Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред Кузнецов Василий Маркович

Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред
<
Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кузнецов Василий Маркович. Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.10.- Москва, 2001.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 02-5/742-4

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Физико-геологические представления об изучаемых геологических объектах . 8

1.1 Основные представления о геологических моделях изучаемых сред. 8

1.1.1 Карбонатные трещиноватые отложения. 9

1.1.2 Глинистые коллектора. 11

1.2 Упругие свойства изучаемых сред. 13

1.2.1 Соотношения между разными подходами к описанию упругих свойств геологических сред . 14

1.2.2 Исследование влияния параметров порово-трещинного пространства на скорости волн разных типов. 20

1.2.3 Исследование внутренней структуры глинистого коллектора. 30

1.2.4 Исследование связи между упругими константами. 36

1.3 Сопоставление полученных теоретических зависимостей с данными о скоростях в реальных средах. 38

ГЛАВА 2. Особенности волновых полей волн разных типов в трещиноватых средах . 44

2.1 Исследование характеристик волновых полей в анизотропных средах. 51

2.1.1 Анализ поведения скоростей волн разных типов . 55

2.1.2 Анализ коэффициентов анизотропии. 58

2.1.3 Анализ поляризации. 61

2.2 Слоистые среды. 62

ГЛАВА 3. Основные принципы построения методики изучения трещиноватости на основе данных МВПС . 68

3.1 Многокомпонентная регистрация. 69

3.2 Особенности возбуждения упругих колебаний при работах МВПС . 73

3.3 Схемы наблюдений. 79

3.3.1 Скважинные наблюдения. 79

3.3.2 Наземные наблюдения. 83

ГЛАВА 4. Обработка и интерпретация данных МВПС . 88

4.1 Обработка и интерпретация скважинных данных. 88

4.1.1 Определение ориентации скважинного прибора. 88

4.1.2 Дифференциация разреза на интервалы. 94

4.1.3 Способы анализа поляризации. 97

4.1.4 Совокупность приемов обработки, направленных на изучение анизотропии . 99

4.1.5. Компенсация анизотропии в покрывающих отложениях. 106

4.2 Основные особенности обработки наземных данных МВПС 112

4.3 Решение обратных геофизической и геологической задач, включая оценку внутренней структуры коллектора. 116

ГЛАВА 5. Результаты полевых эспериментов по изучению коллекторов разных типов . 124

5.1. Изучение карбонатных коллекторов, обладающих вертикальной трещиноватостью. 124

5.1.1 Результаты эксперимента на нефтяном месторождении Ромашкинское (Куакбашская площадь, Татария). 124

5.1.2 Результаты обработки и интерпретации трехкомпонентного ВСП одной из скважин Юрубчан-Тахомской зоны (Красноярский край). 129

5.1.3 Эксперимент по изучению параметров коллектора, характерного для одного из районов Коми. 133

5.2 Эксперименты по изучению глинистых коллекторов. 139

Заключение 147

Список литературы

Соотношения между разными подходами к описанию упругих свойств геологических сред

Как известно [18,20], глинистые коллектора далеко не редкое явление в нефтяной геологии. Месторождения в таких отложениях известны в разных геологических провинциях и в разных странах мира. В некоторых районах России (Западная Сибирь, Ставрополье) открыты промышленные залежи нефти в отложениях глин и аргиллитов. Наиболее известное из них - Салымское месторождение в Западной Сибири. Так, прогнозные запасы нефти в глинистых отложениях баженовской свиты Западной Сибири оцениваются сотнями миллионов тонн. Большие перспективы связывают с глинистыми породами олигоцена Ставропольского края, где открыты высокодебитные залежи нефти (Воробьевская, Журавская площади и др.). Обнаружены нефтяные залежи в глинистых породах доманикового горизонта Волго-Уральского региона (Татария, Башкирия, Куйбышевская, Пермская области). Установлены глинистые коллекторы в отложениях пиленгской свиты острова Сахалин [18]. Глины являются одной из наиболее распространенных горных пород в природе, от 60 до 80% осадочной толщи сложено глинистыми отложениями. Специфика глин состоит в существенной дифференциации свойств в зависимости от возраста, условий залегания и так далее, отчетливой изначальной анизотропии геологических характеристик [3,36 ] (обозначим модель глины Г1).

