Математическое моделирование в сейсморазведке

записи касаются в основном тех случаев, когда параметры модели изменялись

на 20 и 40%; естественно, изменения параметров модели на 15, 10% и менее

вызывают меньшие изменения характеристик записи, но линейной зависимости

здесь нет.

Что касается преобладающей частоты импульса f0, то ее коррекцию

необходимо осуществлять на первых шагах итеративного процесса коррекции,

поскольку преобладающая частота записи F0 гораздо сильнее зависит от f0,

чем от изменений пластовых параметров тонкослоистой пачки.

Коррекцию толщин слоев целесообразно также переносить на этап

автоматической коррекции в двух случаях. Во-первых, когда на синтетическом

временном разрезе уже получены временные соотношения (интервалы между

соседними отражениями или экстремумами), которые близки к временным

соотношениям на реальном разрезе. Во-вторых, если коррекция модели

начинается с участка, расположенного в непосредственной близости к глубокой

скважине, то толщины слоев принимаются достоверно известными и,

естественно, их грубая коррекция не требуется.

2 Уточнение параметров модели в автоматическом режиме

Если исходная геологическая гипотеза верна, то геофизик-интерпретатор

на первых шагах коррекции сравнительно быстро находит правильные решения и

сходство СВР и РВР улучшается достаточно быстро. Затем после 10–15

итераций, когда для дальнейшего улучшения сходства разрезов требуется

вводить в модель все более тонкие детали, то процесс сильно замедляется. С

этого момента начинает играть значительную роль фактор времени, для

преодоления которого любые средства автоматизации становятся

малоэффективными.

Ниже излагается подход к постановке задачи и выбору численного метода

ее решения, который ориентирован на отыскание глобального экстремума

целевой функции, связывающей потрассную оценку сходства с параметрами

сейсмомоделирования, причем размерность и положение области поиска при

реализации данного подхода могут итеративно меняться в зависимости от

достигнутого к настоящему моменту результата и суждения геофизика, ведущего

процесс интерпретации.

Введем два допущения, упрощающих процесс образования сейсмического

волнового поля и необходимых для построения целевой функции.

Первое допущение состоит в том, что волновое поле на временных

разрезах аппроксимируется моделью, в которой возбуждение среды производится

плоскими волнами, падающими по нормали к границе раздела, и практически

отсутствуют многократные отражения. В этом случае можно учитывать

единственный динамический фактор – коэффициент отражения.

Второе допущение состоит в том, что сейсмический сигнал

аппроксимируется теоретическим импульсом Пузырева (3.1).

Программно-алгоритмическое обеспечение

1 Решение прямой динамической задачи в лучевом приближении

1 Поиск траектории нормального луча

Полный и точный учет амплитудного фактора фокусировки сейсмической

энергии возможен при сопоставлении элементу отражающей границы пунктов

взрыва-приема (ПВП), которые могут иметь нормальное отражение от этого

элемента. Величина указанного элемента должна быть такой, чтобы часть

среды, ограниченная нормалями от его концов, удовлетворяла определению

лучевой трубки. Всю совокупность траекторий нормальных лучей, необходимую

для построения временного разреза, можно получить, рассмотрев все элементы

всех отражающих границ модели среды.

Алгоритм нахождения траекторий нормальных лучей применяется в ходе

просмотра с заданным шагом (X всех отражающих границ заданной модели. Если

величина шага достаточно мала, ПВП, которые могут иметь нормальные

отражения от рассматриваемого элементарного участка отражающей границы,

располагаются между точками выхода нормалей, трассированных из его концевых

точек. Для каждого полученного таким образом ПВП ведется поиск такого

нормального луча, точка выхода которого с заданной точностью совпадает с X-

координатой этого ПВП. Итеративный алгоритм трассирования нормальных лучей

из внутренних точек указанного элементарного участка позволяет завершить

поиск, затратив минимальное количество трассированных лучей, что важно с

точки зрения быстродействия программы.

