авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Совместное использование преломленных и отраженных волн для построения глубинно-скоростной модели среды

-- [ Страница 3 ] --

Действительно, даже при наличии устойчивых отражающих горизонтов, эффективные скорости нельзя определить по данным отраженных волн с требуемой точностью на глубинах, значительно превышающих длину приемной расстановки. Например, погрешность в определении скорости на глубине 10 км в области прогиба Вилькицкого составляет около 10%, что наглядно продемонстрировано в диссертации. Следует отметить, что глубина акустического фундамента в прогибе Вилькицкого достигает 17 км, и на этих глубинах погрешность еще выше. Ниже поверхности акустического фундамента устойчивые отражающие горизонты и вовсе отсутствуют, следовательно, определить скорости в этих областях по данным отраженных волн даже примерно нельзя. Однако, можно оценить скорости с помощью томографии по материалам МПВ-ГСЗ.

Сейсмотомографическая обработка материалов МПВ-ГСЗ была выполнена в программном пакете “Xtomo-LM” с использованием программы “XTomo-DPU” для считывания первых вступлений. Преломленные волны, зарегистрированные на больших удаления (более 200 км) позволили определить средние скорости на всю глубину разреза, вплоть до границы Мохо.

Начальная скоростная модель для томографии была задана с учетом резких скачков скорости в среде, которые приурочены к границе осадочный чехол - акустический фундамент, расположенной в верхней части разреза Геральдско-Врангелевского террейна.

Положение поверхности акустического фундамента и пластовая скорость в вышележащих породах были определены по данным МОВ-ОГТ на основе анализа горизонтальных спектров, причем один из горизонтов, вдоль которых рассчитывался спектр, совпадал с поверхностью в диапазоне пикетов от 0 км до 380 км. На остальных пикетах (в районе прогиба Вилькицкого) поверхность располагается на глубине 15-18 км, и резкого скачка скорости не происходит, поэтому ее учитывать не обязательно.

Скорость непосредственно под поверхностью фундамента была определена по преломленным волнам, также зарегистрированным на сейсмических записях МОВ-ОГТ. Граничная скорость преломленных волн, связанных с поверхностью , варьировалась вдоль профиля в диапазоне 4500 – 4900 м/с. Ниже данной поверхности среда рассматривалась как градиентная с линейным возрастанием скорости с глубиной таким образом, чтобы на глубине 35 км (усредненная глубина границы Мохо для исследуемого района) скорость составила 8000 м/с. Скорости также плавно уменьшались в северном направлении профиля, поскольку там расположен прогиб Вилькицкого, выполненный низкоскоростными породами.

Сейсмическая томография была сделана в пять итераций. При первой итерации параметр регуляризации = 5; коэффициент = 25. При второй итерации = 3; = 25. При третьей итерации = 1; = 25. При четвертой итерации = 0.5; = 25. При пятой итерации = 0.1; = 25.

Полученная скоростная модель была пересчитана в модель средних скоростей с целью временной миграции данных МОВ-ОГТ с этими скоростями.

Следует отметить, что в результате временной миграции сейсмограмм с использованием скоростей произошло улучшение прослеживаемости отражений в консолидированной коре (рис. 6). Это связано с корректной фокусировкой амплитуд при использовании более точной скоростной модели для миграции данных.

Сейсмотомографическая скоростная модель вдоль профиля 5-АР, ввиду редкой системы наблюдений (шаг между донными станциями 10 км), уступает в детальности скоростной модели, построенной в рамках РНА. Кроме того, ввиду малой плотности лучей в самой верхней части модели (1 – 1.5 км ниже уровня моря), скорости при выполнении томографии в этой части меняются незначительно. Таким образом, результат томографии для самой верхней части разреза требует дальнейшей корректировки. Вместе с тем, точность сейсмотомографии при определении скоростей на глубинах, превышающих длину приемной косы, а также в консолидированной коре значительно выше, чем в РНА. Следовательно, только лишь совместное использование обоих методов позволит устранить недостатки каждого способа в отдельности, а также позволит получить достоверный и детальный скоростной разрез.

