Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Методика выявления и учета временных сдвигов сейсмических отражений в районах сверхсложного строения верхней части разреза

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

Автореферат диссертации по теме "Методика выявления и учета временных сдвигов сейсмических отражений в районах сверхсложного строения верхней части разреза"

е? Российской Федерации по геологии ^ 3 иссаизсванюз зэдр

Российская Академия Наук

Гбсфяг;пгск;п методов разведи: (ЕН5£Гес^;яа)

На правах рукспзтся

Захарова Галина Александрсгна

\ггтгг~*ги * ГХ-КУО ГТ^ЛЗ V УТТ*"!" * р Г Т1ГГгГ-Г_Г|' ^-гг-т/ЛГ?

Н£?:с-23 ЧАСТИ РАЗРЕЗА (на пр;глере ЗссгсчнзЯ Слбирл;

Сггсз^кссп С4. СО. 12 ж-ес^гэи^есгае «етсгы лс;к:коз л разгегка «естсрслсений гс^езншс жмспаемьа

до-

лиссер-ацаа на сскоащй "енсй степени кангддата гэс.гсга- 1сягралог;г-кск;п нарс

Ихкаа - 1995 г.

РзСстз выполнена во Всероссийском научяо-иссдедоватедъском институте геофизических входов разведка (ЕНИИГеофизиха)

Научный руководитель: доктор физико-математических наук

0. Е. Кондратьев

Официальные оппоненты: доктор геслого-минералогических наук, профессор А. К. Урутгав

доктор технических наук И. А.

Еедудая организация: Московская геолого-разведочная

академия

Эаэгга г. в /Г^Йас.

на заседании спе^алиапрсвакного Совета Е 071.06.01 при Всероссийском научно-исследовательском институте геофизических методов разгедки ( ЕЕКИГеофиакка ; по адресу: 1С1ССС, г. Москва уд. Покровка, 22.

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке института. Автореферат раэсс^ая.. г.

Учеюй секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук

Е П. Чихов

- 3 -

0Е1^АЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Развитие народного хозяйства требует неуклонного роста добычи нефти и газа • главной составная части топливного баланса страны и зажнеяшго сырья длл химической промышленности. С калдым годом расшфяется и услолляется круг задач, выдвигаемых перед сейсморазведкой, ганимзюс^я ведущую рель в поисках и разведке плонэдеП. Увеличивается глубинность исследований, осваиваются новые зеылл, характерпзувдёся все более сложными сеЯсмогеологическпии условиями. ото способствует непрерывному развитие теории сейсмического метода, а такле способов матемз-гическоп обработки и интерпретации данных.

Одним из основных методических вопросов, с которым в значительной степени связаны качество и надежность получаемых результатов, является исключение влияния неоднородностеп верхней части разреза (ВЧР).В частности, от решения задачи учета нскалания времен прихода отраленных воли зависит эффективность применения основного поискового иетода - метода обшей глубинней точки (ЮТТ), в связи с чей зтоп задзче всегда придавалось большее значение.

Наиболее крупны« вклад в развитие и разработку теории и методики определения и учета искажений годографов волн внесли изве стные советские геофизики Гамбурцзв Г. А., Пузырев Н. К , Рябищзи Л А., Рурвич К. ¡1 ИИрокое применение на практике надли способы определения статических поправок, разработанные Шмидтом и. Г., Напалковым Ю. В., Демиденко И. Б., Херсоном ¡1 Б., Гурвпчеи И. И. , Глоговсклм В. и. , Ботаникой Г. Н., Раппопортом Ц. Б. , Яновский А. К., Козыревым ЕС., Михальцевым А. В., Спасским Б. А. и другими.

В нзетоягре время задача ¡зиленсаши ансиал1ных временных сдвигов сигналов решена в районах с относительно спокойным строением ВЧР. В сложил условиях расчет лэшеиспрусши поправок вызывает большие затруднения. Это связано прежде всего с ез'.бкзи! ери определении параметров ЕЧР, что призодит к иедокомп?нса;^'./.

средкепериодных сдвигов сигналов. В практике такие сдвиги не корректируются, так как в процессе обработки материалов, как правило, не поступает дополнительной пнформащ-и о деталях строения ВТ. При хорошем качестве предварительных разрезов это иногда удается сделать по результатам анализа волновых полей на разных вариантах суммирования исходных записей. Остаточные подвижи данного класса в зависимости от их величины и пространственной частоты приводят к расфаэировке колебаний на суммарных разрезах либо к искажению динамических и кинематических характеристик воля.

Разработка новых подходов к определение временных поправок наиболее актуальна для регионов с резко неоднородны! строением ЕЧР, обусловливавшей подвижки сигналов, соизмеримые с видимым периодом волй по оси Тис базой наблюдений по оси X К таким регионам относится Восточная Сибирь.

Глубинные сеЛсмэгеологические условия Есстсчной Сибири считаются благоприятными для успешного применения на этих землях ЮВ в модификации многократных перекрытий. Однако наличие в верхней части ее осадочного чехла (БЧР) сложнспсстроенных интруэил и ту-фогенньк образования, значительно отличающихся по физическим свойствам от вмекзсаих пород, приводит к рассеиванию и поглощении отраженных волн (ОВ), а такле к суиэственным искажениям времен их регистрации, вследствие чего резко снижается информативность сейсмических данных. Анализ источников информации показывает, что в мировой практике нет достаточно эффективного опыта постановки поисковых работ в бассейнах с развитием траппового магматизма.

