1990), всесоюзной конференции молодых учеши (Новосибирск, 1986), региональном семинаре "Вопросы теории и практики интерпретации гравитационных и магнитных аномалий при понскэх и разведке месторождений полезных искапаеиых" iИркутск, 1986), об-сувдались на семинаре ИГиГ СО /Л СССР под руководством С.В,Голь-дина (Иркутск, 1988).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

51РХктура_и_ойьеу_дкссеЕтг11йП1. Работа изложена на 109 стра-шщах машинописного текста, иллюстрируется 19 рисунками и 3 таблицами. Она состоит иа введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 55 наименований, 2 приложений.

Л11пнцй_вкла11,_!1Втора. Диссертации отражает результата исследований, выполненных автором в Ш'О "Иркутскгеофпзика" за период с 1983 по 1990 года, Автор принимал непосредственное участие в создании общего программного обеспечения геолого-геофизических исследований, системы интерпретации СОД-С, исследовании ее эффективности .

Автор признателен А.А.Антоновой и Л.А.Сапроновой за участие в работе, £.А.Тупольской за внедрение системы СОД-С. Автор пользуется случаем выразить глубокую благодарность В.В.Ломтадзе за научное руководство работой, Г.А.Хохлову, Л.А.Барышеву, В.Г.Пашкову за постоянное внимание к работе, полезные обсувдения и ценные советы, Л.Г.Достоваловой за большой труд по оформлению диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРКАНИЕ РАБОТЫ

В работе защищаются следящие положения.

I. Точность оценки параметров среда на юге Сибирской платформы может быть повышена за счет учета основных сейсмогеологических особенностей территории в интерпретационных алгоритмах и применения новых подходов к анализу сейсмических данных. Технологически получение оценок целесообразно рассматривать как процесс извлечения параметрической информации из сейсмических данных, формирования и визуализации файлов определеншх типов. Дополнительные интерпретационные возможности дает разработка специального сейсмического программного обеспечения в информационно-программной среде, предоставляющей средства оперирования данными, интерполяции и графического изображения результатов интерпретации,'связи с региональными базами геоданшх, комплексного анализа данных и геологического прогнозирования. Функционально процесс интерпретации сейсмических материалов разделяется на два этапа: интерпретацию временных разрезов и углубленную интерпретацию - кинематическую и динамическую.

Данное положение важно в методологическом плане. Оно показывает источники повышения интерпретационных возможностей сейсморазведки на юге Сибирской платформы. *

Интерпретация сейсмических материалов в работе рассматривается как процесс, при котором создаются файлы определенных типов, содержащие основную параметрическую информацию, извлекаемую из сейсмоданшх. Этот процесс функционально разбивается на два глэв-ных этапа — две стадии интерпретации.

Комплекс программ интерпретации временных разрезов реализует первую стадию интерпретации, на которой выполняется полуавтоматическое прослеживание целевых отражений и оценка ряда их параметров. Кроме того, комплекс программ позволяет-оценить скоростные и глубинные параметры среда на основе использовашш тэблич-мх зависимостей, а также достоверность выявления антиклинальных структур.

На второй стадии, если требуется Солее точная оценка параметров разреза, осуществляется регсснне обратной кинематической задачи на основе математического моделирования волнового поля и выполняется динамический анализ сейсмических записей в окнах, привязанных к прослеженным отражающим границам.

Одновременно с созданием файлов на обеих стадиях интерпрета- . ции производится визуализация результатов - построение карт, временных и глубинных разрезов с графиками найдешмх оценок параметров.