Сочетание двух методов проводилось в несколько шагов. Сначала, по полученному сейсмическому разрезу были выделены сейсмостратиграфические комплексы в осадочном чехле, а также интервалы, расположенные ниже поверхности акустического фундамента. Вдоль каждого выделенного горизонта рассчитывался горизонтальный спектр скоростей суммирования. Затем, рассчитанные горизонтальные спектры сопоставлялись со средними скоростями, определенными по томографии. После этого выполнялась пикировка рассчитанных горизонтальных спектров скоростей суммирования с учетом результатов томографии: при наличии четкого и устойчивого горизонтального спектра пикировались максимумы когерентности, а при отсутствии четко выраженных максимумов использовались результаты томографии. Таким образом, происходило уточнение и детализация скоростной модели, определенной по томографии. На последнем этапе рассчитывались пластовые скорости в среде по формуле Урупова-Дикса и полученная модель преобразовывалась из временной области в глубинную (рис. 7).

Таким образом, методику совместного использования отраженных и преломленных волн можно представить в виде последовательности нескольких этапов:

  1. По данным отраженных волн на сейсмическом разрезе выделяются отражающие границы, на которых происходит резкий скачок скорости (более 35%). Положение этих границ и скорости в покрывающей толще определяются в рамках РНА либо путем сканирования разреза. Скорость под самой нижней выделенной границей определяется по преломленным волнам.
  2. Выполняется сейсмическая томография на основе первых вступлений. Начальная модель для сейсмической томографии содержит границы и скачки скорости, определенные на первом этапе. Ниже последней границы скорость линейно возрастает от значения до значения 8 км/с на той глубине, на которой по априорным геологическим сведениям располагается граница Мохо. Если же на первом этапе резких скачков скорости не обнаружено, то начальная модель задается в виде линейного возрастания скорости от значений, характерных для приповерхностных пород, до 8 км/с на границе Мохо. Скорости, полученные в результате томографии, пересчитываются в средние скорости.
  3. Выполняется временная миграция материалов отраженных волн со скоростями. В области осадочного чехла и консолидированной коры выделяются сейсмостратиграфические комплексы и интервалы. Вдоль кровли каждого комплекса и интервала рассчитываются горизонтальные скоростные спектры.
  4. Рассчитанные горизонтальные спектры сопоставляются со значениями вдоль этих горизонтов, после чего выполняется пикировка четких максимумов когерентности. В тех областях, где четкие максимумы когерентности отсутствуют, пикирование спектров выполняется согласно значениям скоростей.
  5. Рассчитываются пластовые скорости в среде по формуле Урупова-Дикса и модель трансформируется из временной области в глубинную.

Данная методика построения глубинно-скоростной модели учитывает все достоинства РНА и сейсмической томографии, позволяет резко увеличить глубинность и детальность обоих способов.

Следует подчеркнуть, что построенная таким образом глубинно-скоростная модель вдоль опорного профиля 5-АР сама по себе представляет важный геолого-геофизический результат, поскольку, в отличие от предыдущих исследований (Сакулина и др., 2011), при создании скоростной модели учитывались динамические свойства волнового поля отраженных волн, зарегистрированных при работах МОВ-ОГТ.

Данная модель подчеркивает блоковое строение региона, на ней выделяется сильная низкоскоростная аномалия в верхней части прогиба Вилькицкого (пикет 430-450 км) и область с пониженной скоростью относительно соседних пород в верхней части Геральдско-Врангелевского террейна (пикет 185-225 км). Низкие значения пластовых скоростей (4.9 – 5.5 км/с) ниже поверхности акустического фундамента свидетельствуют о наличии промежуточного комплекса. Конфигурация и положение границы Мохо в принципиальном плане совпадает с результатами предыдущих исследований.

Более подробно описанные выше исследования и итоговые результаты рассмотрены в главе 3 кандидатской диссертации.

  1. На основе совместного анализа отраженных и преломленных волн, а также AVO анализа, прогнозируется залежь углеводородов сводового типа, расположенная в верхней части разреза прогиба Вилькицкого.

Преломленные волны, выходящие в первые вступления и зарегистрированные при работах МОВ-ОГТ вдоль опорного профиля 5-АР, были обработаны по способу общей глубинной площадки (Телегин, 2004) и в результате получен динамический разрез преломленных волн.