В результате экспертной сценки состояния сейсморазведочяых работ, вылелнэнной больной группой специалистов из разных научных и производственных организаций, земли Восточной Сибири бьш поделены на три категории сложности (КС) в зависимости от соотношения «нормативных и неинферматизнызе участков, полученньа на разрезах после паяного цикла сСрзботкк сейсмических данных

1-КС - земли, доступные для проведения поисковых работ, включая динамическую обработку данных;

П-КС - земли, доступные только для решения кинематических задач (неинформзтивные участки составляют 25--10?.);

II1-КС - земли, не рекомендованные для проведения производственных работ из-за низкой ннфсрматнвнссги разрезов (неинформатив-ныэ участки составляют 50-70*.).

ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТА12ШШ РАБОТЫ является повышение инфориатив-ости и дсстсверностп сейсмических данных в условиях сверхсложного строения ВЧР и высокого уровня нерегулярных помех.

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДСЕАШИ:

1. ОбоСкдть имеющееся представления о еейсмогеологических условиях и оценить возможности решения геологических задач методом ОГТ на землях Восточной Сибири со сложнш строением ВЧР.

2. Ка основе математического моделирования изучить характер искажений годографов отраженных волн для иоделэй ВЧР, вклвча-юпз1х многочисленные интрузии.

3. Разработать методику выявления и учета времелншс сдвигов отражаиных волн при обработке сейсмических материалов, получаемых в районах со сверхе.толньы строением ВЧР.

4. Разработанную методику опробовать на производственных материалах с целью уточнения строения осздочного чехла на земля:. Восточной Сибири с резко неоднородным строением ВЧР.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

1. Путем детального изучения особенностей волнового поля и математического моделирования установлено, что при наличии в ВЧР большого количества интрузий сложной фсриы гсдсграфы отражений искадены реэксиенясщтиса по величине и знаку временными сдгигак-и, основная составляющая которых шляется статической и не равной времени пробега волны в неоднородном слое по вертикальною' лучу.

2. Г "казак а возмсдиость определен. ;л статических сдвигов сиг-

- б -

налов при сверхсложном строении ЕТ1Р непосредственно по полю фрагментов отраженных волн путем разбиения этого поля на зоны, соответствующе блокам Е'С, и адаптивного определения относительных поблочных сдвигов этих волн в зависимости от качества материала. Это позволило разработать новую методику определения статических поправок по фрагментам отражений (СЮСП).

3. В результате применения предложенной методики получены новые сведения о геологическом строении изучаемых территорий:

- Установлено, что строение верхней части осадочного чехла на землях II и Ш-КС Восточной Сибири не соответствует существующим представлениям. Интрузии в низах БЧР залегают в виде мелких блоков, а не субгоризонтальных пропластков. Контакты интрузий с вмещающими породами имеет различные углы наклона и могут быть не плоскими. Границы крупных блоков в ЕЧР имеют корреляционную связь с разрывными нарушениями в средней и нижней частях осадочного чехла.

- Выделена система разломов в пределах субЕиротной зоны фациа-льных замещений, проходящей между Нижней и Подкаменной Тунгусками;

- Показано,что девонские отложения в пределах Еузулукской впадины имеет не пликативное, а блочное строение, что лучге согласуется с данными бурения.

ОСНОВНЫЕ ЗАЕДАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1. При резко неоднородном строении ВЧР мощностьс до ЮСО м невозможно определение априорных статических поправках с необходимой тсчнсстьв по косвенным данная (МСК, ШВ, зондирование ЗМС). Единственным надежным источником информации об искажениях годографов отраженных веди могут быть только сами отраженные волны. .

2. Разработанная методика определения и учета временных сдвигов сигналов по фрагментам отражений (®ОСП) е условиях сверхсложного строения ВЧР и относительно спокойного залегания отражаем граши: г средней и ¡г.-ллей частях осадочного чехла, позволяет

существенно увеличить информативность и повысить надежность сейсмических данных по сравнению с традиционными способами и методиками.

2. Новое представление о геологическом строении ВЧР Восточной Сибири и доказанная возможность получения геологически Солее информативных разрезов требует изменения подходов к разработке методики полевых наблюдений п обработки данных в сверхсложных регионах. В частности, обработка данных должна строиться с использованием интерактивных пакетов программ при участии интерпретатора на самой первой стадии выявления а учета временных сдвигов сигналов по методике ФОСП.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

Результатом проведенных исследований явилось создание методики определения и учета временных сдвигов сигналов в услсвгах неоднозначной интерпретации волн первых вступлений и невозможности непрерывного прослеживания слабых сигналов. Предложенная методика позволяет существенно повысить эффективность сейсморазведки на землях Восточной Сибири с мелкослочным строением ВЧР (земли III-КС и частично 1I-KC), где они составляют от Ю до 30 \ от общей протяженности отрабатываемых профилей.

lia сснове созданной методики и предложенного способа восстз новд&ния сигналов в зонах их резкого аатуаання представляется вполне реальной разработка программно-методического комплекса поисковой разведки на территориях, закрытых в настояцзе время для производственны:! сейеыоразиедочных работ из-эа низкого качества временных разрезов.

