Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Построение емкостных моделей геосреды по комплексу данных сейсморазведки и ГИС и их геологическая интерпретация

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

Автореферат диссертации по теме "Построение емкостных моделей геосреды по комплексу данных сейсморазведки и ГИС и их геологическая интерпретация"

КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ГЕОЛОГИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЮ НЕДР

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГЕОСИСТЕМ

РГ£ од

На правах рукописи

КРЫЛОВ ДМИТРИЙ НИКОЛАЕВИЧ

УДК 550.834.017

ПОСТРОЕНИЕ ЕМКОСТНЫХ МОДЕЛЕЙ ГЕОСРЕДЫ ПО КОМПЛЕКСУ ДАННЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ И ГИС И ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

Специальность: 04.00.12 - геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва, 1994

Работа выполнена в Центральной геофизической экспедиции Минтопэнерго РФ

Официальные оппоненты:

Дохтор технических наук, профессор ГЛ.Б. Рапопорт Доктор геолого-минералогических наук

А.Е. Шлезингер Доктор физико-математических наук,

профессор И.Со Файзуллин

Ведущее предприятие: Всероссийский научно-исследовательский геологический нефтяной институт (ВНИГНИ, г.Москва)

Защита состоится 27 октября 1994 г. в 14 ч. на заседании диссертационного Совета при Всероссийском научно-исследовательском институте Геосистем (ЕНИИГсосистсгл) по адресу:

113105 г.Москва, Варшавское шоссе,8

С диссертацией автора мох:но ознакомиться с библиотеке Института Автореферат разослан "_"_1334 г.

соЕсретарь д&зссертациошюго Совета, доктор геолого-г»«злоуаяог^«:опс:с::: иоук, профессор: B.C. Лебедев

I

ISBN 5-85781-119-0

© Д.Н. Крылов, 1994 г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Объективное усложнение геологических условий поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений при большой объеме не-выявленных ресурсов требует повышения эффективности геологоразведочных работ на нефть и газ, важной составной частью которых является углубленная интерпретация данных сейсморазведки. Сейсморазведка MOB не только является основным геофизическим методом подготовки объектов под поисковое бурение, но и важным средством оптимизации разведки и разработки уже открытых месторождений. Создание и внедрение новых способов детального изучения геологической среды, ее физических свойств и литологических характеристик, использующих всю информацию о сейсмическом волновом поле, является одним из путей существенного повышения геологической эффективности сейсморазведки. Развитие методов ГИС (в особенности акустических) к теории геологического анализа данных разведочной геофизики (структур-но-формационный подход,сейсмостратиграфия и се-диментогенетический анализ) позволяет значительно расширить возможности интерпретации особенностей динамики сейсмической записи. Только на пути комплексной интерпретации всей совокупности геолого-геофизической информации возможны успешное изучение геологических сред, обнаружение разнообразных ловушек неантиклинального типа, ококтуривание залежей и оценка емкостных характеристик пород. При этом резко возрастае.т роль математического моделирования как средства количественного сопоставления данных различных методов разведочной геофизики с учетом их физических основ..

В последнее время проведение интерпретации геофизических полей путем их формального пересчета в эффективные геофизические параметры разреза дополняется решением тонких геологических

1-1 Ii

задач на основе комплексного анализа всей гео-лого-геофизичаской информации. Данные ряда геофизических методов уже используются не столько для контроля результатов интерпретации, сколько для уточнения и продолжения в пространстве построений, проведенных по данным наиболее геологически информативного метода.

Комплексная геологическая- интерпретация в той или иной мере носит вероятностный, неоднозначный характер. В связи с этим необходимо изучить возможности и особенности уже использующихся на практике способов оптимизации параметров моделей геологической среды, усовершенствовать методику их применения и оценить достоверность получаемых результатов. Особенно важно разработать новые способы и методики решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред в условиях различной параметрической обеспеченности.

Получение всей возможной информации об исследуемом объекте и формирование геологической концепции его строения - важнейший и обязательный этап, предваряющий использование способов оптимизации параметров модели разреза. В связи с этим встает задача более широкого привлечения средств ВТ при проведении геологического анализэ сейсмических отражений и осуществлении палеопостроений. Поскольку основу информационной базы детальной геологической интерпретации данных сейсморазведки составляют материалы метода акустического каротажа ( АК ) скважин, возникают задачи обработки ,и интерпретации записей цифровой акустики, а так же формирования и коррекции детальных скоростных моделей среды по комплексу данных ГИС, скважинной и наземной сейсморазведки.

Основной целью проведенных исследований являлась разработка и обоснование способа построения детальной емкостной модели разреза и сопутствующих ему методик .

В соответствии с поставленной целью потребовалось решить следующие задачй :

-Исследовать специфику отображения ряда седиментационных систем в параметрах сейсмической записи с целью выявления диагностических признаков и проведения на их основе геологической интерпретации.

-Разработать методику палеореконструкций геологических моделей и сейсмических разрезов с учетом уплотнения пород с глубиной.

-Разработать и опробовать методику обработки на ЭВМ волновых картин цифрового акустического каротажа.

-Создать алгоритмы и программы формирования одномерных детальных литолого-акустических моделей по комплексу данных ГИС, скважинной и наземной сейсморазведки.

-Теоретически обосновать и разработать новые способы и программы решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред в условиях различной параметрической обеспеченности.

-Предложить и обосновать способ детального изучения емкостных свойств пород разреза ' путем комплексной оптимизационной интерпретации данных сейсморазведки, промысловой геофизики и геологического анализа (псевдолитологический каротаж) .

-Опробовать названные разработки при реше-• нии конкретных задач нефтяной геологии.

Научная новизна. Разработана и теоретически обоснована методика детальной оценки емкост-

ных свойств и нефтегазоносности пород на базе комплексной интерпретации данных сейсморазведки и ГИС с использованием априорных седиментацион-ных моделей.

При этом:

Предложены и обоснованы новые способы решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред на основе модификации метода случайного поиска и использования регуляризующих алгоритмов.

Оценены основные факторы, оказывающие влияние на достоверность получаемых результатов: начальное приближение исходных параметров модели, граничные условия подбора, разрешенность сейсмических отражений и детальность уточняемых моделей, степень подавления помех на сейсмических трассах. По результатам численного моделирования изучены особенности используемых алгоритмов.

- Исследованы количественные характеристики сейскозаписи, соответствующие шельфовым, склоновым и дельтовым комплексам, выделенным на большом числе сейсмических профилей, полученных в различных районах страны. Выявлены связи ряда характеристик с генетической природой геологических образований.

- Предложены и обоснованы алгоритмы пересчета моделей геологических, разрезов на различные глубины залегания с учетом эффекта палеоуплот-нения пород с глубиной.

- Установлены особенности отображения различных геологических объектов, в том числе нефте-насыщенных и газонасыщенных коллекторов, в параметрах волновых полей цифровой широкополосной акустики, сейсмической записи и на кривых псев-долитологического каротажа.

Практическая ценность работы заключается в построении замкнутой системы геологической интерпретации комплекса данных сейсморазведки, промысловой геофизики и историко-геологических

моделей с целью оценки емкостных свойств пород и перспектив их нефтегазоносности. Предлагаемая схема комплексного использования геолого-геофизической информации включает в себя построение и коррекцию детальных одномерных литолого-акус-тических моделей среды по данным ГИС, в том числе цифрового АК, с привлечением материалов скважинной и наземной сейсморазведки, седимен-тогенетический анализ сейсмических отражений с. использованием ЭВМ, количественную оценку емкостных свойств пород по сейсмическим данным (псевдолитологический каротаж), проведение па-леореконструкций геологических моделей, сейсмических разрезов и разрезов псевдолитологическо-го каротажа. Разработанные методики могут использоваться самостоятельно при решении различных задач геологической интерпретации данных разведочной геофизики.