Обозначим через [pic] и [pic] абсциссы точек, ограничивающих

(соответственно слева и справа) рассматриваемый элемент отражающей границы

на (-м шаге итерационного процесса, через [pic] и [pic] абсциссы точек

выхода на поверхность нормалей к отражающей границе в точках с абсциссами

[pic] и [pic] соответственно, а через XN – абсциссу ПВП (рис. 9, а).

Сначала из точек [pic] и [pic] отражающей границы восстанавливаются

нормали, для двух полученных точек выхода с абсциссами [pic] и [pic]

проверяется условие [pic] и таким образом определяются количество и номера

ПВП, находящихся между точками выхода нормалей. Именно здесь элементу

отражающей границы ставится в соответствие ПВП, которые могут иметь

нормальное отражение от него. Если данному условию не удовлетворяет ни один

ПВП, делается следующий шаг по отражающей границе. Для каждого ПВП из

интервала [pic] проверяется условие

[pic], (4.1)

где ( – заданная малая величина. Выполнение (4.1) означает конец

итерационного процесса, а его результаты определяются траекторией,

соответствующей [pic], если [pic], или [pic] при [pic].

В случае, когда таким путем траектория не найдена, а элемент

отражающей границы не меньше заданной величины, из точки отражающей границы

с абсциссой

[pic]

восстанавливается нормаль к отражающей границе. Если абсцисса [pic] ее

точки выхода достаточно близка к ПВП, т. е. [pic], считается, что искомая

траектория определена. В противном случае проверяется условие

принадлежности [pic] интервалу [pic]. Если это условие выполнено,

происходит переход к следующей итерации:

[pic]

[pic]

Невыполнение этого условия означает, что рассматриваемый элемент

модели не является лучевой трубкой, и если он не слишком мал, то отрезок

отражающей границы между точками с абсциссами [pic] и [pic] делится

пополам, после чего процесс поиска начинается как бы сначала (( = 0).

По исчерпанию всех ПВП, найденных в интервале [pic], делается

следующий шаг по отражающей границе.

Лекция 7

2 УчЕТ ДИНАМИчЕСКИХ ФАКТОРОВ

Амплитуды отражений рассчитываются на основе следующих положений

теории распространения волн:

1) непрерывность напряжений и смещений для плоских волн, отражающихся от

плоских границ;

2) сохранение энергии внутри лучевой трубки;

3) постоянный параметр поглощения Q, учитывающий минимально-фазовый

механизм потерь при распространении за счет поглощения энергии.

Условия непрерывности на границе дают для коэффициента отражения

простейшую формулу, строго справедливую в рассматриваемом случае

нормального падения луча:

[pic],

где [pic] – акустические жесткости слоев, лежащих соответственно выше и

ниже отражающей границы.

Для учета геометрического расхождения воспользуемся известной

формулой(

[pic],

где L – коэффициент геометрического расхождения; (l – поперечный размер

сечения лучевой трубки плоскостью падения волны в точке наблюдения; (( –

интервал углов выхода, ограничивающий лучевую трубку. Обозначив R

амплитудный фактор расхождения, с учетом соотношения R = L-2

R=[pic], (4.2)

здесь (( и (X – приращения угла засылки лучей и точек их выхода

соответственно; (N – угол выхода нормального луча.

На основе формулы (4.2) построен итеративный алгоритм вычисления

амплитудного фактора R, учитывающего геометрическое расхождение. Упрощенное

описание его сводится к следующему.

Шаг 1. Засылка из данного пункта взрыва-приема пяти лучей с углами (N-

F, (N-F/2, (N, (N+F/2 и (N+F и получение соответствующих точек выхода (F –

малая величина порядка ~ 10-4 – 10-5, задаваемая в исходных данных).

Шаг 2. Формирование из пяти трассированных на шаге 1 лучей системы из

двух пар лучей так, чтобы каждая пара вмещала бы данный ПВП и чтобы одна из

пар вмещала другую (см. рис. 9, б); вычисление двух значений амплитудного

фактора R:

[pic]

Шаг 3. Проверка предельного перехода

[pic].