Система СОД-С представляет собой не автономный методо-ориентированный пакет программ со специализированными системным! компонентами, а составную часть Геоинформсистемыинтегрированного прогррммного обеспечения геофизических исследований, развивающегося в рамках общей информационно-программной среды. Таковой является среда файловых баз данных ФБД , синтезирующая достоинства Файловых систем (относительная автономия фрагментов информации), информационно-поисковых систем -(возможность смыслового поиска фрагментов информации) и реляционных систем управления базами данных (логической ясность представления данных и гибкость их структурного преобразования). Наличие в среде ФБД программного обеспечения геолого-геофизических исследований избавляет от необходимости разрабатывать ксдолексы программ оперирования данными,

графического изображения результатов, интерполяции и разделения полей, комплексного анализа даюшх и геологического прогнозирования. Наконец, предварительное решение в среде ФБД проблемы баз геолого-геофиэических данных обеспечивает возможность включения в рргиочалот.с базы данных файлов некоторых типов, получаемых в СОД-С в процессе интерпретации.

Наличие региональных баз даншх открывает широкие перспективы для совместной обработки в единой информационно-программной среде разнообразных геоданных для реализации целой иерархии прогнозных построений. В этой иерархи« геофизические данные, в тон числе получаемые при интерпретации сейсмических материлов, должны использоваться для построения обобщенных (конечных) факторов прогноза, характеризующих условия генерации, концентрации и сохранности залежей полезных ископаемых. Такой комплексный подход должен уменьшить вероятность прогнозирования непромышленных объектов, которых во много раз больше, чем промышленных, н в которых "вязнет" разведка при прямом использовании геофизических данных -для прогнозирования месторождений.

Исходной информацией при интерпретации в системе СОД-С служат трассы временных разрезов по профилям, относящиеся к изучаемой площади, и сейсмограммы ОГТ с уточненными во время предварительной обработш! статическими поправками. Цифровые записи трасс образуют так называемые файлы типа S. -В процессе интерпретации создаются файлы типов Т, Н и D, содержащие основную параметрическую информацию, извлекаемую из сейсаоданных, и поэтому подлежащие хранению в региональных базах данных.

Создаваемые файлы имеют одинаковую структуру: файл соответствует площади работ, массив - профилю, запись - пикету. Б записях •файлов Tima Т содержатся: номер пикета ОГТ) его координаты зна-' чения статических поправок; альтитуда линии приведения и характеристики. целевых отражений - нормальное время, вероятность существования отражения, его амплитуда, измеренные при прослеживании. В записях файлов типа II содержатся характеристики файлов типа Т, но кроме того появляются значения интервальных скоростей и альтитуд отрзкакщих границ. В записях файлов типа D содержатся динамические характеристики сейсмической записи, вычисляемые по трассам временных разрезов им по исходным трассам.

Технодогичусчже особенности системы СОД-С заключаются в неп-

рерывности всего процесса обработки сейсмических данных на интерпретационной этапе и в обеспечении интеграции геодашшх и программ в единой информационно-программной среде.

В работе рассмотрены сейсмогеологические особетюсти разреза ига Сибирской платформы, проанализированы источники погрешностей определения оценок параметров среды на основе интерпретационной обработки сейсмических данных. В результате - делается вывод о необходимости учета основных особенностей строения территории в разрабатываемых интерпретационных алгоритмах,

2. Интерпретация временных разрезов заключается в оценке параметров целевых отражающих границ, а такие параметров среды на основе использования скоростных зависимостей. Точность определения параметров целевых отражений может Сыть повышена за счет че-ловеко-магалшого подхода к прослеживанию и применения метода адаптивной фильтрации, модифицированного в р ;5оте применительно к прослеживанию отражений и оцешс. их параметров.

Интерпретация временных разрезов - пере! Л этап обработки сей-сшчзских дашшх при проведении интерпретации с использованием система СОД-С. На этом этапе выполняется прослеживание отражений с вероятностной оценкой качества прослеживания, объединение в площадной файл и редактирование результатов прослеживания, присоединение координат к записям площадного файла, соответсвующш точкам профилей, вычисление интервальных скоростей и абсолютных отметок границ с использованием табличных зависимостей, уравнивание результатов интерпретации на основе анализа участков пересечения профилей, оценка достоверности1выявления антиклинальных структур, интерполяция результатов и их изображение в виде карт изолиний, а такие визуализация прослеженных отражений и параметров среды в масштабе временного и сейсмогеологического разрезов. Данный этап интерпретационной обработки может быть завершающа! для площадей с относительно спокойным- сейсмогеологичесшш строением верхней части разреза или же при большом количестве на исследуемой территории глубоких скважин.