Составлен граф обработки данных цифровой широкополосной акустики на базе программно-технических средств систем СЦС-3, СЦС-3 ПГР. Проведено опробование стандартных процедур цифровой обработки сигналов в условиях типичных помех, наблюдаемых на волновых картинах АК в обсаженных. скважинах. Разработан и опробован алгоритм вычитания специфических волн-помех,, связанных с обсадной колонной

Эффективность разработок подтверждена при решении практических задач нефтяной геологии на' месторождениях Западной Сибири, Восточного Предкавказья, Волго-Урала, Ставрополья, Украины и Туркмении. Накоплен опыт применения способа ПЛК в различных сейсмогеологических условиях (терригенные и карбонатные отложения, наличие тектонических нарушений и присутствие в разрезе пород с аномальными петрофизическими свойствами) при различной обеспеченности информацией ГИС. О - 11.1 >,-

Реализация работы. Большинство авторских разработок было передано в отраслевой фонд алгоритмов и программ ( О Ф А П ). В составе программно-методического комплекса ГЕОСЕЙСМ программы коррекции параметров одномерных лито-лого-акустических моделей и решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред ( БШТИА, РАгКСШ, БРИЭ, КБМЭ ) переданы более чем в 30 производственных организаций нашей страны, а так же Германию, Болгарию и Чехословакию. Программно-методический комплекс обработки данных цифровой акустики внедрен в б научно-исследовательских и производственных организациях и передан в Чехословакию. Подготовлены методические руководства по обработке волновых картин цифрового акустического каротажа и оценке фильтрационно-емкостных свойств разреза способом псевдолитологического каротажа.

Апробация работы. Результаты выполненных исследований докладывались на Всесоюзных геофизических конференциях, совещаниях и семинарах : "Сейсмические методы поисков и разведки полезных ископаемых" в г.Киеве (1985г1988г.),"Геоакустические методы поисков и разведки полезных ископаемых" (Москва, 1985 г.)/ "Проблемы комплексного освоения нефтяных и газовых месторождений" (Ставрополь,1984г.), "Геологические, геофизические и аэрокосмические методы поисков залежей углеводородов" в г.Москве (1986 г., 1988г.)', "Современные методы геологической интерпретации геофизических данных при решении задач поисков и разведки залежей нефти и газа" (Краснодар,1989г.), "Комплексирование геолого-геофизических методов исследования при локальном. прогнозе и' разведке залежей нефти и газа Западной Сибири" (Тюмень,1993г.). А" также на

IV научном семинаре стран-членов СЭВ по нефтяной геофизике в г.Москве (1991г.), семинарах и конференциях ЦГЭ ( 1982, 1983, 1984, 1987 гг.) и ВНИИГеофизики (1982, 1986гг.), международной конференции "Сейсмические методы разведки месторождений нефти и газа на шельфе" (Москва-Звенигород, 1992г.) и Международных Геофизических Конференциях ЗЕв ( Москва, 1992,1993 ГГ.) и ЕАЕС (Ставангер,1993г.и Вена, 1994г.),конференции фирмы Stratamodel• (Лондон, 1993г.) и совместном семинаре ЦГЭ-БНЕЫ, (1992г.). В 1987-1988 ГГ. разработки автора были представлены на ВДНХ СССР. На конкурсах работ, организованных Московским правлением НТО НГП им. И.М.Губкина, работы автора "Методика обработки волновых картин цифрового акустического каротажа" и "Методика пересчета геологических моделей разрезов осадочных пород на различные глубины залегания" отмечены первой и второй премиями.

Публикации и личный вклад автора. По теме диссертации опубликовано 35 работ, в том числе монография "Оптимизационные способы интерпретации комплексной геофизической информации", 4 брошюры и 30 статей.

Работа выполнена в Центральной геофизической экспедиции в 1981 - 1993 гг. Основные выводы и научные результаты получены лично автором при проведении комплексной геологической интерпретации в различных районах СНГ и анализа имеющихся материалов, тестовых исследований алгоритмов и программ. Существенное значение при выборе направления работ сыграло обсуждение во-росов тематики с Г*.Н.Гогоненховым,А.Г .Авербухом, Л.А.Рябинкиным, С.Н.Птецовым, К.К. Шилиным. Автор также признателен И.К.Кондратьеву, А.К.Уру-пову, И.А. Клигеру и др. за ценные замечания к

советы при обсуждении результатов исследований Пользуясь случаем, автор благодарит всех сотрудников- ЦГЭ, ВНИИГеофизики, ГАНГ, ИГиРГИ и ВНИГНИ, которые способствовали выполнению настоящей работы, принимая на различных этапах участие в исследованиях и обсуждениях результатов. Автор выражает благодарность Г.В.Бусыгину за постоянную помощь и консультации по вопросам геологической интерпретации промыслово-геофизй-ческих данных.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 210 страниц машинописного текста рисунков и 14 таблиц, список литературы включает 258 наименований, список приложений - 7 отзывов на результаты практического применения способа псевдолитологического каротажа в различных геолого-геофизических организациях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен системный обзор способов и методик геологической интерпретации данных сейсморазведки в комплексе с геологической информацией и материалами промыслово-геофизических исследований в скважинах. Обоснованы основные направления проведенных исследований и указано их место в сложившейся системе подходов и направлений интерпретации.

В настоящее время определились два принципиально отличных направления комплексной интерпретации сейсмических данных. Одно направление основано на развитии классических идей геофизической интерпретации и сводится к решению прямых и обратных задач сейсморазведки с целью построения некоторых геофизических моделей реальных сред. Другое использует методы традиционного геологического анализа применительно к

сейсмическим разрезам ( структурно-формационная сейсморазведка, сейсмостратиграфия, седименто-генетический анализ ) и ставит своей целью формирование на основе изучения истории геологического развития территорий и районов седимен-тационной модели разреза на качественном уровне (А.Г.Авербух,Л.Ю.Бродов,Г.H.Гогоненков,И.А.Кли-гер, Н.Я.Кунин, А.К.Мальцева, Ю.А.Михайлов, И.А. Мушин, А.Е. Шлезингер, Ф.И. Хатьянбв, A.R.Gregory, R.M.Mitchum, P.R.Vail и др.). Однако, помимо того, что такая качественная геологическая интерпретация немыслима без проведения современной обработки сейсмических данных, возникает необходимость привлечения специальных процедур обработки : палеореконструкция сейсмических разрезов, перевод разрезов из временного масштаба в глубинный, распознавание образов и оценка в его рамках спектральных свойств и количественных характеристик сейсмозаписи. С другой стороны опыт комплексирования сейсмической информации с данными других методов разведочной геофизики и прежде всего ГИС при решении конкретных геологических задач послужил основой для "геологизации" процесса геофизической интерпретации и разработки концепций прогнозирования геологического разреза, прямых поисков углеводородов, а в самое последнее время и оценки емкостных свойств среды ( А.Г.Авербух, И.Я.Балах, Г.Н.Гогоненков, Е.В.Карус, Е.А.Козлов,

И.К.Кондратьев, О.К.Кондратьев, О.Л.Кузнецов, И.Г.Медовский, Г.И.Петкевич, С.Н.Птецов,

M.Б.Рапопсрт, Л.Л.Трусов, А.К.Урупов, G.P.Ange-leri,M. de Buyl, R.Carpi, B.E.Cornish, M.P.Curtis, F.Fournier, G.H.Gardner, L.W.Gardner, A.R.Gregory, D.H.Han, G.A.King, CJ.P.Lindsey, R.О.Lindseth,R.D.Martinez,A.Nur,V.Richard , M. R.Wyl lie и др.).

