Файл: Старобинец, А. Е. Состояние региональных и поисковых работ методом преломленных волн на нефть и газ за рубежом.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.10.2024

Просмотров: 38

Скачиваний: 0

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

в зависимости от сложности разреза, и различные типы вступлений не группируются в простые последовательности. Поэтому такое пред­ ставление сейсмозаписи неправомочно. В работе [87], в частности, показывается, что приемлемое приближение в этом случае достигает­ ся при свертке базового волнового импульса с комбинацией единич­ ных импульсов и функционала ( —iV t )

В МОВ оценка базового импульса может быть сделана путем

его прогнозирования по выбираемой последовательности импульсов

на записи или по функции автокорреляции сейсмической записи.

В МПВ же часто никакого базового импульса не может быть выделено

на запиои и, таким образом, величина функции автокорреляции явля­

ется трудно оцениваемой. Более того,

часто оказывается, что целе­

вой сейсмический сигнал не является

минимально-фазовым. В силу

этих обстоятельств часто для того, чтобы деконволировать запись МНВ, должны быть оценены параметры физической модели, формирующей волновое поле [8 7 ]. С этой целью, например, для очищения записи от волн-помех, порождаемых пульсацией газового пузыря, вблизи места взрыва производится запись пульсации генерируемой энергии для того, чтобы зарегистрированные при атом сейсмические сигналы использовать при цифровой обработке [2 ] .

МЕТОДЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ МПВ

Поскольку источники получения данных о скоростях в покры­ вающих отложениях или способы их определения по данным МПВ не отличаются от принятых в СССР, основное внимание в разделе будет уделено методам построения преломляющих границ, причем тем ив них, которые наиболее широко используются за рубежом,.а у нас не применяются.

Определение скоростей в покрывающей толще

Наряду с общеизвестными стандартными методами для получе­ ния информации о скоростях, необходимой при интерпретации данных МПВ, характер распределения скоростей в покрывающей толще часто

- 36 -

определяется путей использования времен первых вступлений пре­ ломленных волн. С этой целью разработаны специальные алгоритмы и программы. Такого рода программа составлена,например, в Канаде [32] . В этой программе оценка функции скорости от глубины по первым вступлениям преломленных волн опирается не следующие допу­ щения: скорость увеличивается с глубиной (нет инверсий) и может быть описана временами первых вступлений (нет выпадающих слоев); все преломляющие границы горизонтальны и все скорости постоянны в горизонтальном направлении; анизотропия скоростей не имеет мес­ та .

Время в каждой точке на годографе рассматривается как вре­ мя вступления от отдельного слоя. Для определения мощности 1С-го

слоя

Z k ) пластовая

скорость которого

принимается

равной

кажущей­

ся скорости

V * ,

используется

общеизвестное

уравнение

 

где

V * -

кажущаяоя

скорость

между точками

к ,

к

+ 1

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5)

Гк

- время

прихода

волны в точку К,

-

удаление

от

ПВ.

Предусмотрено предварительное сглаживание годографов. Программа написана на языке Фортран- I I для небольшой 6 к -словной вычисли­ тельной машины.

Для подобных оценок широко используется также хорошо из­ вестный способ Вихерта-Герглотца.

Поскольку и з-за неполноты систем наблюдений необходимые для расчетов времена " te " определяются часто путем экстраполяции годографов к пункту возбуждения, для более надежного разделения вступлений, относящихся к различным границам, применяются спе­ циальные способы. Например, предложен статистический способ, основанный на допущении, что все точки годографа от одной грани­ цы должны характеризоваться некоторой вероятностью попадания на отрезок прямой [3 4 ]. Точки годографа автоматически распреде­

ляются по различным отрезкам прямых, определяемым путем последо­ вательных приближений по способу наименьших квадратов. При этом каждой точке на годографе придается вес в соответствии о ее рас­ положением на кривой нормального распределения.

- 37 -


Вопрос о точности и достоверности подобного рода определе­ ний достаточно хорошо исследован в ряде работ [13,19 и др.].Большинство исследователей отдает себе отчет в том, что использова­ ние таких данных в качестве единственного источника оведений о скоростях может привести к серьезным ошибкам.