иеидика определения и учета временных сдвигов сигналов Сила успешно опробована на матери лзх,полученных а Тунгус:ксй снне-клизе и в Бузулукскся впадине. В результате было получено новее представление об условия» эал-зган;у| ин.руэий в B4F и тектонической строении -алеозойских о» леденил в г.редьлзх Уагангскс сбдло-

- е -

вины, а также детализировано строение продуктивных отрадапцих пачек девонских отложений в Еугулукской впадине.

личный ВКЛАД АВТОРА.

Диссертация содержит результаты только тех исследований, которые получены непосредственно автором либо при его участии. Непосредственно автором проведено детальное исследование особенностей регистрации отраженных волн и с учетом результатов исследований разработаны два способа, положенные в основу методики определения и учета временных сдвигов сигналов: 1) способ расчета сред-непериодных статических поправок по результатам анализа фрагментов отражений, выделяемых на исходных сейсмограммах; 2) способ восстановления сигналов в зонах та резкого затухания. Лично автором получены новы? геологические данные и проведена их интерпретация.

АПРОБАЦИЯ РАБОТУ И ПУБЛИКАЦИИ.

Основные положения и выводы диссертационной рзботы докладывались я обсуждались на У1 региональной научно-практической конференции "Итоги и направление поисковых рабст на нефть и газ в Красноярском крае" (Красноярск,198Ег), на НТО ПГО "Енисейгеофизи-ка" (Енисейск, 1988г), на 34-ом международном геофизическом сиипо-зиуме"Актуальные проблемы прикладной геофизики" (Будапешт Д989г), на секции сейсморазведки Ученого Совета ВНИКГеофигики (Москва, 1995, 1988-1990, 19Э2г), на НТО Саратовской ГЭ, в"Нижневол*скгео-

N

логия" Пз теме диссертации имеется 6 публикация.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 119 страниц маиииопигного текста, 33 рисунков и список литературы из 73 названий.

Автор выражает глубокую благодарность своем-/ научному руководителя доггору фигико-иатематпческлх наук О, К. Кондратьеву за сгсегреда.чку? ценные ?аь:зчакнл и советы ка протялении всего нре-

пени выполнения исследований и написания работы. Автор также искренне признателен н благодарен сотрудникам ВЮЙГесфпзикн в. н. с. И. В. Николаеву, в. н. с. С. Е. Колесову, в. н. с. А. Я Иноземцеву, д. т.н. Г. А. Шехтману, д. т. н. Пстапсву О. А., и к. т.н. Чижову К. П. за постоянную помощь при подготовке диссертации!) к защите. Автор благодарен Л А. Говорсзой и М. II Гуллевой за помощь в обработке экспериментального материала и офор^ении графических приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНА! показана актуальность тема диссертации, дан обзор состояния сейсморазведки на территории Восточной Сибири на момент начала исследований, обозначены основные проблемы.

В ПЕРВСЛ ГЛАВЕ обосновывается постановка задач;! и дается обзор известных способов ее решения.

На землях Восточной Сибири с большим содержанием интрузий в осадочном чехле в качестве одной из глазных причин низкой информативности временных разрезов, по мнению многих исследователей, является неполна;? компенсация аномальных временных сдвигов сигналов (/\0 при использовании традиционнее подходов к определению корректирующих поправок.

Статические поправки всегда вводятся в ДЕа этапа. На первом этапе рассчитываются и вводится априорные (расчетные) поправки на втором - осуществляется коррекция введенных поправок.

Есе существующие в настоящее время способы определена априорных статических поправок (СтП) можно разделить на две группы. К первой группе относятся способы, основанные на изучении скоростных параметров В'-й; ко второй - способы, в которых пспользуотса кинематические параметры тех или иных волн, регистрируемых в процессе проведения полевых работ.

Среди множества подходов к построению скоростной модели ВЧР для расчета априорных СтЛ наибольшее распространение получил подход, основаянь-т на анализе и интерпретации волновых полгг- первых

вступлений (Каралыш ЕС., Васильков А.Г., Стгробинец НЕ., Киво-курцев Е И., Антоненко А. Е , Колчин А. Е , Исаев А. Е). Внутри этого подхода существует множество направлений, отличающихся концентрацией внимания к тем или иным особенностям реальной среды и волнового поля; математическими моделями (детерминированными и стохастическими), используемыми для аппроксимации объектов исследования, схемами (аналитическими, численными) решения задач прослеживания целевых волн и оценки параметров принятых моделей. Необходимым условием для реализации данного подхода является четкое прослеживание волн, уверенное ¡к отождествление на разных базах наблюдений, отсутствие вьтадаюцих либо быстро затухающих волн.

Во второй группе способов в качестве исходных СтП используются значения Ьо, определенные по преломленным, рефрагированным или отраженным волнам для первой жесткой границы, которая принимается за лишш приведения (Карапкл ЕС., Еардус А.С.) Эти способы могут бьггь реализованы лишь в регионах, где на малых глубинах залегают резкие сейсмические границы. Они отличаются приёмами обработки исходных данных, степенью автоматизации и требованиями к априорной информации.