Корреляции сейсмических волн традиционно уделяется много внимания (Н.Н.Пузырев, Ю.В.Ризннченко, Б.Я.Гельчинский, С.Б.Гольдин, В.А.Кочнев, Е.Л.Козлов, О.Г.Кутыша, Р.Гаротта и др.).

¿; расоте задача просдегашаш«. отражений на ьремеиных разреза;. '¿¡И-ектш.но решена способом адаптивной фильтрации, который был модифицирован применительно к анализу сейсмических полей. Специфика эти: задний состоит в то*.-:, что требуется выделять не все отраженна, а только соответствующие целевым горизонтам.

Б сдомюпоотросчпгых средах часто толы;о несколько границ, сакзаншх с; перспективными коллекторами, привлекают внимание геодошка. ¡ючти всегда ¡ивестно какие вышележащие границы оказывают основное влияние на точность определения оценок параметров среди. Поэтому целесообразный является подход к прослеживанию, при котором формирование модели (Т.е. выбор прослеживаемых отражений и их корреляция - осуществляете.: геофизиком, а точное снятие параметров отражений выполняется автоматически.

Подход синтезирует в себе знания и опыт геофизика и некоторые формальные процедуры принятия решения. Геофизик задает (вручную игл с помощью цифрового стола) каждый прослеживаемый горизонт априорной траекторией в одной иди нескольких "узловых" точках. Каждая точка описывается парой значений "пикет-время". Процедура прослеживания сводится к уточнению временных положений отражений и количественной оценке их параметров. Для получения этих оценок программа многократно обращается к подпрограмма адаптивной фильтрации .

Адаптивная фильтрация позволяет выделять сигнал при минимуме априорных сведений о его форме. Данная особенность алгоритма очень вакиа, так как практически все регистрируемые отраиения в условиях тонкослоистого разреза являются интерференциошаши (.т.е. их форма имеет сложный вид и, как правило, заранее не известна). К тому ке, изменение формы отражения часто обусловлено латеральными неоднородностями в солевом и надсолевом комплексах рассматриваемого разреза.

3. Углубленная интерпретация заключается в оценке кинематических и динамических параметров среды на основе решения обратной кинематической задачи и динамического анализа сейсмических записей. При решении обратной кинематической задачи целесообразно перейти от интерпретации ьффектиышх параметров экспериментальных годографов к интерпретации волновых фрагментов сейсмограмм ОН', характеризующих зти годографы. Вовлечение сейсмограмм в интерпре-

T&I3!»; Дйет БООИСГЛЮСТЬ ОЦМЬ№> bepu.Tj h-J.Vi'b i!>fc(«i.T»(0„£«anl -i-

фа, сошадамцйго с модельным, ис-иог^пгльпшю и;: сиЛеиигрьц-»? ny.ii проверке 8R0iîR3VH0«-m поля подбираемой кололи срелч тмйцчиншу поло. 31>р!кт»шши средствам такой ii)«<t>i.f;«-,i яшшач.-й /¡'|'.п.,рслонк,''> анализ. Описание годограф!» черуз иодоирасши napauu-iiw гида/.» п процессе роявшш обри-люй кш.чи'тгшок. задача с.ип» ■>•: i- ограничения на ФГ/Г'МУ подагр-'/! а. уто пом.оллет пплучин, г.ом-.и точсше опин-

МИ CKOpOCTHUX H ГЛуО!1Г!!!Д\ n.'ip'iU-jTpOl: СЛ> «.il.ïilOCI J.0.,muu (.}**£• llj.H