Если "да", то R=R2 и алгоритм заканчивается. Если "нет", проверяется

условие |X1-X5| < 50. При невыполнении этого условия расхождение считается

вычисленным условно. В случае выполнения приращение увеличивается в 2 раза.

Переход к шагу 1. При этом делается не более 16 попыток достигнуть

сходимости в формуле (4.2) за счет увеличения F.

С учетом вышерассмотренных динамических факторов вычисляется

импульсный временной разрез, в котором до свертки с заданным сейсмическим

сигналом можно также произвести учет частотно-зависимого поглощения

сейсмической энергии.

Влияние фокусировки сейсмической энергии на амплитуду отраженных

сигналов учитывается автоматически в ходе вычисления траекторий нормальных

лучей. Явления фокусировки возникают при наличии локальных отрицательных

перегибов в поведении границ (вогнутостей), когда нормальные лучи

пересекаются (образуют каустики) в непосредственной близости от линии

наблюдения. Примером могут служить участки перехода от горизонтальной

границы к крылу пологой структуры. В этом случае для одного и того же ПВП

находятся два и более нормальных лучей с почти равными временами прихода

отраженных сигналов которые автоматически суммируются.

2 Расчет временных разрезов на основе дифракционной теории трорея

При разработке упрощенной теории сейсмической дифракции А. Трореем за

основу был взят дифракционный интеграл Гельмгольца, который выражает

значение упругого потенциала (p (или преобразования Лапласа от потенциала

(p) поля отраженных волн в произвольной точке р, расположенной внутри

замкнутой поверхности S, через заданный на этой поверхности потенциал (S (

[pic], (4.3)

где (р – преобразование Лапласа от скалярного потенциала поля отраженных

волн в точке р внутри замкнутой поверхности S; r – расстояние от р до

элемента (S на S; п – внешняя нормаль к S; V – скорость; р – трансформанта

Лапласа; (S – заданный на S потенциал.

Данное уравнение имеет место лишь в рамках акустического приближения,

поэтому его решение содержит только продольные волны.

Трансформируя поверхность S в полусферу с бесконечным радиусом, на

диаметральной плоскости которой расположен отражающий элемент, и

аппроксимируя отражающую поверхность набором плоских полос бесконечной

длины и шириной (x=x2 – x1 (рис. 10, а), А. Трорей получил решение

дифракционного интеграла (4.3) для одной[1] такой полосы в виде

[pic] (4.4)

здесь R – коэффициент отражения; f(р) – преобразование Лапласа от импульса

волны в источнике Q; смысл обозначений Z, ( и ( ясен из рис. 10. a. Для

интегрирования выражения (4.4) следует выразить ( через угол ( (рис. 10,

a), однако два важных вывода можно сделать и до этого

1. На каждом краю отражающего (дифрагирующего) элемента (в точках А рис.

10, б) фаза дифракции изменяется на 180°. В самом деле, пусть D1 и D2 –

результаты интегрирования (4.4) в направлении линии АВ (рис. 10, а) на

расстоянии Х1 и Х2 соответственно (в пределах от -(/2 до (/2). Тогда

(р=D2-D1. Если Х1<0, что соответствует положению точки p над полосой, то

(р=V–D2–D1 (здесь V обозначен член, соответствующий отражению). Отсюда

следует, что D2 меняет знак при переходе Р через край полосы.

2. На дифрагирующем краю форма отраженной и форма дифрагированной волн

совпадают, но величина амплитуды дифрагированной волны в 2 раза меньше.

Действительно, пусть точка Р при движении слева направо пересекает

дифрагирующую полосу (рис. 10, б). Для распространения алгоритма Трорея

на случай многослойной среды с криволинейными Распределение амплитуд

показано на этом же рисунке. Из условий непрерывности (р при переходе

через край А имеем D2=V–D2, т.е. D2=V/2, что и требовалось.