Процедуры коррекции расчетных СтП, выполняемые на втором этапе, основаны на том, что годографы наблюденных отражений, г'<-лученные по трассам, сформированным в определенной последовательности, после некоторых преобразований трансформируются в последовательность остаточных сдвигов, являющихся оценками корркетирую-щих поправок.

Существующее множество способов коррекции СтП различается по характеру используемой исходной информации (временные разрезы; сумгстрассы ОТЕ.ОТП,ОГТ; трассы сейсмограмм), по способу определения сдвигов (групповая корреляция, парная, корреляция каждой трассы ОГТ с эталонной и т. д.); по организации контроля за правильностью сдвигов (по уровню коэффициента корреляции и величине

и -

сдвига либо по способу отбраковки знзчений, превышающих доверительный интервал и т.д.); по способу интерпретации временных сдвигов.

В отечественной практике работ ЮГТ широкое распространение получили способы, основанные на;

- аппроксимации годографов ОВ теоретическими годографами

( Гурвич И. И. , ГлоговскиЯ С. U. ) либо полиномами некоторой степени ( ГлоговскиЯ С. U., И?йей Е И.} ;

- использовании функции взаимной корреляции (ФВК)' сейсмических трасс (Раппопорт 11.Е., Яновский А. К., Куликов В. Н., Хиле-ман и др. ) ;

- совместной интерпретации кинематических параметров ОВ при различной сортировке трзсс (Козырев ЕС., Нихальцев А. Е , Ка-рапьп Е. С. , Дитер и Неквин) либо совместной интерпретации разных типов волн ( Езрдус А. С. ).

Суацэствуюде программы автоматической коррекции статики рассчитаны на компенсации поканальных подвижек сигналов. Они разработаны, исходя на предположения, что эти подвижки имеют нормаль -ный закон распределения случайных величин с математическим ожиданием равным нулю. При остаточных протяженных временных аномалия:: применение этих программ приводит к центрировании корректирующих поправок и, следовательно, к смевднию оценок to.

На землях Восточной Сибири, закрытых для проведения производственных работ из-за низкой информативности сейсмических дзн-ных и отнесенных к ;II-категории сложности (КС), описанные способы и ме^дики оказались непригодными по следусаш причинам:

1) на сейсмограммах 1Ш в 'власти первых вступления регистрируется неоднозначно интерпретируемый цуг колебаний;

2) на исходных, а таклэ на суммзр. л записях прослеживаются отражения с Ссльшшл перерывами и практически на стсддес" злятся через разрывы.

Тагам образом, в общей проблеме повышения информативности сейсморазведки на землях Ш-КС разработка новых подходов к учету влияния ВЧР занимает центральное место. Для этого потребовалось обобщить имесщиеся представления о сейсмогеологических условиях и скоростной модели ВЧР на землях с широким развитием траппового магматизма, исследовать кинематические и динамические особенности отраженных воля на землях Ш-КС и с учетом выявленных особенностей разработать методику определения и коррекции временных сдвигов сигналов (строгая формулировка задач дана во введении).

ЕО ВТОРОЙ ГЛАВЕ дается информация, сбссновывасазя уникальную сложность сейсмогеологических условий Восточной Сибири, анализируются причины низкой эффективности сейсморазведки.

Ш сейсмогеолоппеским условиям проведения работ Восточная Сибирь представляет собой уникальный по сложности объект; что обусловлена внедрением в осадочный чехол жестких интрузивных образований разнообразных' ферм, глубин и направлений залегания.

Главной особенностью модели ВЧР, модность которой на землях Ш-КС составляет 800-1200 м, является ее блочное строение. При переходе из одного блока в другой происходит резкое изменение числа пропластксв, мопзюстёй слоев и физике-механических параметров трех типов пород: осадочных отложений, долеритов и туфов.

Модель такой среды по вертикали устроена по принципу "иат-ресга"(термин введен 0. К. Кондратьевым), когда в крупные блоки как бы влсдены' более мелкие, которые в свою очередь еще Солее раздроблена. В плане блоки имеют самую разнообразную ферму и ассоциируется с Сотой тарелкой. Линейные размеры Олеко в вблизи поверхности колеблется от ссгек метров до нескольких км. На контактах между иктрузивда-до: передаем и осадочными отложениями изменен;:? в пластовых скоростях мехг-т достигать 4-5 км/с, в плотности -0.4 г/ куб. см.

Присутствие е ЕЧР резких сейсмических границ, произвольно

ориентированных относительно линии наблюдения, приводит к дублированию всех типов волн, образующихся вблизи дневной поверхности (Р, 5, РЗ) по схеме образования кратных отраженно-преломленных волн, а также к расширении спектра их кажущихся скоростей. В итоге на сейсмограммах формируется сложное субрегулярнее поле помех с всплесками энергии около некоторых преобладающих значения Ук. Отраженные волны, испытывая на контактах между блоками повышенное рассеивание либо фокусировку, меняют свою интенсивность,вплоть до полного затухания. Частое локальное затухание волн придает им пульсирующий (мерцающий) характер. За счет резкой неоднородности ЕЧР аномальные временные сдвиги сигналов могут достигать двух и более видимых периодов волн, что в ряде случаев исключает возможность аппроксимации годогрзфов отраженных волн гиперболическими кривыми.

