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
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. |
|
|
|
|
|
|
(О |
|
|
|
|
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