данамическсм ькашм сейсмической заы.сн и ус "...¡дни 1П1}'.г.слс-исчо-го г^ооза пелесоолргпно окно 'ш^ьл:-.--, v/n,,. ¡ц.аьи к.). i- прсе.'.г;-кепнпи ЦГ- 1«r.:UI.I ГрйНИЦаН H npiili.rlUYb ht. 1'ОД M. iKC.H'.ia Jn.itnd аИТрОП'И'. для опенки ее цкергвпг-к-скся о спектра. Метод мпкемипсИоА г.нтро-ши! прл 'малых' окнах анализа nuiur.mu¡г получить год..' , .цчиизя.л энергетический спектр, чьи прбг,разоь:шдо 'Н'рье, и, сл&чояательио. Со.",ее точные оцанга дпикнпчьскич парчн.уш«.

Вопросам г»пеш;н скорсгл н>;:< и г.<;7'ч:ы.\'1У. ...и ïi...:, ¡.¡г. ■ ; : ж. р.;.--рабоп.п a.ui'op.micti реьеиш eOp-vriU..;« кшён&гачзг^п) .-„.': ,.<»«.;( и -следов««*!» их скодшюсш п<ч;ш1к,гш шюхс.'и-.с ¡шише ьучлаь.и»:!'. (П.В.Ризшленко« С.В.Гочьдни, A. H..le вин, А.К.Уруиои, И.О.Чсры.л, Г.Н.Гогононков, И.й.Бсрейко, О.Г.Кутышз, В.М.Глмч.вскнй, К.Дим;, П.ХуЛра;;, Т.Крей, М.Аль-Чалабп н др. >.

Гонение обратной иннеиатнчеснои задача традиционно осиовшш-ется на использовании годографов отракошшх ьола, соотэдтс; »угцнг вибрашын на временном разрезе горизонтам, lia прылике j-о^.лу .р-обычно на известны, поэтому решение обратной задачи отпскиъиетол по аффективным параметрам отраяеншх воли, измеренный в нредпояо-нензи гиперболичности наблюденных годографов.

В сложнопостроешшх средах, во-первых, на всегда возыо:пю точное измерение параметров отраженных волн вследствие ухудшения качества сейсмических записей, а, во-вторых, годографы могут значительно отличаться от гипербога) ¡.на юге Сибирской ::латфо;м'и, например, в районах развития еоляноД тектоники нли ь зонах ексро-стшх анамалий в черхней части разреза, соизмеримых с дгашом расстановки). Следовательно, гинербошпескад аппроктнипыл годографов может оказаться недостаточно точной для целей кодичсстьоин.п, интерпретации.

В работе предложен оригинальный метод решения обратной кинематической задачи, основанный на долипанршшшкои переборе нг.ра-

иетрои кьвдого слон подели среда ^интервальная скорость, альтитуда восстанавливаемой границы и угол ее наклон 1 и многократном рашвши пряной кинематической задачи. Отличитьлная черта метода - отказ от предварительной параметризации годогрхЧт, Адекватность поля модели фактическим данный проверяется 1л-»еи непосредственной оценки вероятности существования на сейсмо^чыме ОГТ регулярной волиы, совпадающей с осью синфазности теоретического го-дог'рафа. Данный способ сопоставления полей имеет два существенных преимущества. Первое - снимается ограничение на форму интерпретируемых годографов. Второе - вероятностная оценка существования на сейсмограмме годографа на множестве тестируемых значений параметров модели имеет смысл собственно закона распределения суждений о строении среды и является исчерпывающей характеристикой качества интерпретации.

Важной особенность» метода является адаптивный способ учета и коррекции априорной информации. Перед тем как приступить к интерпретации в очередной точки профиля, выполняется автокоррекция априорного распределения параметров среды по результатам, уие полученным в скользящем по профилю окне с учетом достоверности найденных оценок.

