Могт сейсморазведка что это
Основы обработки сейсморазведочных материалов метода многократных перекрытий (МОГТ)
Основы обработки сейсморазведочных материалов метода многократных перекрытий (МОГТ)
Сейсморазведка — метод геофизического исследования земных недр — имеет множество модификаций. Здесь мы рассмотрим только одну из них, метод отраженных волн, и, более того, обработку материалов, полученных методом многократных перекрытий, или, как он обычно называется, методом общей глубинной точки (МОГТ или CDP).
История
Родившись в начале 60-х годов прошлого века, он на многие десятилетия стал основным методом сейсморазведки. Бурно развиваясь как количественно, так и качественно, он полностью вытеснил простой метод отраженных волн (МОВ). С одной стороны это связано с не менее бурным развитием методов машинной (сначала аналоговой а потом цифровой) обработки, с другой — возможностью увеличения производительности полевых работ путем применения больших баз приема, невозможных в методе МОВ. Не последнюю роль сыграло здесь и удорожание работ, т.е повышение прибыльности сейсморазведки. Для оправдания удорожания работ были написаны множество книг и статей о пагубности кратных волн, которые с тех пор стали основой обоснования применения метода общей глубинной точки.
Однако этот переход от осциллографного МОВ к машинному МОГТ не был таким уж безоблачным. Метод МОВ был основан на увязке годографов во взаимных точках. Эта увязка надежно обспечивала отождествление годографов, принадлежащих одной отражающей границе. Метод не требовал для обеспечения фазовой корреляции никаких поправок — ни кинематических ни статических (dynamic and static corrections). Изменения формы коррелируемой фазы были напрямую связаны с изменениями свойствам отражающего горизонта, и только с ними. На корреляцию не влияли ни неточное знание скоростей отраженных волн, ни неточные статические поправки.
Увязка во взаимных точках невозможна на больших удалениях приемников от пункта возбуждения, поскольку годографы пересекаются цугами низкоскоростных волн помех. Поэтому обработчики МОГТ отказались от визуальной увязки взаимных точек, заменив их получением для каждой точки результата достаточно устойчивой формы сигнала путем получения этой формы суммированием примерно однородных составляющих. Точная количественная увязка времен заменена качественной оценкой формы получаемой суммарной фазы.
Обработка
Суть обработки материалов МОГТ состоит в том, что каждая трасса результата получается суммированием исходных каналов таким образом, чтобы в сумму попадали сигналы, отраженные от одной и той же точки глубинного горизонта. Перед суммированием необходимо было ввести поправки во времена записи, чтобы преобразовать запись каждой отдельной трассы, привести ее к виду, аналогичному трассе на пункте взрыва, т.е преобразовать ее в форму t0. Такой была первичная задумка авторов метода. Разумеется, выбрать нужные каналы для суммирования, не зная строения среды, невозможно, и авторы поставили условием применения метода наличие горизонтально-слоистого разреза с углами наклона не выше 3 градусов. При этом координата отражающей точки достаточно точно равна полусумме координат приемника и источника.
Однако практика показала, что при нарушении этого условия ничего страшного не происходит, результативные разрезы имеют привычный вид. То, что при этом нарушается теоретическое обоснование метода, что суммируются уже не отражения от одной точки, а от площадки, тем большей, чем больше угол наклона горизонта, никого не волновало, ведь оценка качества и достоверности разреза была уже не точной, количественной, а приблизительной, качественной. Получается непрерывная ось синфазности, значит, все в порядке.
Поскольку каждая трасса результата — сумма некоторого набора каналов, а оценка качества результата производится по стабильности формы фазы, достаточно иметь стабильный набор наиболее сильных составляющих этой суммы, независимо от природы этих составляющих. Так, суммируя одни низкоскоростные помехи, мы получим вполне приличный разрез, примерно горизонтально-слоистый, богатый динамически. Конечно, он не будет иметь ничего общего с реальным геологическим разрезом, но вполне будет соответствовать требованиям к результату — устойчивости и протяженности фаз синфазности. В практической работе всегда в сумму попадает некоторое количество таких помех, и, как правило, амплитуда этих помех намного превышает амплитуду отраженных волн.
Вернемся к аналогии сейсморазведки и фотографии. Представим себе, что на темной улице нам встречается человек с фонарем, которым он светит нам в глаза. Как нам его рассмотреть? По-видимому, мы постараемся прикрыть рукой глаза, заслонить их от фонаря, тогда появляется возможность рассмотреть человека. Таким образом, мы разделяем суммарное освещение на составляющие, удаляем ненужное, сосредоточиваемся на нужном.