Существует несколько гипотез о формировании извлекаемых промышленных залежей нефти и газа в глинах, об условиях, приводящих к тому, что в принципе практически непроницаемая горная порода становится породой-коллектором. Большинство литологов, занимающихся исследованием этого типа коллектора, предполагают преобладание или сочетание субгоризонтальных включений и субвертикальной трещиноватости [18,25,36]. Области их развития называют также "ослабленными" или "разуплотненными" зонами.

Первая из этих гипотез [18] связывает промышленные скопления нефти в глинистых отложениях со специфической способностью некоторых из их разновидностей при определенных условиях (метаморфизм, неотектоника и т.д.) становиться проницаемой для жидкого углеводородного флюида (УВ), накоплению его путем миграции из подстилающих отложений. При этом само накопление УВ приводит к дополнительному изменению внутренней структуры породы.

Вторая гипотеза настаивает на первичном преобразовании исходного сухого органического вещества (ОВ), содержащегося непосредственно в самой исходно непроницаемой богатой ОВ породе, в жидкий флюид, что приводит к увеличению внутреннего давления и разрывам межслойных связей. Это находит подтверждение в АВПД, характерным для такого рода коллекторов [20].При этом не исключается и миграция УВ. В соответствии с этой гипотезой большое значение в формировании месторождения имеют стадии преобразования исходных ОВ в УВ.

Обе гипотезы предполагают, что основу проницаемости порового пространства глинистого коллектора составляют микротрещины. В первой гипотезе они обеспечивают возможность первичной миграции и накопления УВ. Такие трещины имеют в основном вертикальную ориентацию, связанную с тектоническими причинами, и прогнозируются, как достаточно протяженные с небольшим раскрытием. В последующем, под влиянием накопления и преобразования УВ, в породе могут образовываться плоские горизонтальные трещины по спаиностям между глинистыми минералами и распространяющиеся на достаточно большие площади, сохраняющиеся под действием геостатического давления. Это может происходить в силу образования в породе аномально высокого пластового давления и запечатанности коллектора.

По второй гипотезе основу внутренней структуры породы составляют микротрещины вдоль слойности, образовавшиеся за счет расчленения первично геологически анизотропной породы за счет увеличения объема имеющегося в породе ОВ при превращении его в УВ. Естественно, что разрыв спайности в породе происходит по наиболее слабым связям, которые соответствуют связям между элементами породы в направлении, перпендикулярном первичной слоистости. В силу образующегося при таком преобразовании ОВ аномально высокого пластового давления такие включения, заполненные уже жидким УВ, противостоят геостатическому давлению. Включения эти могут быть достаточно протяженными и плоскими, рас-крытость их зависит от степени созревания УВ. При последующем развитии поро 13 ды (и, в частности, при эксплуатации залежи) возможно образование наряду с горизонтальными и вертикальных трещин.

Практически все исследователи, в частности [36], связывают наличие богатых промышленных залежей УВ в глинистых отражениях с тектоническими причинами, создающими в современной обстановке асимметричные вертикальные и латеральные напряжения. Это скорее всего должно приводить к тому, что имеющиеся в породе вертикальные трещины образуют достаточно ограниченные по величинам однонаправленные системы, а горизонтальные трещины раскрываться или закрываться в зависимости от распределения соответствующих напряжений.

Такие системы трещин могут быть различно ориентированными в разных тектонических блоках в пределах одного месторождения. Таким образом, в силу обеих гипотез, нефтеносный коллектор мог образоваться в глинистой породе, обогащенной ОВ на разных стадиях его преобразования. Причем во внутренней структуре его присутствуют как горизонтальные плоские достаточно большой длины и слабо раскрытые включения, так и довольно узкие и протяженные системы однонаправленных вертикальных трещин (при дальнейших описаниях и расчетах обозначим этот тип коллектора Г2). Надежных экспериментальных данных, которые позволяли бы получить однозначные представления о реальной внутренней структуре глинистого коллектора, до настоящего времени недостаточно, получение таких данных является одной из задач настоящих исследований.

