Качественная интерпретация амплитуд

Материалы динамической обработки наблюдений МОВ используют при детальном изучении свойств осадочных отложений, которое иногда называют прогнозированием геологического разреза.

К типовым задачам подобного рода относятся:

• Оценка литологического состава, фациальных особенностей и коллекторских свойств пород разреза;

• Палереконструкции условий осадкообразования;

• Выявление структурно-литологических ловушек, перспективных на нефтегазоносность;

• Обнаружение и оконтуривание углеводородных залежей;

• Контроль изменения залежей в процессе их эксплуатации;

Прогнозирование зон аномально высокого пластового давления (АВПД) и др.

Остановимся подробнее на задаче обнаружения залежей углеводородов. Они могут быть связаны с неантиклинальными структурами или с такими особенностями строения разреза, которые находятся за пределами разрешающей способности кинематической интерпретации. Кроме того, многие локальные поднятия, обнаруженные в регионально продуктивных толщах, при проверке бурением оказываются пустыми. В подобных случаях прогнозирование залежей нефти и газа полевыми методами имеет важное экономическое значение. Иногда такие исследования называют прямыми поисками углеводородов, хотя этот термин вряд ли применим к методам, которые изучают лишь косвенные физические проявления геологических объектов.

Скопление углеводородов приводит к изменению упругих, плотностных и поглощающих свойств вмещающих горных пород.

Согласно теоретическим и экспериментальным данным, нефтегазовым залежам сопутствуют следующие физические эффекты:

• Уменьшение объемной плотности коллектора и скорости распространения продольных волн при насыщении его углеводородами;

• Уменьшение акустической жесткости коллектора, приводящие к изменению величин и даже знаков коэффициентов отражения от его границ;

• Образование гладких горизонтальных отражающих границ, соответствующих водонефтяным, водогазовым и газонефтяным контактам, которые могут отличаться от более или менее шероховатых и наклонных границ раздела вмещающих пород;

• Увеличение поглощения упругих колебаний в пределах самой залежи и в покрывающей толще вследствие диффузии в нее углеводородов.

Вследствие указанных физических предпосылок нефтегазовые залежи могут проявиться в регистрируемом поле отраженных волн рядом эффектов, важнейшими из которых являются:

• Локальное увеличение или уменьшение амплитуд, а иногда и обращение фаз волн, отраженных от границ коллекторов на участках присутствия в них залежи;

• Появление на сейсмическом разрезе горизонтальных отражающих площадок, особенно заметных в соседстве с наклонными границами структурных форм вмещающих пород;

• Уменьшение интервальной скорости, определяемое по волнам, которые на пути пробега пересекают залежь и покрывающую ее толщу.

Метод яркого пятна

Рассмотрим простую модель отражающей границы R, являющейся контактом двух пластов – непроницаемой глинистой покрышки с акустической жесткостью γ1 и пористого песчаного водонасыщенного коллектора с акустической жесткостью γ2 .

Обычно эти терригенные породы мало различаются по упругим и плотностным свойствам, поэтому коэффициент отражения границы между ними невелик по модулю: .

Знак коэффициента отражения может быть как положительным, так и отрицательным, поскольку отношение может быть как больше, так и меньше единицы.

При наблюдениях на относительно небольших дистанциях углы падения продольной волны невелики и коэффициенты ее отражения близки к нормальному значению A, которое равно половине относительного изменения на границе величины акустической жесткости:

, где и.

Пусть на некотором участке площади (профиля) природный газ вытеснил пластовую воду из коллектора, акустическая жесткость которого уменьшилась на величину Δγ2. Как отмечалось ранее, такое уменьшение может достигать 20÷30% от исходного значения γ2. Следовательно, коэффициент нормального отражения от рассматриваемой границы изменится примерно на величину

Если у водононасыщенного коллектора акустическая жесткость меньше чем у покрышки (γ2<γ1), то есть исходный коэффициент отражения отрицательный (A<0), то его изменение наΔAувеличивает контраст сейсмической границы, что проявляется возрастанием амплитуды отраженной волны. В области газовой залежи она может увеличиться в несколько раз. Этот эффект хорошо заметен на волновой картине, за что получил название «яркого пятна».

Если у водонасыщенного коллектора акустическая жесткость больше, чем у покрышки (γ2 >γ1), то есть исходный коэффициент отражения положительный (A>0), то его изменение на наΔAуменьшает контраст сейсмической границы, что проявляется уменьшением амплитуды отраженной волны. Этот эффект, называется «тусклым пятном».

Когда величина уменьшения положительного коэффициента отражения превосходит его исходное значение , на участке газовой залежи происходит изменение знака коэффициента, что на динамическом разрезе проявляется инверсией полярности отраженной волны.

Процедуру выявления нефтегазовых залежей по аномалиям амплитуд отражающих горизонтов называют методом яркого пятна, метод ярко-тусклого пятна.