Элеые+дд адаптивного подхода применяется также при отыскании максимума функции отклика, в качестве которой выступает апостериорная вероятность существования годографа на сейсмограмме ОГТ. Регуляризация решения при этой достигается за слет того, что при расчете функции отклика используется априорная плотность вероятности перебираемого параметра - интервальной скорости.

Регуляризация решения, адаптивные подходы к учет? априорных сведений и перебору параметров модели при максимизации функции отклика направлены на получение "структурно" устойчивого решения обратной задачи, так как только оно имеет практическую зньччмость в условиях сложного строения верхней части разреза.

Предложенный метод реализован в виде алгоритмов и соответс вуюшх программных средств для двух классов интерпретационных оико-геолотаческих/ моделей сред. Первая реализация пг- воляет оценивать параметры разреза в рамках толстос поистой V. дели среды с одновременным восстановлением до шести ело^в разреза. Считается, что значения параметров модели могут изменяться по профилю, но в пределах расстановки ОГТ этими изменениями можно пренебречь. Вто-

рая реализация допускает', ь^чснение значений параметров модели для ранее восстановленных слоев ^ пределах расстановки ОПТ, по выполняется восстановление одного с.чля при известных значениях параметров вышележащих слоев.

Возможности создашшх протрв)«!{нх средств для оценки глубинных параметров среды показаны п работе на примере обработки дпух профилей, расположенных в зоне н?пск;;* Д1'.-:;,окгщнй - ПО?« Кавык-тинская площадь1 и 150290 'Даниловская площадь >,

Интерпретационная модель по профилю IiO£W была автоматически получена по результатам прослеживания отраченкй к.' (кровля пласта долсиитов ангарской спиты <, К, i кровля нигцюбельеюй подсьиты ), H ¡крепля мотской свиты1. Интерпретационная мод»'1 ль для профиля 150290 включала границы Н4 iкровля-булэйской свиты,, Б, II, -крок-ля шслемотсксй подсвиты>. Кроме того, в обе шггерпр^а'игстшд модели злриорно вт<?доиа прг:лс»'!чк-рг, граница, стратих'рч^нческя сеответстпуютая уровню стг*г>илизяиин скоростей в разре?е, Оценки параметров приповерхностного слоя, образованного зтей грпгсщей, получены в результате обработки волн в первых вступлениях.

Результаты интерпретации хорошо согласуется с данными глубокого бурешш - по 8-ми • скважинам, расположенным на профилях. Максимальное отклонение определенных оценок глубинных параметров среды от скваяшнмх данных составило 30 м, среднее отклонение по трем восстановленным границам разреза равно 12 м.

Проведсмпке исследования показывают, что хорошая точность восстановления границ разреза ¡не хуле 30 м) возможна только при введении в модель априорной границы, соответствующей первой прело; ¡ляглей границ« разреза. Опенки скоростных параметров среды в долой отражают яптолопто разреза, однако во-чюююсть гогелення в разрезе скоростных аномалий в слоях требует дальнейшего изучения.

Оценка п. анализ динамических ппряодтроя волнового поли для целей выделения и истолкопокид аисм» .тий, обусловленных неструктурны!.« особенностями среда, рассматривались в работах д.г.Авир-Oyxà, С.Н.Птеиови, И.А.Мушина, Р.Шеррифч, Л.Гелдартз, Д.Хепгена, П.Буа н др.

Оценка динамических особенностей волпесш полег! и oi>.v„*«opci.->-вед'се осковм"» m использо.члмш пррсбрэзовшшя Фурье и расчете п'1 энвргетнчйСЕС-ну спектру ччототпых и энергетических ппрямятрсп сейсмической записи, Этот подход использует достаточно "к-фоки е"

окна анализа - 0.15-0.3 с. Это связано с тем, что энергетический спектр Фурье, рассчитанный по данным конечной длительности, искажается, и поэтому использование "широглх" окон становится необходимым,' чтобы свести этот нежелательный аффект до минимума. Подход становится неэффективным, когда выполняется анализ частотах особенностей волновых фрагментов тонкой "пачки" отражений, так как в окне анализа количество волн, связанных с исследуемым временным интервалом, оказывается меньше, чем не связанных.