Сейсмическая запись, полученная на землях II1-КС, характеризуются крайне низкий отношением сигнал/помеха. Связано это вероятно с высокой акустической жесткостью всего разреза (бользоа волновое сопротивление) и сул^ственной потерей энергии в ЬЧР из-за большого числз волноводов.

Низкая эффективность сейсморазведки обусловлена отсутствием в стандартных пакетах таких программ, с псющьв которых можно бы лс Сы удовлетворительно решить следующие задачи:

а) повышение отношения сигнал/помеха при отсутствии информации о кинемзтике отраженных волн (ОЕ) и сложном интерференционном поле помех (для программ, ориентированных на подчеркивание сигналов либо подавление помех, требуется знание параметров либо целевых волн, либо мешающих);

б) расчет априорных статпч.склх поправок в условиях регистрации практически неинтерпретпруемых волновых полей в ебластн первых ьс-упленнй и на суммарных разрезах.

Креме того, в алгоритмах больщкнетва сбрабатыдаюслх ..регрзмм

заложено представление о непрерывности регистрации сигналов. На землях Ш-КС это условие не соблюдается. Частое локальнее затухание волн исключает, например, применение алгоритмов, в которых используются модельные трассы, получаемые из записи.

Возможности сейсморазведки ОРТ на землях Ш-КС целенапрв-ленно изучались силами ВСОМГЭ и лабораторией слоднопостроенных сред ВНИИГеофизики, а также СНШТи МС. Этими же проблемами занимались экспедиции ПРО "Енисейгеофизика", работавшие на землях П-КС, где зоны с мелкоблочным строением ВЧР составляют значительный процент. Большой вклад в исследования даннсго вопроса сделали Кондратьев О. К., Гинсдмаи А. Г., Ермолаева Г. и., Останина Е Е , Козырев В. С. , Черских Е К., Колчин А. Е , Смирнов Е П., Ум-перович Е Е , Исаев А. В., Лыков Е Я , Смирнов Е П., Лихтер А. А.

В результате проведенных работ Выл ссадзл граф обработки, применение которого позволило получать качественные материалы на площадях, где линейные размеры блоков ЕЧР преимущественно превышает Сазу наблюдений. При мелкоблочном строении ВЧР либо восбда не удается регуляризирсвать запись, либо на временных разрезах формируются пакеты субгоризонтальньн осей синфазности с резко менявшимися динамическими характеристикам!, что исключает какую-либо возможность их геологической интерпретации.

Тагам образом, для земель Ш-КС в рамках традиционных подходов к обработке сейсмических материалов не удалось найти устойчивого решения задачи поисковой сейсморазведки.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ описывается результаты исследований кинематических особенностей отраженных волн, выполненных на моделях и полевом материале.

На первом этапе исследований проводилась сценка ожидаемого предельного диапазона разброса иекзжанлй времен регистрации отраженных волн (/М), обусловленных ВЧР; характера перехода с одного среднесрочного значения лг. на другое в гоне контакта; а так-

же влияние на аномальные подвижки сигналов различных частей ВЧР. Для этих оценок использовались: 1) прямые измерения времен пробега волны в колонковых и глубоких скважинах; 2) результаты анализа волнового поля.

Анализ прямых измерений проводило« по набору скважин, расположенных в пределах земель П-КС и П1-КС, где общая протяженность неинформативных участков на отработанных профилях составляет 25-401 и 50-707., соответственно. В выбранном наборе имеются практически все варианты распределения интрузий в ВЧР - от почти полного замещения долеритами осадочных отложений до почти полного их отсутствия. Для изучения особенностей временных искажений по латерали были использованы материалы профиля 15 Тайшрсксй геофизической экспедиции (земли Ш-КС). Изучение характера подвижек ОВ в зоне контакта проводилось на двухслойной модели среды, в которой первый слой был представлен сначала двумя, а затем тремя блоками.

На основании результатов перечисленных исследований были выявлены следующие особенности формирования аномальных подвижек сигналов в условиях резко неоднородного строения ВЧР:

1) Аксиальные временные сдвиги в годографах ОВ, обусловленные неоднородностями ВЧР, представляют сумму статических и индивидуальных подвижек.

2) Статические сдвиги сигналов имеют три составляющие:" две ступенеобразные и одну высокочастотную. Одна из ступенеобразных составляющих отвечает относительным временным сдвигам сигналов в крупных блоках ВЧР, линейные размеры которых соизмеримы с базой наблюдений ; вторая - сдвигам в более мелких блоках. Величина ступеней по оси Т корреляционно не связана с размерами блоков по латерали. Переход с одной ступени на другую происходит в некоторой переходной зоне. Размеры этой зоны зависят от величины скачка времени на границе ступеикй.. Дисперсия величии поблочных сдвигов

* "

составляет 120 мс. Дисперсия величин высокочастотной составляющей полной кривой АЦх) составляет 15 мс.

