n1

непосредственно файл, сохраненный как “Export picks”, то результат будет такой же,

как если бы времена пикировок были указаны через “Get from database”.

Преимущество такого способа в том, что текстовый файл может быть дополнительно отредактирован вручную или с помощью специальных программ, например, “Microsoft

Excel”.

Значения поправок могут быть прибавлены к первоначальным временам выборок

(Apply fractional statics), вычтены от них (Subtract static), или же в качестве поправок могут быть использованы лишь значения разности между заданным временем (задается в окне) и указанными поправками (Relative to time).

12.10. Скоростной анализ (коррекция кинематических поправок).

Скорости в покрывающей толще можно определять по самим суммируемым данным ОГТ, подбирая такие величины кинематических поправок, которые обеспечивают наилучшие условия суммирования (т.е. максимальные амплитуды на суммотрассах) для однократных отраженных волн. Оценку результатов суммирования, т.е. правильности подбора скоростей, осуществляет геофизик-обработчик, поэтому эта процедура

(“Velocity Analysis”) обычно работает в интерактивном режиме.

Рис. 59. Пример потока с процедурой скоростного анализа.

121

На рис.59 приводится пример потока с процедурой скоростного анализа. Он включает в себя ввод исходных данных с сортировкой по точкам ОГТ и по разносам источник-приемник (см. рис.56), полосовую фильтрацию и регулировку амплитуд (для улучшения качества данных). Далее следует собственно процедура скоростного анализа (“Velocity Analysis”), окно параметров которого показано на том же рисунке, а

на рис.60 представлено рабочее окно процедуры. Значение большинства параметров вполне может быть понято из этих рисунков, а некоторые видимо требуют дополнительного разъяснения, в основном, из-за некоторой путаницы в названиях и размерности параметров.

“Semblance” – в меню обозначает группу параметров, относящихся к вычислению спектра скоростей как коэффициентов подобия [9]: минимальную скорость – “Start Velocity”, максимальную скорость – “End velocity” (задаются в m/s, хотя в рабочем окне процедуры скорости индицируются в m/ms – см. рис.60), шаг по оси скоростей –

“Velocity step”, и по оси времен - “Time step”. “Scalar” – здесь задаются коэффициенты усиления: значений спектра скоростей - “Semblance”, сейсмограмм ОГТ

– “Gather”, фрагмента суммированного разреза – “FLP”.

Скоростные кривые, получаемые пикированием максимумов на спектре скоростей для различных точек ОГТ (рис.60), могут быть сохранены в текстовом файле, название которого нужно предварительно задавать – “Output file”. В последующем данные о скоростях могут быть введены в процедуру с такого файла (“Input file”), для продолжения пикировки или ее корректировки. Но самое главное, именно из такого файла могут быть введены данные о распределении скоростей ОГТ по глубине и по профилю в процедуру “NMO” (Get from file) перед суммированием данных по ОГТ.

Конечно, в простейшем случае можно снять отсчеты t1:v1, t2:v2, … вручную,

подводя перекрестие в рабочем окне процедуры на соответствующие максимумы в изображении спектра скоростей (рис.60), и потом вручную же ввести их в процедуру

“NMO”, как “Single velocity function”.

Следует заметить, что изменения пропикированного скоростного закона от точки к точке ОГТ могут быть обусловлены просто погрешностями наблюдений. Это часто бывает при низком отношении сигнал/помеха в исходных записях. В таких случаях следует стараться выбрать для скоростного анализа наиболее хорошие сейсмограммы ОГТ, а скоростной закон для всего профиля использовать один, по одной из этих сейсмограмм, или осредненный по некоторым из них. Конечно, так поступать

122

неправомерно, если изменения скорости вдоль профиля обусловлены изменениями

геологической ситуации.

Рис. 60. Рабочее окно процедуры “Velocity Analysis”. Слева изображен спектр скоростей (Velocity), вычисляемый как распределение коэффициентов подобия (Semblance), в середине представлены три сейсмограммы ОГТ (Traces), справа

представлен фрагмент суммированного разреза ОГТ (Flp – сверху подписаны номера ОГТ).

12.10. Частотная и пространственная фильтрация (для дальнейшего улучшения прослеживаемости отражений).

Суммирование по ОГТ позволяет существенно улучшить отношение сигнал/помеха,

однако оно использует не все отличительные характеристики сигнала от помех.

Существенного улучшения отношения сигнал/помеха часто можно добиться полосовой частотной фильтрацией. В принципе, подобрать оптимальные частоты среза фильтра и крутизны можно методом проб и ошибок, каждый раз визуально анализируя результаты работы фильтра. Но можно процесс сделать гораздо более целенаправленным и быстрым, предварительно проанализировав частотные спектры сигнала и помехи в исходных сейсмограммах, или даже в суммарном разрезе

123

A

B

Рис.61. Сейсмограмма ОГТ и частотные спектры сигнала (A) и помехи (B).

Для вычисления спектра сначала нужно войти в меню “Tools”–“Spectrum”– “Average”, затем при нажатой левой клавише мыши выделить на изображении сейсмограммы нужный прямоугольный участок. При отпускании клавиши вычисляется осредненный спектр выделенного участка и изображается на всплывающем окне

(рис.61). Сравнение спектров для сигнала (рис.61, А) и помехи (рис.61, В) показывает,

что спектр сигнала сосредоточен, в основном, в диапазоне частот 25-60 Гц, в то время как помеха имеет низкочастотный спектр. Исходя из этого можно ожидать, что применение частотного фильтра с полосой пропускания, подобной спектру сигнала,

даст существенное улучшение отношения сигнал/помеха.

