Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Повышение эффективности высокоразрешающейсейсморазведки MOB ОГТ на основе совершенствованиятехнологии обработки данных (на примере изучениянадсолевых отложений в юго-западной частиПрикаспийской впадины)

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

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности высокоразрешающейсейсморазведки MOB ОГТ на основе совершенствованиятехнологии обработки данных (на примере изучениянадсолевых отложений в юго-западной частиПрикаспийской впадины)"

Саратовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. Е Г. Чернышевского

На правах рукописи

Волков Александр Иванович

Повышение эффективности высокоразрешающей сейсморазведки MOB ОГТ на основе совершенствования технологии обработки данных (на примере изучения надсолевых отложений в юго-западной части Прикаспийской впадины).

Специальность 04. 00.12.-Геофизические методы

поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук.

Саратов - 1993

Работа выполнена на кафедре геофизических методов разведки полезных ископаемых Саратовского Ордена Трудового Красного Знамени государственного университета им. Н. Г. Чернышевского, в Волгоградском тресте "Запприкаслийгеофизика"

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие

кандидат геолого-минералогическ: наук

"В. Е Еялков.

1. Доктор геолого-минералогических наук

И. И. Хараз

2. Кандидат технических наук Ф. Б. Гутерман

ПО "Волгограднефтегеофизика"

Зашита состоится <J-^-¿^-j^l^i'L v ■

с (3- часов на заседании специализированного Совета при Саратовском Государственном университете им. Н. Г. Чернышевского по адресу: 410601, г.Саратов, ул. Московская 155, 1 корпус, ауд. 53. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СГУ.

Автореферат разослан" f "

993 г.

е

Ученый секретарь специализированного Совета

кандидат геолого-минералогических наук' Гуцаки

- 2 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЕ

\

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Геофизические методы поисков и рааведки полезных ископаемых ядлятся основными при изуче-яии внутреннего строения осадочного чехла земной коры. ' Сейсморазведка занимает среди них ведуиэе место по объему выполняемых работ и их научно-техническому уровню, особенно в области поисков и рааведки нефтяных и газовых местсрох-дений.

В связи с тем, что количество крупных, легко открываемых месторозедекий'в каждой нефтеносной провинции весьма ограничено, одной из стратегических задач сейсморазведки является поиск небольших залехей в сложных сейсмогеологи-чесгаос условиях. Для поддержания постоянного уровня прироста запасов углеводородного сырья количество открываемых месторождений должно постоянно возрастать, что требует значительного роста обулиа разведочных работ, в то« числе бурения скв&тан.

Увеличение пространственно-временной разреиенности данных сейсморазведки обеспечивает повышение достоверности выделения залежей в сложных сейсмогеслогических условиях, что способствует сокраадгнию количества "пустых" скважин.

В связи с этим совершенствование технологии обработки данных сейсморазведки, обеспечисавдэе увеличение кх разро-¡хюагЯ способности и повышение достоверности получаемых результатов, является ват ин актуальной задачей.

СЕЛЬ ИССЛЕЛОВЛНЯ заключается в разработке новых 1<е-т-ута-тэхналогическкх пркеьюв и со&эроенсгрозании уге из-

весгных для повышения точности решения структурных задач и достоверности динамического анализа данных сейсморазведки при поиске залежей углеводородов в .отложениях верхней части разреза мезокайнозойского комплекса юго-западной части Прикаспийской впадины.

ОСНОВНЫМИ ЗАДАЧАШ исследований является:

1. Оценка влияния интерференционных систем на динамические параметры волнового поля при суммировании высокочастотных сейсмических сигналов с больший межграссовши сдвигами. :

2. Разработка технологии определения статических поправок по сейсмограммам общего пункта взрыва (01Ю) в условиях применения взрывных источников возбуждения, расположенных под зоной малых скоростей (ГШС) с целью повышения детальности учета влияния верхней части разреза при Ексог.ораврешавшей сейсморазведке.

3. Разработка технологических приемов получения динамических параметров отраженных волн, минимально зависящих от погрешностей суммирования, на ранней стадии обработки материалов сейсморазведки.

4. Совершенствование технологии псевдоакустического преобразованы сейсмических трасс с целью его массового применения при отсутствии сквахинных данных.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА выполненной работы заключается в следующем.

1, Показано, что применение интерференционных систем при наличии случайных и регулярных изменений времен регистрации сейсмических волн, нарушающих условие Найквиста

для шаг?, пространственной дискретизации, приводит к искажению динамических характеристик волнового поля за счет зеркальных эффектов и ухудшает выделение полезных волн. В связи с этим рекомендуется использование схем наблюдения, обеспечивающих выполнение условия Вайквиста для всех типов регулярных воля • в пределах подборок трасс по общей координате, в которых применяются интерференционные системы.