3. Границами раздела, с горизонтальным градиентом пластовых скоростей и

плотностей, с угловыми несогласиями и выклиниваниями Ф. Хилтерман

предложил вычислительный способ приведения среды над каждой границей

поочередно к однослойной с единой постоянной скоростью. Для этой цели из

каждого пункта наблюдения с равным шагом по углу производится

трассирование лучей в исходной модели, после чего каждый прослеженный луч

заменяется прямолинейным лучом, выходящим из пункта наблюдения под тем же

углом (рис. 10, в). Мнимое положение края плоского элемента

рассчитываемой границы с номером j находится на прямолинейном луче на

расстоянии, равном [pic] где Vi – локальная скорость; ti – время

прохождения трассированного луча в i-м слое (соответствующий пример

представлен на рис. 10, в для границы 3). Множество всех полученных таким

образом мнимых точек образует мнимую модель, состоящую из одной границы с

одной постоянной скоростью. От всех краев плоских элементов, составляющих

эту мнимую границу, дифрагированные волны правомерно рассчитывать по

"простой теории" Трорея.

3 Количественное оценивание сходства трасс синтетического и реального

временных разрезов

Как отмечено в разд. 3.4, при реализации технологии интерпретации

данных сейсморазведки, основанной на математическом моделировании,

используются оценки сходства, имеющие интегральный и дифференциальный

характер.

1 Способы вычисления предварительных оценок

В качестве первоначальной оценки сходства отрезков сейсмических трасс,

входящих в соответствующие друг другу сегменты применяется интегральная

оценка с помощью широко известной нормированной функции взаимной корреляции

вида(

[pic],

где Ар и Ас – отсчеты реальной и синтетической трасс; L – длина

сравниваемых трасс; п – номер отсчета сравниваемых трасс; ( = –(L–1),

–(L–1)+1, …, (L–1) – сдвиг. Из формулы видно, что р(() ( [-1, 1], причем

случай р = ±1 соответствует полному подобию АP(t) и Ас(t) с точностью до

полярности, а р=0 – полной их некоррелированности.

Оценка сходства R для заданных трасс и временные сдвиги между ними

получаются в результате обработки НФВК р(() по следующему алгоритму.

1) выделяются все положительные максимумы НФВК;

2) в координатах (р, () строится окно поиска [([pic]), ± КТ[pic]], где

[pic] – средняя амплитуда всех экстремумов рассматриваемой функции; [pic]

– средний период (среднее расстояние между экстремумами); КR и КT –

задаваемые константы;

3) за оценку R принимается наибольший из всех положительных экстремумов

НФВК, попадающих в окно поиска;

4) в случае, если указанное окно не содержит ни одного положительного

экстремума, считается, что между сравниваемыми трассами сходство

полностью отсутствует; аналогично интерпретируется и случай, когда в окне

имеются два и более положительных экстремумов с примерно равными

амплитудами, которые характеризуют минимальный уровень значимости

параметра R.

В качестве простейшей дифференциальной оценки сходства используется

разность между численными производными сравниваемых отрезков сейсмических

трасс, при этом для большей устойчивости численные производные сглаживаются

путем суммирования на малой базе Вz. Конкретно, вычисляется модульная

оценка(

[pic]

где[pic], [pic], n1=п – 0,5(Вz–1), n2=п + 0,5(Вz–3) – нормированные

амплитудные значения отрезков трасс РВР и СВР, а также квадратичная оценка

Ssq, отличающаяся от предыдущей тем, что вместо модуля разности сумм в ней

используется квадрат этой разности. Понятно, что нулевые значения этих

оценок соответствуют полному сходству кривых (по используемому критерию);

рост значений этих оценок соответствует нарастанию их несходства.

2 Способ построения дифференциальных оценок, основанный

на анализе характерных точек трасс СВР и РВР

При формировании репрезентативной системы частных критериев сходства

используются следующие предположения:

1) в процессе визуального сопоставления трасс СВР и РВР геофизик-

интерпретатор выделяет так называемые характерные точки этих кривых –

нули и экстремумы;

2) визуальное сопоставление каждой пары трасс основывается на следующих

непосредственно воспринимаемых геофизиком-интерпретатором факторах: общее

число и порядок следования характерных точек, соотношение амплитуд

экстремумов, разница в положении абсцисс характерных точек.