При обработке материалов МОГТ мы поступаем прямо наоборот — суммируем, объединяем нужное и ненужное, надеясь, что нужное само пробъется вперед. Более того. Из фотографии нам известно, что чем меньше элемент изображения (зернистость фотоматериала), тем лучше, подробнее снимок. Часто можно видеть в документальных телефильмах, когда нужно скрыть, исказить изображение, оно преподносится крупными элементами, за которыми можно увидеть некоторый объект, видеть его движения, но детально разглядеть такой объект просто невозможно. Именно это и происходит при суммировании каналов во время обработки материалов МОГТ.
Для того, чтобы получить синфазное сложение сигналов даже при идеально плоской и горизонтальной отражающей границе, необходимо обеспечить ввод поправок, идеально компенсирующих неоднородности рельефа и верхней части разреза. Так же идеально необходимо скомпенсировать кривизну годографа, чтобы переместить фазы отражения, полученные на удалениях от пункта возбуждения на времена, соответствующие времени прохождения сейсмического луча до отражающей поверхности и обратно по нормали к поверхности. И то, и другое невозможно без детального знания структуры верхней части разреза и формы отражающего горизонта, что обеспечить невозможно. Поэтому при обработке используются точечные, фрагментарные сведения о зоне малых скоростей и аппроксимация отражающих горизонтов горизонтальной плоскостью. Последствия этого и методы извлечения максимальной информации из богатейшего материала, предоставляемого МОГТ рассматриваются при описании «Доминантной обработки(Способ Байбекова)».
Методика и технология сейсморазведочных работ МОГТ
Рассмотрение метода общей глубинной точки: особенности годографа и интерференционной системы. Сейсмологическая модель разреза. Расчет годографов полезных волн, определение функции запаздывания волн-помех. Организация полевых сейсморазведочных работ.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2012 |
| Размер файла | 1,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное агентство по образованию
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт природных ресурсов
по курсу «Сейсморазведка»
Методика и технология сейсморазведочных работ МОГТ
Выполнил: студент гр. 2А280
Введение
Сейсморазведка является одним из ведущих методов исследования структуры, строения и состава горных пород. Главной сферой применения является поиск месторождений нефти и газа.
Целью данной курсовой работы является закрепление знаний по курсу «сейсморазведка»
Задачами данной курсовой работы являются:
1) рассмотрение теоретических основ метода ОГТ;
2)составление сейсмогеологической модели, на основе которой рассчитываются параметры системы наблюдений ОГТ-2D;
3)рассмотрение технологии проведения сейсморазведочных работ;
1. Теоретические основы метода общей глубинной точки
1.1 Теория метода ОГТ
Для преобразования совокупности сейсмических записей во временной разрез в каждую сейсмограмму ОГТ вводят кинематические поправки, величины которых определяются скоростями сред, покрывающих отражающие границы, т. е. они рассчитываются для однократных отражений. В результате ввода поправок оси синфазностей однократных отражений трансформируются в линии t0 = const. При этом оси синфазностей регулярных волн-помех (многократных, обменных волн), кинематика которых отличается от введенных кинематических поправок, трансформируются в плавные кривые. После введения кинематических поправок трассы исправленной сейсмограммы одновременно суммируют. При этом однократно отраженные волны складываются в фазе и таким образом подчеркиваются, а регулярные помехи, и среди них в первую очередь многократно отраженные волны, складываемые с фазовыми сдвигами, ослабляются. Зная кинематические особенности волны-помехи, можно заранее рассчитать параметры системы наблюдений методом ОГТ (длину годографа ОГТ, число каналов на сейсмограмме ОГТ, равное кратности прослеживания) при которых обеспечивается требуемое ослабление помехи.
Указанная процедура непрерывных выборок вдоль профиля возможна лишь при многократном перекрытии. Она соответствует наложению временных разрезов, получаемых независимо от каждого пункта возбуждения, и свидетельствует об избыточности информации, реализуемой в методе ОГТ. Эта избыточность является важной особенностью метода и лежит в основе уточнения (коррекции) статических и кинематических поправок.
Скорости, требуемые для уточнения вводимых кинематических поправок, определяют по годографам ОГТ. Для этого сейсмограммы ОГТ с рассчитанными приблизительно кинематическими поправками подвергаются разновременному суммированию с дополнительными нелинейными операциями. По суммолентам ОГТ, помимо определения эффективных скоростей однократно отраженных волн, находят кинематические особенности волн-помех для расчета параметров приемной системы. Наблюдения методом ОГТ проводят вдоль продольных профилей.