2. Разработала новая технология и алгоритм определения статических поправок по годографам прямой волны, зарегистрированным на ближних к пункту взрыва каналах сейсмограмм обгаего пункта взрыва. Обоснована необходимость применения этого способа при обработке материалов высокоразрешающей сейсморазведки на исследуемой территории.

3. Экспериментально обоснована технология анализа динамических параметров волнового поля с целью прямого прогноза продуктивности разреза на ранней стадии обработки полевых материалов. Разработана технология и алгоритм подбора параметров для псевдоакустического преобразования трасс в условиях отсутствия сквахияных данных.

4. В пределах территории исследований по результатам кассовой обработки материалов высокоразревапэей сейсморазведки с применением новых технологий установлена прямая связь аномалий динамических параметров отражек-ньа волн с задекаш газа в неогеновых отделениях, что , позволяет определять контуры залежей при литологкческок типе ловтаек.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ работы заключается в следующем.

1. Разработана и реализованы алгоритмы программ, обеспечивающие повышение точности определения статических поправок а изучение динамических параметров отраженных волн.

2. Получены результаты, практически важные для поисков газовых залежей в терригенных отложениях мезокайнозойского возраста Использование разработанных автором методиди-ческих приемов привело к оконтуриванию Полевого месторождения, открытию Хар-Адрыгского месторождения и выделению перспективного объекта на Яагской площади.

3. Разработанные технологические приемы как часть общей технологии высокоразреааюшей сейсморазведки внедрены в производство в тресте "Запприкаспийтеофизика", Уральской и Ыангышлакской геофизических экспедициях Казахстана и Астраханской геоофизической экспедиции.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЕ Основные результаты работы докладывались и обсуждались на международных геофизических выставках-семинарах в г. г. Киеве (1991г.) и Маскве (1992г.). ,

По теме диссертации опубликован«? четыре работы.

КСХОДШЗ МАТЕРИНЫ И ЖЧНШ ВКЛАД АВТОРА. Предлагаемые исследования выложены в соответствии о планом геологоразведочных работ треста "Зацприкаспийгеофизи-ка" по изучению сейсморазведкой газовых залежей в верхней части мезокзйноасйсмого комплекса осадочных отложений юго-западной части Прикаспийской впадатаы.

Непосредственно автором разработаны технологии опре-

- б -

деления статических поправок, анализа динамических характеристик отраженных волн на ранней стадии обработки и псевдоакустического преобразования сейсмических временных разрезов при отсутствии или низком качестве сквааинных данных, а также изучение влияния интерференционных систем на амплитудно-частотный состав волнового поля..

В работе использованы ттериалы • сейсмических партий треста "Запприкаспийгеофизика" N 6/89, 6/90, 6/91, полученные за период 1939-1992г.

Автор принимал участие в разработке и внедрении технологии обработки материалов высоко разрешавшей сейсморазведки. В целом разработка и внедрение технологии ВРС осуществлялись ведущими специалистами треста Я А. Кобылкиным, Б. Я Колосовым, Б. А. Ужакиным, В. К Рядковым, Е М. Худяковым и А. М. Голиченко.

СТРУКТУРА И ОШМ РАБОТЫ.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 93 страницы текста, 30 рисун.чг-в я список литературы из 33 наименований.

Автор выражает благодарность своему научному руководителю, к. г-к н. Е Н. Вялкову,' заведушэму кафедрой геофизических «етодов Саратовского университета профессору В. П. Кснценебину, доценту Е Г. Балабанову, а также специалиста» треста "Запприкаспийгеофизика" за консультации и поыосг прн написании работа

СОДЕРЖА®® ?АБ0ТЫ

В первой главе с5су>аа<?гся уровень развитая и пркш-

вения -технологии высокоразрешазвдэй сейсморазведки в яааей стране и за рубежам, приводится краткое описание разреза мезокайяозойского комплекса исследуемой территории и сведения о нефтегазоносное™.. Обосновывается необходимость применения ЕРС для поисков залежей углеводородов.

Развитие высоко раз решюшрй сейсморазведки является стратегические направлением геофизических работ на нефть и газ, обусловленным сложившейся в мировой практике концепцией развития поисков - месторождений углеводородов. Согласую статистическим данным, размеры вновь открываемых месторождений а какой-либо нефтеносной провинции уменьшаются приблизительно по логарифмическому закону. Для поддержания постоянного уровня прироста запасов требуется непрерывное наравдзание объема разведочных работ и пространственно-временной разревенности сейсмических данных. Швшение разрешеяности должно обеспечить максимально-достоверный прямой прогноз наличия залеаей углеводородов, чтобы сократить затраты на бурение скважин.

До недавнего времени наибольшее развитие к щшшнение высоко разрешатся сейсморазведка получила г:ри изучении вкутридонных отложений морской сейсморазведкой, а таюке при исследовании угольных пластов и инженерных работах на суще, фяменение БРС при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений в сухопутных условиях менее распространено.