В верхней части разреза прогиба Вилькицкого, в диапазоне пикетов 435 км – 445 км, наблюдается резкое различие между разрезами отраженных и преломленных волн. Границы, залегающие субгоризонтально по данным отраженных волн (рис. 8а), проявляются на динамическом разрезе преломленных волн в виде явно выраженной синклинали (рис. 8б).

Разная конфигурация одних и тех же геологических границ объясняется наличием низкоскоростной аномалии, вытянутой по латерали и расположенной над ложной синклиналью. На данную аномалию отраженные и преломленные волны реагируют по-разному. Очевидно, что отраженные волны проходят скоростную аномалию субвертикально, по наименьшему пути, следовательно практически не чувствуют эффекта уменьшения скорости, в то время как преломленные волны распространяются субгоризонтально, следовательно, они проходят больший путь вдоль низкоскоростных пород и являются более чувствительными к вытянутым по латерали неоднородностям, чем отраженные волны.

С геологической точки зрения локальное понижение скоростей сейсмических волн может быть связано с резким увеличением трещиноватости пород в данной области, а также с заполнением части порово-трещинного пространства углеводородами. Поскольку на данном участке дизъюктивных нарушений не наблюдается, а на других участках, содержащих выраженные дизъюктивные нарушения, подобные скоростные аномалии отсутствуют, то второй из названных факторов выступает в качестве главной причины существования низкоскоростной аномалии.

При анализе мигрированного временного разреза в верхней части разреза прогиба Вилькицкого выделяется аномалия типа “яркое пятно” (рис. 9а, аномалия №1), местоположение которой совпадает с низкоскоростной аномалией, полученной на этапе построения глубинно-скоростной модели среды. Скорость в данной области падает на 18% относительно скоростей в соседних породах. Кроме того, при прохождении сейсмического сигнала через аномалию наблюдается понижение частотного состава волн и падение уровня амплитуд. Совокупность данных признаков указывает на наличие углеводородов.

С целью окончательной проверки данного предположения был выполнен AVO – анализ (Воскресенский, 2001; Хилтерман, 2010), который позволяет с высокой вероятностью подтвердить или опровергнуть факт наличия углеводородов в разрезе, что многократно доказано мировой практикой проведения сейсмических работ (Ross, 2002; Hilterman et al., 2000).

Для оценки соотношения между скоростями продольных и поперечных волн использовалась аргиллито-глинистая линия (Castagna et al., 1985), а при расчете плотности пород соотношение Гарднера (Gardner et al., 1974). Были определены следующие атрибуты: AVO – пересечение, AVO – градиент, AVO – произведение, произведение плотности породы на коэффициент Ламе () и угловые суммы.

На разрезе AVO-произведения (рис. 10) и произведения плотности породы на коэффициент () (рис. 9б) исследуемая область проявляется в виде сильной аномалии амплитуд, а при сравнении угловых сумм также наблюдается резкое изменение коэффициентов Пуассона (рис. 9в). Таким образом, по совокупности признаков, аномальная зона обусловлена наличием углеводородов.

Прогнозируемый перспективный на нефть и газ объект находится на глубине 640 м и приурочен к структуре куполообразной формы, шириной 6 км (в плоскости сечения профилем). Мощность все толщи, перспективной на углеводороды и имеющей аномально высокие значения амплитуд, составляет 1100 м. Структура, к которой приурочена потенциальная залежь, названа структурой Челюскинской (Половков, 2011).

Следует также отметить наличие аномалий типа “яркое пятно” в подстилающей толще (рис. 9а, аномалии №2, 3), которые на разрезах преломленных волн дают ложные синклинали (рис. 8), обусловленные понижением скорости сейсмических волн. Следовательно, эти аномалии тоже могут быть связаны с углеводородами.

Более подробно описанные выше исследования рассмотрены в главе 4 кандидатской диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты работы условно можно разделить на методические результаты, представляющие несомненный интерес для обработки сейсмических материалов, и геолого-геофизические, дающие дополнительную информацию о геологическом строении и нефтегазоносности Восточно-Сибирского моря.

