Прослеживание и стратификация сейсмических границ
Ключевая операция при интерпретации сейсмической волновой картины – корреляция полезных волн, заключающая в их выявлении, отождествлении и прослеживании. Таким образом, корреляцией волн называют их отождествление и прослеживание на сейсмической волновой картине.
Обычно корреляцию проводят по двумерным волновым картинам – временной разрез.
Общие принципы корреляции
Надежную корреляцию волн можно обеспечить только при достаточно высоком отношении сигнал/помеха, когда амплитуды полезных колебаний превосходят средний уровень волн-помех не менее, чем в 2-3 раза. Как правило, выполняют фазовую корреляцию волн по их наиболее четким экстремумам. При достаточно малом расстоянии между точками наблюдения времена прослеживаемой фазы волны и форма колебаний на соседних трассах оказываются близкими между собой. Это позволяет отождествлять на записи определенную волну, фиксируя ее ось синфазности – линию времени данной фазы на трассах записи волновой картины. По существу такая линия изображает годограф фазы волны, построенной в масштабе сейсмограммы или временного разреза.
Корреляция волны начинается с выделения относящейся к ней группы колебаний на основании следующих признаков:
Синфазность колебаний – волна имеет плавные, достаточно протяженные и подобные по форме оси синфазности с одинаковыми кажущимися скоростями;
Стабильность формы – на близких трассах сохраняются основные особенности формы волнового импульса;
Амплитудная выраженность – волна отделена от предыдущих и последующих колебаний некоторым сравнительно малоамплитудным промежутком.
При пологом залегании сейсмических границ оси синфазности на сейсмограммах обычно не пересекаются между собой.
Отражения, которые устойчиво прослеживаются на всей или большей части площади разведки и имеют надежную геологическую привязку называют опорными (маркирующими).
Некоторые отражения удается опознавать по их специфической форме, связанной с тонкослоистой структурой осадочных образований. Многие импульсы, прослеживаемые в качестве отдельных волн, представляют собой устойчивые наложения ряда элементарных отражений от близких границ тонких слоев, образующих пачку.
При высоком качестве волновой картины, когда на ней преобладают полезные колебания, прослеживание пологих отражающих горизонтов не вызывает затруднений. В таких случаях процедура фазовой корреляции допускает автоматизированное исполнение. Компьютерные системы интерпретации снабжены программами, которые по указанию геофизика прослеживают («пикируют») устойчивые оси синфазности.
Человеку остаются функции контроля получаемых результатов и их коррекции в тех случаях, когда из-за неоднозначности осложненной волновой картины автоматизированная корреляция приостанавливается или предлагает неудовлетворительные варианты проведения сейсмического горизонта.
Определение сейсмических скоростей
Для построения сейсмических границ необходимы знания скоростей. Кроме того, скорости упругих волн в горных породах представляют самостоятельный интерес, поскольку они связаны с такими важными характеристиками пород, как литологический состав, пористость, трещиноватость, флюидонасыщеннсоть, пластовое давление
Наиболее достоверные результаты дают измерения скоростей во внутренних точках среды и условиях естественного залегания пород.
Сейсмический (интегральный) каротаж (СК)
СК служит для изучения скоростного разреза геологической среды, который характеризуется пластовыми и средними скоростями.
При сейсмокаротажена поверхности вблизи скважины с помощью ударов или взрывов возбуждают упругие колебания, а с помощью сейсмоприемников, помещаемых на разной глубине в скважине, определяют первые вступления прямой (или проходящей) волны.
Далее строят
вертикальный годограф(по вертикальной
оси откладывается глубина, по горизонтальной
- время вступления волны) играфик
пластовых или интервальных скоростей.
По годографу определяют пластовые
скорости
,
а по усредненному годографу для всей
покрывающей толщи - средние:
где i- номер пласта. Суммирование ведется по всем пластам в пределах всей толщи мощностьюH.
Интегральный каротаж, выполняемый на обычных сейсмических частотах с шагом по скважине 10-20 м, позволяет выделять сейсмические пласты, мощность которых измеряется многими десятками и сотнями метров.
Акустический (дифференциальный) каротаж (АК)
Более детальную информацию о скоростном разрезе получают с помощью акустического (дифференциального) каротажа (АК),использующие упругие колебания частотой 20 кГц и более. Время пробега волны δtвдоль стенки скважины на постоянном интервале (базе наблюдений) длиной δz, вычисляется зависимость интервальной скорости от глубины:
.
При достаточно малой базе δz, которая обычно не превосходит 1 м, интервальная скорость близка к своему теоретическому пределу– истинной скоростиv, определяемой соотношением:
.
Поэтому данные АК практически принимает в качестве истинной скорости распространения сейсмических волн в горных породах.
Относительная погрешность таких измерений скорости составляет несколько процентов. Найденная зависимость v (z)позволяет по данным АК вычислить продольный вертикальный годограф прямой волны:
.
Это дает возможность увязать между собой результаты дифференциального и интегрального каротажа одной скважины. Причиной их систематического расхождения может быть частотная дисперсия, из-за которой по данным АК оказываются несколько большими, чем по данным СК.