При переходе от геологической модели коллектора к физической необходимо перейти от геологических параметров к физическим. Для построения физических моделей описанных выше трещиноватых геологических сред необходимо формально задать совокупность параметров, описывающих реальную горную породу и характеризующих ее литологические отличия, и внутреннюю структуру.

Свойства пород при нулевой пористости и трещиноватости называют также параметрами матрицы. Матрица может быть как изотропной, так и анизотропной. При этом причина анизотропии матрицы для разных пород может быть разной. Для глинистых образований матрица исследуемых горных пород анизотропна в силу первичной анизотропности и вполне определенной ориентации породообразующих минералов. Для карбонатов анизотропия матрицы чаще всего связана с тонкой слоистостью формационных объектов, трещиноватость которых подлежит изучению.

Вполне естественно, что геологическая анизотропия приводит к анизотропии физических свойств горной породы. В частности это сказывается на упругих параметрах среды. Известно [1], что размеры включений в реальной горной породе могут быть весьма разнообразными по длине и раскрытое, а форма может меняться от достаточно простой сферической до весьма прихотливо очерченной. Практически моделировать все такие ситуации невозможно. Поэтому достаточно часто [56,58-60,68] принимается описание формы и размеров включений, основанное на аппроксимации их эллипсоидами с определенным отношением полуосей, называемым аспектным (Аг). Мы используем именно такой подход. При этом каждая система включений описывается количеством включений в единице объема (Nc), аспектным отношением (Аг) и ориентацией в пространстве. Возможно статистическое распределение каждого из задаваемых параметров.

Роль эффектов упругого взаимодействия частиц породы в зависимости от числа пор и трещин удобно рассматривать в зависимости от безразмерного параметра N, пропорционального числу включений в объеме порядка а3, где а- характерный геометрический размер включений ( например - длина трещины). Для заданного типа эллипсоидальных включений существует очевидная связь между N и объемной концентрацией данной системы включений: где а,- радиус эллипсоида, пг число включений в единице объема, vr объемная концентрация і-той системы включений.

Анализ поведения скоростей волн разных типов

Общие особенности волновых полей волн разных типов в анизотропных средах хорошо известны. Они, в частности, рассмотрены в [3,4,27,28,29,30 и др.]. Главные из них состоят в том, что в общем случае скорости всех волн зависят от направления распространения и поляризации волн. В данном разделе рассматриваются особенности волновых полей волн разных типов, характерные для выбранных (глава 1) моделей коллекторов для цели обоснования выбора методики МВПС (глава 3) для их исследования, построения алгоритмов обработки и интерпретации таких наблюдений (глава 4). Особое внимание уделено моделям коллектора, приводящим к орторомбической симметрии (К2, Г2) в связи с тем, что ранее они широко не рассматривались.

Фазовые скорости и вектора смещений волн для анизотропной среды с гексагональной симметрией можно представить в виде [35]: Vo =C0 + C1+C2 + v(C1-C2)2+4C1C2cos2i U0=n С! -С2 - v(Cj -С2)2 +4C1C2cos2 і 2Cj cos і V2 = C66+(C44-C66)cos2i и, =c {2.1} cos V22 =C0+2(C1+C2-v(C1-C2)2+4C1C2coS2i 2 - +A 2 C)-C2 + v(C1-C2)2+4C,C: 2Cj cos і U, =n где C = i ,cosi = ne , n - вектор волновой нормали, є - единичный век ех п тор, направленный по оси симметрии; і - угол между осью симметрии и нормалью к фронту волны V0 12 - фазовая скорость qP. SH и qSV волн соответственно; U0 ! 2 - вектор смещения qP, SH и qSV волн соответственно; С0 = С11 Iі - Cos2 ) С13 Iі - COs2 J) 2C44 (Ц - COs2 J) Cj = C44 +C13 C2 = 2C44(l - 2cos2 i)+ 2C13(l - cos2 i)+ C33 cos2 і - Cn(l + cos2 i) Лучевые скорости v в анизотропной среде с гексагональной симметрией определяются в параметрическом виде: f Vj(i) = di {2.2} V/(i) + v dlnVi 9j(i) = i + arctg(——І-) di і - угол между осью симметрии и нормалью к фронту волны, V(i) - фазовая скорость, 0 - угол между лучом и осью симметрии, v(0) - лучевая скорость.

