Оптимизация систем наблюдений для изучения кинематических параметров среды в сейсморазведке 3D
|
Введение 4
ГЛАВА 1. Стандартные системы наблюдений трёхмерной сейсморазведки и их основные характеристики 11
1.1. Основные характеристики - атрибуты (элементы) систем наблюдений 3D и их параметры 11
1.2. Основные виды систем наблюдений 3D 18
1.2.1. Ортогональные (крестовые) системы 21
1.2.2. Системы с наклонным расположением линий 32
1.2.3. Системы типа «кирпич» 38
1.2.4. Системы типа «зигзаг» 41
1.2.5. Системы с псевдослучайным расположением ПВ и/или ПП 43
1.2.6. Другие типы систем наблюдений 43
1.2.7. Обобщение информации о системах наблюдений 45
ГЛАВА 2. Модели сред и общие критерии оптимизации систем наблюдений. 47
2.1. Кинематические модели 47
2.1.1. Однородная изотропная среда, горизонтальная граница 48
2.1.2. Однородная изотропная среда, наклонная граница 48
2.1.3. Горизонтально-слоистая изотропная среда или ВПИ-среда, горизонтальная граница 49
2.1.4. Однородные анизотропные ГПИ-среды 50
2.2. Критерии оптимизации 50
2.3. Кратность 52
2.4. Определение границ сейсмической съёмки 55
2.5. Последовательность проектирования работ 62
3
ГЛАВА 3. Азимутально-офсетный анализ систем наблюдений 65
3.1. Офсетные параметры 65
3.1.1. Удаления «источник-приёмник» 65
3.1.2. Группирование источников и приёмников 69
3.2. Распределение азимутов 71
3.3. Представление трасс в пространстве «азимут - удаление» 74
3.4. Оптимизация распределений основных параметров систем наблюдений 3D 78
3.5. Разработка программных средств проектирования и оптимизации полевых сейсморазведочных работ 86
ГЛАВА 4. Кинематический анализ 89
4.1. Методика и технология кинематического анализа 89
4.2. Особенности подготовки данных 94
4.3. Анализ кинематических параметров и атрибутов (КПА) для реальных данных 95
Заключение 101
Литература 103
ГЛАВА 1. Стандартные системы наблюдений трёхмерной сейсморазведки и их основные характеристики 11
1.1. Основные характеристики - атрибуты (элементы) систем наблюдений 3D и их параметры 11
1.2. Основные виды систем наблюдений 3D 18
1.2.1. Ортогональные (крестовые) системы 21
1.2.2. Системы с наклонным расположением линий 32
1.2.3. Системы типа «кирпич» 38
1.2.4. Системы типа «зигзаг» 41
1.2.5. Системы с псевдослучайным расположением ПВ и/или ПП 43
1.2.6. Другие типы систем наблюдений 43
1.2.7. Обобщение информации о системах наблюдений 45
ГЛАВА 2. Модели сред и общие критерии оптимизации систем наблюдений. 47
2.1. Кинематические модели 47
2.1.1. Однородная изотропная среда, горизонтальная граница 48
2.1.2. Однородная изотропная среда, наклонная граница 48
2.1.3. Горизонтально-слоистая изотропная среда или ВПИ-среда, горизонтальная граница 49
2.1.4. Однородные анизотропные ГПИ-среды 50
2.2. Критерии оптимизации 50
2.3. Кратность 52
2.4. Определение границ сейсмической съёмки 55
2.5. Последовательность проектирования работ 62
3
ГЛАВА 3. Азимутально-офсетный анализ систем наблюдений 65
3.1. Офсетные параметры 65
3.1.1. Удаления «источник-приёмник» 65
3.1.2. Группирование источников и приёмников 69
3.2. Распределение азимутов 71
3.3. Представление трасс в пространстве «азимут - удаление» 74
3.4. Оптимизация распределений основных параметров систем наблюдений 3D 78
3.5. Разработка программных средств проектирования и оптимизации полевых сейсморазведочных работ 86
ГЛАВА 4. Кинематический анализ 89
4.1. Методика и технология кинематического анализа 89
4.2. Особенности подготовки данных 94
4.3. Анализ кинематических параметров и атрибутов (КПА) для реальных данных 95
Заключение 101
Литература 103
Сейсморазведочные работы применяются на всех стадиях геолого-графических работ по поиску, разведке и разработке месторождений нефти и газа. В последние годы существенно выросла доля трёхмерной (3D) сейсморазведки, позволяющей получать детальные объёмные изображения земных недр и повысить эффективность исследований в области прогнозирования вещественного состава геологического разреза и его флюидоёмких свойств.