В отечественной сейсморазведке сломилось два различных подхода" к получению высокочастотных сейсмических сигналов, обеспечивающих высокий предел раарешенности при

- 8 -

использовании взрывных источников возбуждения.

Одно из направлений базируется на известном принципе минимизации веса единичного заряда, что приводит к увеличению резонансной частоты источника ..и соответствующему перераспределению энергии гармонических составляющих сейсмического импульса Второе направление предполагает использование больших зарядов. При зтом повышение уровня высоких частот достигается применением высокочастотных фильтров на входе сейсмического канала регистрации.

Полевые исследования, послужившие основой для написания предлагаемой работы, являются первым опытом применения высокоразрешающей сейсморазведки в производственном ре.-оше на территории Прикаспийской впадины. Использование минимизированных источников возбуядения с трогиловьм эквивалентом около 7 граммов позволило пролучигь записи с видимым периодом сигналов до 8-10 мсек, что обеспечило, после компенсации частотного затухания в процессе обработки вертикальную разрешенность временных разрезов до 2-3-х метров для неогеновых отложений надсолевого комплекса

Приводимые_ниже сведения о геологическом строении разреза меаокайнозойского комплекса свидетельствуют о том, что такая разрушенность не является избыточной для сейсмо-геологических условий региона работ.

Территория исследования расположена 3 юго-западно? части Црикаепийской впадины, .в пределах Октябрьского и Приозерного районов Калмыкии: В геологическим отнесении она находится в пределах Сзрпинского мегапрогиба. Геологический разрез мгзскзйноаойского комплегеа осадочных отло-

лсений характеризуется резкими изменениями мощности, контролируемыми, распространением, соленосккх образований куи-гурского возраста в виде массивов и куполов. Влияние соляной тегаонюаг проявляется в яадеолевых отложениях развитием систем дизъюнктивных нарушений, в основном вблизи сводов соляных тел, изменения полноты геологичесюто разреза и мощности осадочного комплекса за счет наличия стратиграфических и угловых несогласий. ЬЬвдюсть комплекса изменяется от первых со™ен до 5000 метров.

Саше древние отложения мезокайнозоя нюяетризсовые. Они представлены породами индского и оленекского ярусов. С пластами песчаников индского яруса связаны нижние этажи Вугрияекого, таллинского, Совхозного и Пустынного месторождений природного газа. Обложения оленекского яруса также преимущественно терригенные, хотя в них встречаются, в средней" и верхней части разреза, известняки. С массивными мелкозернистыми песчаниками оленекского возраста связаны залежи газа Чапаевского, Шадлшнскаго и Воропаевского месторождений. Максимальная вскрытая мощность нижнетриасовых отложений достигает 800 метров, средняя скорость распространения упругих волн около 4000 м/с.

Распространение отложений среднего триаса контролируется предбайосским размывом. Разрез представлен известня-. ками с прослоями карбонатных глин,' переслаиванием алевролитов, глин, и известняков. В верхней части разреза чередуются глинистые и песчано-глинистые пачки.

Ш размытой поверхности среднэтриасовых отложений с резким угловым несогласием лежат осадочные толщи юрской

. системы. Они широко распространены в медкупольных зонах, а вблизи сводов соляных тел уничтожены предмеловым размывом. Разрез юрской системы представлен отложениями среднего и верхнего отделов. В основном это глины и -алевролиты с прослоями известковистых песчаников. В верхнем отделе появляются прослои известняков и мергелей, выше разрез становится преимущественно-карбонатным, с прослоями мергелей и глин.

Промьш-энные месторождения углеводородов в юрских от-лож-онкях на данной территории неизвестны. Однако наличие на левом берегу р. Волги Верблюжьего месторождения нефти, связанного с песчаниками байосского яруса, свидетельствует о перспективности юрских отложений.

Меловые отложения лежат на разютой поверхности средне и верхнеюрских толщ. Они представлены терригенными (нихнпй отдел) и карбонатными (верхний отдел) фациями.

Промышленные притоки природного газа из отложений нижнего мела получены на Халгакском месторождении.

Галеогековая систем представлена преимуи*эствеа-га песчано-глинистыми разностями. Имеются пласты с хорошими кодлекгорскими свойствами. На описываемой территории известно Царыяское месторождение газа

Отложения неогена швдзобразно покрывают поверхность предяеогенового размыва. В разрезе преобладая* песчанистые глины с прослоями алевролитов и песков. По данным бурения в акчагыльскиг стлохекиях выделены два песчано- глинястьт: пласта -коллектора, к которш приурочены аалели природного газа. Дедуктивное пласты имеет хоп^ость до 5 мегрсо к залегают на гдуС.ше мэвее 300 метров.