Исследование особенностей волновых полей для выбранных в главе 1 моделей проводилось на основе пространственного лучевого моделирования в рамках исследовательского пакета MUWAM, расчетное ядро которого было написано Ковтуном А.А., а интерфейс - Зерновым А.Е. [28]. Он предназначен для моделирования данных многокомпонентных сейсмических наблюдений. Позволяет моделировать волновые поля волн разных типов и классов для анизотропных сред с плоскими наклонными границами раздела в рамках лучевого метода с анализом полученных результатов. Для более наглядного отображения особенностей волновых полей волн разных типов моделирование осуществлялось в основном для систем наблюдения ВСП.

Качественный анализ волновых поле волн разных типов для различных моделей трещиноватых сред показывает, что их основные особенности в целом весьма близки для разных типов моделей и их можно продемонстрировать на примере одной из них, например карбонатного коллектора с вертикальными трещинами (К1). Все различия проявляются в параметрах волновых полей для каждого типа волн. Анализ этих параметров и способы их оценки будут рассмотрены ниже.

В общем случае особенности волновых полей можно проиллюстрировать Рис. 15,16. На них приведены волновое поле проходящих и отраженных от кровли и подошвы трещиноватого интервала Р, S и PS волн, рассчитанное по модели «К1» (Рис.17) для ПВО с удалением 100 метров (углы подхода волн близки к вертикали). При этом использовались источники типа вертикальная сила и горизонтальная сила с азимутом воздействия 90. Трехкомпонентные приемники располагались в интервале глубин 1450 - 1700 м с шагом 10 метров. Ориентация приемников X -горизонтально в аз.0, У - горизонтально в аз.90и Z - вертикально. Горизонтальная ось симметрии анизотропного интервала была сориентирована в азимуте 45.

Качественный анализ волновых полей, проведенный в предыдущих исследованиях [4,28 и др.] практически полностью подтверждается и нашими расчетами. Он показывает, что:

При падении продольных волн на границу среды с различной азимутальной анизотропией образуются проходящие и отраженные обменные волны, поляризация которых зависит от соотношения пространственной ориентации элементов симметрии контактирующих сред и ориентации лучевых плоскостей, в которых распространяются волны. При этом обменная волна, отраженная от границы изотропной и анизотропной сред (нижняя среда анизотропна), поляризована линейно и ее поляризация в горизонтальной плоскости зависит от взаимной ориентации лучевой плоскости и элементов симметрии анизотропной среды (Рис. 18). Проходящая обменная волна в этом случае поляризована линейно только в случае совпадения ориентации лучевой плоскости и главных элементов симметрии анизотропной среды.

Особенности возбуждения упругих колебаний при работах МВПС

Выбор методики полевых работ МВПС для изучения трещиноватых отложений определяется спецификой геологических задач, стоящих перед работами, и геологическими условиями проведения работ, особенностями волновых полей, характерных для конкретного района исследований, и особенностями технических средств, которые могут быть использованы при данных работах. Конкретная реализация методики определяет количество получаемой полезной информации, достоверность и надежность получаемых данных, поэтому главная задача выбора конкретной методики состоит в оптимизации соотношения возможности решения поставленных геологических задач и соответствующих расходов.