3) Индивидуальные подвижки сигналов приурочены только к зонам вертикальных контактов в радиусе 300-600 и от них, поэтому в работе они названы приконтактньаш. Их величина изменяется в зависимости от расстояния ПВ-ПП, а также от глубины до отражающей границы. Таким образом, для каждой точки профиля, расположенной в области влияния контакта на время прихода волны, переход с одного значения поправки за блок на другое осуществляется по индивидуальным кривим. Причем семейство таких кривых для ПП Судет располагаться по одну сторону контакта, а для ПВ - по другую. Линейные размеры области существования приконтактных сдвигов можно рассчитать по приближенной формуле: X » Ьпш / 2 * (I / Н) , где 1тах - максимальное расстояние ПВ-ПП; Н - глубина до отражающей границы; I - протяженность контакта Для наиболее распространенных систем наблюдений и протяженности контактов 50 - 400м эта область не будет превышать 300-ь.л) м. Дисперсия величин приконтактных подвил:-к относительно полных статических поправок Составляет 15 мс. Существующие способы учета неоднородностей ВЧР приводят к уменьшению этой дисперсии, расширяя при этом области их существования.

4)Изменение относительной величины аномальных отклонений времен прихода волн корреляционно не связаны с изменениями в разрезе суммарной мослости интрузий.

6) Основной вклад в искажение годогорафов волн вносит верхняя 600-метровая тола*» ВЧР. Частичный ее учет не эффективен из-за несовпадения хзгактера относительных задержек сигналов в разных интервалах этой толад, т.е. часть искажений, обусловленных приповерхностным слоем, могут быть скомпенсированы при прохождении волн через неоднородности нижнего слоя или попенять свой знак спасительно аппроксимирующей кривой.

Описанные особенности искажений кинематики ОВ позволяет сделать вывод, что причиной расфагирсвки СВ на суммарных разрезах являются не индивидуальные подвижки сигналов, как предполагалось многими исследователями, а ошибки в р- счете исходных СтЛ. Креме того, в результате выполненных исследований южно назвать в дополнение к перечисленным в разделе 1 евд две причины неэффективности традиционных подходов к коррекции наблюденных времен:

- средиепериодные поправки, рассчитанные по модели ВЧР, не совпадают с фактическими искажениями годографов волн на величины, соизмеримые с периодом колебаний;

- выбор линии приведения на глубинах до 300-400 м от дневной поверхности практически не снижает диапазон разброса волн по оси Т; для более полного учета неоднородностей ВЧР не хватает априорной информации о скоростной модели среды, которая извлекается' главным образом из волн первых вступлений на сейсмограммах ОТВ.

ЧЕТВЕРТАЯ ГЛАВА посвящена обоснованию и описанию методики определения и учета временных сдвигов отраженных волн в условиях регга неоднородного строения ВЧР.

Результаты предыдущих исследований показали, что при резко неоднородном строении ВЧР наиболее надежным, а то и единственным источником информации об искажениях годографов, волн могут бьггь сами волны. Глчти полное отсутствие таковых на предварительных разрезах обусловило необходимость привлечения к расчету СтП исходных сейсмограмм ОТВ в качестве базового материала. В условиях прерывистости регистрации сигналов и индивидуальных подвижек по оси I реализация такого подхода возможна только при групповой корреляции волн. Вопрос о тем, насколько может быть согласована Зорма годографов при мощности неоднородного слоя в несколько сот мётроэ репался по теоретическим годографам, рассчитанным по комплексу программ £)5М (автор Орлов ЕЕ., НЕ НИШТ) для модели среды, максимально приближенной к реальной. Креме того на теоретических

и экспериментальных материалах проводилось изучение характера фрагментной прослеживаемости волн с целью оценки возможности ис-польвоваиия фрагментоь осей синфазкости для воссоздания формы их годографов на база наблюдения.

Исследования показали, что при всей сложности строения ВЧР годографы волн, отраженных с разных глубин, как и их нагоняющие, хорошо согласуются по форме, Их индивидуальные искажения колеблются в пределах 10 - 15 мс, что не Судет препятствовать определению исходных статических поправок.

В р. -улътате количественных оценок линейных размеров зон локальных перерывов в прослеживаемости волн было установлено, что протяженность этих зон в основном не превышает 200-300 м и что их положение нг. оси X смещается для разных удалений ПВ от контакта. Для корреляции волн перерывы такого порядка не существенны. При больших перерывах для восстановления фермы годографов на этом участке можно испольэопть записи, полученные после суммирования нескольких соседних сейсмограмм по 1Ш, предварительно введя в них кинематические поправки. Для обеспечения синфазного сложения сигналов НЕ отобранных сейсмограмм должны находиться в пределах участка профиля д однородным строением №. На таких суммарных зачисях за счет несовпадения зон потери корреляции по ПП и повысеш!Я уровня сигналов можно ожидать либо полного восстановления кинематики ОВ, либо существенного сокращения перерыва в корреляции фаз.

На основе групповой корреляции фрагментов ОВ разработан способ определения СтП, состсяадй из двух этапов. На первом этапе проводится построение кривой обдах относителы я подвижек сигналов по ПП - АЦх;:;п, на второй - преобразование этой кривой & кривую СтП - /\1(х) путем сглаживания, исключения тренда, разделения поправок ва ПП и ГШ в зонах контакта и-яду блокам;!