Обработка данных МОГТ на ЭВМ делится на ряд этапов, каждый из которых заканчивается выводом результатов для принятия решения интерпретатором 1) предварительная обработка; 2) определение оптимальных параметров и построение окончательного временного разреза; З) определение скоростной модели среды; 4) построение глубинного разреза.
Системы многократных перекрытий составляют в настоящее время основу полевых наблюдений (сбора данных) в МОВ и определяют развитие метода. Суммирование по ОГТ является одной из главных и эффективных процедур обработки, которые можно реализовать на базе этих систем. Метод ОГТ является основной модификацией МОВ при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений практически во всех сейсмогеологических условиях. Однако результатам суммирования по ОГТ свойственны некоторые ограничения. К ним относятся: а) существенное снижение частоты регистрации; б) ослабление свойства локальности МОВ за счет увеличения объема неоднородного пространства при больших удалениях от источника, характерных для метода ОГТ и необходимых для подавления многократных волн; в) наложение однократных отражений от близких границ вследствие свойственного им сближения осей синфазности при больших удалениях от источника; г) чувствительность к боковым волнам, мешающим прослеживанию целевых субгоризонтальных границ вследствие расположения основного максимума пространственной характеристики направленности суммирования в плоскости, перпендикулярной к базе суммирования (профилю).
Указанные ограничения в целом обусловливают тенденцию снижения разрешающей способности МОВ. Учитывая распространенность метода ОГТ, их следует учитывать в конкретных сейсмогеологических условиях.
1.2 Особенности годографа ОГТ
Рис. 1.2 Схема способа ОГТ для наклонного залегания отражающей границы.
1. годограф ОГТ однократно-отраженной волны для однородной покрывающей среды представляет собой гиперболу с минимумом в точке симметрии (точке ОГТ);
2. с увеличением угла наклона границы раздела крутизна годографа ОГТ и соответственно приращение времени уменьшаются;
Указанные особенности означают, что для аппроксимации наблюденного годографа ОГТ гиперболой необходимо подобрать удовлетворяющее данномуt0 значение vОГТ, определяемое по формуле (vОГТ=v/cosц). Это важное следствие позволяет легко реализовать поиск оси синфазности отраженной волны путем анализа сейсмограммы ОГТ по вееру гипербол, имеющих общее значение t0 и различные vОГТ.
1.3 Интерференционная система ОГТ
Соотношению (1.1) придадим более простую форму, учитывая, что результат не зависит от положения точки т и определяется временными сдвигами трасс фn относительно произвольного начала отсчета. Получим несложную формулу, описывающую общий алгоритм интерференционных систем,
Их разновидности отличаются характером изменения весовых коэффициентов dnи временных сдвигов фn: те и другие могут быть постоянными или переменными в пространстве, а последние, кроме того, могут изменяться и во времени.
Пусть на сейсмических трассах регистрируется идеально регулярная волна g(t,x) с годографом вступления t(x)=tn:
годограф сейсмологический интерференционный волна
Подставляя это в (1.2), получаем выражение, описывающее колебания на выходе интерференционных системы,
где иn=tn— фn.
Величины иn определяют отклонение годографа волны от заданной линии суммирования. Найдем спектр профильтрованных колебаний:
Если годограф регулярной волны совпадает с линией суммирования (иn?0), то происходит синфазное сложение колебаний. Для этого случая, обозначаемого и=0, имеем
Интерференционные системы строят с целью усиления синфазно суммируемых волн. Для достижения такого результата необходимо, чтобы H0(щ) было максимальным значением модуля функции Hи(щ).Чаще всего применяют одинарные интерференционные системы, имеющие для всех каналов равные веса, которые можно считать единичными: dn?1. В таком случае
В заключение отметим, что суммирование неплоских волн можно осуществлять с помощью сейсмических источников путем введения соответствующих задержек в моменты возбуждения колебаний. На практике эти виды интерференционных систем реализуют в лабораторном варианте, вводя необходимые сдвиги в записи колебаний от отдельных источников. Сдвиги можно подбирать таким образом, чтобы фронт падающей волны имел форму, оптимальную с точки зрения повышения интенсивности волн, отраженных или дифрагированных от локальных участков сейсмогеологического разреза, представляющих особый интерес. Такая методика известна как фокусирование падающей волны.