На основе факторов, которые вытекают из особенностей волновых полей волн разных типов и сформулированных в главе 2, строится методика изучения трещиноватых сред, основанная на комплексировании волн разных типов и оценке параметров сейсмической анизотропии. Методика обнаружения и локализации по разрезу анизотропных (трещиноватых) интервалов, определения их физических свойств предполагает измерение скоростей распространения и динамических (включая поляризацию) характеристик продольных, обменных и разнополяризо-ванных поперечных волн в различных направлениях в пространстве. В соответствии с этим мы назвали ее Многоволновой Поляризационной Сейсморазведкой (МВПС).

Одним из существенных моментов построения предлагаемой нами методики является сочетание скважинных и наземных наблюдений МВПС, при этом рекомендуется на первом этапе работ проводить именно скважинные работы, чтобы на последующих этапах методика наземных наблюдений опиралась на результаты скважинных исследований.

Другой рекомендуемой нами особенностью построения методики МВПС является использование моделирования волновых полей по имеющейся априорной геологической и геофизической информации. При этом, как показал опыт, моделирование должно быть пространственным с учетом анизотропии среды и реализо-вывать широкий круг схем наблюдений (ВСП, НВСП, круговые и криволинейные профили и т.д.). Впоследствии, на всех этапах обработки и интерпретации, заложенная геологическая модель модифицируется и дополняется - параллельно осуществляется решение прямой и обратной задачи с сопоставлением их результатов. В этом заключается структурно-формационный подход, используемый нами в МВПС.

Основные критерии выбора методики МВПС при изучении трещиноватости сводятся к следующему:

1) Вследствие необходимости изучения поляризации регистрируемых волн в пространстве сама регистрация должна быть трехкомпонентыой. Возможно сокращение компонент регистрации до двух (например, при использовании только S волн это могут быть компоненты X и У, при исследовании анизотропии гексагональной симметрии с вертикальной осью на продольных и обменных волнах -компоненты X, Z и т.д.). Но следует учитывать, что при этом значительный объем информации о геологической природе исследуемых объектов теряется. 2) Использование поперечных волн от источников с заданной характеристикой направленности. При отсутствии возможности использования специальных источников поперечных волн при работах МВПС могут использоваться стандартные источники продольных волн. При этом несколько снижается точность решения задач и усложняется обработка и интерпретация данных.

3) Управление направленностью при возбуждении и трехкомпонентной регистрации и на этой основе изучение поляризации волн разных типов и параметров анизотропии. Управление направленностью при возбуждении возможно осуществлять как в пространственном варианте - возбуждение в трех направлениях на каждом ПВ, так и в горизонтальной плоскости при возбуждении поперечных волн во взаимноперпендикулярных направлениях.

4) Использование в схемах наблюдений различной ориентации лучевых плоскостей и, на этой основе, определение пространственного в зависимости от уг ла подхода распределения скоростей, положения геологических объектов в про странстве и ориентации главных элементов симметрии среды. Методика может включать как отдельные точки подобных схем на площади работ при слабых ва риациях геологических факторов по латерали, так и равномерное распределение наблюдений в разноориентированных лучевых плоскостях по площади.

Основными особенностями методики регистрации данных МВПС при изучении трещиноватых, а значит анизотропных сред, с целью определения геологических характеристик разреза являются 1) многокомпонентная регистрация волнового поля, 2) идентичность приема по всем компонентам и 3) обеспечение точности ориентировки компонент регистрации в пространстве.

Многокомпонентная регистрация помимо возможности регистрировать информацию о всей совокупности волн позволяет управлять направленностью приемной установки на основе направленности 1-го рода и, таким образом, оптимизировать изучение характеристик волн с той или иной поляризацией.. Действительно, анизотропные среды характеризуются отклонением вектора поляризации волн Р и SV от лучевой плоскости, поляризация поперечных и обменных волн в горизонтальной плоскости достаточно сложна - существуют как радиальные так и тангенциальные компоненты поля независимо от направленности используемых источников. Соответственно, чтобы оценить параметры изменения поляризации в пространстве, необходима трехкомпонентная регистрация.

