
12.2.2. Определение скоростей упругих волн в многослойных толщах над выявленными отражающими и преломляющими границами.
Для решения обратных задач МОВ и МПВ прежде всего необходимо определить средние скорости в покрывающей выявленные границы толще.
1. Определение средних скоростей по сейсмическому
каротажу скважин. Самым точным методом определения средних скоростей
в покрывающей толще являются сейсмические исследования в скважинах
(сейсмокаротаж) скважин. При сейсмокаротаже на поверхности
вблизи скважины с помощью ударов или взрывов возбуждают упругие колебания,
а с помощью сейсмоприемников, помещаемых на разной глубине в скважине,
определяют первые вступления прямой (или проходящей) волны. Далее
строят вертикальный годограф (по вертикальной оси откладывается
глубина, по горизонтальной - время вступления волны) и график
пластовых или интервальных скоростей (рис. 4.15). По годографу определяют пластовые скорости , а по усредненному годографу для всей покрывающей толщи - средние:
![]() |
где - номер пласта. Суммирование
ведется по всем пластам в пределах всей толщи мощностью
.
![]() |
Рис. 4.15. Сводные результаты сейсмических исследований в скважине: 1 - вертикальный годограф; 2 - график пластовых скоростей; 3 и 4 - графики зависимостей средней скорости от глубины и времени |
2. Определение эффективных скоростей в методе отраженных волн. Как отмечалось в 10.3.2, по годографам МОВ можно
определить в покрывающей толще разными
способами, в том числе способом постоянной разности (рис. 4.4).
Расчеты и практика сейсморазведки показывают, что
по данным МОВ и
по данным ГИС
отличаются (
). Расхождения эти зависят от различий скоростей в пластах,
слагающих толщу. Если пластовые скорости в толще различаются не более,
чем в два раза, то
превышает
не более, чем на 3 %, а если отличия трехкратные,
то
превышает
на 6 %. Эффективные скорости, определенные по данным интерпретации
годографов МОГТ (
), ближе к
. В ходе цифровой обработки МОВ - МОГТ с помощью
специальных процедур скоростного анализа выявляются достаточно достоверные
значения
, а главное, устанавливаются
закономерности их изменения по глубине и латерали.
Сейсморазведка является самым точным геофизическим
методом, и все погрешности дальнейшей интерпретации зависят от точности
определения . Самые достоверные данные
дают сейсмические исследования в скважинах. Сочетая их с анализом
результатов цифровой обработки МОГТ, можно ошибки в определении скоростей,
а значит, и других параметров (
) сделать
равными порядка 1 %.
3. Определение скоростей в методах преломленных
и рефрагированных волн. Как показывает практика сейсморазведки,
определение скоростей упругих волн в перекрывающей толще в методах
преломленных (МПВ) и рефрагированных волн (МПВ) менее точно, чем
в МОВ. Поэтому для их интерпретации используются (по ГИС) или
(по МОВ). Однако
приближенно с точностью порядка 5 % эту скорость можно рассчитать
и по данным МПВ (см. 10.3.2). Существуют разные способы их определения
как в МПВ, так и МРВ. Выше (см. 10.3.3) показано, как по годографу
рефрагированных волн строится скоростной разрез.
В МПВ различными приемами определяется граничная
скорость () распространения головной преломленной
волны в подстилающей высокоскоростной толще (
). Один из них (способ разностного
годографа) рассмотрен в 10.3.3 (см. рис. 4.8).
12.2.3. Определение геометрии разреза.
Для определения геометрии разреза - глубин залегания
отражающих и преломляющих границ () и углов их наклона (
) - используются приемы решения обратных задач на
основе анализа выражений
, полученных в ходе
решения прямых задач (см. 10.3). Наиболее типичные ручные приемы
интерпретации годографов МОВ и МПВ способом средних скоростей приведены
выше (10.3.2 и 10.3.3). При интерпретации годографов и временных
разрезов с помощью ЭВМ в основном применяется метод нулевого времени
(
). Для горизонтально слоистых толщ (
) в кинематическом плане границы считаются плоскими и особых
проблем при построении отражающих или преломляющих границ нет. Поэтому,
определив
и
всех выявленных горизонтов,
можно построить сейсмический разрез (рис. 4.16). Для этого на разрезе
строятся отражающие площадки, а по ним проводятся условные и опорные
горизонты. Опорными называются такие, которые хорошо прослеживаются
по профилю всеми годографами и на всем временном разрезе, а также
привязаны к геологическим горизонтам.