2. Расчет оптимальной системы наблюдений метода ОГТ
2.1 Сейсмологическая модель разреза и ее параметры
Сейсмогеологическая модель имеет следующие параметры:
Рассчитываем коэффициенты отражения и коэффициенты двойного прохождения по формулам:
Рассчитываем времена пробега волны по пласту по формуле:
Задаем возможные варианты прохождения волн по данному разрезу:
На основании этих расчетов строим теоретический вертикальный сейсмический профиль (рис. 2.1) на котором отражаются основные типы волн, возникающих в конкретных сейсмогеологических условиях.
Рассчитаем время двойного пробега и среднюю скорость по разрезу для каждого пласта по формуле (3.4) и строим скоростную модель.
Рис. 2.2. Скоростная модель
2.2 Расчет системы наблюдений метода ОГТ
Амплитуды кратных волн рассчитываются по формуле:
При отсутствии данных по коэффициенту поглощения принимаем =1.
Рассчитываем амплитуды кратных и полезной волн:
Наибольшей амплитудой обладает кратная волна 2. Полученные значения амплитуды целевой волны и помехи позволяют вычислить требуемую степень подавления кратной волны.
Поскольку
2.3 Расчет годографов полезных волн и волн-помех
Средняя скорость фиктивной среды вычисляется по всему пути вертикального пробега кратной волны:
Время определяется по схеме образования кратной волны на теоретическом ВСП или суммированием времен пробега во всех пластах.
Получаем следующие значения:
Годограф кратной волны вычисляется по формуле:
Годограф полезной волны рассчитывается по формуле:
Рис 2.3 Годографы полезной волны и волны-помехи
2.4 Расчет функции запаздывания волн-помех
Функцию запаздывания кратной волны (х) определяют по формуле:
Рис 2.4 Функция запаздывания кратной волны
2.5 Расчет параметров оптимальной системы наблюдений
Рис. 2.5 Характеристика направленности суммирования по ОГТ при N = 24.
По набору характеристик направленности минимальное число кратности N=24.
Зная P снимаем ymin=4и ymax=24,5
Зная минимальную и максимальную частоту, 20 и 60 Гц соответственно рассчитаем фmax.
fmin*фmax=4фmax=0,2
fmax*фmax=24,5фmax=0,408
Величина функции запаздывания фmax=0,2, что соответствует xmax=3400 (см. рис.2.4). После выноса первого канала от пункта возбуждения, xmin=300,cтрела прогиба Д=0,05, Д/фmax=0,25 что удовлетворяет условию. Это говорит об удовлетворительности выбранной характеристики направленности, параметрами которой являются величины N=24, фmax =0,2,xmin=300 м и максимальное удаление xmax=3400 м.
Теоретическая длина годографа H*= xmax— xmin=3100м.
Пересчитаем интервал наблюдения:
Рассчитаем интервал возбуждения:
Система наблюдений на развернутом профиле представлена на рис.2.6
3. Технология полевых сейсморазведочных работ
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Метод общей глубинной точки ( МОГТ) является модификацией MOB. Основан на многократной регистрации и последующем накапливании сигналов сейсмич. В отличие от MOB, происходит суммирование отражений от общих участков границы при разл. [2]
Метод общей глубинной точки ( МОГТ) основан на суммировании ( накоплении) отражений от общих участков границы при различных расположениях источников и приемников. МОГТ применяют при поисках и разведке нефтяных и газовых месторождений практически во всех нефтегазоносных районах. [3]
Метод общей глубинной точки ( МОГТ) основан на суммировании ( накапливании) отражений от общих участков границы при различных положениях источников и приемников колебаний. [4]
В центральной части Устюбинской площади сейсморазведкой методом общей глубинной точки ( ОГТ) выделена и протрассирована новая субширотная тектоническая зона, подобная Аслыкульско-Раевской зоне. Геофизиками рекомендован здесь к разведке ряд контрастных структур по отложениям девона. [6]
Основной составляющей сейсмических работ по прогнозированию зон АВПД служат определения интервальных скоростей методом общей глубинной точки ( ОГТ) и сопоставления их с эталонными зависимостями скоростей от глубины, соответствующими нормальным давлениям. В связи с этим при обработке полевых материалов важнейшее значение имеет надежное определение зависимости интервальной скорости от глубины. Для этого необходимо прослеживать как можно большее число отражений от границ в зоне проявления АВПД и во всей вышележащей толще. [9]
