|
Изучение глубинного геологического строения крупных территорий и регионов
с оценкой перспектив нефтегазоносности и других полезных ископаемыхю
Сейсморазведка МОГТ и МДС
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ
Аппаратура для сейсморазведки 
(для "перелёта" нажать)
Очевидно, что главными задачами сейсморазведки при существующем уровне аппаратуры являются:
1. Повышение разрешающей способности метода;
2. Возможность прогнозирования литологического состава среды.
В последние 3 десятилетия в мире создана мощнейшая индустрия сейсмо-разведки нефтяных и газовых месторождений, основой которой является метод общей глубинной точки (МОГТ). Однако по мере совершенствования и развития технологии МОГТ все более отчетливо проявляется неприемлемость этого метода для решения детальных структурных задач и прогнозирования состава среды. Причинами такого положения является высокая интегральность получаемых (ре-зультативных) данных (разрезов), некорректное и, как следствие, неправильное в большинстве случаев определение эффективных и средних скоростей.
Внедрение сейсморазведки в сложнопостроенных средах рудных и нефтяных районов требует принципиально нового подхода, особенно на этапе машинной обработки и интерпретации. Среди новых развивающихся направлений к одному из наиболее перспективных следует отнести идею управляемого локального ана-лиза кинематических и динамических характеристик сейсмического волнового поля. На ее основе и ведется разработка методики дифференциальной обработки материалов сложнопостроенных сред. Основой метода дифференциальной сейсморазведки (МДС) являются локальные преобразования исходных сейсмических данных на малых базах — дифференциальные по отношению к интегральным преобразованиям в МОГТ. Использование малых баз, приводящее к более точному описанию кривой годографа, с одной стороны, селекция волн по направлению прихода, позволяющая обрабатывать сложноинтерферирующие волновые поля, с другой стороны, создают предпосылки использования дифференциального метода в сложных сейсмогеологических условиях, повышают его разрешенность и точность структурных построений (рис. 1, 3). Важным достоинством МДС является высокая параметрическая оснащенность, позволяющая получать петрофизические характеристики разреза — основы для определения вещественного состава среды.
Широкое апробирование в различных регионах России показало, что МДС существенно превышает возможности МОГТ и является альтернативой послед-нему при исследованиях сложнопостроенных сред.
Первым результатом дифференциальной обработки сейсмических материалов является глубинный структурный разрез МДС (S — разрез), который отображает характер распределения отражающих элементов (площадок, границ, точек) в изучаемой среде.
Кроме структурных построений, в МДС имеется возможность анализа кине-матических и динамических характеристик сейсмических волн (параметров), что в свою очередь позволяет перейти к оценке петрофизических свойств геологического разреза.
Для построения разреза квазиакустической жесткости (А — разреза) используются значения амплитуд отраженных на сейсмических элементах сигналов. Получаемые А — разрезы используются в процессе геологической интерпретации для выявления контрастных геологических объектов («яркое пятно»), зон тектонических нарушений, границ крупных геологических блоков и других геологических факторов.
Параметр квазипоглощения (F) является функцией частоты принимаемого сейсмического сигнала и используется для выявления зон высокой и низкой консолидации горных пород, зон высокого поглощения («темное пятно»).
Свою петрофизическую нагрузку несут разрезы средней и интервальной скоростей (V, I — разрезы), характеризующие петроплотностные и литологические различия крупных региональных блоков.
СХЕМА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ:
- ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ (МНОГОКРАТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ)
- ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА
- ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПАРАМЕТРИЗАЦИЯ СЕЙСМОГРАММ
- РЕДАКЦИЯ ПАРАМЕТРОВ (A, F, V, D)
- ГЛУБИННЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ
- КАРТЫ ПЕТРОФИЗИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ (S, A, F, V, I, P, L)
- ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И СИНТЕЗ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ КАРТ (ФОРМИРОВАНИЕ ОБРАЗОВ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ)
- ФИЗИКО–ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СРЕДЫ
Петрофизические параметры
S — структурный, A — квазижесткость, F — квазипоглащение, V — средняя скорость,
I — интервальная скорость, P — квазиплотность, L — локальные параметры
Временной разрез МОГТ после миграции
Глубинный разрез МДС
Рис. 1 СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОГТ И МДС
Западная Сибирь,
1999 г
.