Согласно следующему предположению искомая система частных критериев

сходства двух кривых А(1)(t) и А(2)(t), являющихся отрезками трасс РВР и

СВР соответственно, включает в себя безразмерные критерии четырех типов:

1) рассогласование в соотношениях амплитуд сопоставленных друг другу

экстремумов (рис. 11): [pic], [pic], где k и l – порядковые номера этих

экстремумов, отсчитанные от начала рассматриваемого временного интервала;

п(k) и п(l) – соответствующие им номера отсчетов в дискретизированном

представлении кривых;

2) рассогласование в относительном положении сопоставленных экстремумов на

полупериоде: [pic], [pic]. Где g – порядковый номер данного экстремума

среди других экстремумов, зафиксированных в рассматриваемом временном

интервале; п(g) – номер соответствующего ему отсчета; смысл [pic] и [pic]

ясен из рис. 11;

3) рассогласование в ширине полупериода: [pic], где e – порядковый номер

нуля функций А(t), c которого начинается данный полупериод, среди других

нулей, выделенных в рассматриваемом интервале, а смысл остальных

обозначений ясен из рис. 11;

4) рассогласование в положении сопоставленных экстремумов на оси времени:

[pic], здесь (max – заданное максимально допустимое отклонение.

Использование моделирования

для выявления ловушек сложного экранирования и прямого

обнаружения залежей по данным сейсморазведки

1 Применение сейсмомоделирования при решении стратиграфических задач

(изучение детального строения нефтегазоперспективных толщ)

Лекция 8

РЕШЕНИЕ ЭТОЙ ЗАДАчИ ИЗУчИМ НА ПРИМЕРЕ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ВРЕМЕННОГО РАЗРЕЗА

ПО ПРОФИЛЮ 017801 В САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ, ПРОХОДяЩЕМУ ВКРЕСТ СЕВЕРО-ВОСТОчНОГО

БОРТА МУХАНОВО-ЕРОХОВСКОГО ПРОГИБА ОТ СКВ. 19 КАПИТОНОВСКАя чЕРЕЗ СКВ. 28

ВИННО-БАННОВСКАя И 11 МОчАЛЕЕВСКАя. РАССМОТРИМ РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ

ТОЛЬКО ПО УчАСТКУ ПРОФИЛя В ПРЕДЕЛАХ ВИННО-БАННОВСКОГО ПОДНяТИя

(ПРОТяЖЕННОСТЬ УчАСТКА 2,5 КМ). ПО ГЛУБИНЕ БЫЛ ВЫБРАН ИНТЕРВАЛ ТЕРРИГЕННЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ НИЖНЕГО КАРБОНА, КОТОРЫЙ НА СЕЙСМИчЕСКОМ ВРЕМЕННОМ РАЗРЕЗЕ

ЗАКЛЮчЕН МЕЖДУ ОПОРНЫМИ ОТРАЖАЮЩИМИ ГОРИЗОНТАМИ У И Т СТРАТИГРАФИчЕСКИ

СОПОСТАВЛяЕМЫМИ С ПЛАСТОМ ГЛИН ТУЛЬСКОГО ГОРИЗОНТА И КРОВЛЕЙ КАРБОНАТНЫХ

ОТЛОЖЕНИЙ ТУРНЕ СООТВЕТСТВЕННО.

Двумерная модель нулевого приближения строилась только по данным

сейсморазведки, для чего использовались временной разрез, глубинный

сейсмический разрез и разрез ПАК. Выбор такого варианта построения был

обусловлен тем, что в имеющихся на профиле скважинах не проводился АК и,

кроме того, преследовалась цель сопоставить окончательный результат

интерпретации с данными бурения. По этой причине модель нулевого

приближения, все промежуточные модели и окончательную модель следует

рассматривать как эффективные сейсмические модели.

Полученная в результате коррекции параметров окончательная

сейсмологическая модель показана на рис. 12, а, сопоставление фрагментов

реального и синтетического временных разрезов проведено на рис. 12, б, в

соответственно. Количественная оценка сходства этих разрезов с помощью

нормированной функции взаимной корреляции дала такие результаты:

максимальные значения, например, по трассам 88, 120 и др. достигают 0,97,

минимальные значения – не ниже 0,85, в среднем же эта оценка равна 0,921.

