Билет 19.

1. Основы динамического анализа до суммирования (AVO, AVA - анализ)

AVO-анализ (amplitude variations offset) – анализ амплитуд отражения в зависимости от угла падения (удаления).

В настоящее время динамическая интерпретация выполняется, в основном, по сумотрассам, т.е. информация об амплитудах исходных трасс теряется после суммирования. Для детального анализа амплитудных вариаций, связанных с характеристиками горных пород, необходимо использовать данные до суммирования. Основа AVO-анализа – угловой коэффициент отражения. При ненулевом угле падения акустический коэффициент отражения R( ) определяется уравнением:

где q - угол падения, I – акустический импеданс для 1 и 2 слоя, v₂, v₁ – скорость в пласте и в покрывающих породах.

Изменение значений акустического коэффициента отражения от угла падения для газонасыщенного песчаного пласта, перекрытого глиной.

Основным условием использования AVO-анализа является то, что некоторые ловушки углеводородов (в основном газонасыщенные пески) дают в отражённых волнах увеличение амплитуды отражения с увеличением удаления ПВ-ПП, в то время как ненасыщенные участки дают несущественное увеличение или даже резкое уменьшение амплитуды с ростом удаления. Это метод анализа используется для определения AVO-аномалий на больших массивах данных и называется intercept-gradientили АВ-метод. Он основан на математическом положении, что коэффициент отражения упругой Р-волны может быть аппроксимирован как:

R_pp@A+Bsin²(q),

где А – значение амплитуды при нормальном падении (нулевое удаление), В – градиент.

Чтобы использовать эту связь необходимо трансформировать ось ОСТ в квадрат синуса угла падения для целевой границы. Приведенная аппроксимация допустима для малых углов наклона и малых диапазонов изменения параметра. (Для AVO-анализа истинный коэффициент отражения R_рр аппроксимируется прямой, определяемой интерсептом А и градиентом В. Это геометрическая основа AVO-метода.)

Для уверенного определения углового коэффициента отражения, данные до суммирования должны подвергаться специальной обработке (динамические коррекции за геометрическое расхождение, поверхностно-согласованное масштабирование амплитуд, фазово-частотные коррекции сигнала, поверхностно-согласованная деконволюция, подавление кратных волн, преобразование NMO, DMO, миграция до суммирования).

AVO-обработка заключается в преобразовании удалений ПП-ПВ в Sin² и для каждой сейсмограммы ОСТ в целевых интервалах, расчет интерсептов А и градиентов В с формированием кубов этих параметров.

При интерпретации используют классификацию поведения AVO-параметров для случая газонасыщенного песчаника перекрытого глинами. Выделяют 4 класса в зависимости от соотношения относительных импедансов насыщенного пласта и вмещающих пород.

кл	Относительный импеданс	квадрант	А	В	Изменение амплитуды от удаления
I	Выше, чем в покрывающих породах	Q₄	+	-	уменьшение
II	Относительно такой же, как в покрывающих г. п.	Q₂, Q₃, Q₄	+ или -	+ или -	увеличение или уменьшение, может измениться знак
III	Ниже, чем в покрывающих г. п.	Q₃	-	-	увеличение
IV	Ниже, чем в покрывающих г. п.	Q₂	-	+	увеличение

В зависимости в какой квадрант попадают точки определяется характер насыщения.

AVA-анализ–анализзависимости амплитуды отражения от азимута (для выделения коллекторов):

1. удобно в анизотропной среде,

2. можно выйти на ориентацию трещиноватости.

Важно при разработке месторождений, чтобы был максимальный поток флюида и дебиты

2. Телеграфные уравнения переменного электромагнитного поля, их трансформации для зон волнового и квазистационарного приближений.

Уравнения, которым удовлетворяют векторы Н и Е в любой точке заданной среды (σ, ε, μ), называют телеграфными уравнениями.

а) в случае, если (высокие частоты, плохо проводящая среда) телеграфные уравнения преобразуются в волновые

- скорость распространения электромагнитных волн.

Пренебрежение токами проводимости в условиях высокочастотного электромагнитного взаимодействия называют волновым приближением.

б) в случае, если (низкие частоты, хорошо проводящая среда) телеграфные уравнения преобразуются в уравнения теплопроводности:

- параметр токопроводности.

Пренебрежение токами смещения в условиях низкочастотного электромагнитного взаимодействия называют квазистационарным приближением.

3. Понятия о геологических объектах, седиментационных комплексах, формациях, цикличности осадочных образований. Понятия о сейсмогеологических объектах, сейсмоциклиты, сейсмофации, сейсмические комплексы.

Геологические объекты – это геологические тела (статистические системы) и процессы их формирования (динамические системы). Под геологическим телом понимают часть статического геологического пространства, ограниченного геологическими границами, внутри которого остаются постоянными или плавно меняются те свойства или их характеристики, по которым определены границы этого тела. Существует иерархия геологических тел различного ранга: минерального, породного, формационного, геосферного, планетного. Геологические тела каждого ранга можно считать телами-системами, то есть динамическими множествами взаимосвязанных элементов, находящихся в определенных устойчивых отношениях.