Временной разрез МОГТ после миграции
Глубинный разрез МДС
Рис. 3 СОПОСТАВЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОГТ И МДС
Северная Карелия,
1998 г
.
На рисунках 4–10 показаны характерные примеры обра-ботки по методу МДС в различных геологических условиях.
Временной разрез МОГТ
 
Разрез квазипоглощения Глубинный разрез МДС
Разрез квазиакустической жесткости Разрез средних скоростей
Рис. 4 Дифференциальная обработка сейсмических данных в условиях
сложных дислокаций горных пород. Профиль 10. Западная Сибирь
Дифференциальная обработка позволила расшифровать сложное волновое поле в западной части сейсмического разреза. По данным МДС обнаружен надвиг, в области которого наблюдается «смятие» продуктивного комплекса (ПК ПК 2400-5500). В результате комплексной интерпретации разрезов петрофизических характеристик (S, A, F, V) установлены зоны повышенной проницаемости.
Глубинный разрез МДС Временной разрез МОГТ
Разрез квазиакустической жесткости Разрез квазипоглощения
Разрез средних скоростей Разрез интервальных скоростей
Рис. 5 Специальная обработка сейсмических данных при поисках
углеводородов. Калининградская область
Специальная обработка на ЭВМ позволяет получать серию параметрических разрезов (карт параметров). Каждая параметрическая карта характеризует определенных физические свойства среды. Синтез параметров служит основой для формирования «образа» нефтяного (газового) объекта. Результатом комплексной интерпретации является Физико-Геологическая Модель среды с прогнозом на залежи углеводороды.
Рис. 6 Дифференциальная обработка сейсмических данных
при поисках медно-никелевых руд. Кольский полуостров
В результате спецобрабртки выявлены области аномальных значений различных сейсмических параметров. Комплексная интерпретация данных позволила определить наиболее вероятное местоположение рудного объекта (R) на пикетах 3600-
4800 м
, где наблюдаются следующие пертофизические особенности: высокая акустическая жесткость над объектом, сильное поглощение под объектом, снижение интервальных скоростей в области объекта. Данный «образ» соответствует полученным ранее R-эталонам на участках глубокого бурения в районе Кольской сверхглубокой скважины.
Рис. 7 Дифференциальная обработка сейсмических данных
при поисках месторождений углеводородов. Западная Сибирь
Специальная обработка на ЭВМ позволяет получать серию параметрических разрезов (карт параметров). Каждая параметрическая карта характеризует определенные физические свойства среды. Синтез параметров служит основой для формирования «образа» нефтяного (газового) объекта. Результатом комплексной интерпретации является физико-геологическая модель среды с прогнозом на залежи углеводородов.
Рис. 8 Геосейсмическая модель Печенгской структуры
Кольский полуостров.
Рис. 9 Геосейсмическая модель северо-западной части Балтийского щита
Кольский полуостров.
Рис. 10 Разрез квазиплотности по профилю 031190 (37)
Западная Сибирь.
К благоприятному типу разреза для внедрения новой технологии следует отнести нефтеносные осадочные бассейны Западной Сибири. На рисунке приведен пример разреза квазиплотности, построенного по программам МДС на ПЭВМ Р-5. Полученная интерпретационная модель хорошо согласуется с данными бурения. Литотип, обозначенный темно-зеленым цветом в области глубин
1900 м
соответствует аргиллитам баженовской свиты, на глубинах более
2 км
- породами доюрского основания (фундамента), т.е. Наиболее плотным литотипам разреза. Желтые и красные разновидности - кварцевые и аргиллитовые песчаники, светло-зеленые литотипы соответствуют алевролитам. В призабойной части скважины под водонефтяным контактом вскрыта линза кварцевых песчаников с высокими коллекторскими свойствами.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА ПО ДАННЫМ МДС
На этапе поисково–разведочных работ МДС является неотъемлемой частью геологоразведочного процесса, как при структурном картировании, так и на стадии вещественного прогнозирования.
На рис. 8 показан фрагмент Геосейсмической модели Печенгской структуры. Базисом ГСМ являются сейсмические материалы Международных экспериментов KOLA–SD и 1–ЕВ в районе Кольской сверхглубокой скважины СГ–3 и данные поисково–разведочных работ.