![]() |
Рис. 4.16. Сейсмический разрез по данным МОВ: 1 - отражающие площадки; 2, 3 - опорный и условный горизонты |
При углах , больших 3 - 5
,
нужны дополнительные расчеты углов наклона слоев. На временных разрезах
отражающие площадки оказываются смещенными от своего истинного положения
тем дальше, чем больше
. Это явление называется
сейсмическим сносом.
Разработаны различные приемы учета и исправления
ошибок за счет сейсмического сноса. Одним из них является миграционное
преобразование, которое сводится к перемещению отражающих площадок
в их истинное положение на разрезе. Для выполнения процедуры миграции
необходимо иметь сведения о распределении . Далее строятся эхо-глубины, касательные к которым и аппроксимируются
искомыми границами. Простейшим миграционным приемом ручной интерпретации
МОВ является построение отражающей границы способом эллипсов (рис. 4.5,
в). В настоящее время миграционные процедуры включены в приемы
цифровой обработки информации и учитываются при построении временных
разрезов и разрезов МОГТ.
Рассмотренные выше простые физико-геологические модели (ФГМ) сейсмических сред относятся к классу изотропных одномерных (их обозначают 1D), примером которых является горизонтально слоистая среда, и двумерных (2D), например, наклонно слоистые среды. В сейсморазведке приходится иметь дело с трехмерными моделями (3D), например, соляные купола, рифовые массивы, рудные залежи. Интерпретация подобных, как и анизотропных моделей сред значительно сложнее и выполняется с помощью ЭВМ.
12.2.4. Геологическое истолкование данных сейсморазведки.
Ответственным этапом интерпретации сейсмических (временных и глубинных) разрезов, полученных в результате количественной интерпретации годографов и временных разрезов, является их геологическое истолкование. Оно должно основываться на логической увязке всех сейсмических и геолого-геофизических данных и направлено прежде всего на построение сейсмогеологических разрезов по всем профилям наблюдений, взаимоувязанных и непротиворечивых.
Конечные результаты сейсморазведки всегда вероятностные, ибо обратная задача геофизики неоднозначна. Однако в сейсморазведке неоднозначность значительно меньше, а результаты точнее по сравнению с другими геофизическими методами. Вместе с тем для получения высоких точностей необходим исследовательский, творческий подход для каждого района работ. В зависимости от задач, поставленных перед сейсморазведкой, подходы к геологическому истолкованию отличаются. Поскольку сейсморазведка и ее основной метод структурной геофизики - МОВ (МОГТ) направлены на поиски и разведку нефти и газа на глубинах 1,5 - 6 км, то основной целью этих исследований является построение структурных карт по опорным горизонтам. Качество их построений желательно проверить математическим моделированием, т.е. решением прямых задач для самых ответственных аномальных участков с построением так называемых синтетических сейсмограмм. Сравнение их с наблюденными сейсмограммами поможет оценить достоверность выделения аномальных зон (ловушек). К последним относятся структурные (поднятия и антиклинали, прогибы и синклинали), тектонические (сбросы, надвиги), литологические (смены пород, выклинивания) особенности. К аномальным зонам могут быть приурочены залежи нефти, газа и других полезных ископаемых. Изучение природы волн и идентификация сейсмических границ оказывается наиболее достоверной, если границы слоев, пластовые и интервальные скорости по данным полевых наблюдений увязаны с данными вертикального сейсмического профилирования (ВСП), предназначенного для детального изучения сейсмических границ вблизи скважины, а также сейсмических и акустических исследований в самих скважинах. Имеются специальные алгоритмы совместной цифровой обработки околоскважинных и скважинных сейсмических методов.
Совместный анализ сейсмических и геологических данных геофизиками и литологами позволяет проводить сейсмостратиграфическое изучение разреза. Суть его заключается в том, что на основе объективного материала о геометрии и скоростном строении геологического разреза получаются сведения об условиях осадконакопления, сочлененности и литологии контактирующих пород.
12.3. Области применения сейсморазведки
Сейсморазведка - ведущий метод геофизики - применяется для решения различных геологических задач при глубинных и структурных исследованиях, поисках и разведке нефти, газа, других полезных ископаемых, изучении геологической среды, изысканиях при строительстве, разведке подземных вод и других.
Публикации с ключевыми словами:
геофизика - Земля - земная кора
Публикации со словами: геофизика - Земля - земная кора | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> |