Уменьшение окна анализа '.например, до 50 отсчетов сейсмической трассы) приводит к такому снижению точности (разрешенное™ по частоте! спектрального нребразовоння Фурье, что делает нецелесообразным его использование для оценивания частотных и энергетических параметров волнового поля при выделении локальных геологических объектов.

Анализ литературы и модельные исследования показали, что оценка энергетического спектра по методу максимальной энтропии при "малых" окнах анализа (необходимы при тонкослоистом характере разреза) значительно предпочтительнее оценки, получаемой с помощью йурье-преобразования. Метод максимальной энтропии для оценил спектра сейсмического волнового поля уже использовался Д.Бургом, однако в нашей стране он не применяется для этих целей.

Динамический анализ и системе СОД-С технологически связан с интерпретацией временных разрезов, предполагающей прослеживание целевых отражений (это позволяет окна анализа точно привязывать к прослеженным значениям отражеш1й), и алгоритмически основывается на применении метода максимальной энтропии. Особенностью программной реализации является возможность за одно обращение проводить динамический анализ сразу для всей площади или, при желании, для части профи.'!'.й.

Возможности динамической интерпретации иллюстрируются 'в работе на примере двух профилей в пределах Верхнечонского месторождения (материалы предоставлены Л.А.Барышевым, ПГО "Иркутскгеофизи-кэ").

Основной сейсмогеологической особенностью района месторождения является то, Что нефтегазосодержащие отложения : югают в основании осадочного чехла, причем терригенные коллектора присутствуют в отло.-кениях пониженной мощности - до 70 м. На временных рэс.резах выделяются две отражающих границы, маркирующие соответ-

ствеяно кровли терригешшх отлптаит (горизонт Ч^) и Фундамента (горизонт Ф).

Профиль 51184 пересекает нефтяную залежь по линии шести сква-аш. Профиль 131184 находится вне контура нефтяной залежи. Мощности терригенных отложений вдоль профилей изменяются от СО до 70 и, а песчаных пластов ВЧ| и ВЧ, внутри этих отложений - от 5 до СО м. Пластовые скорости в песчаниках изменяются от 4.3 до 4.5 км/о, скорость в аргиллитах между пластами песчаников составляет 3.33.8 км/с. В отдельных случаях прослеживаются отражения на границах пластов-коллекторов ВЧ^ и ВЧ2.

Окно анализа привязывалось к горизонту М,. Вероятность существования отражения М?» характеризующая качество сейсмического материала и оцениваемая при прослеживании отражений, изменяется по профилям в пределах 0.65-1. Ширина ою;а анализа - 100 мс.

Аномалии энергетических параметров сейсмических записей в контуре нефтяной залежи имеют "политтелышй" знак. Это монет объясняться тем, что в зонах развития коллекторов а отделениях гглт.ий-нотской подсвити контрастность акустических свойств в среде возрастает. Следствием этого является увеличение амплитуда волн, отраженны" на границах коллекторов, и появление в интервале М,~1> дополнительного отражения. На профиле 13П04 пласт БЧ-, выклинивается, поэтому он не создает контрастных грашщ с вмещающей средой. Уровень оценок энергетических параметров здесь значительно ниже.

По частотным параметрам в контуре залежи также фиксируются аномалии "положительного знака". Появление и интервале П.,- исполнительных отраиеотЯ приводит к увеличений числа периодов на единицу времени и, следовательно, к увеличении пикоьей частоты спектра. В контуре залежи среднее значение пиковой частота составляет 75 Гц, вне контура - ¿3 Гц.