Такое сходство, несомненно, можно признать достаточно высоким.

В процессе итеративного моделирования корректировались не только

параметры тонких слоев модели, но и параметры импульса, моделирующего

сейсмический сигнал. В итоге было установлено, что параметры оптимального

импульса изменяются по профилю следующим образом: преобладающая частота –

от 41 до 49 Гц, затухание – от 9000 до 10300, фаза – от 1,43 до 1,95. С

учетом такого изменения параметров исходного импульса рассчитывался

окончательный СВР на рис. 12, в.

О точности модели после коррекции можно судить по сопоставлению с

данными бурения по скв. 28 Винно-Банновская (рис. 8, д). Детальный

скоростной разрез по ней получен путем прогнозирования по данным

промысловой геофизики и затем профильтрован нуль-фазовым фильтром 20-100

Гц. Такое сопоставление показывает, что подбор и оптимизация модели

выполнены достаточно точно.

При анализе окончательной сейсмогеологической модели на рис. 12, а

были получены важные геологические результаты.

Во-первых, во всех пластах моделируемого интервала наблюдается

изменение упругих параметров (скорости и плотности) по латерали. Наибольшие

изменения отмечаются в нижней части интервала, т.е. в пластах песчаника и

глин радаевского и елховского горизонтов. Менее изменчивы параметры пластов

тульского горизонта, например скорость в тульской плите изменяется

сравнительно плавно и в пределах не более 4%. Существенно большую

изменчивость скорости в пластах песчаника и глин нижезалегающих отложений

бобриковского, радаевского и елховского горизонтов можно объяснить

значительной их неоднородностью, т.е. в пластах песчаника встречаются

сильно заглинизированные участки и, наоборот, глины содержат неравномерно

распределенный песчаный материал.

Во-вторых, локализация зоны выклинивания пласта С-Ш на северо-

восточном крыле Винно-Банновской структуры в значительной мере меняет

перспективы выявления здесь структурно-литологической ловушки, связанной с

этим пластом. Ранее по результатам исследований, в которых использовались

только динамические характеристики записи, линия выклинивания этого пласта

намечалась на юго-западном крыле структуры (на 1 км "левее" на рис. 12, а),

и было высказано предположение о существовании здесь ловушки структурно-

литологического типа. Теперь на основе новых данных, полученных с помощью

моделирования, становится очевидным, что выклинивание пласта С-Ш происходит

северо-восточнее, т.е. за пределами структуры, и существование ловушки

данного типа является маловероятным. Заметим также, что при интерпретации

данные ГИС скв. 28 Винно-Банновская не использовались, поскольку по этим

данным пласт С-Ш идентифицируется неоднозначно.

В-третьих, к юго-западу от скв, 28 Винно-Банновская, на расстоянии

примерно 400–500 м, в пределах почти всей песчано-глинистой толщи нижнего

карбона (бобриковский, радаевский и елховский горизонты) отчетливо

выделяется зона разуплотнения, отображающаяся на модели понижением

скоростей и плотностей, а на трассах временных разрезов в виде локального

изменения формы записи (например, появления глубокого минимума перед

отражением от кровли турне). В этой зоне разуплотнения можно ожидать

улучшенные коллекторские свойства пластов песчаника радаевского и

бобриковского горизонтов по сравнению с коллекторскими свойствами в скв. 28

Винно-Банновской.