Таким образом, одной из важных задач явля-s - Hin

ется создание в рамках оценки нефтегазоперспек-гивности-территорий способов и методик совместного использования разнообразной геолого-геофизической информации/ геофизических и геологических концепций интерпретации.

С целью получения информации об акустических характеристиках пород разреза, на основании которых возможны выделение в осадочной толще литостратиграфических комплексов, оценка пористости, областей аномально высоких пластовых давлений и прямое определение нефтегазонасыщен-ности, сейсмические трассы подвергают различным преобразованиям, начиная с восстановления истинных амплитуд отражений, изучения характеристик сейсмозаписи, и кончая определением акустической модели среды. В настоящее время существуют два основных подхода к определению по сейсмическим трассам детальных геоакустических моделей. Первый и наиболее простой, основан на обращении сейсмической трассы в кривую акустической жесткости ( Г.Н.Гогоненков, R.О.Lindseth, M.Lavergne и др.) либо выделении эффективных коэффициентов отражения (В.Н.Троян, И.К.Кондратьев, и др.). Детальность получаемых таким образом моделей определяется разрешен-носгью сейсмических отражений и составляет первые десятки метров, что в ряде случаев является недостаточным.

Второй подход основан на оптимизации параметров модели среды путем итерационного приближения синтетических трасс, рассчитываемых по модели, к реальным, принятым за эталон. За последнее десятилетие он успешно развивался и получил большое распространение как у нас в стране, так и за рубежом ( В.А.Гельфанд, Б.В.Глас-ко, И.К.Кондратьев, В.В.Корягин, Н.Н.Минченков, Г.Е.Руденко, Н.А.Трапезникова, Ю.П.Сахаров, Л.Вгас, D.A.Cook, D.B.Hays, K.Larner, L.R.Li-

nés, V.Richard,S.Treitel и др.). Главные его преимущества заключаются в возможности получать при наличии определенного объема априорной/ геолого-геофизической информации геоакустические модели среды, детальность которых сопоставима с разрешающей способностью методов ГИС, и привлекать разнообразные промыслово-геофизические и геологические данные, концепции строения среды, формализованные в виде исходных моделей и граничных условий их оптимизации. В данном случае комплексирование разнообразной геолого-геофизической информации носит взаимозависимый характер. Каждый блок информации, участвующий в процессе интерпретации, взаимодействует со всел объемом информации и оказывает влияние на получаемый результат. Поэтому умение использовать дополнительную информацию и способы повышения надежности исходной информации являются важнейшими составными частями методики определения детальных акустических характеристик среды по сейсмическим данным.

Как показывает практика, при детальных исследованиях на нефть и газ в районах со сложным строением осадочной толщи ( тонкослоис-тость, литологические замещения, палеоврезы, выклинивания и т.п.) необходимо комплексирование данных сейсморазведки и ГИС ( в первую очередь акустического каротажа) с привлечением результатов математического моделирования. В целях дальнейшей детализации исследований нужна разработка новых высокоэффективных методик и алгоритмов решения обратной динамической задачи сейсморазведки. На их основе возможен более глубокий анализ взаимосвязей сейсмических, про-мыслово-геофизических и петрофизических параметров, структурных особенностей и литологичес-Кого состава пород.

Во второй главе рассмотрены вопросы параметрического обеспечения способов определения акустических свойств среды по данным сейсморазведки .

Основу информационной базы способов решения обратной динамической задачи сейсморазведки составляют материалы.акустических исследований в скважинах и прежде всего метода акустического каротажа ( АК ). Однако результаты АК в силу известных особенностей самого метода подвергаются существенному влиянию со стороны различных геолого-технических факторов, что в ряде случаев резко снижает качество исходных материалов. В первой части главы второй описана предложенная автором методика обработки и интерпретаций материалов цифровой акустики.

С внедрением цифровой регистрации волновых картин АК появились возможности подавления осложняющих запись помех, выделения полезного сигнала и точной оценки его характеристик. Применительно к специфическим скважинным условиям появились принципиально новые перспективы адаптации и использования пррграммно-алгоритмичес-ких разработок известных в сейсморазведке. Предлагаемый граф обработки волновых картин (ВК ) цифровой акустики включает в себя следующие процедуры : перевод цифровых записей в формат СЦС-З, формирование паспорта СЦС-З, усиление и . визуализацию, частотную и когерентную фильтрацию, вычитание регулярных Помех, расчет мгновенных динамических и кинематических параметров, . фазовое прослеживание волр и расчет акустических параметров по ег.о результатам, формирование геоакустических моделей¿с использованием всего комплекса информации ГЙС. Автором одним из первых в стране было проведено опробование процедур частотной и когерентной фильтрации в условиях основных типов помех,

наблюдаемых на ВК в обсаженных скважинах. Доказана высокая эффективность применения частотной фильтрации с целью выделения записи продольных волн на фоне интенсивных помех и когерентной фильтрации при подавлении случайных некоррелируемых шумов. Показано, что совместное проведение этих процедур обработки улучшает динамическую выразительность и разрешенность записи, а так же фазовую прослеживаеность сигналов. При этом практически не искажается оценка скоростных свойств среды.

Увеличение длины зондов и расши-

рение частотного спектра возбуждаемых колебаний позволяют получать информацию об акустических свойствах пород в об женных скважинах. Однако в этом случае волновые картины могут осложняться наложением высокочастотной помехи, распространяющейся по стальным трубам и затрубному пространству вследствие плохого качества цементации. Регулярная составляющая таких помех доминирует над случайной компонентой, в связи с чем возникает необходимость разделения полезного сигнала и волн-помех и вычитания регулярной составляющей помехи. С учетом специфики регистрируемых помех автором предложен оригинальный алгоритм вычитания на основе расчета коэффициентов знаковой и обычной корреляции участков трасс ВК с формируемой на заданном участке ВК суммотрассой.

С целью независимой оценки динамических и кинематических параметров волнового поля, зарегистрированного в скважине, предлагается использовать Гильберт-преобразование трасс ВК (расчет мгновенных амплитуд, фаз и частот). Трассы ВК преобразуются в трассы мгновенных параметров во временной области, что значительно сокращает процесс вычислений ( С.Н.Птецов ). По разрезам мгновенных фаз оценивается когерент-

4 - -/ и.}'

ность волн независимо от их интенсивности. Мгновенные амплитуды и частоты дают информацию об относительном затухании волн различных типов. Представление мгновенных параметров в цвете расширяет динамический диапазон изображения, наглядно показывает зоны с аномальными петроа-кустическими свойствами пород.

Основной процедурой, обеспечивающей определение акустических параметров разреза скважины, является фазовое прослеживание зарегистрированных сигналов. Технологически оптимально на современном этапе полуавтоматическое (геофизик редактирует работу ЭВМ) и интерактивное (геофизик руководит работой ЭВМ) прослеживание'фаз зарегистрированных волн. Ни один из известных алгоритмов не способен без помощи геофизика надежно выделить волну и проследить ее фазу. В данной главе дается обоснование выбора конкретных алгоритмов и программ фазового прослеживания и методика их использования. Показано, что наиболее универсальным и устойчивым способом фазового прослеживания является корреляция экстремумов фаз от «одной трассы ВК к другой в некотором временном окне при заданных контрольных точках, через которые должна пройти ось синфаз-ности. Для преобразования результатов фазового прослеживания в акустические параметры и последующей их записи в базу данных АСОИГИС создана специальная программа.