Далее эмпирически была построена многонерн.чл дамкцик, нокодй-гие которой позволило на качественном уровне выделить контуры аномалий, обусловленных нефтенасишеннем песчанлкои Н'-^ и Г>42. Многомерная функция рассчитывалась по фермуле:

ГОР = 0.25'РРВ + 0,?.5'Кг + 0.15'ЕЛ 0.14'РЕ + О.ЧЗ'К' 1 0.08'Ш-:, где РКЙ - пиковая частота спектра, К2 - коэффнпн''-пт затухания энергии спектра, КА - полная энергии записи, 1Л< и РЕ - энергия и процент энергии записи в полосе частот 65-00 Гц, Ш - орлцнеьзьс--саттая по частоте энергия записи в полосе частот ь5- 00 Гц. Г: со -

вые коэффициенты подбирались на основе данных глубокого бурения но 9-ти скважинам, расположенных на профилях.

Предложенная технология динамической интерпретации позволяет выделять аномалии динамических параметров, которые могут быть связаны с распространением в тонкослоистых отложениях коллекторов Донная технология учитывает особенности сейсмогеологической обета иоькм, характерной для зон трансгрессивного выклинивания терриген шх. отлокеинй, перспективных при поисках месторождений нефти и газа на ряде площадей юга Сибирской платформы.

4. Реализованные в системе СОД-С непрывная технология и алгоритмы изучения слокнопостроенных сред позволяют повысить производительность и эффективность труда геолога и геофизика, точность и достоверность интерпретации, обеспечивают включение получаемой параметрической информации в базы данных.

Эффективность интерпретации сейсмических данных с использованием системы СОД-С достигнута за счет реализованных в ней алгоритмических и технологических решений.

Алгоритмические особенности системы СОД-С:

1.При прослеживании отражений на временных, разрезах:

a) Человеко-машишшй подход, синтезирующий знания геофизика и вычислителыше возможности ЭВМ (реализация принципа "интерпретации от модели");

b) Использование идей адаптивной фильтрации.

Способ адаптивной фильтрации позволяет не только выделить в сейсмическом поле отражения, но и количественно оценить параметры этих отражений, в частности, вероятность его наличия.

2. При решении обратной кинематической задачи:

a) Способ сопоставления полей при проверке адекватности поля подбираемой модели среди фактически данным. Вероятностная форма оценки соответствия сравниваемых полей;

b) Адаптивный споооб учета априорных сведений о параметрах

модели;

c) Адаптивный подход к перебору возможных значений параметров среды при максимизации функции отклика;

(3) Формализованный отказ от принятия решения в случае, когда результаты интерпретации не отвечают требуемому уровню надек-

ности интерпретации;

(?) Способ параметризации верхней части разреза так называемым нулевым слоен. „

Эти особенности позволяют вовлекать в интерпретацию участки годографов, где их гиперболическая аппроксимация не приемлема, а также повысить точность и устойчивость решения.

3. При оценке достоверности выявления антиклннальных структур - учет анизотропии поля ошибок. Зто позволяет повысить точность оконтуриванил локальных поднятий, оценки их плоп'.чдей и обг^чов.

4. При расчете спектра случайного процесса п алгоритме динамического анализа сейсмических записей - использование метода максимальной энтропии. Точная привязка окон анализа к прослеженным значениям времени отражения и применение этого метода позволяют повысить точность оценки динамических параметров волновых

ПО,"ОЙ.

Технологические особенности систем,1 СОД-С:

1. Непрерывность обработки сейсмических данных на интерпретационном этапе.

2. Разработка СОД-С в информационно-программной среде ФБД. Данная особенность является очень важной, так как она обеспечи-вет гибкость обработки (включение в граф обработки любой программы, написанной в этой среде), включение в базы данных файлов типов Я, II и П, проведение комплексной интерпретации геофизических данных и геологического прогнозирования.

3. Оценка точности и надежности результатов интерпретации. Это предоставляет геофизику возможность участвовать в принятии 1ромежуточных и окончательных решений, контролировать накопление эшибок и учитывать их влияние на окончательные оценки параметров ;реды,

4. Оперативная визуализация результатов обработ1ш на любом этапе.