- И -

Средняя скорость сейсмических волн в неогеновых отложениях составляет, по данным акустического каротажа, 1740-1820 м/с, при колебаниях пластовых скоростей от 1650 до 2200 м/с.' Приповерхностные условия весьма благоприятны для проведения сейсшразведочных работ. Рельеф местности ровный, мощность зоны малых скоростей не превьгпает 10 метров. Скорость продольных волн в зоне колеблется в пределах 450-730 м/с.

Одйако ври обработке полевых материалов проявились некоторые специфические проблемы, связанные с обеспечением синфазного суммирования записей и сохранением частотного диапазона при'получении суммарных разрезов. Эти два момента определят разреженность временных разрезов и возможность качественного проведения по ним динамического анализа. Решение этих проблем потребовало раз работки и применения определенных иетодико-технологическкх приемов обработки.

БО ВТОРОЙ ГЛАВЕ рассматриваются основные факторы, влияющие на частотный состав сейсмических сигналов при регистрации -в поле и цифровой обработке на основе анализа комялексвнх характеристик интерференционных систем.

Начиная с этапа массового применил сейсморазведки MOB, исследователи уделяли много внимания теории применения интерференционных систем а их влияния на характеристики волнового пола, Зри этом чаше всего рассматривался эф-с&ект направленного действия системы, то есть изменения амплитуд плоских волн в зависимости от угла подхода к линии

суммирования. В более поздних работах анализируется влияние интерференционных систем на частотный состав результирующего сигнала при наличии временных сдвигов суммируемых импульсов. Уровень подавления высокочастотных компонент разными авторами оценивается примерно■одинаково. Так, случайный разброс времен регистрации плоской волны, характеризующийся стандартным отклонением 4 мсек эквивалентен фильтру с верхней граничной частотой 38 - 40 гц.

Результаты проведенного автором исследования влияния интерференционных систем на частотный состав отраженных волн при наличии фазового разброса входных сигналов в цело« согласуется с -имеющимися представлениями. Случайный разброс с нормальным, Гауссовым распределением приводит к ослаблению высокочастотных компонент сигнала в^М раз, где N -число элементов системы. Наличие фазового разброса суммируемых сигналов, обусловленное статическим и кинематическим факторами, является основной причиной потери высокочастотных компонент отраженных волн в процессе обработки материалов сейсморазведки.

Показано, что существенные искажения волнового поля происходят при при воздействии интерференционных систем на волки-помехи, особенно с линейным годографом, зарегистрированные с нарушением условия Найквиста для ¡лага пространственной дискретизации. В результате суммирования таких волн возникают зеркальные эффекты, проявляпцхеся как в виде ложных осей синфагности, так и в относительном увеличении уровня высокочастотных составллкот? спектра сейсмического волнового поля.

При работе в традиционном сейсмическом диапазоне частот, когда верхняя граничная частота сигнала не превы-вает 40-60 гц, стандартные системы наблюдения обычно удовлетворяет условию правильной пространственной дискретизации почти для всех типов регулярных волн.

Расширение частотного диапазона возбуждаемых сигнашв в область высоких частот ужесточает требования к шагу пространственной дискретизации волноеого поля пропорционально увеличению верхней граничной частоты регистрируемых сигналов. Подавление высоких частот группами источников и приемников колебаний определяет применение при полевых работах шшимзлъно-возможных баз группирования, вплоть до нулевых, т.е. группирования в точке. Естественно, что "центр тяжести" борьбы с регулярными помеха;,« смешается на интерференционные системы, применяемые при обработке. Пространственные характеристики этих систем во многом определяются расстоянием между трассами обрабатываемой подборки по общей координате. Противоречия между технологическими и аконс'-жчгскйми требованиями при проведении полевых работ не всегда позволяют выдержать правильные условия регистрации волновых полей.

Помимо линейных интерференционных систем рассмотрены характеристики направленности двумерных фильтров, широко применяющихся для подавления регулярных помех с линейным годографом, характерным для среднескоростных волн-помех. ;

Рассмотрение характеристик направленности двумерных фильтров, полученных по модельным сейсмограммам, воказыва-

ет, что "арушение требования георемы отсчетов при регистрации регулярных помех с малой кажущейся длиной волны приводит к определенным затруднениям при использовании двумерной фильрации данных. Хотя двумерные фильтры представляют собой более сложные интерференционные системы, чем линейные однородные, такие как суммирование с постоянными весами, диаграммы направленности их также характеризуются наличием основного и зеркального лепестков, положение которых определяется шагом между элементами системы.

Поэтому, если на обрабатываемой сейсмограмме или разрезе присутствуют регулярные водны, волновые числа которых различаются на величину пространственной частоты дискретизации, выделение (усиление) или подавление одной из них двумерным фильтром будет соответственно вызывать усилен;;» или частичное подавление другой. Так, для фильтров пропускания амплитуда зеркального (вторичного) максимума может составлять, приблизительно, 0.5 от величины основного максимума, при ослаблении волн промежуточных направлений в 5-7 раз. Аналогично, при подавлении одной из этих волн ("помехи") в 30 раз вторая волна ("сигнал'*) ослабляется в два раза. Р.ри этом змплзггуды прошдуточных волн не изменяются. Очевидно, что применение в тачай ситуации двумерного фильтра мотет значительно ухудаить выделение сигнала за счет регулярных помех, имеющих близкие к полезней волне пространственные характеристики.