Предлагаемая методика цифровой обработки волновых картин представляет собой поэтап-но-итэрационный процесс, который предполагает повторение и чередование процедур с различным выбором параметров обработки. В этих условиях резко повышается роль визуального контроля промежуточных результатов обработки. Методика не ориентирована на решение специальных задач промысловой . геофизики. Ее разработка велась в рамках договора о сотрудничестве между ЦГЭ и ВНИИЯГГом (1984-1986 гг.).На многочисленных примерах пока-

- 15 -

зана эффективность обработки цифровых записей АК на основе адаптации программно-технических средств наземной сейсморазведки(СЦС-3,СЦС-3 ПГР)

Формирование геоакустических моделей среды начинается с сопоставления и увязки по глубине кривых методов ГИС и акустических параметров. После выделения пластов и определения их литологии вычисляются акустические параметры в пластах. В целях надежной увязки получаемых • тонкослоистых моделей по площади геологическая интерпретация материалов ГИС производится геофизиком-интерпретатором. Созданные на основе данных цифровой акустики одномерные геоакустические модели размещаются на магнитном носителе в форматах ГЕОСЕЙСМ.

Успешность прогноза детальных акустических свойств среды по данным сейсморазведки во многом определяется умением использовать весь комплекс промыслово-геофизической информации в том числе и с целью оценки скоростных характеристик при отсутствии материалов АК. Приведен краткий обзор способов и методик расчета детальных скоростных моделей среды по данным одного или нескольких методов ГИС. Показана принципиальная возможность оценки достоверности и пределов допустимого изменения скоростных и плотностных параметров в пластах тонкослоистых моделей по комплексу данных ГИС. Рассмотрена задача оптимизации параметров корреляционной зависимости скорости от значений промыслово-ге-офизических параметров с привлечением сейсмических материалов. Использованный в задаче алгоритм поиска глобального минимума целевого функционала, на основе комбинации метода кусочно-линейной аппроксимации и метода Фибоначчи был. предложен К.К.Шилиным.

Применение детальных акустических моделей, построенных и спрогнозированных по комплексу

данных ГИС,. при решении задач интерпретации данных сейсморазведки может быть осложнено наличием разного рода систематических погрешностей в значениях скоростей. Автором исследованы известные подходы к проблеме коррекции одномерных литолого-акустических моделей за систематические погрешности и предложен способ коррекции скоростей путем выравнивания положения фаз ре-перных отражений на реальных- и синтетических трассах. В процессе коррекции возможен учет литологии, флюидонасыщения, фациальной принадлежности . пород, значений и надежности исходных акустических характеристик модели. Подобная информация в виде специальных кодов содержится в параметрах моделей ГЕОСЕЙСМ, что обеспечивает избирательность коррекции в зависимости от многих геолого-геофизических факторов. Поправочный коэффициент, на который умножаются скорости, определяется согласно выражению :

К = ( с!Тр - Ь )/( (1Тс- .) ,

где с!Тр -. расстояние между одноименными фазами на реальной и йТс- синтетической трассах, 1;-время двойного пробега акустической волны в тех пластах интервала коррекции, где коррекция скоростей по тем или иным причинам признана нецелесообразной. Учитывая большую разрешенность отражений на трассах ВСП по сравнению с трассами отраженных волн ОГТ, для проведения подобной коррекции предпочтительнее использовать данные ВСП.

Способ реализован в программно-методическом комплексе ГЕОСЕЙСМ. •

Разработанный комплекс методических приемов позволяет более уверенно проводить детальную интерпретацию данных сейсморазведки в местах расположения скважин и дать геологическое

объяснение появлению сейсмических аномалий. Вопросы детальной интерпретации материалов сейсморазведки в межскважинном пространстве рассмотрены в следующих главах работы.

В треш,ей главе подробно описаны оптимизационные способы решения обратной динамической задачи сейсморазведки и методика их применения, рассмотрены теоретические основы численных методов оптимизации, приведены результаты тестовых исследований эффективности подбора параметров модели среды методом случайного поиска и обоснованы новые методико-алгоритмические разработки автора.

Б общем случае задача определения параметров тонкослоистой модели разреза по сейсмическим данным является неоднозначной, поскольку имеется множество существенно отличающихся друг от друга вариантов строения модели, которые удовлетворяют условию близкого подобия реальных и синтетических трасс. Неустойчивость решения обусловлена влиянием на конечный результат ме-тодико-алгоритмических особенностей конкретного способа решения обратной динамической задачи сейсморазведки и информативности исходных материалов. Для всех известных способов в той или иной степени характерны : итерационный процесс подбора параметров модели, влияние на результат подбора начального приближения параметров, граничных условий оптимизации, уровня помех на реальных записях, частотного диапазона трасс и детальности модели. При всем многообразии используемых методов численной оптимизации большинство способов методически ориентировано только на один из перечисленных выше факторов, а не их сочетания. В способе С-ЬСЮ, например, временные мощности пластов модели одинаковы и равны четверти длины волны основной частоты 6'- ПК

сейсмического сигнала, а исходные акустические параметры задаются исходя из самых общих представлений -о строении среды. Разработанный* в ЦГЭ (В.А.Гельфанд) и широко используемый способ ПМС ( поиск модели среды ) изначально был ориентирован на работу с информационно насыщенными (достаточное приближение исходных параметров к истинным, жесткие граничные условия, фиксированные мощности пластов ) тонкослоистыми моделями. До недавнего времени отсутствовали критерии, показывающие в каких случаях и в какой степени можно связывать улучшение подобия реальной и синтетической трасс с уточнением параметров модели. Автор поставил перед собой задачу на примере способа ПМС выявить такие сочетания основных факторов, влияющих на результат подбора, которые обеспечивали бы достоверность получаемых результатов.

Описанию тестовых исследований способа ПМС предшествует анализ проблем, возникающих в процессе решения обратных динамических задач сейсморазведки для тонкослоистых сред на практике. Предложены усовершенствованный способ оценки подобия сейсмических трасс удобный для сопоставления записей с резкр меняющимися амплитудными характеристиками, модифицированная методика построения эффективных моделей ( ЭМ ) различной детальности с учетом данных ГИС и сейсмических материалов. Отмечено, что в некоторых случаях целесообразно специально определить параметр модели ( скорость, плотность, акустическая жесткость или мощность ), погрешностями которого объясняются различия синтетических й реальных трасс. Автор обращает в этой связи внимание на отсутствие коррелируемости значений скорости и плотности в отложениях нижнего мела - верхней юры Западной Сибири и недостаточную изученность- плотностных особенностей разреза.

По реальным тонкослоистым моделям среды оценивались сейсмические эффекты при нефтегазо-насыщении и глинизации коллекторов группы АС-БС для Быстринской площади Западной Сибири. Незначительность выявленных эффектов может осложнить проведение ручной интерпретации даже з условиях интерактивного взаимодействия интерпретатор-ЭВМ. Детальные акустические характеристики разреза, включая пачки продуктивных пластов АС7-9, БС2-3, БС18-20, были получены по данным широкополосного цифрового АК высокого качества.

Автором совместно с И.К.Кондратьевым и другими сотрудниками ВНИИГеофизики было проведено исследование информативности эффективных моделей, используемых при решении обратных задач. Предложена методика выбора оптимальной детальности моделей в условиях помех на эталонных трассах.

На примере материалов по месторождению Ма-тин продемонстрирована методика оптимизационного сейсмомоделирования при отсутствии информации АК. В рамках методики был задействован ряд разработок автора, под руководством которого участие в исследованиях принимали К.К.Шилин и C.B.Гулый.