Трёхмерная сейсморазведка характеризуется [7, 15]:
• Высокой детальностью исследований за счет большой плотности информации на единицу площади, дающей возможность сформировать куб сейсмической записи, отображающий практическую непрерывность пара¬метров и атрибутов волнового поля и геологической среды.
• Существенно большим (в 2 и более раз) эффектом подавления помех по сравнению с 2D при равной кратности накапливания.
• Более высокой, чем при работах 2D, надёжностью выделения и трассирования тектонических нарушений и иных границ резкого изменения рельефа отражающих поверхностей.
• Возможностью, в отличие от 2D, изучения характеристик среды, зависящих от направления распространения волн, т. е. пространственной многофакторной анизотропии среды.
• На порядок более высокой по сравнению с 2D пространственной разрешающей способностью, при возрастании стоимости работ лишь в полтора - два раза.
Возможность реализации перечисленных достоинств 3D-сейсморазведки и успешного решения поставленных геологических задач во многом зависит от состава и качества первого этапа работ, который заключается в регистрации волнового поля. При этом особое значение приобретают вопросы проектирования работ и, в первую очередь, обоснованного целенаправленного выбора и расчёта систем наблюдений и технологии проведения полевых работ.
Большую роль в реализации возможностей 3D сейсморазведки играет об-основанный и также целенаправленный подход к конструированию алгоритма первичной обработки.
Всегда ли 3D лучше, чем 2D? Можно спорить о различных аспектах этого вопроса, однако бесспорным является утверждение, что данные трёхмерных наблюдений позволяют получить более содержательную информацию об объёмном строении недр. При этом возможны выборки данных по любому за¬данному направлению (азимуту), т. е. получение более полной картины не только об объёмном распределении параметров среды, но и об их пространственной зависимости по сравнению с профильными наблюдениями [22]. Другими словами, в основу технологии полевых работ, обработки и интерпретации данных может быть положена анизотропная модель, более полно отражающая реальные свойства изучаемой среды. Вместе с тем, 2D-исследования в силу их меньшей сложности и трудоёмкости обладают некоторыми, главным образом, технологическими преимуществами над 3D.
Трёхмерная сейсморазведка характеризуется [7, 15]:
• Высокой детальностью исследований за счет большой плотности информации на единицу площади, дающей возможность сформировать куб сейсмической записи, отображающий практическую непрерывность пара¬метров и атрибутов волнового поля и геологической среды.
• Существенно большим (в 2 и более раз) эффектом подавления помех по сравнению с 2D при равной кратности накапливания.
• Более высокой, чем при работах 2D, надёжностью выделения и трассирования тектонических нарушений и иных границ резкого изменения рельефа отражающих поверхностей.
• Возможностью, в отличие от 2D, изучения характеристик среды, зависящих от направления распространения волн, т. е. пространственной многофакторной анизотропии среды.
• На порядок более высокой по сравнению с 2D пространственной разрешающей способностью, при возрастании стоимости работ лишь в полтора - два раза.
Возможность реализации перечисленных достоинств 3D-сейсморазведки и успешного решения поставленных геологических задач во многом зависит от состава и качества первого этапа работ, который заключается в регистрации волнового поля. При этом особое значение приобретают вопросы проектирования работ и, в первую очередь, обоснованного целенаправленного выбора и расчёта систем наблюдений и технологии проведения полевых работ.
Большую роль в реализации возможностей 3D сейсморазведки играет об-основанный и также целенаправленный подход к конструированию алгоритма первичной обработки.
Всегда ли 3D лучше, чем 2D? Можно спорить о различных аспектах этого вопроса, однако бесспорным является утверждение, что данные трёхмерных наблюдений позволяют получить более содержательную информацию об объёмном строении недр. При этом возможны выборки данных по любому за¬данному направлению (азимуту), т. е. получение более полной картины не только об объёмном распределении параметров среды, но и об их пространственной зависимости по сравнению с профильными наблюдениями [22]. Другими словами, в основу технологии полевых работ, обработки и интерпретации данных может быть положена анизотропная модель, более полно отражающая реальные свойства изучаемой среды. Вместе с тем, 2D-исследования в силу их меньшей сложности и трудоёмкости обладают некоторыми, главным образом, технологическими преимуществами над 3D.