В-четвертых, обращаясь к распределению скоростей и плотностей в

карбонатных отложениях турнея, можно видеть, что имеются участки с заметно

пониженным значением этих параметров. Наиболее контрастный из них

расположен на пикетах 33,0-39,0 (трассы 89-103), т.е. на юго-западном

склоне Винно-Банновского поднятия. На временных разрезах данная аномалия

упругих параметров отображается в виде значительного, почти в 2 раза,

ослабления амплитуд отражения Т. Понижение скоростей в пределах аномалии

составляет не менее 1300 м/с, т.е. скорости уменьшаются от 6300–6500 м/с за

пределами аномалии до 5050 м/с в ее центральной части. Наиболее вероятным

объяснением природы этой аномалии является увеличение пористости пород

турне. Расчеты показывают, что в центральной части аномалии пористость выше

на 10–13% по сравнению с пористостью за ее пределами, где она была принята

равной 3%. При такой пористости породы турне могут являться хорошим

коллектором, и, следовательно, можно предположить существование здесь

литологически ограниченной ловушки углеводородов. Размеры этой ловушки по

рассматриваемому профилю невелики – не более 0,5–0,6 км, но не исключено,

что такая высокопористая зона протягивается по простиранию северо-

восточного борта Муханово-Ероховского прогиба на значительное расстояние.

2 Применение сейсмомоделирования при решении структурных задач (выявление

грабенообразных прогибов)

Важным резервом прироста запасов нефти и газа на территории Волго-

Уральской нефтегазоносной провинции являются структуры, контролируемые

зонами погребенных девонских грабенообразных прогибов. Поэтому в настоящее

время общей задачей исследований в этом направлении является оценка

возможности выявления масштабов распространения грабенообразных прогибов и

связанных с ними месторождений нефти в тех районах Волго-Уральской

провинции, где они пока не получили должного практического использования.

Полученные в результате качественной интерпретации временных разрезов

модели грабенообразных прогибов являются весьма приближенными, и такие

параметры прогибов, как ширина, амплитуда сброса и др. могут иметь

существенные отклонения от истинных. Более точные значения этих параметров

можно определить путем применения методики интерпретации, основанной на

итеративном математическом моделировании. Рассмотрим результаты такой

интерпретации на примере временного разреза по профилю 24, пересекающему

Санчелеевский грабенообразный прогиб в северной его части. Несмотря на то,

что на временном разрезе (рис. 13, в) признаки прогиба в записи отражающего

горизонта Д выражены отчетливо, построить достаточно корректную модель,

применяя стандартные приемы интерпретации, оказалось невозможным. Поэтому в

качестве априорной модели (модели нулевого приближения) были поочередно

рассмотрены пять вариантов, различающихся тем, что строение девонских

отложений и фундамента видоизменялось от неглубокого синклинального прогиба

с амплитудой 50 м и шириной 1,5 км до узкого грабена с амплитудой 200 м и

шириной 0,5 км. При моделировании грабена изменялись не только амплитуда и

ширина, но и форма краевых частей пластов, примыкающих к линии сброса, и

строение опущенного блока. Детальная скоростная характеристика девонских

отложений была спрогнозирована на основе данных промысловой геофизики по

скважине, расположенной в 3,0 км от профиля. Расчет волнового поля

производился по программе 57511 из пакета "Вестерн Джеофизикал Компани",

алгоритм которой основан на численном решении дифракционного интеграла

Кирхгофа для многослойной среды. Выбор такого способа расчета обусловлен

тем, что интерпретируемый временной разрез на рис. 13, в не подвергался

миграции.

Процесс подбора модели осуществляется следующим образом. Вначале путем

поочередного сравнения синтетических временных разрезов с реальным разрезом

производился выбор наиболее правдоподобной модели из пяти заданных. На этом

этапе были исключены модели с эрозионными прогибами в кыновских отложениях

и фундаменте, а также модели с грабеном, в которых амплитуды разрывных

нарушений по всем отложениям (от саргаевских слоев до фундамента)