Аналитические и графические методы построения прелом­ ляющих границ

Во многих зарубежных странах в силу специфики решаемых там при проведении работ МПВ геологических авдач и широкого исполызования. неполных систем наблюдений наряду с методами построения преломляющих границ, применяемыми повсеместно,большое развитие получили такие методы интерпретации, которые в Советском Союзе не применяются. К числу наиболее часто употребляемых методов, ко­ торые можно очитать стандартными, относятся методы временных за­ держек (метод Гарднера),временных членов, Хейлоа и волнового фронта. Основы этих методов были заложены еще в 30-х годах, и о тех пор они рвзвивались и усовершенствовались применительно к новым геологическим задачам, которые отавились перед Ш1В. Мень­ шее распространение получили такие метода, как "А В С ", "плюоминуо" и д р ., которые по существу являются модификациями стан­ дартных методов.

Ниже рассматриваются принципы наиболее часто употребляемых методов, условия их применения и свойственные им ограничения.

Метод временных задержек

(The time-delay method)

Идея метода была выдвинута Л.Гарднером (США) в 1939 г . [24J. В настоящее время применяются многочисленные модификации метода [1 1 ,25,44].

Сущность метода временных задержек состоит в построении пре­ ломляющих границ по составляющим времен" t0 " , называемым времен-

- 38 -


ныыи задержками,которые относятся к пунктам возбуждения и приема. Временная задержка определяется как разница между временем про­ хождения луча от линии наблюдения до преломляющей границы и вре­ менем, необходимым для прохождения пути, равного нормальной про­ екции этого луча на преломляющую границу,оо скоростью, равной граничной.

Допущения, положенные в основу метода, - малые углы накло­ на преломляющей границы, постоянство граничной и вредней скорос­ тей. При этих условиях в случае плоской преломляющей границы урав­ нение годографа, используемое в методе, записывается в виде

 

 

 

х

( 6)

 

 

 

Т ‘ Ъ * &j +

где

fit

-

временная авдержка на пункте возбуждения;

 

 

f ij

-

временная задержка на пункте приема;

 

х

-

расстояние между пунктами возбуждения и приема;

 

 

V f

-

граничная скорость .

 

При х = 0 Г - 10 и,

оледовательно, t0 =

+ f i j .

(7)

Главной задачей интерпретации является надежное разделение

времени " tp * на

две временные

задержки.

 

 

В процессе

интерпретации

по методу временных

задержек мож­

но выделить г.ять основных этапов, которые в упрощенной форме ил­ люстрируются на рис. 10 и сводятся к следующему.

Ятатт А. Выполняется построение наблюденных годографов с

внесением необходимых поправок.

 

Этап Б. Рассчитывают

времена nt 0 " отдельно по прямым и

 

встречным годографам, используя уравнение

 

Й, = 7*

X

 

-

( 8)

 

 

Этап В. Линии " tfi* для разных направлений ототрела и рас­ становок смещаются в противоположные стороны на величину сноса к соответствующим им ПВ. Путем вертикального перемещения произво­

дится увязка между'омежными расстановками. Величину относительно­

го

омещения линий п t 0 ” ,

отвечающих соседним

 

пунктам

возбуждения

к

и к- I , часто называют

начальной

константой

ty

.

При при­

ведении к одной общей линии " t D "

суммарное

смешение

с м , вноси­

мое в значения " t0 n для

расстшювки, отвечающей какому-либо ПВ,

определяется уравнением

= f _

с^

.

Величину

С^

- 39 -


Расст ояние в к м

* А

9 .1 9 9

10.660

12, 92

13.716

15.290

16.769 16

—"—

* »----------

*-»----------

11

I----------

Ц----------

1—•—

Рис.1 0 . Схема, иллюстрирующая этапы интерпретации по методу временных задержек

называют связывающей или разностной константой. В результате по­ лучаются две линии " t 0 " , называемые кривыми относительных вре­ мен.

