МЕТОДИКА И ПРИЛОЖЕНИЕ К ЗАДАЧАМ НЕФТЯНОЙ ГЕОЛОГИИ

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

разделять интерферирующие поперечные волны на «чистые» волны двух типов: S1 и S2, или«быструю» и «медленную».

В1986 г. на 56-м ежегодном собрании SEG был представлен ряд сенсационных докладов об азимутальной анизотропии и ее влиянии на поперечные волны. В докладе Alford'a о поляризационном разделении поперечных отраженных волн показаны результаты его применения. Алгоритм разделения поперечных волн двух типов был представлен Naville'e M. (Заметим, что в России публикация о первом алгоритме поляризационного разделения поперечных волн также появиласьв1986 г.)

Впоследующие годы алгоритмы разделения волнового поля поперечных волн на волны S1

иS2 получили свое дальнейшее развитие и в настоящее время стали главным инструментом обработки записей поперечных волн.

С конца 1980-х гг. произошел постепенный отход от использования чисто поперечных волн. Вместо поперечных волн стали применять обменные волны типа PS в сочетании с продольными PP.

На наш взгляд, это произошло по следующим причинам.

Возбуждение поперечных волн специальными источниками приводит к существенному удорожанию работ. Кроме того, наличие азимутальной анизотропии сводит на нет возможность распространения в среде и регистрации приемниками волн с заданной поляризацией, т. е. с той, которая была в источнике на входе в среду. На границах раздела волна расщепляется на две с разными скоростями и поляризациями, последние далее снова расщепляются на две и т. д. У обменной волны таких расщеплений в 2 раза (или более чем в 2 раза) меньше.

У отраженных PS-волн отрезки луча, проходимые как S, более вертикальны, чем у волны SS, приходящей в ту же точку. Поэтому определяемые параметры более локальны, чем в случае волн SS, что позволяет получать более детальные разрезы.

Есть еще одно соображение о причинах отказа от волн SSv в пользу волн PS. Из обработки по методике AVO продольных отраженных волн можно извлечь информацию о скоростях поперечных волн (не только продольных). Это следует из того, что если в уравнении для амплитуды РР-волны App(sin2i) =Л0 + В sin2i отрезок Ло зависит от перепада ρCp на отражающей границе, то коэффициент В зависит от перепада ρCs, что и дает возможность определятьскачокскоростейCp,s % награнице.

У обменных PS-волн, по сравнению с монотипными поперечными, есть один заметный недостаток: их обработка и интерпретация сложнее ввиду несимметричности лучевой схемы. Однако эта трудность не принципиальна.

177

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Основным типом моделей, используемых в настоящее время в МВС, являются слоистооднородные среды с толстыми слоями: изотропными и анизотропными (полярно или азимутально). Анизотропные модели являются преобладающими, так как только они позволяют в большинстве случаев получить достаточно точные временные и глубинные разрезы и кубы, карты по разным горизонтам и параметрам и т. п. Основные типы применяемыхволн— продольные(РР) иобменные (PS).

В иностранной геофизической литературе широко обсуждаются вопросы теории и технологии многоволновых исследований. Отмечается, что уже не редкостью стало проведение трехмерной сейсморазведки (3D) на суше и на море с регистрацией волновых полей трехкомпонентными (ЗС) приемниками (на море донными установками 4С, включающими гидрофоны). Практикуются также 4D—ЗС съемки, где 4D включает в себя повторные наблюдения (мониторинг).

Главным итогом работ по МВС являются временные и глубинные разрезы по волнам РР и PS, построенные с использованием анизотропных моделей, а также данные о физических характеристиках среды, из которых наиболее важны сведения о трещинах и порах, полученные путем интерпретации параметров анизотропии, позволяющие находить породыколлекторы. Первый вид результатов в зарубежной литературе носит название imaging (изображение, или структурные построения), а второй — physical characterization (получение физическиххарактеристик).

Оценка интервальных анизотропных параметров и нахождение формы отражающих границ (imaging) выполняются гораздо точнее при совместной инверсии данных двух типов волн: РР и PS, чем только по волнам PP. К настоящему времени предложен ряд эффективных алгоритмов решения этой задачи.

Например, описан алгоритм совместной томографической инверсии NМО-эллипсов и времен t0 РР- и PS-волн. Построенная инверсионная процедура применима к слоистым трансверсально-изотропным и ромбическим средам с криволинейными поверхностями. Применению отраженных волн РР и PS для решения задачи physical characterization посвящен ряд работ. Например, решается задача обнаружения трещинного резервуара по данным РР- и PS-волн, полученным при работах 4С на море по методике ОВС (кабель на дне моря). Показано, что по РР-волнам задача решается при двух взаимно ортогональных профилях (1,2) плюс еще такая же пара (3, 4), повернутая на некоторый угол относительно первой. В случае использования волн PS линии приема короче, и в принципе достаточно одной линии, но при двух можно применить вращение по Alford'y. Расщепление S-волны на быструю и медленную позволяет определить направление простирания плоскостей трещин и плотность трещин.

178

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Получили развитие методы AVO, использующие коэффициенты отражения волн РР и PS при поисках углеводородов и решении других задач. Повышение интереса геофизиковразведчиков к применению волн РР и PS для поиска углеводородов и мониторинга при их добыче— характернаячертасовременнойзарубежной сейсморазведки.

Вотечественных работах отмечается постоянный и устойчивый интерес к многокомпонентному ВСП. Здесь можно констатировать, что мы по-прежнему остаемся лидерами в разработке технических средств и методики наблюдений, обработке данных и полученных геологических результатах. При интерпретации данных МОГТ начинают применяться методы многоволнового AVO.