Исследования способа ПМС проводились методом численного моделирования. Успешность подбора параметров оценивалась показателями среднек-вадратической ошибки и относительного уточнения параметров модели. Первый показатель характеризует достоверность параметров модели, второй -эффективность проведенного уточнения. Результаты тестов подвергались статистической обработке . Были сделаны следующие основные выводы :

-Надежность выявления акустических особенностей разреза определяется главным образом соотношением размеров неоднородностей среды, отображаемых в моделях ( распределение времен-

ных мощностей пластов ), и разрешенности сейсмических отражений, которая определяется их частотным составом. При увеличении дисперсии временных мощностей эффективность уточнения параметров модели снижается. Следует ориентироваться на выделение акустических пеоднороднос-тей разреза мощностью более 0.1 длины сейсмической волны, если они не характеризуются аномальными акустическими свойствами. [ Эта оценка ( Крылов Д.Н., 1987 ) была подтверждена результатами более поздних исследований ( М. с!е Виу1 et.а1, 1988 и др.). ]

-Начальное приближение исходных параметров модели и пределы их изменения в процессе подбора вс многом определяют достоверность результата. Если искажения параметров не превышают 20 то начальное приближение при оптимальном шаге подбора практически не влияет на относительное уточнение параметров.модели. Наиболее эффективный способ' привлечения априорной информации в способе ПМС - фиксирование параметров в большей части пластов модели.

-Доказано значительное влияние шага подбора ( величины вносимых в параметры изменений ) на конечный результат. Рекомендовано выбирать величины изменений в пределах 15 - 20 '/ от предполагаемого среднеквадратического отклонения исходных параметров модели от истинных.

-В условиях помех на эталонных трассах уточнение параметров следует проводить только тогда, когда величина возмущений, вызванных неточностью задания параметров модели, превышает уровень помех. Отношение сигнал/помеха равное 5 и выше является вполне допустимым для большинства ситуаций использования способов типа ПМС.

На основании анализа результатов проведенного численного моделирования предложена следующая эмпирическая формула оценки относительнЪго

уточнения параметров модели:

и = (1+Нфик/Ыпл)(1-2.5/6) , где иг - прогнозное относительное уточнение параметров модели, обусловленное соотношением детальности модели и частотного диапазона сейсмических трасс, Ыпл и Ыфик - число пластов модели и число пластов с фиксированными параметрами, б - соотношение сигнал/помеха. Для способа ПМС:

0.5Екр(М1 - 0.561) при Екр(М1-0.5б1)<0.2

и£ = У

| 3(Ркр(М1 - 0.561)- 0.2)+0.1

при Ркр(М1-0.561) > 0.2,

где Ш - средняя временная мощность пластов модели, 61 - среднеквадратическое отклонение временных мощностей, Ркр - верхняя граничная частота модели сейсмического импульса, имеющей трапецевидную частотную характеристику. Отношение сигнал/помеха определяется согласно б = бъ^с/бю" , где быс и б\*/" - среднеквадратические отклонения сигнала и помехи.

Автором предложен способ поиска модели среды - статистический ( ПМС-С ), основанный на принципе одновременных статистических уточнений параметров и соответствующем выборе величины вносимых изменений. Способ ПМС-С позволяет повысить достоверность получаемых результатов по сравнению со способом ПМС, в алгоритм которого заложен принцип поочередного попластового подбора., Значение параметра Рл^ в 1-том пласте модели после ^-той попытки уточнения определяется согласно:

Р1з = Рл.;]-1 + при <ЗИ > 0

] Р^ = Р1;г-1 при ан < 0,

где сИ* - изменение коэффициента корреляции реальной и синтетической трасс при внесении случайных изменений Б (л.,;)) в значения параметра всех пластов модели, Р1- прежнее значение параметра в 1-том пласте. Каждое отдельное значение Бз^ лежит в области допустимых значений, которая определяется путем задания нижнего Бл.н и верхнего Б1в пределов изменения параметра в каждом из пластов модели и исходной средней величины вносимых изменений Б.

^ =

Бд^ Э [Бд.н - Б1в],

где (з) - медленно убывающая по ^функция (О < £(3) < 1). В способе ПМС-С при определении минимума целевого функционала используемся простейший алгоритм случайного поиска. Преимущества методов случайного поиска существенно проявляются при отсутствии единственности решения обратной задачи. Именно в такой ситуации находится задача интерпретации, когда рассматриваются ее нерегуляризированные решения.

Глава завершается рассмотрением регуляри-зирующего алгоритма оптимизации скоростной модели среды в заданных пределах возможного изменения значений скоростей. Введение ограничения изменений значений скорости в пластах модели далеко не всегда оказывает существенное влияние на достоверность получаемого результата при решении обратной динамической задачи сейсморазведки. Заметим однако, что в силу тех или иных причин, последовательно рассмотренных во второй, четвертой и пятой главах .диссертационной работы, во многих случаях удается достаточно верно определить пределы наиболее вероятного

изменения значений скоростей в пластах модели.

С целью наиболее полного учета граничных условий при проведении подбора скоростей и возможности коррекции систематических погрешностей был предложен специальный способ коррекции скоростной модели среды (КСМС). Для исходной модели задают пределы изменения значений скорости в каждом из пластов. На первом этапе уточняют среднюю скорость модели, причем поправку вносят в скорости всех пластов пропорционально заданным пределам изменения скоростей на основе использования алгоритма дихотомического поиска. На втором этапе определяются интервалы модели, на которых формируются характерные отражения. В процессе счета обеспечивается "сужение" интервалов коррекции при каждом повторении второго этапа. Начиная с нижнего интервала последовательно делаются попытки уточнить взаимное положение фаз на синтетических и реальных трассах путем определения оптимальных значений скорости в пластах интервала. Для минимизации вариаций средней скорости изменения скоростей в интервале компенсируются изменением скоростей во всех вышележащих пластах. Значение сорости \/к1 в д.~м пласте интервала коррекции и скорости \/кз в ^м пласте выше интервала коррекции определяются согласно:

1чк1 =

(Укз = при 4 И-? шах ,

где йй - увеличение коэффициента корреляции трасс при внесении поправок 3з.,3з в скорости пластов модели, VI,- прежние значения скоростей .

С(д 0 < /С(д И)/ < 1

Sj = с'( й И).л 0 < /С'( д И)/ < 1 ,

гдедУл., д - допустимые изменения скоростей в пластах. Соотношение С(/^Н)/С,(дН) определяется из условия минимизации вариаций средней скорости. Таким образом за счет более полного использования имеющейся априорной информации обеспечивается высокая достоверность результатов интерпретации. Приведены результаты тестовых исследований и практического использования способа КСМС. Показано, что в условиях достаточного параметрического обеспечения и наличия геолого-геофизической концепции уточнения модели эффективность способа КСМС много выше чем у способов типа ПМС.

Способы ПМС-С,КСМС и алгоритм расчета эффективных моделей различной детальности реализованы в -рамках программно-методического комплекса ГЕОСЕЙСМ.

Разработанная методика решения обратных динамических задач сейсморазведки является важным звеном комплексной углубленной геологической интерпретации, методика проведения которой рассмотрена в следующей главе.

В четвертой главе даны постановка и решение задачи определения детальных емкостных характеристик среды по комплексу данных сейсморазведки и ГИС. Проведен сравнительный анализ отечественных и зарубежных разработок в этой области.

Сейсмические временные разрезы с восстановленными амплитудами отражений в интегральной форме отображают особенности детального акустического строения среды. В процессе детальной интерпретации материалов сейсморазведки важно выделить те литологические характеристики разреза, которые определяют в основном аномалии акустических параметров, и свести их число к

В

минимуму.

