Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

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

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

Автореферат диссертации по теме "Повышение эффективности высокоразрешающей сейсморазведки МОВ ОГТ на основе совершенствования технологии обработки данных (на примере изучения надсолевых отложений в юго-западной части Прикаспийской впадины)"

. ЯС(

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

РГо ОЛ

„ пп, .-----> На правах рукописи

Волков Александр Иванович

Повышение эффективности высокоразрешающей сейсморазведки МОВ 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 км. Н. Г. Чернышевского, в Волгоградском тресте "Запприкаспийгеофизика"

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

кандидат геолого--минералогическ; наук

В. Е Вялков.

1. Доктор геолого-минералогических наук

И. И. Хараз

2. Кандидат технических наук Ф. Б. Г'утерман

ПО "Волгограднефтегеофизика"

сшита состоится '''1 ЗЭ^г.

с 'izicai:, на заседашии специализированного Совета при

Саратовском Государственном университете им. Е Г. Чернышевского по адресу: 410601, г. Саратов, ул. Московская 155, 1 корпус, цуд. 5?.. О диссертацией можно ознакомиться в оиблиотеке СГУ.

Автореферат разослан" 3 "^еллс^^ 1993 г.

Ученый секретарь специализировешного Совета кандидат геолого-минералогических наук

В. А. Гуааки

- г -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЕ

\

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Геофизические методы поисков и разведки полезных ископаемых являются основными при изучении внутреннего строения осадочного чехла земной коры. Сейсморазведка занимает среди них ведущее место по объему выполняемых работ и их научно-техническому уровню,особенно в области поисков и разведки нефтяных и газовых месторождений.

В связи с тем, что количество крупных, легко открываемых месторождений в каждой нефтеносной провинции весьмз ограничено, одной из стратегических задач сейсморазведки является поиск небольших залетай в сложных сейсмогеологи-ческих условиях. Для поддержания постоянного уровня прироста запасов углеводородного сырья количество открываемых месторождений должно постоянно возрастать, что требует значительного роста объема разведочных работ, в том числе бурения сквахин.

Увеличение пространственно-временной разреиенности данных сейсморазведки обеспечивает повышенно достоверности выделения залежей в сложных сейсмогеслогических условиях, что способствует сокращэкию количества "пустых" сквадия.

В связи с этим соверсенствование технологии обработка данных сейсморазведки, обеспечиваю®?«? увечлчение кх рагра-вавдгй способности и повышение достоверности получаемых результатов, является еесьмз актуальной задачей.

ЦЕЛЬ $1ССЛЕЛ0Е/ШИЯ заключается в раз работке новых ме-тсдипо-тзхнолсгическкх приемов и ссверзеяств-озании у*к из-

вестных 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 большими межтраосовыми сдвигами. :

2. Разработка технологии определения статических поправок по сейсмограммам общего пункта взрыва (ОПВ) в условиях применения Бзрывных источников возбуждения, расположенных под зоной малых скоростей (ЗМС) с целью повышения детальности учета влияния верхней части разреза при высоко раз ре шащэ й 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 преобразования сейсмических трасс с целью его массового применения при отсутствии скважинных данных.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА выполненной работы заключается в сле-душвэм.

1. Локазано, что применение интерференционных систем при наличии случайных и регулярных изменений времен регистрации сейсмических волн, нарушающих условие Нзйквиста

для шаг?. пространственной дискретизации, привода к искажении динамических характеристик волнового поля за счет зеркальных эффектов и ухудшает выделение полезных волн. В связи с этим рекомендуется использование схем наблюдения, обеспечивающих выполнение уеловия Найквиста для всех типов регулярных волк в пределах подборок трасс по общей координате, в которых применяются интерференционные система

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

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

1. В пределах территории исследований по результатам иассовой обработки материалов высокоразревавдей сейсморазведки с применением новых технологий установлена прямая связь аномалий динамических параметров отраженных волк с залеязки газа в неогеновыг отлсяекиях, что . позволяет определять контуры залежей при литологическок типе лов-гаек.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕНЮСТЬ работы заключается в следующем.

1. Разработаны к 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 отложзниях мезокайнозойского возраста Использование разработанных автором методиди-ческих приемов привело к оконтуриванию Палевого месторождения, открытию Хар-Адрыгского месторождения и выделению перспективного объекта на Хагской пловвди.

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

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

, По теме диссертации ойубликованр четыре работы.

ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ШЧШ ВКЛАД АВТОРА. Предлагаемые исследования выполнены в соответствии с планом геологоразведочных работ треста "Заплрикаспийгеофизи-ка" ш изучению сейсморазведкой газовых залежей в верхней части мезокайнозойского комплекса осадочных отложений югог западной части ^¡¡каспийской впадины.

Непосредственно автором разработаны технологии опре-

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

\

В работе использованы материалы • сейсмических партий треста "Запприкаспийгеофизикз" N 6/89, 6/90, 6/91, полученные за период 1989-1992г.

Автор принимал участие в разработке и внедрении технологии обработки материалов высокоразретающей сейсморазведки. В целом разработка и внедрение технологии НРС осуществлялись ведущими специалистами треста Я А. Кобыжнным, Б. М. Колосовым, Б. А. Ужзкиным, Е Н. Вялковым, а Ы. Худяко-вым и А. М. Голиченко.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЕ

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 93 страницы текста, 30 рисунков п список литературы из 33 наименований.

Автор выражает благодарность своему научному рукого-дителю, к г-м. я. ЕЕ Вялкову, ' заведующему кафедрой геоф!-зячесют методов Саратовского университета профессору Ю. П. Конценебиву, доценту а Г. Балабанову, а также специалистам треста "Запприкзспийгеофйзика" за консультации и помог? при написании рзботк.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В г.ервсй главе обсуждается уровень развития а приме-

нения технологии высокоразрешающей сейсморазведки в нашей стране и за рубежом, приводится краткое описание разреза мезокайнозойского комплекса исследуемо^ территории и сведения о нефтегазоносности- Обосновывается необходимость применения ВРС дня поисков залежей углеводородов.

Развитие высокораарешагапэй сейсморазведки является стратегическим направлением геофизических работ на нефть и газ, обусловленным сложившейся в мировой практике концепцией развития поисков месторождений углеводородов. Согласно статистическим данным, размеры вновь открываемых месторождений в какой-либо нефтеносной провинции уменьшаются приблизительно по логарифмическому закону. Для поддержания постоянного уровня прироста запасов требуется непрерывное наращивание объема разведочных работ и пространственно-временной разрешенное™ сейсмических данных. Швывекиэ разрешенности должно обеспечить максимально-достоверный прямой прогноз наличия залезай углеводородов. чтобы сократить затраты на бурение скважин.

До недавнего времени наибольшее развитие и применение высокоразрешащая сейсморазведка получила ;;ри изучении внутридонных отложений морской сейсморазведкой, а также при исследовании угольных пластов и инженерных работах на суше. Применение ВРС при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений а сухопутных условиях менее распространено.

В отечественной сейсморазведке сдокшюсь два различных подхода' к получению высокочастотных сейсмических сигналов, обеспечивающих высокий предел разрешенности при

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 режиме на территории Прикаспийской впадины. Использование минимизированных источников возбуждения с тротиловым 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 разреженность временных разрезов до ?-3-х метров для неогеновых отложений надсолевого комплекса.

Приводимые ниже сведения о геологическом строении разреза мезокайнозойского комплекса свидетельствуют о том, что такая разр-гиенность не является избыточной для сейсмо-геологических условий региона работ.

Территория исследования расположена в юго-западно?! части Прикаспийской впадины, .в пределах Октябрьского и Приозерного районов Калмыкии. В геологическом отнспении сна находится в пр-едедах Сарпинского мегапрогкба. Геологический разрез мезокайнозойского комплекса осзлочныг отло-

жений характеризуется резкими изменениями мощности, контролируемыми распространением, соленосных образований кун-гурского возраста в виде массивов и куполов. Влияние соляной тектоники^проявляется в надсолевых отложениях развитием систем дизъюнктиеных нарушений, в основном вблизи сводов соляных тел, изменения полноты геологичесюто разреза и мощности осадочного комплекса за счет наличия стратиграфических и угловых несогласий. Мощность комплекса изменяется от первых со^ен до 5000 метров.

Саше древние отложения мезокайнозоя нижнетриасовые. Они представлены породами индского и оленекского ярусов. С пластами песчаников индского яруса связаны нижние этажи Вугринского, Щаджинского, Совхозного и Пустынного месторождений природного газа. Отложения 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, Шаджинского 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 известняками с прослоями карбонатных глин, переслаиванием алевролитов, глин и известняков. В верхней части разреза чередуются глинистые и песчано-глинистые пачки.

На размытой поверхности среднетриасовых 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 зто глины и -алевролиты с прослоями известковистых песчаников. В верхнем отделе появляются прослои известняков и мергелей, вше разрез становится преимущественно-карбонатным, с" прослоями мергелей и глин.

