Файл: Невский, М. В. Квазианизотропия скоростей сейсмических волн.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 70

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

На объекте II

типа глинисто-галогенная толща в интервале глубин

5 1 0 -7 0 0

м является практически однородной в скоростном строении.

Скорости

по УЗК

варьируют весьма незначительно, от 47 50 до

4 600 м/сек. Тонкая слоистость в распределении скоростей не выраже­ на. Следует отметить, что и на больших глубинах (Н >700 м) соле­ носная толща также однородна по скоростям, за исключением трех тон­ ких пропластков осадочных пород, нарушающих указанную картину. За­ кономерного увеличения скорости с глубиной, по крайней мере в интер­

валах

5

1 0 -9 2 0 м,

не наблюдается.

Пластовая скорость, по

данным

ВСП

(X

= 50 м),

в интервале 5 1 0

-7 0 0 м составляет 4 7 0 0

м/сек.

Таким образом, объекты, выбранные в глинисто-галогенной толще по геологическим данным, существенно различны и по скоростному строению. На объекте 1 типа ярко выражена тонкая слоистость в соче­ тании с сильной дифференциацией по скоростям; на объекте II типа тон­

кая

слоистость

практически отсутствует. Следует заметить, что тон- *

кая

слоистость

разреза глинисто-галогенной толщи на объекте I типа

наблюдается в отношении распределения не только скоростей упругих волн, но и других физических параметров среды.

Так, диаграммы промысловых видов каротажа НГК и КС (рис.4 2 ,а) также Свидетельствуют о тонкослоистом характере разреза глинисто­ галогенной толщи на объекте I типа. При этом дифференциация разреза толщи соли на этом объекте по относительному параметру НГК и ка­ жущимся сопротивлениям значительно больше, чем в покрывающей надсолевой толще. На объекте II типа толща соли практически однород­ на как по скоростям, так и по параметрам НГК и кажущимся сопротив­ лениям.

Как показывают результаты исследований по УЗК в ряде районов Припятского прогиба, наиболее характерные черты из описанных осо­ бенностей скоростного строения объектов I и II типов имеют место не только в районе эксперимента, но и в ряде других районов. Так, на объектах I типа (крылья соляных куполов и межкупольные зоны) скоростные разрезы имеют тонкослоистое строение. Изменение скоро­ стей с глубиной носит характер ритмического чередования прослоев с повышенными и пониженными скоростями. Мощности тонких прослоев в среднем колеблются в пределах 1 -15 м. Дифференциация по скоро­ стям в этих прослоях так же велика, как и в описанных разрезах рай­ она эксперимента.

На объектах II типа (сводовые части куполов) [ 67, 107, 108 ] толща чистой соли практически однородна по скоростям, как и в районе эксперимента.

Таким образом, скоростные разрезы объектов I и II типов в изу­ чаемом районе в значительной мере типичны для ряда районов Припят­ ского прогиба.

140


4.ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ АНИЗОТРОПИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН

ПО ДАННЫМ УЗК И ПРОМЫСЛОВЫХ ВИДОВ КАРОТАЖА

По данным УЗК для объектов I и II типов проведены оценочные расчеты скоростей сейсмических волн в направлениях, перпендикуляр­ ном (\^р) и параллельном (V[ jр) слоистости, а также коэффициентов анизотропии кр. Основной целью при этом являлась оценка возможных значений коэффициентов анизотропии в различных частях разреза гли­ нисто-галогенной толщи. Поскольку расчеты не претендуют на точное вычисление скоростей V р ,V11р и коэффициентов анизотропии, для уп­ рощения реальный акустический разрез аппроксимировался периодиче­ ским двухкомпонентным разрезом. В качестве первой компоненты при­ няты прослои чистой соли, второй компонентой считались породы не— солевых прослоев. Литологический состав глинисто-галогенной толщи в принципе позволяет провести подобную аппроксимацию реального раз­ реза двухкомпонентной средой.

Для расчета всех пяти эффективных упругих постоянных длинновол­ нового эквивалента двухкомпонентной тонкослоистой среды требуется знать значение следующих параметров:

VIP’ V1SnP = V1P'/V2P> nS" Vls/V2S>m= M h2» 8= Р\/ р2'

(4-D

Если значения их

известны, то по формулам (2 .3 3 ) - (2 .3 7 )

и

(2. i 1), (2 .2 3 ), (2 .2

4 ) можно получить величины \|р( кр, Kgjj,

у± и

К, а

также индикатрисы нормальных и лучевых скоростей для длинноволно­ вого эквивалента-тонкослоистой среды.

