Билет 21.

1. Способы формирования динамических глубинных изображений (миграционные преобразования).

Миграция или сейсмический снос применяется для восстановления истинного положения границ, т.к. при больших углах наклона отражающих границ происходит смещение точки ОСТ вверх по восстанию ОГ. Миграция – это пересчет волнового поля в нижнее полупространство. Она позволяет учесть сейсмический снос и уменьшить зону Френеля, т.е. значительно повысить латеральную разрешающую способность.

Способы формирования глубинных изображений основаны на продолжении волнового поля во внутренние (глубинные) точки среды. Это аналог оптической и акустической голографии (отличия: неоднородные среды, скорости заранее неизвестны, наличие волн-помех). Все способы основаны на решении скалярного волнового уравнения. Неоднородность учитывают эвристическими приёмами.

При этом принимаются следующие эвристические до­пущения:

1. Сейсмическое волновое поле эквивалентно полю ги­потетических волн с источником во внутренней точке сре­ды с амплитудой, пропорциональной акустической конт­растности отражающих и дифрагирующих объектов.

2. Гипотетическое поле не содержит волн, удаленных от поверхности, многократных волн не образуется, вторич­ное излучение отсутствует.

3. Поле гипотетических волн подчиняется скалярному волновому уравнению и граничным условиям

u(х, у, z, t)=f(x, у, t) du/dz=0 при z=0.

Способы исходят из трёх вариантов задания t_n и v_m в зависимости от используемого варианта формирования изображений, либо мнимых источников, либо точек дифракции и отражения.

I. Интегрально-дифракционные способы.

1)Трёхмерная миграция исходных сейсмограмм. Все интегрально-дифракционные способы в пространственно временной области основаны на обращённом преобразовании Кирхгофа.

Алгоритм решения состоит из 3 операций:

а) трансформация трасс в сейсмограммы ОТВ, учёт геометрического расхождения;

б) суммирование трасс (Д-преобразования). Также наз. суммирование по поверхности;

в) дифференцирование трасс по Z глубине. Эта операция позволяет повысить уровень высокочастотных составляющих в спектре изображения.

2) Миграция трасс временного разреза ОГТ. Это формальное применение обращённых преобразований Кирхгофа, когда предполагается, что трассы располагаются только на линии профиля. (Д-преобразование). Для устранения искажений профильную апертуру преобразуют в площадную.

II. Дифракционно-лучевые способы. В них интегрально-дифракционные решения волнового уравнения сочетаются с лучевыми представлениями кинематической сейсмики (применяется в случае неоднородных сред).

1) Миграция временных разрезов в среде со средней скоростью. Используются развёрнутые по профилю графики средней скорости. Далее для каждой апертуры ведётся расчёт с использованием дифракционных алгоритмов.

2) Миграция временных разрезов ОГТ в рамках пластовой модели с учётом преломления лучей. Учёт смещения и разнесение сигналов в точки отражения и дифракции выполняют путём трассирования (с учётом преломления) лучей нормально-восходящих к плоскости наблюдений.

3) Послойная (ступенчатая) миграция временного разреза. При этом пересчёт волнового поля ведут с поверхности одного слоя на поверхность нижнего слоя.

III. Спектральные способы.

1) Миграция с использованием одномерных спектральных преобразований.Нужно найти спектры сейсмотрасс на основе прямого Фурье-преобразования, перемножить спектры с частотными характеристиками Н(w), выполнить интегрирование произведения и выполнить обратное Фурье-преобразование результата.. Это миграция удобна для учёта скоростной неоднородности и поглощения.

2) Миграция волнового поля на основе трёхмерных спектральных преобразований.

IV. Способ конечных разностей (Клаербаут). Для решения волнового уравнения используют граничные условия. Для обеспечения устойчивого решения прибегают к решению упрощённых уравнений (например, уравнение Лапласа). Искажения при углах до 15° считаются недействительными.

2. Принципы расчета неустановившихся полей, использование интегрального преобразования Фурье.