Седиментационный комплекс представляет собой стратиграфическую единицу, сложенную согласной последовательностью генетически взаимосвязанных слоев и ограниченную в кровле и подошве несогласиями либо соответствующими им согласными поверхностями. Любой седиментационный комплекс несет в себе хроностратиграфическую информацию, поскольку он отлагался в течении некоторого интервала геологического времени, определяемого возрастом граничных слоев этого комплекса, там, где его границы согласно залегающим поверхностям. В то же время там, где границы представлены несогласиями, возрастной диапазон слоев внутри комплекса может в различных местах быть разным. Согласно залегающая часть границы комплекса представлена практически синхронной поверхностью, поскольку длительность перерыва не поддается строгой оценке. Физические поверхности, разделяющие группы слоев или отдельные пласты и прослои внутри какого-либо комплекса, являются, по существу, синхронными границами.

Согласно опрделению Н.С.Шатского, осадочными формациями называют естественные комплексы, сообщества, ассоциации горных пород, отдельные члены которых (породы, пачки пород, свиты, отложения) парагенетически связаны друг с другом как в латеральных, так и в вертикальных направлениях, то есть формационные объекты – это геологические тела наподобие минералов и пород, в естественную характеристику которых входят размер, форма, характер контактов, внутреннее строение, вещественный состав, соотношение с другими телами и т.д. Данное определение легло в основу (петрофизического, фациального, парагенетического) подхода к выделению формационных объектов (ФО). Формация – это комплексы пород, парагенетически взаимосвязанных между собой и дающих возможность по одному компоненту судить о наличии другого.(опред. Куражковской Е.А.)

Одним из основных общих свойств осадочных формационных объектов является слоистость. Упорядоченное строение осадочных толщ, выражается в закономерном повторении в разрезе определенного набора пород. Причиной этой упорядоченности являются периодические или циклические изменения условий седиментации. Цикличность строения присуща всем без исключения генетическим типам осадочных толщ. Цикличность обусловлена законом миграции фаций больше известного в литературе как закон Головкинского-Вальтера. Суть его заключается в следующем: “вертикальная стратификация пород в разрезе (в пределах единого седиментационного цикла) должна повторять латеральное расположение фациальных зон вкрест простирания береговой линии бассейна седиментации”. На рис.5.1. Схематично показан переход латеральных фациальных зон в вертикальные. Циклит – целостная (прежде всего во времени) солевая система, для которой характерна определенная связь ее элементов (слоев) во времени их образования, непрерывность их следования. Циклиты выделяются по характеру направленности непрерывного изменения существенных свойств от слоя к слою снизу вверх в вертикальном разрезе. Одним из важнейших признаков является характер границ (перерывов) между слоями. Внутренние границы циклитов менее резкие по сравнению с внешними. В каждом циклите предполагается не менее двух связанных слоев. Выделяют трансгрессивные, регрессивные (рис.5.1), трансгрессивно-регрессивные, регрессивно-трансгрессивные циклиты (циклы).

Цикличность строения осадочных образований является процессом периодического изменения условий осадконакопления, обусловленного в первую очередь трансгрессивно-регрессивным режимом развития седиментационного бассейна. Трансгрессии и регрессии связаны с разными геологическими явлениями. Это космические, климатические, эвстатические, тектонические, седиментологические факторы циклообразования. Совокупное их взаимодействие приводит к формированию в разрезе устойчиво повторяющихся и генетически обусловленных наборов пород (циклов, циклитов).

Сейсмогеологическими объектами являются волновые сейсмические поля, которые контролируются рядом факторов: геологических,методических, технологических. В благоприятных условиях определяющим фактором является геологическое строение. Поэтому на всех этапах интерпретации следует различать собственно геологические объекты и прогнозируемые по сейсмическим данным сейсмогеологические объекты, так как соотношения между ними далеко не всегда однозначны. Сейсморазведка является методом изучения геологических объектов надпорного уровня, позволяющая картировать в волновых полях границы пластообразных тел, седиментационных комплексов, формационных объектов, разрывных нарушений, участки разуплотнения горных пород (зоны трещиноватости, зоны аномально высоких пластовых давлений) и т.д., другими словами картировать слоистость (границы слоев) либо аномалии в ее распределении по разрезу. При изучении геологических объектов породного уровня (минералы, породы) необходимо изучать парагенезисы минералов, что выходит за рамки геофизических методов.

Отображение циклита в сейсмическом волновом поле называют сейсмоциклитом.

Сейсмофация или сейсмофациальная единица – это картируемое трехмерное пространство сейсмического волнового поля, характеризующееся определенными параметрами (конфигурация отражающих границ или осей синфазности, непрерывность, амплитудные, частотные характеристики или интервальные скорости), отличающимися от параметров соседних сейсмофациальных единиц или от соседних объемов волнового поля.

Сейсмический комплекс – это изображение в сейсмических параметрах осадочного комплекса. К границам сейсмокомплексов приурочены наиболее устойчивые и динамически выраженные отражающие горизонты. Сейсмокомплексы имеют различные размеры и ранжируются согласно им на региональные, субрегиональные, зональные, локальные.