Еще большего выигрыша в отношении сигнал/помеха можно достигнуть, применив пространственную фильтрацию, использующую также и горизонтальную коррелированность сигнала. Как известно, метод ОГТ эффективно применяется в условиях субгоризонтально слоистого разреза. Одним из исходных условий применения метода ОГТ является предположение о плоскости границ и их

124

незначительном наклоне в пределах общей отражающей площадки. Логично предположить выполнение этого условия в более широких пределах – для нескольких соседних ОГТ. Тогда сигналы, отраженные от этих точек, также можно суммировать с целью еще большего усиления на фоне нерегулярных помех. Так работают пространственные фильтры (2D Spatial Filtering). Такой фильтр можно применить в самом конце обработки для улучшения прослеживаемости границ на суммарном временном разрезе ОГТ (рис.62).

Рис.62. Временной разрез ОГТ (рис.57) после применения полосовой частотной и пространственной фильтрации.

125

ГЛАВА V. СКВАЖИННЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Скважинные сейсмические исследования применяются для решения разных задач:

1.Сейсмический каротаж (СК) позволяет наиболее точно определить средние и пластовые скорости, что повышает точность интерпретации полученных с поверхности данных МОВ и МПВ. При СК достаточно регистрировать первые вступления волн.

2.Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) обеспечивает надежность привязки выделенных на сейсмограммах поверхностных наблюдений волн

кконкретным отражающим и преломляющим границам. При ВСП регистрируется вся волновая картина.

3.Акустический каротаж (АК) позволяет детально изучать тонкую слоистость разреза. Проводится он с использованием специальных зондов с акустическими датчиками, работающими на частотах 5 – 30 кГц. Самый простой зонд для акустического каротажа имеет один излучатель продольных волн и два приемника.

Сейчас есть многоканальные зонды с 6, 12 и более приемниками, а также зонды с излучателями и приемниками поперечных волн.

4. Комплексные сейсмические исследования скважин (ВСП, межскважинное сейсмическое просвечивание - СП, акустический каротаж - АК) позволяют подробно изучать сейсмические свойства разреза - тонкую слоистость, анизотропию,

прочностные свойства в межскважинном и околоскважинном пространстве, что имеет самостоятельное геологическое значение, в особенности, при детальном изучении углеводородных резервуаров, при инженерно-геологическом обосновании строительства крупных сооружений.

§13. Вертикальное сейсмическое профилирование.

13.1.Системы наблюдений.

Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) проводится при расположении источника и приемников сейсмических колебаний вдоль вертикального профиля, обычно по стволу скважины. При проведении ВСП глубоких скважин специальные зонды, чаще всего с трехкомпонентными приемниками, помещаются в глубокую скважину, а возбуждение колебаний взрывами проводится в специально пробуренных мелких скважинах. С целью изучения поведения границ и на расстоянии

127

от скважины проводятся также возбуждения на удалениях 500, 1000 и более метров от устья приемной скважины.

Вертикальное сейсмическое профилирование или сейсмический каротаж неглубоких скважин (до 100 м) может быть проведен с использованием аппаратуры и оборудования, применяемого для малоглубинных сейсмических исследований.

Например: в скважину с жидкостью можно опускать специальный гидрофон

(приемник волн давления в воде), подключенный к одному из каналов усиления сейсмостанции, а пункты ударов располагать у устья скважины. После каждого удара

(или серии ударов) гидрофон поднимается на 1-2 м. При этом регистрируется вся волновая картина ВСП. В последующем строят вертикальный годограф первых вступлений и определяют средние и пластовые скорости

(рис.63).

Рис.63. Вертикальный годограф (а), графики средней скорости и пластовых скоростей

(б) по данным сейсмического каротажа.

Больше информации о разрезе может быть получено при применении трехкомпонентного зонда для приема, и возбуждении как продольных так и поперечных волн.

Для сейсмического каротажа электроискровым источником излучатель на кабеле опускается в заполненную водой скважину, а прием осуществляется на сейсмоприемник, установленный у устья скважины, или гидрофон, опускаемый в ту же скважину (обращенный сейсмический каротаж). При этом, перемещение вдоль ствола скважины как источника, так и приемника, а также их вместе, предоставляет широкие возможности для изучения волновой картины во внутренних точках среды.

Электроискровой разряд в скважине возбуждает также гораздо более высокочастотные сейсмические колебаний, чем удары по поверхности земли, что тоже является преимуществом таких исследований (рис.64).

128

CP t

Для определения пластовых скоростей годограф первых вступлений аппроксимируется ломаной линией. Для каждого прямолинейного участка

определяется пластовая скорость

При небольшом удалении d поправка существенна только для самых верхних точек наблюдений.

Часто в последующих вступлениях можно выделить гидроволну -

интерференционную волну, распространяющуюся в жидкости по стволу скважины. По скорости гидроволны Vh можно оценить скорость поперечных волн во вмещающих породах

- плотность породы (можно считать: для глин = 2,2; для песчаников

= 2,5; для пород ЗМС = 2,0).

Однако надо иметь в виду, что гидроволна, или трубная волна, распространяется в узком объеме скважины и прискважинного пространства, соответственно, ее скорость характеризует именно это пространство, которое при бурении может быть частично разрушенным и разуплотненным.

По изменению видимого периода колебаний прямой волны с расстоянием можно оценить поглощение волн в этих породах. Например: в предположении, что коэффициент поглощения линейно зависит от частоты (§ 1), можно использовать следующую эмпирическую формулу:

130