Одним из наиболее эффективных способов анализа неустановившегося поля является спектральный метод, основанный на применении интегрального преобразования Фурье:

а) режим работы источника – кратковременные импульсы (описывается δ-функцией Дирака).

в этом случае используется преобразование Фурье:

б) режим работы источника – ступенчатый ток (описывается η-функцией Хевисайда)

в этом случае используется преобразование Фурье:

где F(ω) – спектральная функция, представляющая собой соответствующее решение гармонической задачи для электрического или магнитного диполя со спектральным моментом М = I_o·AB или M = I_оQ, I_o – амплитуда тока в источнике.

 

3. Общие представления о прогнозировании геологического разреза (цели и задачи, принципиальная схема комплексирования ГИС-сейсморазведка, основные подходы и методики ПГР)

При геофизических исследованиях на нефть и газ одно из центральных мест занимает комплекс «ГИС – сейсморазведка». Методы ГИС обеспечивают детальное изучение разреза по вертикали, а сейсморазведка – непрерывность прогнозирования по горизонтали.

Принципиальная обобщенная схема комплексирования ГИС – сейсморазведка включает следующие процедуры:

- по результатам скважинных исследований строят одномерные модели, содержащие набор геологических и петрофизических параметров, позволяющих объяснить основные закономерности волновой картины, регистрируемой на поверхности;

- далее следует привязка полученной модели к сейсмическому разрезу;

- затем по данным сейсморазведки осуществляется экстраполяция одномерных петрофизических моделей на всю исследуемую площадь.

Специфика увязки данных ГИС и сейсморазведки заключается в том, что наблюдаемые эффекты представлены как функции от физически различных аргументов: данные ГИС – функция глубины, данные сейсморазведки – функция времени. Увязка осуществляется посредством перевода данных ГИС во временной масштаб. Для этой цели используется вертикальный годограф продольных волн.

В настоящее время существует много методик комплексирования ГИС – сейсморазведка, объединенных по функциональному признаку названием – Прогнозирование геологического разреза (ПГР)

Прогнозирование геологического разреза – это программно – методический комплекс средств специальной совместной обработки и интерпретации данных сейсморазведки и геофизических методов исследования скважин с целью определения вещественного состава осадков, выявления и оценки продуктивных толщ и их нефтегазоперспективности. Главной особенностью ПГР является то обстоятельство, что при интерпретации основным объектом изучения являются не отдельные сейсмические границы, а часть геологического разреза осадочной толщи. C помощью программно – методического комплекса ПГР можно решать следующие задачи:

ü выполнять детальное расчленение слоистых неоднородных осадочных толщ;

ü делать прогноз вещественного состава осадков,

ü осуществлять прогноз коллекторских свойств песчаных тел,

ü вести поиски и разведку неантиклинальных ловушек,

ü давать прогноз пологих структурно – литологических ловушек

ü выполнять прогнозирование вещественного состава разреза в точках заложения глубоких разведочных скважин,

ü осуществлять сейсмостратиграфическое прогнозирование нефтеперспективных объектов.

Теоретико – методическую основу ПГР составляет главным образом, следующие алгоритмы преобразования информации:

- восстановление амплитуд сейсмических записей;

- динамического анализа сейсмической записи;

- псевдоакустического преобразования записей;

- комплексного использования данных каротажа скважин.

Методику ПГР по данным сейсморазведки можно условно представить как двухэтапную процедуру:

1) переход от сейсмической записи к вектору параметров сейсмической записи – этап описания;

2) переход от вектора параметров сейсмической записи к вектору параметров геологического разреза – этап диагноза (геологическая интерпретация).

В зависимости от особенностей реализации этих этапов и различают методики ПГР:

а) традиционный, когда от параметров сейсмической записи переходят к физическим параметрам разреза: (подэтап1 – физическая интерпретация), а затем уже от физических параметров переходят к геологическим параметрам (подэтап2);

б) нетрадиционный, когда от параметров сейсмической записи переходят сразу к геологическим параметрам.