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
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 -