одинаковы. Синтетические временные разрезы по всем этим моделям имели лишь

отдаленное сходство с реальным временным разрезом. Для дальнейшего анализа

и коррекций была оставлена модель, тип которой показан на рис. 13, а. В

этой модели коррекции подверглись главным образом ширина и глубина грабена,

а также амплитуда ступени в опущенном блоке. Окончательная модель и

соответствующий ей синтетический временной разрез представлены на рис. 13,

а, б. Последний имеет сходство с реальным разрезом не только в общих

чертах, но и в некоторых деталях. Прежде всего обращает на себя внимание

то, что волновой картиной подтверждается частичное "перекрытие" грабена за

счет дифракции по отложениям саргаевского и кыновского горизонтов. Кроме

того, дифрагированные волны от краевых частей пластов, примыкающих к линии

сброса, проявляются достаточно отчетливо, хотя интенсивность их заметно

ниже интенсивности отраженных волн от тех же границ. Заметим, что на

реальном разрезе предполагаемая дифрагированная волна также значительно

слабее соответствующей отраженной. Далее, на синтетическом временном

разрезе, так же как и на реальном, отчетливо проявляются горизонтальные

участки синфазностей, соответствующие опущенному блоку грабена. В процессе

подбора модели немаловажной оказалась и такая деталь: для улучшения

сходства временных разрезов пришлось в ряд слоев саргаевского и кыновского

горизонтов ввести градиенты скорости, благодаря чему уменьшились

коэффициенты отражения границ в области грабена.

Содержание

Лекция 1

1

Введение 1

Глава 1. Общие принципы интерпретации данных сейсморазведки на основе

математического моделирования 3

Раздел 1.1. Системный анализ проблемы интерпретации данных

сейсмических наблюдений 3

Раздел 1.2. Теоретические вопросы автоматизированной интерпретации

данных сейсморазведки 4

Лекция 2

4

Глава 2. Способы построения сейсмических моделей геологических сред 6

Раздел 2.1. Построение одномерных моделей 6

Раздел 2.2. Построение двумерных моделей 7

§ 2.2.1. Построение модели по данным бурения 8

Лекция 3

8

§ 2.2.2. Построение моделей по данным бурения и сейсморазведки 8

§ 2.2.3. Построение моделей по данным сейсморазведки 9

§ 2.2.4. Влияние нефтегазонасыщенности на упругие свойства пород 10

Глава 3. Методика интерпретации на основе итеративного моделирования

12

Раздел 3.1. Особенности получения и обработки сейсмических данных,

интерпретируемых на основе моделирования 12

Лекция 4

12

§ 3.1.1. Методика полевых наблюдений 12

§ 3.1.2. Методика цифровой обработки 13

Раздел 3.2. Выбор способа решения прямой динамической задачи 14

§ 3.2.1. Пример 1. Моделирование микрограбенов 15

§ 3.2.2. Пример 2. Моделирование подрифовых горизонтов 15

Лекция 5

16

Раздел 3.3. Выбор исходного сейсмического импульса 16

Раздел 3.4. Сопоставление синтетического и реального временных

разрезов 17

Раздел 3.5. Целенаправленная коррекция параметров тонкослоистых

моделей 19

§ 3.5.1. Предварительная коррекция 19

Лекция 6

20

§ 3.5.2. Уточнение параметров модели в автоматическом режиме 21

Глава 4. Программно-алгоритмическое обеспечение 23

Раздел 4.1. Решение прямой динамической задачи в лучевом приближении

23

§ 4.1.1. Поиск траектории нормального луча 23

Лекция 7

24

§ 4.1.2. Учет динамических факторов 24

Раздел 4.2. Расчет временных разрезов на основе дифракционной теории

трорея 26

Раздел 4.3. Количественное оценивание сходства трасс синтетического и

реального временных разрезов 27

§ 4.3.1. Способы вычисления предварительных оценок 27

§ 4.3.2. Способ построения дифференциальных оценок, основанный на

анализе характерных точек трасс СВР и РВР 28

Глава 5. Использование моделирования для выявления ловушек сложного

экранирования и прямого обнаружения залежей по данным сейсморазведки

30

Раздел 5.1. Применение сейсмомоделирования при решении

стратиграфических задач (изучение детального строения

нефтегазоперспективных толщ) 30

Лекция 8

30

Раздел 5.2. Применение сейсмомоделирования при решении структурных

задач (выявление грабенообразных прогибов) 32

Содержание 34

-----------------------

[1] Это обстоятельство не снижает общности решения, поскольку граница

произвольной формы может быть аппроксимирована последовательностью таких

полос.

Страницы: 1, 2, 3, 4