Этап Г . Посредине между кривыми относительных времен стро­ ится средняя кривая относительных времен. Кривые относительных времен будут параллельны между собой, если принятое при расчетах значение граничной скорости V# выбрано правильно. В противном случае величина, на которую они сходятся (или расходятся), явля­ ется мерой ошибки определения Уд . Линия, характеризующая раз­ ность времен рассматриваемых кривых, называется кривой схождения. Она является прямой линией, если Уд - величина постоянная. Если

J^ e c T b величина схождения на расстоянии J x

(р и с .II)', точное

значение граничной скорости дается выражением

 

M l

(9)

/ i x

 

- 40 -

К р и в а я с х о ж д е н и н __

I *

•ДГ

Рио.1 1 . Преобразованная оейсмозапись прелом­ ленной волны и соответствующие ей кривые, исполь­ зуемые для определения истинного значения гранич­

ной скорости

Этап Д. Времена t " делят на составляющие их временные

со

задержки, иопольвуя уравнения вида:

 

+ A t

 

 

tn - A T

( Ю )

(Р.=

- л ---------- ,

 

г

 

J

 

где / i t - разница во

времени между двумя

точками на средней

кривой относительных времен. Результирующая кривая временных аадержек должна быть параллельна средней кривой относительных времен. По шлучецвой кривой временных задержек рассчитываются глубины до преломляющей границы.

На практике часто используются более строгие и сложные за­ висимости и способы, нежели рассмотренные выше. Рассмотрим одну из таких модификаций метода временных задержек применительно к случаю криволинейной преломляющей границы. В этом случае уравне­ ние годографа (рис.12а) записывается в виде [30]


I

Xr - x s

|

Рис.12. Схемы, поясняющие вывод

основных

соотношений иетода временных

задержек

 

а - путь распространения преломленной

волны;

6 - пути распространения преломленной

водны для

определенных точек на преломляющей границе;

в - определение разности временных задержек

между точками п и

$

 

 

 

V

h *

J

 

- (II)

Тогда

соответствующее

общее время

задержки J)^ , (время " tf f n)

может

быть

описано уравнением

j

J

V

 

 

 

 

(12)

 

 

 

* « ® а Л 7 - £ ( Z j- X l)

.

где

-

неизвестное

истинное значение

граничной скорости;

Vr - принятое при расчетах предполагаемое значение гра­ ничной скорости.

-лг -

Если из общей временной задержки на пункхе приема

s

вы­

честь соответствующую задержку на

пункте

приема л

,

то

времен­

ная задержка на пункте возбуждения

л

будет исключена

(ом.

ри с.126):

п

 

 

 

 

 

 

 

Л л ~ Л 5 = ^

 

^ * Т£ - 2 1

 

 

 

 

СЛ 7 \Ц )

Аналогично записывается выражение для пункта возбуждения

с

, Для

точек

г

и 5 ,

если

рассматривать

их как пункты возбуждения,

 

справедливы соотношения

(ом .рио.12в ) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"г* Сг- _

Сл / л

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

v?__

 

 

 

 

( I * )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_

^Л^Л ~ ^5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из ри с.12в

следует,

что

У,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_____

 

Л£ —JC

 

 

 

 

_ _

 

 

 

 

 

 

 

^

cr - * s cs

= ’ 7 £ T

' s in a r ,s

и

 

 

 

 

 

 

 

- (is )

Таким образом, окончательное выражение для разности временны*

задержек имеет

 

вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. п

~

c o s t -

 

 

■ -*i>

• ^

 

 

 

 

(16)

 

 

 

 

 

 

\/f

 

(* л

Л Г , S

 

 

Аналогично для пунктов

л '

и 5 '

(см .ри с.126)

 

 

 

 

 

 

Л /Я

~ J £ ± k - ( x

r - x 'r ) .

sin ( - a r

s )

.

 

 

(I7 )

 

 

 

 

 

 

 

равна

нулю,

если

очитать,

vto jcr - x s

&x'n -JCs ,

и имея в виду,

что угол наклона

преломляющей границы мал. Следо­

вательно,

при

Vr

<* V# оумыа

разностей

общих временных

задержек

(см.уравнение (13)) должна быть

равна

нулю. Если же 1 ^ = 1 ^ ,

то

из

уравнений

(13,

(16) и

(17)

следует, .что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ 1 , ( х т + ! ~ х т ) c o s О ^т

 

 

 

 

(18)

 

 

 

^

 

2 ( * г ~ x s V

Уг ~ ( d'i ~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При бо^ших угла^. наклона

в

выражении для

V#

должны

быть

учтены

члены ’

^

с

-SinO .^sj(xr - x s ) - ( х '- х '{j

я cosocm .

В атом

случае

значение

угла

Сс

устанавливается

споообом

последо­

вательных приближений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приводимые

на

рио.13

графики, в

силу вышеизложенного,

по­

зволяют определить истинные значения граничной скорости на раз­ личных участках. Эти значения и соответствующие им участки, от-

- 43 -