Случайные времешшг сдвиги между сосед-тлет трассами, пргвггэхсте по величине половину периода к&кбанкй, тзгаа беляется серьезней помехой для программ, использую-

- 15 -

вдх суммирование сейсмических трасс. Это относится, в первую очередь, к автоматической коррекции статических поправок и изученщ) скоростей ОГТ, особенно когда величина сдвига близка к длине периода сигнала

Сделзд вывод, что для эффективного применения интерференционных систем, в том числе двумерных фильтров, должно выполняться условие Еайквиста-Котельникова для пространственной дискретизации регистрируемых полей с!Х< , где 6Х -шаг между элементами системы, Ь -наименьшая кажущаяся длина волны из всех регистрируемых регулярных волн. Выполнение этого условия следует проверять для всех типов подборок по общей координате, используемых при реализации интерференционных систем.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматриваются основные факторы, влияющие на величину фазового разброса суммируемых колеса-. ний и, соответственно, на качество суммирования сейсмических записей или применения к ним интерференционных систем. Такими факторами являются, в первую очередь, погрешности определения статических и кинематических поправок.

Возможная ошибка расчета статических поправок складывается, как известно, из- погрешностей измерения альтитуд пунктов взрыва и приема, глубины заложения заряда во " взрывных скважинах к скоростей- распространения сейсмических волн в толвгэ от линии приведения до дневной поверхности. Максимальная величина этой погрешности для исследуемой террдаории и конкретной методики проведения полевых работ оценивается в 6-8 мс. Такая оценка, полученная с

использованием данных микросейсмокаротата (.МСК) и модели верхней части разреза согласуется, в целом,-с наблюдаемым разбросом времен регистрации отраженных волн после ввода априорных статических поправок. Последние обычно определяются по классическому способу полей изохрон, построенных по данным МСК и вертикальным временам распространения прямой волны. Величина погрешности, как уже упоминалось, при ЕРС близка к видимому периоду колебаний,регистрируемых при ВРС.

Повышение точности ввода статических поправок, или, точнее, улучшение синфазности суммирования, в этих условиях на практике достигается путем итеративного повторения цикла ручной коррекции по разрезам общего пункта взрыва (ОПВ) ' и приема (ОПП) и автоматической коррекции по алгоритмам типа PAKS или MISER. Так как величина корректируемых сдвигов превышает половину видимого периода колебаний, а кратность накапливания на временах изучаемых горизонтов низка (4-6), отмечается неустойчивая работа программ автоматической коррекции статпоправок, что выражается в ухуд-пении прослеживания горизонтов и в появлении длиннопериод-ных искажений линий ТО. Последние, скорее всего, связаны с невозможностью правильного разделения поправок за пункт взрыва и приема при низкой кратности прослеживания.

Существенным для высокоразрешающэй сейсморазведки фактором, влияющим на еинфазноеть суммирования, является также точность ввода кинематических поправок. В связи с тем, что' изучаемый разрез представлен молодыми, слабо-консолидированными отложениями, для него характерна высо-

кая диф^ренцированность акустических параметров по верти-кади в сочетании с латеральной изменчивостью. Фазовый разброс, обусловленный статическим фактором, затрудняет правильное определение и учет кинематических поправок.

Для повышения точности определения статических поправок обоснована необходимость использования годографов, прямой волны, регистрируемых в первых вступлениях на ближних к пункту взрыва каналах. Наиболее распространенные способы определения статических поправок по преломленным (головным) волнам практически неприемлемы при использовании заглубленных под подошву ЗЮ источников возбуждения упругих волн в сейсмогеологических условиях площади исследования.

-При взрыве под ЗМС преломленная волна от подошвы зоны не образуется. Кроме того, верхняя часть разреза (неогеновые отложения) характеризуются почти постоянными значениями средней скорости до г луб «ни около 300 Шзтому в области первых вступлений следятся асимптотические части годографов отраканньог волн, интерферирующие с головными волнами от мелких границ. Это обстоятельство, делает невозможным выделение головных волн для определения статических поправок.

Поэтому автором на основе проведенного анализа была предложена, технология определения статических поправок по первым вступлениям прямой волны, регистрируемым вблизи пункта азрыаз при проведении полевьс работ 4ЮВ ОГГ. В четкости. технология оыла оярсбоьана на годографах прямой провезенных по девяти блкжм какагам, что оСгспе-чпдо длину годографа 160 метрез пра юшикальком, двухкрат-

ном перекрытии по общему пункту приема.