Несовпадение зон потери корреляции ОВ по ГШ ¡1 разных сей-

- 1Э -

смограммах выло использовано для раработки способа восстановления сигналов в этих зонах. В основе способа лежит замена исходных трасс в сейсмограммах ОТВ на нормированные суммарные трассы с хороним отношением сигнал/помеха. Такие .^ассы можно получить путем избирательного суммирования по ПП сейсмограмм, не имеющих относительных подвижек по ПВ либо имеющих, но точно установленных. Эффективность индивидуального подхода к отбору записей, используемых для повышения интенсивности ОВ, была проверена на одном из обработанных профилей.

Способ определения исходных СтП и способ восстановления сигналов в зонах их локального затухания позволяет дисперсию времен и амплитуд волн на землях с уникально сложными сейсмо-геологическими условиями приблизить к величинам, на которые ориентированы современные обрабатывающие пакеты.

Эти способы легли в основу методики определения и учета временных сдвигов ОВ, разработанной для регионов, где сложное строение ВЧР создает проблемы при построении ее скоростной модели. Методика представлена перечнем необходимых процедур с пояснениями по каждой из них и ориентирована на особенности земель Ш-КС как самых проблемных для сейсморазведки в Восточной Сибири.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ рассмотрены результаты практического применения методики на полевых материалах.

Методика учета аномальных временных сдвигов ОВ опробовалась на опытно-методическом профиле 03 (Еанаварский полигон), где геологическое строение среды известно по данным глубокого и колонкового бурения. Большое число скважгн, пробуренных с шагом 0,3-4 км, и специальные комплексные геофизические исследования ВЧР позволяют считать, что точность построения модели наиболее неоднородной части среды является предельно возможной. Однако в результате обработки данных с использованием статических поправок (СтП), рассчитанных по этой модели, в окне регистрации целевых геркзон-

тов были получены разрозненные, геологически неинтерпретпруемие оси синазности. Применение к этим материалам разработанной методики внесло существенные изменения в кривую СтП. Новая кривая /\t(x) участками отличается от ранее использованной на величину, соизмеримую с видимым периодом волны, однако хорошо согласуется с кривой изменения суммарной мощности траппов, построенной вдоль линии профиля по данным зондирования становления поля в ближней зоне.

Вновь определенные и введенные СтП впервые позволили проследить OB сразу по всему временному интерралу, включая интервал, приуроченный к отложениям ВЧР. Вследствие этого на разрезе четко проследились два структурных этажа, принципиально отличающихся по условиям залегания отражающих границ. Верхний - с осями синфаэно-сти сложной конфигурации и нижний - с субгоризонтальными отражениями.

На основании данных первого структурного этажа и привязки наиболее интенсивных осей си;.разности к скважинам можно утверждать, что сложные формы интрузий характерны для Есей 600-метровой толщи ВЧР, а не только для ее верхней части. Следовательно, фактическая модель ЬЧР, полученная нами, не соответствут тем представлениям, на которых базировался и базируется в настоясэе время выбор комплекса методов и приемов ее изучения.

Волновая картина, соответствующая второму структурному этажу, хорошо согласуются с данными бурения, дополняя их некоторыми деталями строения целевых горизонтов. Наиболее существенным является наруденность сплошности отражаюсь границ. Цатериалы, доказывающие блочное строение нижнего кембрия, получены впервые. Границы блоков достаточно уверенно опознаются ..о резким изменениям характера выделенной регулярной части волнового поля. Эти границы совпадают с границами крупных блоков ВЧР.

Таким образом, результаты исследований ча известном сбгекте

- гг -

позволяют сделать следуют? выводи:

1. Разработанная методика определен!!« и учета временных сдвигов сигналов Солее эффективна по сравнению с традиционными приемами расчета СтП.

2.На землях Ш-КС основная составляющая временных сдвигов сигналов является общей для всего временного интервала, то-есть статической. При правильном учете этой составляющей должно происходить, как и в других регионах, одновременное улучшение качества отражений по всему разрезу.

3. Епервые полученная объективная информация об условиях залегания интрузий в низах ВЧР принципиально отличается от сущвствую-П51Х представлений, на основе которых интрузивные включения изображался на моделях к«к меняюкаяся по датерали система протяженных прспластксв, согласно залегаюшдх с осадочными отложениями. Новые данные свидетельствуют о том,что эти включения имеет мелкоблочное строение, их контакты с вмегогащми породами меняют углы наклона при переходе с блока на блок, поверхность контактов может быть и не плоской. Отсюда следует,что применяемые на этих землях комплексы и методики для изучения ВЧР не пригодны. Здесь требуются пло-шадная сгемка и трехмерная миграция.

В результате обработки материалов производственных'наблюдений была получена дополнительная информация о деталях стрЗ&яия изучаемых объектов, а также внесены коррективы в динамический и кинематические характеристики ранее прослеженных отражений. Наиболее существенные из них состоят в следующем.

На профиле 188 ( междуречье Нижней и Подсменной Тунгусок ) доказано,что в окне регистрации отражения от опорного горизонта Б запись колебаний имеет сравнительно проступ фогму. Ранее нзблида-емзя здесь сложная интерференция двух волн обусловлена недояомпе-нсацней временных сдвигов. Показано, что в условиях сложного строения ВЧР эта недокомпенсация может быть соизмерима с периодом ко-

лебаний и больше, а связанные с ней искажения волнового поля - с реальными изменениями в строении изучаемого объекта На данном профиле разные варианты недокомпенсации СтП проивели к получению одинаково достоверных разрезов, на которых линии Ю по опорному горизонту фиксировали в одном случае антиклинальный перегиб, в другом - моноклиналь. В действительности оказалась флексура.