Заметим, что формулы (2 .3 3 ) - (2 .3 7 ) можно применять для рас­ чета скоростей длинных (сейсмических) волн в тонкослоистой среде при выполнении следующих условий.

1.Мощности чередующихся тонких слоев должны быть приблизитель­ но на порядок меньше преобладающей длины волны, т.е. Ah;<0,lA.

2.Мощность тонкослоистой пачки (пласта), в которой производит­

ся расчет скоростей,

должна быть больше преобладающей длины волны,

т.е. Н = £ Ahj >А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II

и

При выполнении этих условий, согласно результатам главы

работ [8 3 , 8 5 ], формулы

(2 .3 3 ) -

(2 .3 7 ) обеспечивают достаточ­

ную для практики точность.

Как показывают скоростные разрезы

УЗК

на объектах I и II

типов (см. рис.

4 4 ), а также графики пластовых

скоростей (см. рис.

4 5 ), указанные условия приближенно выполняются

для исследуемых тонкослоистых толщ.

 

 

 

Поскольку по данным УЗК мы имеем информацию лишь о распреде­

лении скоростей Р волн и не можем оценить величины V

ц^

при

расчетах мы ограничивались

вычислением скоростей

\^р, Vnp, а также

х-р При этом

для расчета Vjp использовалась

формула (2 .33), а

для расчета

У ц р - формула

(2 .4 1 а ), которая

дает

возможность при­

141


ближенно вычислить значение Умр>не располагая данными о величине параметра ng.

Остановимся теперь на выборе значений параметров V^p, т ,п р и 8 для расчетов скоростей сейсмических волн и коэффициентов анизот­

ропии в глинисто-галогенной толще. Поскольку скорости по УЗК в про­

слоях чистой соли выдерживаются по разрезу

практически

постоянны­

ми (см. рис.

4 4 ), значение V^p выбрано постоянным и

равным

4 6 0 0 м/сек.

Скорости в несолевых прослоях

изменяются достаточно

заметно - от

2 0 0 0 до 3 0 0 0 м/сек. Поэтому

при расчетах в качест­

ве величины

Vgp выбирались среднеарифметические значения скоростей

в несолевых прослоях в пределах каждого мощного пласта. Однако од­ нозначно определить величину V2p n o данным УЗК не представляется возможным, поскольку на скоростных разрезах имеется достаточно большое число прослоев с промежуточными значениями скоростей, на­ пример, около 3 5 0 0 -3 8 0 0 м/сек, которые в равной мере можно считать как несолевыми, так и сложенными чистой солью и несолевы­ ми породами. Расчленение тонкослоистой толщи на солевые и несоле­ вые пропластки можно более уверенно провести с привлечением данных промысловых видов каротажа, например КС и НГК, так как прослои чистой соли на диаграммах КС и НГК характеризуются максимумами кажущегося сопротивления и относительного параметра НГК. Но и при использовании этих данных остается некоторая неоднозначность в вы­ делении солевых и несолевых прослоев, связанная прежде всего с точностью и детальностью наблюдений в скважинах при используемых на практике размерах зондов. Поэтому при расчетах мы задавались несколькими возможными значениями скоростей V2p, а следовательно, и несколькими значениями параметра Пр„

Поскольку уверенные данные о плотностях пород в естественном залегании отсутствовали, при всех вариантах расчетов значение пара­ метра S было принято равным единице. Расчеты главы II показывают, что неучет изменения плотностей в прослоях может занизить значе­ ние кр не более чем на первые единицы процентов.

В качестве параметра m при расчетах принималось отношение сум­ марных мощностей прослоев соли и осадочных пород в пределах каж­

дого

толстого пласта. Это соотношение оценивалось по диаграммам

НГК и КС, но как отмечалось,

однозначного определения

ш получить

не удается. Поэтому величина

m изменялась в допустимых

пределах,

определенных по кривым НГК и КС, для различных вариантов рас­

четов.