Основные выводы диссертационной работы сводятся к следующему:
1. Систематизированы основные параметры систем наблюдений и выработаны критерии выбора их параметров для повышения эффективности азимутального скоростного анализа и процедур определения КПА .
2. Показано, что выбор системы наблюдений оказывает существенное влияние на процедуры обработки и значения КПА: неравномерность распределения трасс по азимутальным секторам и по удалениям в пределах каждого азимутального сектора приводит к существенным погрешностям в оценке скоростей сейсмических волн и затруднению адекватной оценки их анизотропии
3. Установлено, что обоснованный целенаправленный выбор и расчёт систем наблюдений позволяет существенно улучшить характеристики систем и обеспечить учёт особенностей используемой геологической модели.
4. Разработана методика оптимизации систем наблюдений для изучения кинематических параметров среды, предусматривающая создание взаимных си¬стем наблюдений и совместную обработку данных по всем азимутальным секторам.
5. Созданы программные средства проектирования и оптимизации систем наблюдений сейсморазведки 3D.
6. Даны рекомендации по извлечению информации о скоростях и их анизотропии, содержащейся в волновом поле трёхмерных наблюдений, но не полностью используемой в стандартном графе обработки. Эта дополнительная информация позволяет определить различные азимутальные факторы (трещиноватость, сжатие и т.п.), и использование её представляется оправданным для повышения точности получаемых моделей.
7. Разработана методика офсетно-азимутального анализа, повышающая достоверность результатов кинематического анализа, в том числе и при использовании стандартных ортогональных систем наблюдений без их оптимизации.
102
8. Показана применимость разработанной методики азимутального скоростного анализа к ортогональным системам наблюдений, установлена возможность улучшения оценки значений скоростей на основе оптимизации.
Основные практические результаты исследования заключаются в следующем:
Создан и внедрён в производство комплекс программ для проектирования и методического сопровождения полевых сейсморазведочных работ.
1. Систематизированы основные параметры систем наблюдений и выработаны критерии выбора их параметров для повышения эффективности азимутального скоростного анализа и процедур определения КПА .
2. Показано, что выбор системы наблюдений оказывает существенное влияние на процедуры обработки и значения КПА: неравномерность распределения трасс по азимутальным секторам и по удалениям в пределах каждого азимутального сектора приводит к существенным погрешностям в оценке скоростей сейсмических волн и затруднению адекватной оценки их анизотропии
3. Установлено, что обоснованный целенаправленный выбор и расчёт систем наблюдений позволяет существенно улучшить характеристики систем и обеспечить учёт особенностей используемой геологической модели.
4. Разработана методика оптимизации систем наблюдений для изучения кинематических параметров среды, предусматривающая создание взаимных си¬стем наблюдений и совместную обработку данных по всем азимутальным секторам.
5. Созданы программные средства проектирования и оптимизации систем наблюдений сейсморазведки 3D.
6. Даны рекомендации по извлечению информации о скоростях и их анизотропии, содержащейся в волновом поле трёхмерных наблюдений, но не полностью используемой в стандартном графе обработки. Эта дополнительная информация позволяет определить различные азимутальные факторы (трещиноватость, сжатие и т.п.), и использование её представляется оправданным для повышения точности получаемых моделей.
7. Разработана методика офсетно-азимутального анализа, повышающая достоверность результатов кинематического анализа, в том числе и при использовании стандартных ортогональных систем наблюдений без их оптимизации.
102
8. Показана применимость разработанной методики азимутального скоростного анализа к ортогональным системам наблюдений, установлена возможность улучшения оценки значений скоростей на основе оптимизации.
Основные практические результаты исследования заключаются в следующем:
Создан и внедрён в производство комплекс программ для проектирования и методического сопровождения полевых сейсморазведочных работ.
Подобные работы
- Оптимизация систем наблюдений для изучения кинематических параметров среды в сейсморазведке 3D
Диссертация , география. Язык работы: Русский. Цена: 500 р. Год сдачи: 2006 - Опытно – методические работы на примере инженерной 3D–сейсморазведки
Бакалаврская работа, геология и минералогия. Язык работы: Русский. Цена: 4360 р. Год сдачи: 2019