Впоследние три-четыре года вновь начались полевые профильные работы в Западной и Восточной Сибири, на Русской платформе. Как и в зарубежных аналогах, они выполняются

сориентацией на использование продольных и обменных волн.

Однако богатый опыт предыдущих исследований не всегда учитывается должным образом. Если отсутствие в статьях ссылок на ранее опубликованные работы является вопросом научной этики, то повторение ранее пройденных уроков по обоснованию методик полевых наблюдений и обработки данных — это уже неоправданные экономические потери, а иногда и существенное снижение качества получаемых данных. Последнее является наиболее опасной из обозначившихся тенденций.

ВЗападнойСибири, гденеменее60—70 % поверхностизанятоболотами, представляющими крайне неблагоприятные условия для наблюдений не только монотипных поперечных, но и обменных волн, работы выполняются без должного учета этого фактора. Совершенно неубедительными выглядят материалы по Русской платформе, где на временных разрезах обменных волн едва наметилось проявление опорных отражающих границ. Сопоставимость данных по глубинности и отношению сигнал–помеха для волн разных типов является необходимым условием успешного применения МВС, и достигнутые в этом отношении результаты должны быть тем минимальным стандартом, с которого должны стартовать новые работы.

Безусловно, исследования по МВС будут расширяться, и с учетом опыта прошлых работ можно рекомендовать следующее их эволюционное развитие (исходя из принципа, лучше меньше, да лучше):

•При скважинных наблюдениях полный переход на многоволновое ВСП.

•При обработке и интерпретации ЗD-данных на Р-волнах обязательное использование программ азимутального скоростного анализа.

•При проведении ЗD-сейсморазведки на продольных волнах планировать отработку параметрических профилей на поперечных или обменных волнах, при этом работы в

179

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Западной Сибири ставить с тщательным учетом поверхностных сейсмогеологических условий, а при летних работах в других районах использовать МВС в классическом варианте с плужным (ЛДШ) источником S -волн с вибраторами.

•При региональных работах использовать регистрацию полного волнового поля с соответствующей оптимизацией технологии работ.

•При морских работах планировать широкое опробование комплекса Р- и Sv-волн на основе эффекта двойного обмена на дне водоема, а также с использованием донных регистраторов.

При этом, чтобы при пробах было меньше ошибок, необходима координация и обмен опытом исполнителей по методическим вопросам.

180

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Список литературы

Геологический словарь. М.: «Недра», 1973. ТТ. 1-2.

Горная энциклопедия М.: «С.Э.», 1991. ТТ. 1-5.

Филосовский энциклопедический словарь. М.: «С.Э.», 1983. 453 с.

Бакиров А. А., Бакиров Э. А., Мелик-Пашаев В. С. и др. Теоретические основы и методы поисков и разведки скоплений нефти и газа. М.: «Высшая школа», 1968. 467 с.

Уотерс К. Отражательная сейсмология. М.: «Мир», 1981. 452 с.

Пузырев Н. Н., Тригубов А. В., Бродов Л. Ю., и др. Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн. М.: «Недра», 1985. 277 с.

Гальперин Е. И. Поляризационный метод сейсмических исследований. М.: «Недра», 1977. 279 с.

Пузырев Н. Н., Тригубов А. В., Куликов В. А., и др. Возбуждение поперечных сейсмических волн импульсными источниками. АН СССР, Сибирское отделение, Институт геологии и геофизики. Новосибирск. 1981. 192 с.

Ведерников Г. В. Методика и технологии сейсморазведочных работ. «STT». Томск. 2006. 332 с.

Пузырев Н. Н. Методы сейсмических исследований «Наука». Сибирское отделение.

Нов-ск. 1992. 233 с.

Пузырев Н. Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию. Новосибирск: Изд-во СО РАН НИЦ. ОИГГМ, 1997. 301 с.

Комплексирование методов разведочной геофизики. Справочник геофизика. Под ред. В. В. Бродового, А. А. Никитина. М.: «Недра», 1984.384 с.

Алиев Н. М., Аржевский Г. А., Григоренко Ю. Н., и др. Нефтегазовые провинции СССР.

Справочник. М.: «Недра», 1983. 270 с.

Многоволновые сейсмические исследования. М.: «Наука», Сибирское отделение. 1987. 210 с.

Хохлов М. Т., Харитонов О. М., Трифонов П. Г. и др. Многоволновые сейсмические исследования угольных месторождений Донбасса. «Наукова думка», Киев, 1990. 132 с.

Гальперина Р. М. Изучение обменных и поперечных волн методом ВСП. В кн. Методика и результаты комплексных глубинных геофизических исследований. «Недра», Ленинградское отделение. Ленинград. 1969. С.237-256.

Палагин В. В., Попов А. Я., Дик П. И. Сейсморазведка малых глубин. М.: «Недра», 1989. 208 с.

181

СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru

Шнеерсон М. Б., Майоров В. В. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний. М.: «Недра», 1980. 206 с.

Караев Н. А., Рабинович Г. Я. Рудная сейсморазведка. «Геоинформмарк», 2000. 363 с.

Cадовский М.А., Писаренко В.Ф., Родионов В.Н. От сейсмологии к геомеханике. О

модели геофизической среды. Вестник АН СССР. АН СССР, 1983, № 1. с. 82-88. Дискретные свойства геофизической среды. Под редакцией акад. Садовского М.А. М.

«Наука», 1989. 174 с.

182