Как показал анализ опубликованных работ, проведенный автором, для большинства пород осадочного происхождения связь между литологичес-кими и акустическими свойствами может быть установлена через известные уравнения среднего времени и средней плотности ( М. И. Э. Юу111е, 1957 ):

1/У = (1-Кп-Кг)/\/ск + Кг/Уг + Кп/Уф

Р = (1-КП-Кг)Рск + КгРг + КпРф ,

где V и Р - скорость и плотность в пласте, Кп и Кг - коэффициенты общей пористости и глинистости пластов, Уск,Рск, Уг,Рг, \/ф,Рф - скорости и плотности скелета породы,глинистого материала и флюида, заполняющего поры. Аномальные свойства отдельных пластов, возникшие за счет газонасыщения, особого минерального состава, АВПД и т.п., могут быть описаны путем введения фиктивных значений Кп или Кг, что должно учитываться при последующей геологической интерпретации результатов .

Последовательность действий и операций по осуществлению детального прогноза емкостных свойств пород в пространстве заключается в следующем ( см. рис. 1 ).

По отдельным скважинам (или скважине) на площади (или профиле) но качественным данным АК и комплекса ГИС устанавливаются корреляционные связи между значениями скорости (V), общей пористости (Кп) и глинистости (Кг). Может оказаться целесообразным по статистическим критериям или на основе априорной геолого-геофизической информации о генезисе осадков, петрофи-зических особенностях, флюидонасыщении и т.п. на плоскости общей выборки значений выделять области с характерными корреляционными связями

Данные ГИС

Сейсмическая информация

Априорная геологическая информация

Сейсмическая информация

Одномерные литолого акустические модели

Определение пара метров уравнения среднего времени

Нахождение корреляци онных связей между литологическими и акустическими параметрами

Акустические параметры в пластах модели и пределы их возможной вариации_

Оценка тесноты корреляционных связей

Решение обратной динамической задачи способом регуляризации

ж:

Результативная акустическая модель разреза. (Выбор окончательного варианта модели)

щ

ж

Оценка литологических характеристик и коллекторских свойств разреза (литологическая инверсия)

Разрез пористости и глинистости. Прогноз проницаемости, контроль и калибровка результатов

Рис.1 Построение процедуры определения коллекторских свойств разреза в способе ПЛК.

рассматриваемых параметров. Теснота корреляционных зависимостей оценивается количественно. По тем же данным определяются оптимальные в статистическом смысле (среднемодальные) значения постоянных коэффициентов уравнений \/ск,Рск и \/г,Рг.

По материалам геологического анализа и ГИС оцениваются вероятные вариации литолого-акусти-ческих параметров (Кп, Кг, V) в пластах по площади или профилю. Причем в силу особенностей геологического анализа и практики проведения промыслово-геофизических исследований чаще удается формировать лишь исходные тонкослоистые литологические модели разреза в параметрах пористости и глинистости.

В местах заложения глубоких скважин и резкой смены характеристик сейсмической записи задаются так называемые узловые модели, параметры которых интерполируются по профилю. Узловая модель содержит как минимум данные о возможной вариации пористости и глинистости в пластах модели и о мощностях пластов. По возможности в модель включается информация о скоростях. Плотность может оцениваться по уравнению средней плотности через прогнозные значения пористости и глинистости. Пределы изменения скоростей в пластах? определяют из уравнения среднего времени. Максимум скорости соответствует минимальной пористости и глинистости в пласте, минимум скорости - наоборот. Имеющиеся скорости проверяются на соответствие этим граничным условиям, что позволяет выявлять пласты с аномальными свойствами и в некоторых случаях корректировать исходную информацию о скоростях. Предварительно по наиболее достоверной литолого-акустической модели, принятой за эталонную, и соответствующей сейсмической трассе уточняются параметры модели сейсмического ийпульса. Затем в местах

расположения узловых моделей по алгоритму КСМС ведется прогноз значений скорости. От значений скорости по определенным на основе эталонных данных регрессионным зависимостям скорости от пористости и скорости от глинистости с учетом тесноты этих корреляционных связей, при условии удовлетворения с заданной точностью уравнению среднего времени, пределам возможной вариации пористости и глинистости в пласте, а так же условию Кп + Кг £ 1 , осуществляется переход к значениям пористости (Кп) и глинистости (Кг) в пластах модели. Таким образом, с целью осуществления литологической инверсии акустических характеристик среды решается задача статистической оптимизации (рис. 1 ).

Как результат линейной интерполяции параметров узловых моделей определяются так называемые промежуточные литолого-акустические модели. В условиях существенно нелинейного изменения мощностей пластов в промежутках между узловыми моделями предусмотрена коррекция суммарной мощности по сейсмической трассе методом дихотомической оптимизаций. Задание точек выклинивания пластов» в промежутках между скважинами производится путем введения отрицательных значений мощности. Промежуточные модели могут уточняться по алгоритму КСМС с последующим прогнозом пористости и глинистости в пластах.

По обобщенной нелинейной зависимости проницаемости от пористости и глинистости возможна оценка "условной" проницаемости пластов. Разрезы "условной" проницаемости могут использоваться лишь для проведения качественной интерпретации, однако они позволяют наиболее полно "расшифровать" особенности сейсмических волновых полей.

Поскольку полученные оценки емкостных свойств разреза в силу применения корреляцион-

ных зависимостей носят сглаженный характер, можно существенно повысить их точность путем калибровки по имеющимся скважинным данным в отдельных пластах.

Значения коэффициентов общей пористости, глинистости и "условной" проницаемости записываются на магнитную ленту в формате СЦС-3. Они могут быть переведены во временной масштаб, отфильтрованы в заданной полосе частот и подвергнуты цветокодированию.

Практические примеры доказывают эффективность предложенного способа, известного под названией псевдолитологический каротаж ( ПЛК ), при решении конкретных задач геологической интерпретации на поисковом и разведочном этапах исследований, иллюстрируют методические особенности его применения и возмржности.

Один из характерных примеров - оценка кол-лекторских свойств нефтеносного пласта БС1-3 (Быстринская площадь, Западная Сибирь) в районе трех скважин, одна из которых выявила его полную глинизацию. Эта скважина была использована в качестве контрольной и не участвовала в процессе интерпретации, что, однако, не помешало точно спрогнозировать границы глинизации БС1-3.

Способ дал ценную информацию в комплексе с данными опробования скважин на Малобалыкской, Среднебалыкской (Западная Сибирь) и Южно-Гра-ковской (ДДВ) площадях.

Использование регуляризующего алгоритма оптимизации скоростей ( КСМС ) дало принципиально новые возможности оценки альтернативных концепций геологического строения среды, формализованных в виде граничных условий и альтернативных моделей разреза. Примером может служить выбор концепции строения юрской подсолевой карбонатной толщи на месторождении Байрам-Али (Туркмения).

Методические особенности применения способа б условиях многочисленных тектонических нарушений рассмотрены на примере Вишневского месторождения газа (ДДВ). Решалась задача выявления маломощных ( 10-15 м ) песчаных тел в пласте М2 ( средний карбон ), представленном речными отложениями руслового типа. Совместный анализ аномалий пористости и "условной" проницаемости с данными бурения позволил выделить зоны газонасыщения внутри внешнего контура основной залежи и высказать предположение о возможном наличии самостоятельной залежи к югу от него. При нанесении аномалий ПЛК на карту месторождения установлена преобладающая роль тектонически экранированных залежей. Полученные результаты подтверждаются материалами независимой интерпретации данных электроразведки методом ЗСБЗ.

Из приведенных примеров следует, что разработанный способ наиболее эффективно может быть использован на этапе детальных исследований с привлечением данных разведочного бурения. Он выгодно отличается от зарубежных аналогов более высокой степенью интеграции данных на этапах сейсмической и литологической инверсии и чувствительностью к правильности выбора концепции уточнения модели разреза.

Пятая глава завершает и обобщает результаты проведенных исследований в форме концепции комплексного геосейснического моделирования.