Алгоритм расчета поправок реализован в программе, которая позволяет определить статические поправки в каждом пункте приема и получить статистическую оценку значения скорости в коренных породах вблизи -подошвы ЗМС. Для расчета 'поправок за пункт взрыва используется априорная информация об альтитудах заложения заряда. Кроме того, рассчитываются корректирующие поправки за ПВ, определяемые по среднему отклонению времен прямой волны от соседних годографов. Объем ручной работы, связанной с оцифровкой первых вступлений , определением альтитуд источников и вводом полученных массивов в ЭВМ не превышает затрат на построение верхней части разреза для традиционного расчета етатпопра-вок. Применение программы позволяет уменьшить величину разброса времен регистрации до 2-3 мсек, что обеспечивает з условиях исследуемой плошади устойчивую работу программ автоматической коррекции статических поправок по отраженным волнам. Значительно уменьшаются, в ряде случаев, и длкннопериодные искажения линий ТО отражающих горизонтов.

Основой для разработки алгоритма послужило исследование модельных годографов прямой волны, рассчитанных для горизонтально-слоистой модели ЗМС, близкой по параметрам к таковой плошали исследования. Модель строилась для мощности зоны не более 6-10 метров, и глубины взрывных скважин порядка 10-12 метров. ' При расстоянии между пунктами приема 20 м, и максимальном используемом удалении 80 м, годограф прямой волны для плоско-параллельной модели среды, начиная с удаления 20 м, становится практически линей-

ньза Наклон годографа при увеличений удаления стремится к точному значении скорости распространения прямой еолкы под подошвой зоны малых скоростей.

После ввода кинематических поправок времена вступления соответствуют времени пробега волны по вертикальному лучу от горизонтальной линии, проходящей через источник, до дневной поверхности. Таким образом, главной задачей для определения статических поправок по прямой волне становится правильный учет кинематического фактора Последний может быть рассчитан на основе некоторых допущений,позволяющих использовать упрощенную модель строения ЗМ2.

Первое допущение состоит в том, что региональная составляющая статического фактора изменяется вдоль обрабатываемого профиля линейно, по крайней мере в пределах длины рзсстановки.' испльзуемой для прослеживания годографов прямой волны, Второе -что кинематический фактор является наиболее медленно меняющимся по профилю из всех, определяющих форму годографа прямой всл:гы.

Первое допущение позволяет использовать левую и правую ветви годографа для определения приращения времен вступления относительно канала с нулевым удалением от пункта взрыва, а второе- осреднить полученные значения по профилю с использованием большой скользящей базы (11-25 пунктов взрыва).

Осредненкые прираауния времени используются в качестве кинематических поправок, взодимых в наблюденные годографы прямой волны, и для оценки скоростей под подошвой ЗМЗ. Эти скорости определяет пергичнь» значения поправок за пункт

- 20 -

взрыва, го есть времена пробега волны от источника до линии приведения. После их ввода годографы прямой волны, или времена вступления, соответствуют поправкам за пункт приема. Наличие встречных годографов позволяет рассчитать вд. средние значения и скорректировать случайные ошибки определения поправок за пункт приема. После ввода всех поправок годограф прямой волны-долдан превратиться в горизонтальную прямую лини».

Для повышения точности учета кинематического фактора и, соответственно", последующего уточнения статических поправок, предусматривется возможность итеративного повторения описанного цикла вычислений с подачей на вход уже откорректированных данных. При этом базу сглаживания кинематического фактора моото .уменьшать для каждой последующей итерации. Тем"самым алгоритм обеспечивает одновременно определение и коррекцию статических поправок.

Отмечено, что задача разделения корректирующих сдвигов за ИВ а ПП при использовании коротких годографов, то есть малой кратности перекрытия, не может иметь однозначного решения для любых способов автоматической коррекции статики. Гфедлагаемый алгоритм не является исключением, так как позволяет исправлять только одиночные ошибки определения поправок за пункт взрыва.

Эффективность работы программы определения статических поправок иллюстрируется сопоставлением временных разрезов стандартного графа обработки и предлагаемой технологии Отмечается значительное улучшение качества суммирования как за счет собственно учета статического фактора,

так и повышения точности определения кинематических поправок и обеспечения корректных условий применения программ автоматической коррекции статических поправок по отраженным волнам.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ рассматривается некоторые приемы, позволяющие уменьшить влияние статического и кинематического факторов на результаты динамического анализа и технологии применения псевдоакустического преобразования сейсмических временных разрезов для прямого прогноза газовых залежей при отсутствии или низком качестве скважинкных данных.