5. Минимальный об&ем задаваемой информации в процедурах сбра-5отки,

Основные результаты и выводы

Основные результаты выполненных исследований состоят в сле-ующем.

1. Разработаны методы, алгоритмы, технология автоматизированной интерпретации материалов оейсморзведкн МОГТ в сейсчогеологи-чееких условиях юга Сибирской платформы. Созданные алгоритма и технология, реализованные в виде интерпретационной систем,1 СОД-С, позволяет оценивать скоростные и глубишше параметры среды в рамках толстослоистой модели, а также динамические параметры волнового поля.

2. Одним из источников повышения эффективности сейсморазведки является повышение точности и надежности оценки параметров среды. В данной работе оно достигнуто за счет применении нетрадиционных методов анализа сейсмических данных (адаптивная фильтрация, метод максимальной энтропии! в интерпретационных алгоритмах, а также учую в этих алгоритмах основных особенностей сейсмогеологическсй сЛ.тановки юга Сибирской платформы. Показано, что при непшербо-личности годографов к повышению точности кинематической интерпретации приводит вовлечение в обработку сейсмограмм ОГТ на этапе решения обратной кинематической задачи. Предложен оригинальный метод решения обратной кинематической задачи - в его основе лежит идея вероятностной оценки существования непосредственно на сейсмограмме годографа, совпадающего с модельным, при проверке адекватности поля подбираемой модели среды фактическим данным. Данный способ сопоставления полей снимает ограничение на форму интерпретируемых годографов и не требует их предварительной параметризации .

При динамическом анализе волнового поля тонкой "пачки" отражений, где требуется более точная оценка энергетических спектров, чем оценка Фурье, необходимо применять метод максимальной энтропии. Использование этого метода повышает точность оценки динамических пара» гров волнового поля и .следовательно, надежность выделения слабых аномалий, обусловленных неструктурными особенностями среда.

3. Эффективность системы СОД-С как в смысле предложенной технологии, так и в смысле геологической достоверности результатов интерпретации, доказана на производственных материт ; ПГО "Ир-кутскгеофизика".

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1.С'1цее программное обеспечение геолого-геофизических исследований - технологаческая основа методо-ориентированных систем

■грамм: Тезисы доклада регион, семинара'"Вопроси теории и прак-и интерпретации гравитационных аномалий при поиске и разведке тсрождений полезных ископаемых".- Иркутск, 1987.- С.12-13 (Со-оры/ В.В.Ломтадзе, Л.П.Шишкина, В.И.Березовский, М.Ю.Черкасов)■

2. Общее программное геолого-геофизических исследований// оритш и программы/ ВНИИ минер. сырья и геологоразвед. работ. ЕЙЗМС, 1987, вып. 3(92), 4(93,- 82 с.+ 84 с. ,Соавторы: .Лоытадзе. Л.П.Шишкина, Е.Л.Анчелевич, Н.Е.Ермакова, В.М.Бере-ский).

3. Система интерпретации данных сейсморазведки СОД-С// Алго-мы и программы/ ВНИИ минер, сырья и геологораззед. работ. М: «С, 1989, вып. 2(113;- 77 с. (Соавторы: В.В.Ломтадзе, А.Н.Алова, Л.А.Сапронова, В.И.Березовский).

4. Некоторые технологические л алгоритмические аспекты реше-обратной кинематической задачи сейсморазведки: Тезисы докла-

яаучно-технической конференции студентов, сотрудников и прегю-ателей геологических специальностей "Геология, поиски и разка месторождений полезных ископаемых Восточной Сибири".- Ир-;к. 1Э90,- С.130-131.

4 / / ^-jif.ih—i

\писано в печать 19,11,91, Формат 60X84 1/16.

<ага типографская. Печать офсетная. Усл. пач. л. 1,25. •изд.л. 1,2,Тираж 100 экз. Заказ 4gt

Иркутский политехнический институт 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 031