На профиле 220 ( междуречье Нижней и Подкаыенной Тунгусок ) впервые подучены данные о строении зоны фациальных изменений в ияжнем кембрии. В этой зона четка выделилась система нарушений: центральный разлом, известный ранее по данным бурения и е!^ по два разл::.1а по обе стороны от него.

На профиле 04 (Еузулукская впадина) ликвидировались разрывы в корреляции отражений от С1 и Д, как выяснилось, обусловленные ошибками в СтП. Намет, лсь два разлома в пачке отложений девона, являющиеся объектами поиска. В целом, улучшилась рззресеннссть записи и коррелируемость отражений. Вследствие точного учета временных сдвигов сигналов появилг :ь возможность перевода обработки материалов в область более высоких частот,что позволило еще более повысить разреженность записи и полностью ее счистить от частично кратных волн. В результате этого на окончательном разрезе четко проявилось блочное строение девона при уменьшении размеров блоков с глубиной, что лучше согласуется с данными буренияи.

В 'ЗАКЛЮЧЕНИИ дана оценка эффективности разработанной методики, а такде перспективы ее дальнейшего использования.

Предложенная в работе методика определения корректирующих поправок впервые позволила получить геологически интерпретируемые разрезы в условиях прерывистой регистрации сигналов и их резких смецаний по оси времен. Применение этой . тсдики нивелирует аномальные искал?нил в динамике и кинематике СЕ, обусловленные шсаичешюм в осадочный чехол интрузивных и зффугивных пород и выходящие за рамки тех представлений о сигнале, которые были зало-

- 23 -

жены в основу созданных обрабатывающих пакетов.

Выполненные теоретические и экспериментальные исследования приводят к следующим выводам.

Ка основной части земель Ill-КС можно тлучать информативные временные разрезы при использовании в сзработке разработанной методики расчета опорных статических поправок и способа восстановления сигналов в зонах их резкого затухания. Это значительно сокращает рззеры плоишей Восточной Сибири, закрытых в настояние время для производственных работ из-за неудовлетворительного качества сейсмических данных.

Предложенные способы и приемы обработки материалов существенно повышает эффективность сейсморазведки на землях II-KC, где общая протяженность участков временных рагреэов с нулевой информативностью может достигать 30-40Х от обшего объема отработанных пог. км. При этом понятно, что методологии обработки данных на таких площадях должна бьггь иной. Чередование на временных разрезах после применения стандартного графа обработки волновых полей с четким прослеживанием отраженных волн (I- КС) и хаотической записью (Ш-КС) обосновывает необходимость ввода дополнительного этапа обработки. Между двумя основными - предварительным и окончательным - необходимо предусмотреть специальный этап, ориентированный на обработку материалов только в зонах с мелкоблочным строением ЕЧР, На этом этале с помощью предложенных разработок должны быть устранены аномально больше кинематические и динамические икажений сигналов, обусловливающие неэффективность стандартных пакетов и широко распространенных приемов обработки. Имеются в виду кинематические подвижки огратенных волн, преваиах>-цие видимый период колебаний, и эпизодическое резкое затухание волн на базе наблюдений. Вследствие этого будет достигнуто выравнивание материалов по качеству, что позволит проводить дальнейшую его обработку в едином цикле и Се? реР'ага перепадов в зф-

- 24 -

фиктивности применяемых процедур.

Результаты диссертационной работы изложены в сладуодих дубликатах:

1. Кондратьев 0. К , Захарова Г. А. Штодика полевых работ, модель среды и особенности волновых полей а сложных районах Восточной Сибири. // В сб.: Проблемы сейсморазведки Восточной Сибири. Ц., изд. ВНИИГеофизша, 1989, с. 32-65.

2. Кондратьев 0. К., Захарова Г. А. Предварительные результаты обработки данных Ht-Fi ОГТ на Онекском полигоне. //Итоги и направления поисковых работ на нефть и газ е Красноярском крае. VII региональная научно-практическая конференция, г. Красноярск, 1985.

3. Кондратьев О. К., Захарова Г. А. Гипотеза о причинах фрагментарного прослеживания отражений в Тунгусской синекллзе. // Там же.,

'4. Кондратьев 0. К., Захарова Г. А. Оптимальный комплекс методов изучения ВЧР на разных стадиях сейсморазведки в Восточной Сибири. //Сб. научных трудов ВНИ^еофизики. Компдексирование геофизических методов при псисках и разведке месторождений углеводородов. 1988, с 110-121. '

б. Захарова Г, А. Определоние статических поправок по фрагментам отражений на опорных сейсмограммах. // В сб.; Проблемы сейсиораэвадки Восточной Сибири. U., изд. ВНИИГеофизика, 1983, с 123-139.

6. Захарова Г. А. Проблемы статики и ее решение в условиях резко неоднородного строения ЕЧР. // Прикладная геофизика N 131, м, "Шдра", 1994, с 169-174.