Методические результаты работы:

  1. На примерах численного моделирования и реальных данных исследованы соотношения между средней скоростью, полученной по томографии первых вступлений, и средней скоростью в среде. Показано, что в слоистой среде скорость всегда превышает скорость и степень превышения возрастает с увеличением перепада скоростей в покрывающей толще. Для реальных геологических сред, у которых перепад скоростей менее 35%, разница между скоростями и не превышает нескольких процентов. Показано, что средние скорости, полученные по томографии, можно рассматривать как предельные эффективные скорости и использовать их при обработке материалов отраженных волн.
  2. В работе предложена методика совместного использования отраженных и преломленных волн для построения глубинно-скоростной модели среды, основанная на численном сходстве средней скорости, полученной по томографии, и предельной эффективной скорости. Результаты миграции до суммирования на основе построенной по предложенной методике скоростной модели характеризуются более высокой амплитудной разрешенностью и корректным позиционированием геологических объектов в глубинной области по сравнению с результатами миграции на основе скоростей, полученных только по отраженным волнам.

Геолого-геофизические результаты работы:

  1. С использованием предложенной в работе методики совместного использования отраженных и преломленных волн построена глубинно-скоростная модель земной коры вдоль опорного профиля 5-АР, учитывающая динамические свойства волнового поля отраженных волн.
  2. На основе совместного анализа отраженных и преломленных волн, а также AVO – анализа, в верхней части разреза прогиба Вилькицкого прогнозируется залежь углеводородов. Залежь приурочена к антиклинальной структуре, которая названа структура Челюскинская.

СПИСОК НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

  1. Дергунов Н.Т., Беляев И.В., Половков В.В. Новые технологии обработки и комплексной интерпретации геофизических данных на опорных профилях и в транзитной зоне // Разведка и охрана недр. 2011 г. - №10. С. 62-66.
  2. Половков В.В. Выявление залежи углеводородов в Восточно-Сибирском море с помощью совместного использования отраженных и преломленных сейсмических волн //Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2011. T.6. - №4, 17 с. http://ngtp.ru/rub/5/39_2011.pdf .
  3. Половков В.В., Кокошин Е.Ю. Повышение точности и информативности обработки сейсмических данных МОВ ОГТ на региональных профилях с использованием современных технологий // Труды 9-й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS Offshore 2009), 15-18 сент. 2009 г. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2009. – Т.2 – С. 179-185.
  4. Половков В.В., Пыжъянова Т.М. Сейсмическая томография по отраженным и преломленным волнам с целью изучения нефтяных месторождений кристаллического фундамента // Труды 10-й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS Offshore 2011), 13-16 сент. 2011 г. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2011. – С. 552-556.
  5. Половков В.В. Совместное использование отраженных и преломленных волн для построения глубинно-скоростной модели среды с целью миграции сейсмических данных МОВ // Геофизические методы исследования Земли и ее недр: Материалы VII Международной научно-практической конкурс - конференции “Геофизика-2009”, 5 – 9 окт. 2009 г. – СПб.: “Соло”, 2010. – С. 87-93.
  6. Пыжъянова Т.М., Половков В.В. Построение глубинной скоростной модели геологической среды с помощью сейсмической томографии по первым вступлениям // Труды 10-й Международной конференции и выставки по освоению ресурсов нефти и газа Российской Арктики и континентального шельфа стран СНГ (RAO/CIS Offshore 2011), 13-16 сент. 2011 г. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2011. – С. 557-559.
  7. Polovkov V.V. Complexing of the reflected and refracted waves in the processing and interpretation of multichannel marine seismic data // 5th Saint-Petersburg International Conference and Exhibition, EAGE: Ext. Abstracts, 02 April 2012, 5 p. Saint-Petersburg, http://eagedoc.org/detail.php?pubid=57745.

 Сейсмическая томография для горизонтально-слоистой среды: 1 – реальное-168

Рис. 1. Сейсмическая томография для горизонтально-слоистой среды: 1 реальное распределение скорости в среде; 2 начальная скоростная модель; 3 результат томографии; 4, 5 средние скорости и.

Рис. 2. Сейсмическая томография для горизонтально-слоистых сред с разными скоростями в четвертом слое: пунктирные линии реальное распределение скорости в среде; сплошные линии результат томографии.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.