Впервые азимутальные многокомпонентные установки были предложены Гамбурцевым [16]. Эти идеи были в дальнейшем развиты в работе Гальперина [14], где было, в частности, предложено регистрировать наклонные компоненты волнового поля.

В настоящее время используются различные виды многокомпонентной регистрации. Это регистрация двух- и трехкомпонентными установками ХУ и XyZ, связанными с декартовой системой координат, а также трех или четырехкомпо-нентная (четвертая компонента - контрольная) симметричная азимутальная установка I II III, предложенная Гальпериным Е.И. [15], с углами наклона осей максимальной чувствительности сейсмоприемников с вертикалью 5440 и шагом по азимуту между компонентами 120, что обеспечивает ортогональность между компонентами. Данные, полученные с любым тип установки, могут быть пересчитаны в любую другую путем несложных преобразований. Так, в частности, по данным, полученным с помощью установки I II III путем пересчетов можно получить любую компоненту в пространстве: F(t) = aA,(t) + pAII(t) + YAIII(t) {3.1}, где А\ и ці - амплитуда соответствующей компоненты, а, р, и у- косинусы углов между направлениями IIIIII соответственно и направлением в пространстве.

Совокупность приемов обработки, направленных на изучение анизотропии

Примененная процедура основана на анализе всей совокупности записей с разной ориентацией излучения и приема, компенсации изменений фаз, амплитуд и поляризации волн в покрывающей части разреза. В сочетании с применением других процедур анализа данный подход позволяет определить необходимые геологические характеристики исследуемого интервала разреза.

В рассматриваемом примере (рис.44) это достигается путем пересчета источников в определенные в первом анизотропном интервале направления с линейной поляризацией S волн (5 и 95) и компенсации определенной задержки (2.5 мс), вводимой в волновое поле источника, возбуждающего медленную (в данном случае источник с азимутом воздействия 5) волну. Причем компенсация вводится во все трассы трехкомпонентной сейсмограммы, полученные ниже глубины кровли второго анизотропного интервала.

При наличии нескольких интервалов с азимутальной анизотропией, компенсация осуществляется последовательно от верхнего к последующему нижележащему интервалу с определением в очередном интервале параметров анизотропии (ориентацию главных элементов и задержку между быстрой и медленной волной на подошве вышележащего анизотропного слоя).

Рассмотрим результат анализа анизотропии во втором анизотропном слое после компенсации анизотропии первого анизотропного слоя, т.е. пересчета волнового поля для источников с направленностью 5 и 95и ввода во все трассы источника 5 поправки 2.5 мс. На рис. 46 видно, что на следящей азимутальной сейсмограмме, рассчитанной для трасс новых источников на подошве второго анизотропного интервала, появились две трассы с направленностью в азимутах 40 и 130, для которых поляризация линейна. Эти направления в точности совпадают с заданными направлениями симметрии анизотропии во втором слое. Задержка между S1 и S2, рассчитанная для всех глубин регистрации второго слоя между основными компонентами источников (рис. 47), пересчитанных в направления 40 и 130, составляет 4 мс и по сравнению с расчетом, сделанным до компенсации (Рис.45), определена правильно.

Таким образом, показана необходимость и способ компенсации анизотропии в покрывающих интервалах - формирование волн заданной поляризации на кровле изучаемого интервала. При этом все верхнее полупространство, покрывающее интервал, в котором проводится оценка анизотропии, интерпретируется как изотропное, а две интерферирующие волны (за счет чего и возникает эллиптическая поляризация) - как два различных ортогональных воздействия с направленностью, совпадающей с ориентацией главных элементов симметрии покрывающего интервала.

Таким образом, по результатам такой обработки выделяются интервалы, проявляющие признаки анизотропии, находятся направления главных элементов симметрии среды - плоскости симметрии и оси симметрии шестого порядка, а так же скорости быстрой и медленной волн.