. Поскольку качественная коррекция статических и кинематических поправок является длительным и трудоемким процессом. была предложена и опробована методика получения амплитудно-частотных спектров по сейсмограммам ОГТ с вве-денньао! априорными поправками, до получения суыхарного разреза. Поскольку спектральный анализ выполняется во временном окне, большом по сравнению с погрешностью определения поправок, а полученные оценки (спектры) уле не зависят от времени, существует возможность накапливания потрассо-бых спектров по ОП для их статистической регуляризации. Получение спектров таким способом не требует точного знания кинематических к статических поправок. Помимо ьозмощности предварительной оценки амплктудно-частотных характеристик записи, зги результаты могут использоваться как входные для детального анализа по известным алгоритмам, типа DIANA. h'CJ, с предварительным выбором наиболее инфср-

мативных составляющих спектра.'

В качестве методического приема, облегчающего процесс получения временного разреза, пригодного для динамического анализа, рассматривается прием, условно называемый палеобработкой. Методика заключается в определении по опорному горизонту на предварительном вреыеннЬм разрезе статических поправок, приводящих этот горизонт ^ прямой линии. После их ввода облегчается ручная коррекция 4 остаточной статики, гак как практически устраняется проблема сохранения (или получения) истинного положения горизонта. Результатом пзлеобработки является палеовременной разрез, иногда позволяющий получить дополнительную информацию о литодого -стратиграфических особенностях изучаемых объектов. Недостатком палеообработки' являеся возможность использования только опорных горизонтов.с небольшими отклонениями от линии спрямления, так как в противном случае при "выпрямлении" резко изменяются скорости суммирования и, соответственно, кинематический мьотинг. Это затрудняет подбор скоростей для оптимального суммирования и* за счет мъютинга, приводит к искажениям динамики в неполнократной части разреза.

Далее автором предложена технология псевдо-акусти-ческого преобразования сейсмических разрезов при отсутствии или низком качестве скважинн; зс данных, в той числе акустического каротажа. Суть ее заключается в подборе коэффициента нормирования, приводящего входную трассу к размерности коэффициентов отражения, методом перебора заранее заданных значений с получением фрагментов разреза

акустического импеданса (¿=Ро*У) или скорости. По результатам переборов выбирается фрагмент разреза, удовлетворяющий априорным или общегеологическим представлениям о диапазоне изменения пластовых скоростей или акустических жесткостей, как и рекомендуют некоторые исследователи (К. Уотерс). При условии идентичности параметров обработки по плошади, подбор коэффициента нормирования можно выполнить на одном из профилей. Остальные разрезы обрабатываются с тем же коэффициентом.

Такая методика применения алгоритма ПАК-преобразования имеет, по ряду причин, такое же право на существование, как и базирующаяся на "точном" определении коэффициента нормирования по сквэжинным данным. В частности, при расчете этого коэффициента не учитывается некоторые факторы, такие как интерференция в тонких слоях, влияние коэффициентов отражения на затухание амплитуд сейсмического сигнала и конечный частотный диапазон записи. Поэтом/ результаты ПАК-преобразования можно рассматривать не более, чем в качестве относительной количественной оценки пара-»;-ров отражений. Получение абсолютных оценок акустической л?откости или определяющих ее физических параметров пластов, та*зи как пористость или содержание флюида возможно лишь при выявлении корреляционных связей между' результатами об работ га разреза, данными ГКС и изучаемыми параметрами.

Тем не менее, получение даав относетельньгх оценок фи-гическлх параметров пластов дает пркнцзши£-?ано нову» ин-¿сг*зцки, спссоСстБугщую повышению достоверности интерпре-

- 24 -

тации материалов сейсморазведки. Кроме того цветные разрезы акустической жесткости является информативным способом "визуализации сейсмического поля. При этом, учитывая нелинейность преобразования сейсмических амплитуд в ПАК-разрезы, возможно усиление слабо выраженных динамических аномалий. Для этого разрезы акустической жесткости рассчитываются с использованием заведомо завышенных значений коэффициентов отражения, что приводит к резкому увеличению дифференциации разреза ПАК.

Предложенная технология позволила провести массовую обработку сейсмических временных разрезов и выявить связь аномалий скоростей ПАК с пространственным положением залежей газа в терригенных отложениях верхней части разреза мезокайнозойского комплекса юго-западной части Прикаспийской впадины.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ описаны методические и геологические результаты использования предложенных технологических приемов. Технология в ыс око раз ре кажде й сейсморазведки, неотъемлемой часть» которой является специальная, нетрадиционная обработка материалов, позволяет получить детальную информацию о строении мезокайнозойских отложений Прикаспийской впадины. Степень освещения разреза до глубины 2-2.5 км многократно превышает возможности сейсыоразведоч-ных работ в стандартном диапазоне частот.

Повышение точности учета статического фактора обеспечивает значительное улучшение прослеживания ваиболее высокочастотных отражений. Достигнутый уровень обработки

- 25 - -

позволил выделять пласты мощностью менее 5 метров и тектонические нарушения с амплитудой 2-2.5 метра. В ряде случаев регистрируются волны, отраженные от плоскостей тектонических нарушений.