Использование априорной геологической информации является с одной сторбЛы важным условием повышения достоверности результатов ПЛК, а с другой стороны обеспечивает их правильную интерпретацию и дальнейшее осмысление. Материалы качественной геологической интерпретации сейсмических разрезов, формализованные в виде части

исходных данных для решения обратных динамических задач или способа ПЛК, способствуют выявлению ловушек и потенциальных зон нефтегазонасы-щения. Важно проследить во времени развитие таких зон, установить момент формирования и периоды возможного расформирования ловушек, пути миграции флюидов. С этой целью могут проводиться палеореконструхции сейсмических разрезов и разрезов ПЛК. Результаты историко-геологическо-го анализа в свою очередь позволяют уточнить геологическую концепцию строения среды, а распределение величин пористости и глинистости по разрезу, полученные по комплексу данных ГИС и ПЛК, позволяют проводить палеореконструкции с учетом палеоуплотнения пород. Таким образом может быть реализован .замкнутый цикл интерпретации и многократное использование оптимизируемой геолого-геофизической информации в процессе итерационного геосейсмического моделирования. Взаимозависимость результатов геологического анализа сейсмических материалов, палеореконс-трукций, интерпретации комплекса информации ГИС и псевдолитологического каротажа очевидна.

Геологические концепции строения среды вырабатываются в процессе струк?.урно-формационно-го, сейсмостратиграфического или седиментогене-тического анализа сейсмической записи. Причем именно седиментогенетический подход в наибольшей степени ориентирован на прогноз фильтраци-онио-емкостных свойств пород и оптимизацию процесса разбуривания (И.А.Клигер,А.Г.Авербух и др.). Он предполагает б первую очередь установление последовательности систем осадконакопле-ния, определение источников сноса и областей накопления. Затем производится выделение и кар-*тирование характерных структур, прогноз зон развития коллекторов и ловушек углеводородов. Сейсмические волновые поля рассматриваются как

отображение седиментационных систем и их смен в пространстве и времени. Однако различия, наблюдаемые визуально на временных разрезах, могут быть оценены и количественно. Использованная автором методика исследования связей между параметрами сейсмозаписи и особенностями строения седиментационных систем заключалась в выделении на большом числе сейсмических профилей ( использовались материалы альбома "Геологические явления в сейсмических волновых полях" под ред. И.А.Клигера ) различных сейсмостратиграфических комплексов и оценке количественных характеристик сейсмозаписи. Было отмечено, что ряд седиментационных систем (шельфовые, склоновые и дельтовые) характеризуются своими закономерностями распределения параметров, описывающих свойства сейсмической записи. Наряду с величинами амплитуд и периодов сейсмозаписи количественно оценивалась степень "шероховатости" сейсмических границ и изменчивость формы записи по .латерали. Количественные характеристики выбирались таким образом, чтобы они соответствовали уже устоявшимся понятиям, используемым при качественном описании свойств записи с целью диагностики седиментационных систем. Приведенные результаты исследований показывают принципиальную возможность автоматически или полуавтоматически ( в интерактивном режиме ) прогнозировать происхождение осадочных образований, выделяемых на разрезах ОГТ, при условии, что эти образования #не были эродированы, дислоцированы, деформированы или подвергнуты диагенетическим изменениям. Наиболее тесные корреляционные с1£язи показателей сейсмических отражений с генетической природой геологических образований получены по материалам, имеющим идентичную историю обработки. При независимой обработке сейсмических материалов амплитудно-частотные свойства записи

оказываются неинформативными. Применение методики распознавания наиболее эффективно в том случае, когда полученные распределения параметров сейсмозаписи и их статистические характеристики сравниваются с эталонными в пределах одной площади.

Историко-геологический анализ мсжет проводиться путем последовательных палеореконструк-ций геологических моделей и сейсмических разрезов. Совершенствование методики палеореконс-трукций связано с учетом всех значимых - факторов, определяющих структурные особенности разреза во времени. Несомненно, что основным фактором является тектонический. Тектонические деформации учитываются путем выравнивания маркирующих горизонтов, залегавших когда-то субгоризонтально, и соответствующего смещения нижних фаз отражений или геологических границ. Однако в ряде случаев может возникнуть необходимость учета различной способности пород к уплотнению ( уменьшению собственного объема ) под действием возрастающего с глубиной геостатического давления. Потеря первоначального объема различных пород при их постепенном погружении может изменяться от единиц до нескольких десятков процентов, из-за чего могут наблюдаться разнообразные структурные эффекты. В качестве показателя уплотнения породы наиболее правомерно использовать зависимости общей пористости от глубины ( Н. Б. Вассоевич, И. Н. Нестеров и др^.

От экспоненциальной зависимости пористости осадочных пород от глубины залегания, предложенной В.М.Добрыниным, можно перейти к зависимости мощности элементарного (гонкого) пласта от пористости и глубины. Однако автором показано, что в слоях мощностью в сотни метров и более уплотнение имеет неравномерный характер за счет различий пористости в кровле и подошве и

отличий скорости погружения кровли и подошвы слоя.

С целью учета этих факторов разработаны специальные алгоритмы пересчета геологических моделей и сейсмических разрезов на разные глубины залегания. На сейсмических разрезах или разрезах ПЛК выделяются области с различной общей пористостью и содержанием глинистого материала, поскольку глины уплотняются в наибольшей степени . Рассчитываются коэффициенты уплотнения или разуплотнения, которые умножаются на интервальные скорости, используемые для перевода разреза из временного масштаба в глубинный. Программы геомоделирования совместимы по форматам входных и выходных данных с комплексом ГЕОСЕЙСМ. Учет жестких перекрытий, зон АВПД и т.п. производится при проведекнии палеореконструкций интерпретатором с помощью средств комплекса.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработана методика параметрического обеспечения детального математического сейсмо-моделирования, включающая обработку и интерпретацию волновых картин .цифровой акустики на основе программно-технического обеспечения систем СЦС-З,СЦС-3 ПГР и АСОИГИС, предварительную коррекцию одномерных литолого-акустических моделей по комплексу данных ГИС, скважинной и наземной сейсморазведки, методические приемы стратиграфической привязки отражений и построения эффективных сейсмических моделей различной детальности .

2. Разработаны методика, алгоритмы и программы решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред в условиях различной параметрической обеспеченности. На

основе численного моделирования исследованы особенности подбора параметров геоакустической модели среды по материалам сейсморазведки методом случайного поиска. Выявлены закономерности и корреляционные связи между оценками достоверности результата подбора и основными характеристиками моделей и сейсмического материала.

3. Предложена и обоснована методика комплексной интерпретации данных сейсморазведки и промысловой геофизики с учетом геологической информации с целью детального изучения коллек-торских свойств пород, прежде всего, емкостных характеристик.

4. С привлечением разработанных теоретико-методических и программных средств решен ряд практических задач нефтегазовой геологии. В том числе осуществлено детальное прогнозирование емкостных свойств осадочных пород на площадях Западно-Сибирской, Днепрово-Донецкой, Амударь-инской и Северо-Кавказской нефтегазовых провинций страны; по данным цифрового АК изучены детальные акустические характеристики продуктивной части разреза Быстринской площади Западной Сибири и оценены сейсмические эффекты, связанные с залежами углеводородов и изменениями литологии .

5. Исследована специфика отображения ряда седиментационных систем в параметрах сейсмической записи и предложены автоматизированные приемы распознавания седиментогенетических типов порйд.

6. Предложена методика палеоструктурных реконструкций по сейсмическим разрезам с учетом палеоуплотнений пород.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Комплекс методических приемов формирования одномерных геоакустических моделей разреза по данным ГИС, в том числе цифрового АК, и сейсморазведки.

2. Способы решения обратной динамической задачи сейсморазведки для тонкослоистых сред методом корреляционной оптимизации.

