2.3.3 Двумерное сейсмогеологическое моделирование
С помощью двумерного сейсмогеологического моделирования решают обратную задачу сейсморазведки - проводят расчет волнового поля на основе задаваемых физических параметров (скорость продольных волн и плотность) сейсмогеологического разреза. Двумерное моделирование позволяет оценить возможности сейсморазведки при картировании конкретных ловушек и залежей УВ, выбрать интерпретационные подходы. Например, построив сейсмогеологическую модель (по сути геологический разрез) и насытив ее акустическими жесткостями (это произведение скорости продольных волн и плотности) отдельных слоев можно определить, будет ли моделируемая ловушка или залежь находить отображение в динамических параметрах сейсмического волнового поля. Для создания модельного сейсмического разреза используют сложные пакеты двумерного волнового или лучевого сейсмогеологического моделирования, при этом задаются сейсмические параметры, идентичные характеристикам реальных сейсмических данных МОГТ (форма сейсмического импульса, длина или частота продольных отраженных волн). Примеры двумерного моделирования приведены в разделе, посвященном картированию неантиклинальных ловушек и залежей УВ.
Многие геологические объекты и явления слишком сложны для теоретического осмысливания и не могут быть достоверно смоделированы с использованием ЭВМ. В таких случаях используют физическое моделирование - регистрацию сейсмических волн на миниатюрных физических моделях, изготовленных с сохранением геометрических пропорций и акустических жесткостей реальных объектов. Модели изготавливают из искусственных материалов, таких как, органическое стекло, цемент, фракционный кварцевый песок с различными наполнителями, металл, эпоксидные смолы и т.п. Частоту электромагнитных импульсов подбирают адекватной масштабу модели и реальным сейсмическим колебаниям.
В качестве объектов для физического моделирования могут выступать, например, клиноформные комплексы, дизъюнктивные и шероховатые границы, слабоизученные явления возникновения специфических волн в сложных средах и т.п.
2.4 Структурная интерпретация
Структурная интерпретация является важным и, часто, главным этапом геологической интерпретации данных сейсморазведки МОГТ, т.к. все последующие построения наносятся на структурную основу. Достоверность структурной интерпретации определяет успешность последующего глубокого бурения. Если закартированная антиклинальная структура таковой не является, то вероятность обнаружения залежей УВ резко снижается. Определение глубины залегания (абсолютной отметки) целевых горизонтов очень важно для проектирования глубины поисково-оценочных и разведочных скважин.
Последовательность структурной интерпретации следующая:
выполняется корреляция опорных и целевых ОГ;
проводится выделение и трассирование разрывных нарушений;
строятся карты изохрон (времен прихода ОВ к картируемым горизонтам);
для проверки достоверности корреляции и построения карт изохрон строятся карты ∆Т между смежными ОГ;
строится карта средних скоростей для верхнего, опорного ОГ, по которому обычно имеется наиболее полная геологическая (скважинная) информация;
получают структурную карту по верхнему (опорному) ОГ (путем перемножения значений изохрон и средних скоростей, не забывая, что на сейсмических данных фиксируется двойное время пробега ОВ – от поверхности до горизонта и обратно). Обычно это ОГ Г (сеноман);
оценивают точность полученной карты путем сравнения ее отметок в точках скважин со скважинными данными, проводят корректировку карты;
с использованием структурной карты по верхнему (опорному) ОГ и данных по интервальным скоростям строят структурные карты по нижележащим горизонтам, с их корректировкой по скважинным данным.
Средние скорости (от поверхности до верхнего горизонта) обычно (на месторождениях) рассчитываются через значения Т0 в точках скважин и а.о. (абсолютных отметок) залегания картируемого горизонта в этих скважинах. Построенная таким путем карта средних скоростей за пределами поля скважин обычно корректируется с учетом годографа отраженных волн (изменения средних скоростей с глубиной) по данным ВСП или СК. Использование сейсмических средних скоростей, определенных в процессе обработки полевых материалов, обычно не обеспечивает высокой точности построений, однако при отсутствии скважин на площади работ такой подход единственно возможен.
Интервальные скорости - скорости распространения сейсмических волн между определенными горизонтами зависят от глубины залегания этих горизонтов, литологии и типа насыщения (нефть, газ, вода) пород-коллекторов в исследуемом интервале. При увеличении глубины залегания интервальные скорости возрастают. Литология не оказывает существенного влияния на изменения интервальных скоростей, а характер насыщения, главным образом, газонасыщение пород в своде поднятия, резко снижает интервальные скорости. Этот эффект необходимо учитывать при картировании многозалежных газоконденсатных месторождений на севере Западной Сибири.