Стереометрическое сочетание геологической поверхности и глубинных структурных (S) разрезов МДС в реальных геологических масштабах позволяет получить правильное представление о пространственной структуре Печенгского синклинория. Основные рудовмещающие комплексы представлены терригенными и туфо-генными породами; их границы с окружающими базитами являются сильными сейсмическими границами, что обеспечивает надежное картирование рудоносных горизонтов в глубинной части Печенгской структуры.
Полученный сейсмический каркас используется в качестве структурной осно-вы Физико–Геологической модели Печенгского рудного района.
На рис. 9 представлены элементы геосейсмической модели северо–западной части Балтийского щита. Фрагмент геотраверса 1–ЕВ по линии СГ–3 — Лиинаха-мари. Кроме традиционного структурного разреза (S) получены параметрические разрезы:
А — разрез квазижесткости характеризует контрастность различных геологических блоков. Высокой акустической жесткостью отличаются Печенгский блок и блок Лиинахамари, наименее контрастна зона Питкяярвинской синклинали.
F — разрез квазипоглощения отображает степень консолидации горных
пород. Наименьшим поглощением характеризуется блок Лиинахамари, а наибольшее отмечено во внутренней части Печенгской структуры.
V, I — разрезы средних и интервальных скоростей. Кинематические характе-ристики заметно неоднородны в верхней части разреза и стабилизируются ниже уровня 4–5 км. Повышенными значениями скоростей отличаются Печенгский блок и блок Лиинахамари. В северной части Питкяярвинской синклинали в I — разрезе наблюдается «корытообразная» структура с выдержанными значениями ин-тервальных скоростей Vi=5000–5200 м/с, соответствующая в плане области распространения гранитоидов позднего архея.
Комплексная интерпретация параметрических разрезов МДС и материалов других геолого–геофизических методов является основой для создания Физико–Геологической модели Западно–Кольской области Балтийского щита.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЛИТОЛОГИИ СРЕДЫ
Выявление новых параметрических возможностей МДС связано с изучением взаимосвязей различных сейсмических параметров с геологическими характеристиками среды. Одним из новых (осваиваемых) параметров МДС является квазиплотность. Этот параметр может быть выявлен на основе изучения знака коэффициента отражения сейсмического сигнала на границе двух литофизиче-ских комплексов. При несущественных изменениях скоростей сейсмических волн знаковая характеристика волны определяется, в основном, изменением плотности горных пород, что позволяет в некоторых типах разрезов изучать с помощью нового параметра вещественный состав среды.
К благоприятному типу разреза для внедрения новой технологии следует отнести нефтеносные осадочные бассейны Западной Сибири. Ниже на рис. 10 приведен пример разреза квазиплотности, построенного по программам МДС на ПЭВМ Р–5. Полученная интерпретационная модель хорошо согласуется с данными бурения. Литотип, обозначенный темно–зеленым цветом в области глубин
1900 м
соответствует аргиллитам баженовской свиты, на глубинах более 2-х км — породам доюрского основания (фундамента), т.е. наиболее плотным литотипам разреза. Желтые и красные разновидности — кварцевые и аргиллитовые песча-ники, светло–зеленые литотипы соответствуют алевролитам. В призабойной части скважины под водонефтяным контактом вскрыта линза кварцевых песчаников
с высокими коллекторскими свойствами.
КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ДАННЫХ МОГТ И МПВ
При проведении региональных и поисково–разведочных работ МОГТ не всегда возможно получить данные о строении приповерхностной части разреза, что затрудняет привязку материалов геологического картирования к материалам глубинной сейсморазведки (рис. 11). В такой ситуации целесообразно применение профилирования МПВ в варианте ОГП, либо обработка имеющихся мате-риалов МОГТ по специальной технологии МПВ–ОГП. На нижнем чертеже приведен пример совмещения данных МПВ и МОГТ по одному из сейсморазведочных профилей МОГТ, отработанному в Центральной Карелии. Полученные материалы позволили увязать глубинную структуру с геологической картой и уточнить местоположение раннепротерозойских палеовпадин, перспективных на рудные месторождения различных полезных ископаемых.
Рис. 11 КОМПЛЕКСИРОВАНИЕ ДАННЫХ МОГТ И МПВ
Карелия
|