3. Методика детального прогноза емкостных свойств пород в межскважинном пространстве на базе статистической оптимизации комплекса геолого-геофизических характеристик среды, полученных по данным сейсморазведки, ГИС и априорной геологической информации.

4. Методические приемы автоматизированных палеогеологических реконструкций по данным сейсморазведки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Оптимизационные способы интерпретации комплексной геофизической информации. М.,Наука, 1991 , 232с . / совм. с К.К.Шилиным /.

2. Поиск моделей геологической среды по данным сейсморазведки методом последовательных Приближений. М.,ВНИИОЭНГ, 1987, Збс.

3. Использование оптимизационных алгоритмов при комплексной интерпретации геофизической информации. М.,БИЭМС,1989, 62с., / совм. с К.К.Шилиным /. ?

4. Оценка точности и разрешающей способности используемых на практике способов решения обратной динамической задачи сейсморазведки. М.,ВИЭМС, 1990, 41с. /совм. с И.К.Кондратьевым, Ю.А.Киселевым, Е.И.Ковригиной/.

5. Тестовые исследования способа поиска модели среды. " Прикладная геофизика ",М.,Недра,1990г., вып.121

- .5 I -

6. К вопросу определения акустических свойств тонкослоистых геологических разрезов по данным сейсморазведки и ГИС. "Разведочная геофизика" ,М. ,Недра, 1990,вып . 112 / совм. с К.К.Ши-линым /.

7. К методике обработки волновых картин цифрового акустического каротажа на ЭВМ. В сб. "Геологические,геофизические и аэрокосмические методы поисков залежей углеводородов". М., ИГиРГИ, 1988

8. Некоторые вопросы комплексной интерпретации данных цифрового АК. В сб. "Вопросы обработки и комплексной интерпретации в сейсморазведке". М.:ВНИИ0ЭНГ, 1989, с.111-116 /совм.с В.В.Стрекозиным/

9. О специфике отображения различных седи-ментационных систем в параметрах сейсмической записи. Изв.ВУзов, сер. геол. и развед. 1990, N 8, с. 91-94 /совм. с И.А.Клигером/

10. К методике палеореконструкции сейсмических разрезов. "Нефтегазовая геология и геофизика", 1990, N6, с.9-16

11. Изучение детальных акустических характеристик продуктивной части разреза Быстринской площади по комплексу данных ГИС и сейсморазведки. В сб. "Методика поисков и разведки нефтегазоносных объектов нетрадиционного типа". М.¡Наука, 1990, с.78-84

12. Усовершенствование методики и алгоритма подбора акустических параметров модели среды по данным сейсморазведки. "Нефтегазовая геология, геофизика и бурение", 1985, N7, с.17-19

13. Изучение детального строения геологической среды по комплексу данных ГИС и сейсморазведки ."Геология, бурение и разработка газовых и морских нефтяных месторождений'. М.:ВНИ-ИЭГазпром, N4, с.5-6

14. Поиск детальной плотностной модели среды по кривым псевдоакустического каротажа на основе алгоритма поиска модели среды (ПМС). "Нефтегазовая геология, геофизика и бурение", 1984, N2, С.18-19

15. Исследование возможностей определения тонкослоистой структуры разреза по данным сейсморазведки способами ПМС и ПМС-С. В сб. "Развитие геофизических методов поиска и разведки полезных ископаемых". М.: Мингео СССР, НПО "Неф-тегеофизика", 1986, 39 с

16. Итерационное моделирование сейсмических волновых полей с целью определения акустических параметров модели среды. В сб. "Проблемы комплексного освоения нефтяных и газовых месторождений" . М.:МИНГ, 1984, 26 с

17. Некоторые вопросы методики оптимизационного сейсмомоделирования на месторождении Ма-тин. "Нефтегазовая геология и геофизика",1990, N8, с.29-35 /совм. с К.К.Шилиным и С.В.Гулым/

18. Методика обработки на ЭВМ ЕС волновых картин акустического каротажа. В сб."Скважинная геоакустика при поисках и разведке месторождений полезных ископавемых". М.:ВНИИГеоинформсис-тем, 1987, с. 56-60 /совм. с С.Н.Птецовым/

19.Сейсмическое моделирование на основе использования принципа корреляционной оптимизации "Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений", 1988, вып.11, с.15-17

20. Пересчет сейсмических трасс в кривые литологических параметров с привлечением априорной геолего-геофизической информации."Кефте-газованя геология и геофизика", 1990, вып.12, с. 38-45

21. Способ коррекции детальной скоростной модели среды по данным сейсморазведки. Э.И. "Разведочная геофизика", вып.12, с.14-16 /совм. с К.К.Шилиным/

22. Методика пересчета геологических моделей разрезов осадочных пород на различные глубины залегания. В сб."Современные методы геологической интерпретации геофизических данных при решении задач поисков и разведки залежей нефти и газа" /Тезисы докладов Всесоюзного совещания, М.,1989, с.82-83

23. Об одном алгоритме решения обратной динамической задачи сейсморазведки."Геология, геофизика и разработка нефтяных месторождений", М.:ВНИИОЭНГ, вып.З, 1989, с.5-7 /совм. с К.К.Шилиным/

24. К оценке определения литологии и кол-лекторских свойств по данным сейсморазведки. "Геология нефти и газа", 1992, N3, с.27-32

25. Геологический анализ сейсмических отражений. Тезисы докладов Международной конференции "Сейсмические методы разведки месторождений нефти и газа на шельфе". ИПНГ РАН, НТП "Ингеоцентр", 1992, с.30-31

26. Программа расчета и совместной записи синтетических и реальных трасс (Б1ЫТНА). ПМК ГЕОСЕЙСМ, Миннефтепром СССР, ЦГЭ, 1988

27. Программа коррекции скоростей модели по фазам реперных отражений (ГА7КОЯ). ПМК ГЕОСЕЙСМ, Миннефтепром СССР,ЦГЭ, 1988

28. Программа статистического поиска параметров одномерной гаоакустической модели (БРМБ). ПМК ГЕОСЕЙСМ, Миннефтепром СССР, ЦГЭ, 1988

29. Программа коррекции скоростной модели среды (КБИЗ). ПМК ГЕСЕЙСМ, Миннефтепром СССР,ЦГЭ, 1988

30. Прогоноз фильтрационно-емкостной модели разреза по данным сейсморазведки и ГИС способом псевдолитологического каротажа. В сб. ре^-фератов Международной геофизической конференции общества гёофизиков-разведчиков, БЕС, Москва, 1992

31. Изучение сложнопостроенных коллекторов по данным сейсморазведки и глубокого бурения ( на примере Южно-Граковской и Вишневской площадей ДДВ). В сб. рефератов Международной геофизической конференции общества геофизиков-разведчиков, SEG-БАГО, Москва, 1993 /совм. с Г.В.Бусыгиным и Н.И.Крыловой/

32. Комплексный геологический анализ сейсмических отражений И данных ГИС. М.:ВИЭМС, 1992

33. The Dependence between Resolving Power and Accuracy of the Seismic Wave-form Inversion. In 55t.h Annual EAEG Meeting, Expanded Abstracts, 1993, Stavancfer /совм. с И.К.Кондратьевым и Ю.И.Киселевым/

34с Subtle Reservoir Description from Seismic, Geologic and Log Data. In 55th Annual EAEG Meeting, Expanded Abstracts, 1993, Stavan-ger

35. Sedimentational Systems Appearance in Characteristics of Seismic Traces. In 56th Annual EAEG Meeting, Expanded Abstracts, 1994, Viena

ЛР N02065:7 r'т 11 ноября 1992 г. Тираж 100 ~

Типография «Нефтяник» Зак. № i tg6