Сохранение при суммировании широкого диапазона спектра отраженных волн за счет высоких частот обеспечивает высокую динамическую выразительность временных разре-з/у\ что позволяет уверенно отождествлять отражающие горизонты на разных склонах соляных тел и в других случаях прекращения прослеживания.

Проведение частотного анализа как по сейсмограммам ОГТ на ранней стадии обработки, так и по окончательным временным разрезам позволило выяеить связь частотных аномалий с залезвми газа в отложения неогеновой системы.

Показана высокая информативность разрезов ПАК для прямого прогнозирования газовых залежей. Наличие залежи отображается аномально-низкими значениями псевдоскоростей ПАК, а зоны повышенного градиента этого параметра приурочены к границам залежи.

Основным результатом применения технологи ВРС явилось открытие месторождения газа в акчагыльских отложениях. Полигоном опробования методике-технологических приемов обработки послужило Полевое месторождение. Результаты применения ВРС обеспечили построение структурных карт ко продуктивным горизонтам. Заявлена связь интенсивности аномалий скоростей ПАК с наличием природного газа в терригекных коллекторах. Сделан вывод о преюотээствекко-лктологическои типе ловушзк. Использование данных лсевдоачустккк позволи-

ло выделить контур залежи, ' несколько отличающийся от результатов структурных построений.' Прогнозные запасы оценены в 173 шш кубометров.

По аномалиям динамических параметров, в основном скоростей ПАК, и результатам структурных построений открыто Хар-Адрыгское месторождение газа. Пять скважин, пробуренных в выделенном контуре залежи, дали промышленные притоки природного газа. При продолжении работ БРС по данным. псевдоакустики выделена и оконтурена аномалия типа "яркое пятно" в пределах Хагской площади. На основании установленной связи таких аномалий с ' наличием газа и с учетом структурных построений сделано предположение о наличии ловушки литологического типа Плоиадь рекомендована к бурению поисковых скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Итоги работы, формулируемые в виде защищаемых положений, сводятся к следующему.

1. Изучение тонкой структуры осадочных отложений территории исследования обеспечивается только в случае определения и учета статических поправок в каждом пункте-приема по разработанной автором технологии, которая повышает детальность сейсмических временных разрезов и улучшает прослеживавмость отражающих, горизонтов.

2. Оперативная оценка Перспектив газоносности терри-генных пород требует применения технологии анализа динамических параметров волнового поля. Предложенные автором приемы получения динамических характеристик отраженных волн позволяют на практике осуществлять оперативную оценку перспективности неогеновых отложений в юго-западной части

" 27 -

Прикаспийской впадины и управлять процессом оптимального размещения сейсмических профилей.

3. Швышеиие достоверности прямого прогнозирования газоносности мезокайнозойских отложений достигается использованием выявленной автором связи аномалий псевдоакустических скоростей с газовыми залежами. Расчет псевдоа-кусд^еских скоростей по сейсмическим временным разрезам при отсутствии скважинных данных, выполняемый по предлагаемой технологии, значительно расширяет возможности высоко-рзярешаюшей сейсморазведки, повышает информативность вре-. ценных разрезов.

4. Совместное использование при обработке и интерп-оетации сейсмических данных разработанных автором методи- -ко-технологических приемов позволяет с высокой степенью надежности и достоверности выделять и оконтуривать газовые залежи в пределах юго-западной части Прикаспийской впадины. Успешное их применение привело к эконтуриьанию Болевого «ссторолдс-кйя, открытию лар-Адрыгского месторождения и выделению перспективного объекта на Хагской плошали.

Основные положений диссертации опубликованы в следу-шлх работах.

1. Голичекко А. К. , Ухзкин Б. А., %скокова 0. Б , Волков А. И.

Рекомендации по моделирования сейсмических еолкозкх т элей при задач сейсморазведки. Саратов, НВНИИГТ, 1988 г.

2. Волков А. И. Непрерывный анализ амплитудно-частотных спектров оградеюшх волн при сейсиоразвед-се повызекной ржр^гекъ^тк. в сб. Гшые геологические и методические

результаты применения сейсморазведки ЮВ в. тресте "Заппри-каспийгеофизика" -Волгоград, 1991 г.

3. Волков А. й. Шдельные исследования возможности разделения информации при одновременном возбуждении двух ЛЧМ сигналов. В сб. Новые геологические и методические результаты применения сейсморазведки МОВ в тресте "Запприкаспий-геофизика" -Волгоград, 1991 г. ' . *

4. Кобылкин И. А. , Ужакин Б. А. , Колосов Б. М. , Вялков В. К , Голнченко А. М. , Андреев Г. Н., Волков А. И. и др. Методика и технология высокораврешахвдей сейсморазведки

на основе использования минимизированных источников (реко-

• «

мендация) депонировала в 1993 г. в тресте "Залприкаспийге-офизика", г. Волгоград.