 

 

 

Исходные параметры для расчетов скоростей

р> V||p и коэффици­

ента

к р , а также значения этих величин для двух

пластов слоистой

соли

в интервалах глубин 6 3 0

-7 5 0 и 7 5 0 -8 5 0 м

на объекте I типа

приведены в табл, 7*. Результаты расчетов показывают, что коэффици­

енты анизотропии в верхнем слое (Н = 630^-750

м) могут достигать

значений кр = l,0 9 f l,1 0 , а в интервале глубин

7 5 0 -8 5 0 м, где

дифференцированность разреза по скоростям несколько меньшая, а ве­ личина ш больше отличается от единицы, кр = 1 ,0 4 -г 1,05.

142



Таблица 7

Коэффициенты анизотропии, рассчитанные по данным УЗК и промысловых

видов каротажа (НГК, КС)

на объекте

I типа (скв. 2 -К Октябрьской

площади) при V jp

= 4 6 0 0

м /сек ,

5 =

1,0 0

 

 

 

Интервал

Номер

 

V2P>

ПР

 

m

К1Р

VlP *

 

глубин, м

варианта

м /сек

 

 

м /сек

КР

 

1

 

3 0 0 0

1 ,5 3 0

0 ,8 0

1 ,0 0

3 4 8 0

1 ,0 9

 

 

 

 

 

 

 

1,0 4

3 4 8 0

1,12

6 3 0 - 7 5 0

2

 

3 0 0 0

1 ,5 3 0

1,0 0

1 ,0 0

3 5 6 0

1 .0 9

 

 

 

 

 

 

 

1,0 4

3 5 6 0

1,12

 

3

 

2 9 0 0

1 ,5 8 5

0 ,8 0

1 .0 0

3 4 0 0

1 ,0 9

 

 

 

 

 

 

 

1 ,0 4

3 4 0 0

1,14

 

4

 

2 9 0 0

1 ,5 8 5

1,0 0

1,0 0

3 4 7 0

1 .1 0

 

 

 

 

 

 

 

1 ,0 4

3 4 7 0

1 ,1 4

 

1

 

3 4 0 0

1 ,3 5 0

2 ,1 0 0

1 ,0 0

4 0 6 0

1,0 4

 

 

 

 

 

 

 

1,04

4 0 6 0

1,07

7 5 0 - 8 5 0

2

 

3 4 0 0

1 ,3 5 0

2 ,5 0

1,0 0

4 1 4 0

1,0 4

 

 

 

 

 

 

 

1,04

4 1 4 0

1,0 7

 

3

 

3 4 0 0

1 ,3 5 0

3 ,0 0

1 ,0 0

4 1 8 0

1,0 4

 

 

 

 

 

 

 

1,04

4 1 8 0

1,0 7

Аналогичные

расчеты для объекта

II типа показывают,

что в ин­

тервале глубин 5 3 0 -7 0 0

м скорости

р

иУцр практически совпада­

ют, даже

если в

качестве

величин

V^p и

V^p взять

максимальные и

минимальные значения скоростей по кривым УЗК, а величину гп поло­ жить равной единице. Таким образом, анизотропия скоростей на объек­ те II типа, по результатам расчетов, отсутствует.

При измерениях скоростей на образцах из скважин 1-К и 2-К, про­ веденных в ИФЗ АН СССР Е.И. Баюк, в образцах чистой соли установ­ лена небольшая анизотропия. Коэффициенты анизотропии, измеренные

в ультразвуковом диапазоне частот, составляют 3-5%

(кр = 1 ,0 3 -

1 ,0 5 ). Изучение природы анизотропии в чистой соли

требует специаль­

ных исследований. Для дальнейшего важен лишь экспериментально ус­ тановленный факт наличия слабой анизотропии в чистой соли.

В связи с этим проведена вторая серия оценочных расчетов коэф­ фициентов анизотропии с учетом слабой анизотропии в прослоях чистой

соли. Расчеты величин \^р икр

проведены по формулам (2 .4 0 ),

 

(2 .4 1 ).

При расчетах прослои чистой соли считались анизотропными

(к^р =

1 ,0 4 ), несолевые прослои -

изотопными (к^р = 1 ,0 0 ). Соответ­

ствующие результаты для объекта

I типа приведены в табл. 7.

 

 

Учет слабой анизотропии в прослоях чистой соли увеличивает

 

рас­

четные коэффициенты суммарной анизотропии в интервале глубин 6

3 0 -

750 м до кр = 1,12 -г 1 ,1 4 ,а в интервале 7 5 0 -8 5 0 м до кр

=

 

= 1,07.

 

 

 

 

143