По годографам, полученным с учетом компенсации анизотропии, для S1, S2 и Р волн для ближнего ПВ и для выносных ПВ проводится оценка кинематических параметров (скорости и коэффициенты анизотропии, в том числе кажущихся по формуле {2.6}) волн разных типов для всех выделенных объектов (интервалов). Интервальные параметры рассчитываются с учетом преломления на вышележащих границах. Результаты расчетов вносятся в модель, по которой рассчитываются синтетические волновые поля для соответствующей системы наблюдений с учетом анизотропии среды. На всех этапах обработки проводится интерактивное сравнение наблюденных и модельных волновых полей, что в значительной степени повышает надежность получаемых результатов.

В некоторых случаях для изучения скоростей и оценок возможной анизотропии разреза, как уже указывалось (глава 3) возможно использовать поперечные волны, которые образовались в результате так называемой естественной направленности (ЕН). Необходимо учитывать, что, как правило, эти волны имеют более низкие частоты и регистрируются в последующих вступлениях (рис.30) на сейсмограммах ВСП. В связи с этим для их выделения предварительно приходится использовать низкочастотные фильтры. При этом важно, чтобы эти фильтры не искажали поляризацию выделяемых волн. Последующая обработка во многом аналогична обработке монотипных волн от направленных источников, но разрешающая способность в этом случае оказывается существенно ниже в связи с большими длинами волн и более низким отношением сигнал/помеха. Следует также учитывать, что исходная поляризация волн ЕН как правило эллиптическая, но и в этих случаях возможно применение полноволновой деконволюции, которая позволяет обнаруживать и изучать анизотропию слой за слоем сверху вниз.

Следует заметить, что практический опыт обработки и интерпретации наземных данных МВПС пока мал, поэтому данный раздел написан в первую на основе имеющегося опыта работ с поперечными и обменными волнами, а также на основе приведенных выше исследований волновых полей в типичных трещиноватых отложениях.

Целью обработки наземных данных МВПС является их подготовка для интерпретации. Требования к обработке определяются геологической задачей и характером полученных данных. В задачу обработки наземных данных МВПС входит выделение и прослеживание волн разных типов, оценка и анализ параметров выделенных волн по сейсмограммам ОРТ, ОТВ, ОТП и равных удалений, включая оценку параметров поляризации и анизотропии для последующего их учета при суммировании и миграции, выделение по волнам разных типов на временных разрезах целевых интервалов и анализ изменений параметров волн по вертикали и ла-терали (кинематических и динамических включая соотношение этих параметров для волн разных типов).

При обработке данных МВПС используются многие стандартные процедуры. Их специфика заключается в том, что при выделении волн следует учитывать более высокий уровень помех для S и PS волн, более низкий частотный диапазон для их оптимального прослеживания, также необходимо согласовывать длины волн разных типов (если ставится задача их отождествления). Все процедуры обработки, предшествующие селекции волн по поляризации и поляризационному анализу, не должны искажать динамические соотношения между компонентами волнового поля - операторы преобразований должны быть идентичными для всех компонент. Улучшение соотношения сигнал/помеха для волн разных типов помимо стандартных процедур обработки должна обеспечиваться поляризационной и полярно - позиционной фильтрацией, а также учетом анизотропии при суммировании. При обработке обменных волн необходимо учитывать несимметричность падающих и восходящих лучей, что повышает качество суммирования по ОГТ для соответствующего типа волн [29].

Интерпретация наземных данных МВПС заключается в отождествление волн разных типов, относящихся к одним и тем же геологическим объектам. Этот важнейший этап интерпретации включает процедуры трансформации масштабов разрезов волн разных типов по частоте и времени [23,29]. При этом рекомендуется использовать процедуры спектрально- временного анализа (СВАН) и анализа скоростных спектров на основе параметрической развертки отражений (ПРО). После этого следует уточнение параметров волн разных типов с учетом проведенного отождествления. Решение обратной геофизической задачи (раздел 4.3) позволяет восстановить пространственные индикатрисы скоростей волн разных типов и, на основе этого, проводится миграция с учетом анизотропии. Решением обратной геологической задачи осуществляется переход от геофизических параметров к геологическим.

Похожие диссертации на Многоволновая поляризационная сейсморазведка в применении к изучению трещиноватых сред