Промышленные месторождения углеводородов в юрских отделениях 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 размытой поверхности средне и верхнеюрских толщ. Они представлены терригенными (нияиий отдел) и карбонатными (верхний отдел) фациями.

Промышленные притоки природного газа из отлотаний нижнего мела получены на Халганском месторождении.

Палеогеновая система представлена преимуществе н.-ю песчано-глинистыми разностями. Имеются пласты с хорошими коллекторскими свойствами. На описываемой территории известно Царынское месторождение газа.

Оглодения неогена пламеобразно покрывают поверхности преднеогенорого размыва. В разрезе преобладают песчанистые глины с прослоями алевролитов и песков. По данным бурения в акчатыльских отложениях выделены два песчано-глинистых пласта -коллектора, к которым приурочены залежи природного газа Продуктивные пласты имеет мощность до 5 метрса я залегают на глубине менее 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 сейсморазведочных работ. Рельеф местности ровный, мощность зоны малых скоростей не превьгаает 10 метров. Скорость продольных волн в зоне колеблется в пределах 450-730 м/с.'

Однако при обработке полевых материалов проявились некоторые специфические проблемы, связанные с обеспечением синфазного суммирования записей и сохранением частотного диапазона при"получении суммарных разрезов. Эти два момента определяют разреженность временных разрезов и возможность качественного проведения по ним динамического анализа. Решение этих проблем потребовало разработки и применения определенных методико-технологических приемов обработки.

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

Начиная с этапа массового применил сейсморазведки МОВ, исследователи уделяли много внимания теории применения интерференционных систем и их влияния на характеристики еолнового поля, фи этом чашэ всего рассматривался эффект 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 целом согласуются с имеющимися представлениями. Случайный разброс с нормальным, Гауссовым распределением приводит к ослаблению высокочастотных компонент сигнала 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 волны-помехи, особенно с линейным годографом, зарегистрированные с нарушением условия Найквиста для лага пространственной дискретизации. В результате суммирования таких волн возникает зеркальные эффекты, проявляющиеся как в виде ложных осей синфазнэсти, так и в относительном увеличении уровня высокочастотных составляйся спектра сейсмического волнового поля.

- - го.-'•

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

Расширение частотного диапазона Еозбуждаелых сигналов 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 минимально-возможных баз группирования, вплоть до нулевых, т.е. группирования в точке. Естественно, что "центр тяжести" борьбы с регулярными помехами смешается на интерференционные системы, применяемые при обработке. Пространственные характеристики этих систем во многом определяются расстоянием между трассами обрабатываемой подборки по общэй координате. Противоречия между технологическими и экономическими требованиями при проведении полевых работ не всегда позволяют выдержать правильные условия регистрации волновых полей.

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

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

ет, что "арутение требования теоремы отсчетов при регистрации регулярных помех с малой каяувд?йся 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 вагом между элементами системы.

Поэтому, если на обрабатываемой сейсмограмме или разрезе присутствуют регулярные волны, волновые числа которых различаются на величину пространственной частоты дискретизации, выделение (усиление) или подавление одной из них двумерным фильтром будет соответственно вызывать усиление или частичное подавление другой. Так, для фильтров пропускания амплитудз зеркального (вторичного) максимума может составлять, приблизительно, О. 5 от величины основного максимума, при ослаблении волн промежуточных направлений в 5-7 раз. Аналогично, при подавлении одной кз этих воли ("помеха") в 10 раз вторая волна ("сигнал**) ослабляется в два раза. При этом амплитуды промежуточных вали не изменяются. Очевидно, что прптпеиие в такой ситуации двумерного фильтра может значительно ухудазггь выделение сигнала га счет регулярных помех, имекзн близкие к полезной волнр пространственные характеристики.

Случайна времекнж сдвгхн мэлзу соседними трассами, 1грЭЕКГзхаз:е по величине полосшгу перкзда кагебзякй, таклг является серьезной помехой для программ. используя-

- 15 -

дах суммирование сейсмических трасс. Это относится, в первую очередь, к автоматической коррекции статических поправок и изучение скоростей ОГГ, особенно когда величина сдвига близка к длине периода сигнала.

Сделан вывод, что для эффективного применения интерференционных систем, в том числе двумерных фильтров, должно выполняться условие Найквиста-Котельникова для пространственной дискретизации регистрируемых полей <1Х<=1У2, где <ЗХ -шаг между элементами системы, Ь -наименьшая кажущаяся длина волны из всех регистрируемых регулярных волн. Выполнение этого условия следует проверять для всех типов подборок по обшей координате, используемых при реализации интерференционных систем.

В ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ рассматриваются основные факторы, влияющие на величину фазового разброса суммируемых колеба--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 залокеняя заряда во ' взрывных скважинах и скоростей' распространения сейсмических волн в толще от линии приведения до дневной поверхности. Максимальная величина этой погрешности для исследуемой территории и конкретной методики проведения полевых работ оценивается в 6-3 мс. Такая оценка, полученная с

использованием данных мдаросейсмокаротажа (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 ЕРС.

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 иди 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-иении прослеживания горизонтов и в появлении длиннопериод-ных искажений линий ТО. Последние, скорее всёго, связаны с невозможностью правильного разделения поправок за пункт взрыва и приема при низкой кратности просле.тавания.

Существенным для высокоразрешающей сейсморазведки фактором, влияющим на еинфззноеть суммирования, является так:«е точность ввода кинематических поправок. В связи с тем, что' изучаемый разрез представлен молодыми, слабо-консолидированными отложениями, для него характерна высо-

- 17 - .

кая диф^еренциррЕанность акустических параметров по вертикали в сочетании с латеральной изменчивостью. Яазовый 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 ЗМО 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 отделения) характеризуются почти постоянными значениями средней скорости до глубины около 300 к. Вээтацу в области первых вступлений следятся асимптотические части го- . дографов отракенних волн, интерферирующие с головными волнами от мелких грзкш. Это обстоятельство делает невозможным выделение головных волн для определения статических поправок.

Поэтому автором кз основе проведенного анализа была предложена технология определения статических поправок по первым вступлениям прямой волны, регистрируемым вблизи пункта взрыва при проведения полевых работ 130В ОГТ. В частности. технология иыла опробована на годографах прямой го-'кк, прослеженных по девзти блихкзд какзлг.м, что обеспечило длину годографа 160 метров при минимальной, двухкрат-

- 18 -

нем 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 ЗЫС. Для расчета поправок за пункт взрыва используется априорная информация об альтитудах заложения заряда. Кфоме того, рассчитывается 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 в условиях исследуемой плошади устойчивую работу программ автоматической коррекции статических поправок по отраженным волнам. Значительно уменьшается, в ряде случаев, и длиннопериодные искажения линий ТО отражающих горизонтов.

Основой для разработки алгоритма послужило исследование модельных годографов прямой водны, рассчитанных для горизонтально-слоистой модели ЗШ, близкой по параметрам к таковой плошади 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-

ным. Наклон годографа при увеличении удаления стремится к точному значению скорости распространения прямой волны 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 3!>С.

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

Первое допущение позволяет использовать левую и правую ветви годографа для определения приращения времен вступления относительно канала с нулевым удалением от пункта взрыва, а второе- осреднитъ полученные значения по профилю с -использованием большей скользящей базы (11125 пунктов взрыва).

Осреднении прирзг^ния вреькни используются в качестве кинематических поправок, вводимых в наблюденные годографы прямой волны, и для оценки скоростей под подошвой 5МС. Эти скорости определяет первичные значения поправок за пункт

взрыва, то 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 же средние значения и скорректировать случайные ошибки определения поправок за пункт приема После ввода всех поправок годограф прямой волны-должен превратиться в горизонтальную прямую линии.

Для повышения точности учета кинематического факто- ' ра 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 можно.уменьшать для каждой последующей итерации. Тем'самым алгоритм обеспечивает одновременно определение и коррекцию статических поправок.

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

Зффективностъ 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 рассматриваются 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 скважиннных 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 введенными априорным!! поправками, до получения суммарного разреза. Поскольку спектральный анализ выполняется во временном окне, большом по сравнению с погрешностью определения поправок, а полученные оценки (спектры) уже не зависят от времени, существует возможность накапливания потрассо-бых спектров по ОГТ для их статистической регуляризации. Получение спектров таким способом не требует точного знания кинематических и статических поправок. Помимо возможности предварительной оценки амплотудно-частотных характеристик записи, зги результаты могут использоваться кг« входные для детального анализа по известным алгоритмам, типа DIANA. KCl, с предварительным выбором наиболее ияфер-

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 временнЬ^ разрезе статических поправок, приводящих этот горизонт прямой линии. После их ввода облегчается ручная коррекция 'остаточной статики, так как практически устраняется проблема сохранения (или получения) истинного положения горизонта. Результатом палеобработки является палеовременной разрез, иногда позволяющий получить дополнительную информацию о литолого -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 мьютинг. Это 'затрудняет подбор скоростей для оптимального суммирования и, за счет мъкяинга, приводит к искажениям динамики в неполнократной части разреза.