При ограниченных скважинных данных или их отсутствии обычно используют интервальные скорости, определенные при обработке сейсмических данных (скорости ОГТ, суммирования, RМS скорости), однако отмеченные выше закономерности необходимо учитывать и при использовании этих скоростей, вводя соответствующие поправки с оценкой изменения ∆Т между картируемыми горизонтами. Если в своде антиклинальной структуры установлен раздув ∆Т, то значения интервальных скоростей в зоне раздува необходимо уменьшить. В большинстве случаев амплитуды антиклинальных структур вниз по разрезу не уменьшаются, а увеличивается. По сейсморазведочным же данным вследствие увеличения скоростей вниз по разрезу поднятия по нижним горизонтам выглядят чаще более плоскими, чем по верхним, или даже прогнутыми. Эта кажущаяся картина.
Часто структурные построения по глубоким горизонтам, не вскрытым глубоким бурением (включая ОГ Б) выполняются с постоянными интервальными скоростями. Такой подход не оправдан, т.к. приводит к значительным искажениям структурного плана.
Последовательность структурных построений иллюстрируется примером по Юбилейному нефтегазоконденсатному месторождению (НГКМ). На рис. 2.9 показана карта изохрон по ОГ Г (кровля сеномана).
Самое «высокое» положение в поле изохрон (Т0), т.е. наименьшие отметки, занимают участки, в которых расположены скв. 2001 и 2002. Скв. 1002 расположена на ближней юго-восточной периклинали поднятия. На рис. 2.10 приведена карта изохрон по ОГ Б (кровля верхней юры). Судя по этой карте, в своде структуры расположена скв. 1002, а скв. 2001 и 2002 «съезжают» на крыло структуры, точнее свод перемещается на юго-восток. Однако это происходит только в поле времен.
На рис. 2.11 показано сопоставление изохрон и структурных поверхностей по ОГ Г и Б в точках скважин. Изохроны показаны синими линиями, абсолютные отметки поверхностей – красными. Из рисунка становится очевидным то, что описано выше: «прогиб» в своде структуры выражен только в поле времен, а кровля баженовской свиты (ОГ Б) в скв. 2001 вскрыт на наиболее высокой отметке. Юбилейное месторождение – многозалежное, здесь установлено более 10 залежей газоконденсата и газа в пластах групп АУ и ПК. Снижение скоростей распространения упругих волн в этих залежах и приводит к «временным задержкам» в поле времен и прогибанию ОГ Б под залежами.
На рис. 2.12 приведена карта средних скоростей до ОГ Г по этому месторождению. Карта построена через значения Т0 в точках скважин и абсолютные отметки кровли сеномана и верхней юры по скважинам.
Рис. 2.9 Карта изохрон по ОГ Г по Юбилейному НГКМ. Сечение изохрон 10 мс
Рис. 2.10 Карта изохрон по ОГ Б (кровля верхней юры) по Юбилейному НГКМ
Рис. 2.11 Сопоставление изохрон и структурных поверхностей по ОГ Г и Б в точках скважин
Рис. 2.12 Карта средних скоростей до ОГ Г Юбилейного НГКМ
Юбилейное поднятие является высокоамплитудным (амплитуда по ОГ около 180 м) и контрастным. Поэтому средние скорости в своде структуры меньше, на крыльях – больше. Скважины на площади месторождения расположены равномерно и в своде структуры, и на ее периклиналях, поэтому карта средних скоростей имеет высокую точность и информативность. На рис. 2.13 показана структурная карта по ОГ Г (кровля сеномана), построенная путем перемножения средних скоростей и значений изохрон (Т0/2). Степень изрезанности изогипс определяется параметрами сглаживания при картопостроении. Положение ГВК на карте определено по результатам динамического анализа (амплитуда волны Г) с учетом данных по скважинам.
Р
ис.
2.13 Структурная карта по ОГ Г (кровля
сеномана) Юбилейного НГКМ.
Сиреневая
пунктирная линия – ГВК сеноманской
газовой залежи
На рис. 2.14 приведена карта интервальных скоростей между ОГ Г и Б, также построенная через значения Т между этими горизонтами и Н между кровлями покурской и баженовской свит. Vинт= Н/Тх2, м/с, а на рис. 2.15 – структурная карта по кровле баженовской свиты. Ее сопоставление с картой изохрон (см. рис. 2.10) и структурной картой по ОГ Г (см. рис. 2.13) показывает, что свод по ОГ Б расположен там же, что и по ОГ Г, а амплитуда структуры по ОГ Б несколько увеличивается.
По ОГ Б выделяется большое количество разрывных нарушений, морфология которых свидетельствует о их сдвиговой природе (горизонтальное перемещение блоков фундамента трансформируется в осадочном чехле в вертикальные подвижки). Выше ОГ Б разломы затухают, однако становятся заметными несколько выше ОГ Г, что свидетельствует о многоэтапности тектонических подвижек.
Рис. 2.14 Карта интервальных скоростей между ОГ Г и Б. Юбилейное НГКМ
Рис. 2.15 Структурная карта по ОГ Б (верхняя юра). Юбилейное НГКМ