Далее автором предложена технология псевдо-акусти-ческого преобразования сейсмических разрезов при отсутствии или низком качестве скважинн: х данных, в том 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 (г=Ро*У) или скорости. Ш 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 площади, 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 скважинным 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. Поэтому результаты ПАК-преобразования можно рассматривать не более, чем в качестве относительной количественной оценки параметров отражений. Получение абсолютных оценок акустической жесткости или определяющих ее физических параметров пластов, тага« как пористость или содержание флюида воз-можне лишь при выявлении корреляционных связей между результатами обработки разреза, данными ГКС и изучаемыми параметрами.

Тем не менее, получение дадв относительных оценок фи--'.;-;гек;и' параметров пластов даег принципиально исвуь ин-$срыацим, спссобетвухдую повышению достоверности интерпре-

- 24 -

тации материалов сейсморазведки. Кроме того цветные разрезы акустической жсткости являются 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 высоко раз решавшей сейсморазведки, неотъемлемой частью 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 сейсморазведоч-ных работ в стандартном диапазоне частот.

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

- 25 - *

позволил ввделять 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 разрез/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 выябить связь частотных аномалий с залежами газа в отлодвния неогеновой системы.

Шказана высокая информативность разрезов ПАК для прямого прогнозирования газовых зале лей. Наличие залежи отображается аномально-низкими значениями псевдоскоростей ПАК, а гони повышенного градиента этого параметра приурочены к границам залежи.

Основным результатом применения технологи БРС явилось открытие месторождения газа в акчагыльских отложениях. Полигоном опробования мотодико-технологических приемов обработка послужило Ш левое месторождение. Результаты применения ВРС обеспечили построение структурных карт по продуктивным горизонтам. Еьавлена связь интенсивности аномалий скоростей ПАК с наличием природного газа в терригенных коллекторах. Сделай вывод о прекмуюгстБекно-лхтологическс'М типе ловувек. Использование данных псевзэакустккк позвали-

ло выделить контур залежи, " несколько отличающийся от результатов структурных построений.' Прогнозные запасы оценены в 173 млн 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 ВРС 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 наличия ловушки литологического типа. Плошадь рекомендована к бурению поисковых скважин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Итоги работы, формулируемые в виде защищаемых поло же moi, 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 прослеживаемость 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

Прикаспийской впадины и управлять процессом оптимального размещения сейсмических профилей.

3. Повышение достоверности прямого прогнозирования газоносности мезокайнозойских отложений достигается использованием выявленной автором связи аномалий псевдоакустических скоростей с газовыми залежами. Расчет псевдоа-куси'ческих скоростей по сейсмическим временным разрезам при отсутствии скважинных данных, выполняемый по предлагаемой технологии, значительно расширяет возможности высоко-рзя решающей сейсморазведки, повышает информативность временных разрезов.

4. Совместное использование при обработке и интерп-сетации сейсмических данных разработанных автором методика- технологических приемов позволяет с вьязокой степенью надежности и достоверности выделять и оконтуривать газовые залежи в пределах юго-западной части Прикаспийской впадины. Успешное их применение привело к эконтуриванию Полевого месторождения, открытию Хар-Адрыгского месторождения и выделению перспективного объекта на датской площади.

Основные положения диссертации опубликованы & следу-пк'Х работах.

1. Голичекко А. к.. Ужцсин В. А., %снокпва 0. Е , Бочков Д. Н.

Рекомендации по моделированию сейсмических волновые г элей при ре"*?нки задач сейсморазведки, Саратов, КВНЗШТ, 1388 г.

2. Волков А. И. Непрерывный анализ амплитудно-частотных гарктроз отраженных волн при сейсморазвед-«? повыекккой ряБр-гЕекностк. В сб. !йвые геакзптескке и методический

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

3. Волков А. И. Сдельные исследования возможности разделения информации при одновременном возбуждении двух ЛЧМ сигналов. В сб. Новые геологические и методические результаты применения сейсморазведки MOB в тресте "Запприкаспий-геофизика" -Волгоград, 1991 г. - ■

4. Кобылкин И. А., Ухают Б. А., Колосов Б. М., Вялков а Я , Голиченко А. М. , Андреев Г. Н., Волков А. И. и . др. Методика и технология высокораврешашей сейсморазведки

на основе использования минимизированных источников (реко-

• »

мендация) депонирована в 1993 г. в тресте "Запприкаспийге-офизика", г. Волгоград.