Последние годы уходящего столетия ознаменованы в объединении Башнефтегеофизика ( наряду с постоянным совершенствованием метода общей глубинной точки ) широким внедрением и интенсивным развитием скважин-ной сейсморазведки в модификации продольно-непродольного вертикального сейсмического профилирования. Интерес к этому методу не случаен. Ценная информация о среде, получаемая при изучении околоскважинного пространства, позволяет существенно повысить геологическую представительность каждой скважины при поисках, разведке и эксплуатации месторождений нефти и газа. Более высокая разрешающая способность метода ВСП по сравнению с наземной сейсморазведкой обеспечивает повышенную детальность изучения разреза на расстояниях, соизмеримых с глубиной скважины. Немаловажными факторами, привлекающими внимание к методам скважин-ной сейсморазведки, являются их относительная простота, экономичность и возможность получения актуальной информации в короткие сроки. [10]
В годы десятой пятилетки на территории Вельской впадины планируются значительные объемы геофизических работ методом общей глубинной точки и глубокого поисково-разведочного бурения. [11]
За последние годы геофизические и, прежде всего, еейсми-ческне методы поисков нефтяных месторождении значительно повысили свою эффективность н темпы их проведения за счет применения не пзрывпых источников создания колебаний ( вибросейсы и диносейсы), широкого применения метода общей глубинной точки с многоканальными станциями, цифровой регистрации н обработки полученных материалов па ЭВМ. [12]
При ее формировании использован материал практически по всему фонду скважин, результаты обработки и интерпретации геофизического исследования скважин ( ГИС), данные исследования керна. По данным переинтерпретации сейсмики методом общей глубинной точки 2Д уточнен структурный план, выделены тектонические нарушения. Проведена детальная корреляция унифицированных для ОНГКМ 25 пачек. Продуктивная толща дифференцирована по типам коллекторов ( поро-вые, порово-трещинные, трещинные, слабопроницаемые, выделены коллекторы с установками комплексной подготовки углеводородного сырья. Для каждого выделенного слоя проведен расчет всех характеристик толщины слоя, толщины типов коллекторов, коэффициентов пес-чанистости, средневзвешенной пористости и расчетной проницаемости, линейных запасов. Созданная послойная дифференцированная модель позволяет с определенной долей точности прогнозировать геологическое строение участков заложения проектных скважин и визуализировать все необходимые для анализа данные. Цифровая геологическая модель является постоянно действующей и уточняется по мере поступления новой информации. [13]
Метод общей глубинной точки ( МОГТ) является модификацией MOB.
Третий этап в истории отечественной и мировой сейсморазведки также связан с использованием отраженных волн на базе новой технологии, предложенной американцем У. Мейном в 1950 г.
Эта технология получила название метода общей глубинной точки – МОГТ.
МОГТ является модификацией метода отраженных волн (MOB).
Основан на многократной регистрации и последующем накапливании сейсмических сигналов. В отличие от MOB, происходит суммирование отражений от общих участков.
Основой этого метода является многократное получение сейсмических отражений от каждого элемента геологической границы и последующее их суммирование.
Массовое применение метода в СССР началось в 1965 г. и продолжается до сих пор Такая технология сейсморазведочных работ в профильном варианте получила название МОГТ-2D.
Успехи использования МОГТ-2D в геологоразведочном производстве, как в России, так во всем мире значительны и бесспорны.
Применение МОГТ:
— получение высококачественных сейсмических разрезов в трудных сейсмологических условиях, в тч при наличии сильных мешающих многократных отраженных волн;
— выделение однократно-отраженных волн на фоне регулярных и нерегулярных помех.
При выполнении сейсмических работ получаются огромные объемы информации, для обработки которой требуется мощная компьютерная база.
Последовательность выполнения геофизических работ определяется сейсмогеологическими условиями района, видом выполняемой обработки и ее конечной целью.
Этапы обработки по МОГТ:
— предварительная обработка,
— типовая кинематическая,
— детальная кинематическая,
— динамическая,
— интерпретация.
1. Предварительная обработка
Входными данными для этого этапа являются полевые сейсмограммы. Результатом на выходе являются рабочие магнитные ленты(файлы) с записью сейсмограмм ОГТ, которые должны поступить на вход следующего этапа обработки.
В результате полевых работ получают исходные материалы, которые были выполнены на этапе планирования и проектирования сейсморазведочных работ.
2. Типовая кинематическая обработка
Кинематическая обработка предназначена для решения задач в разнообразных сейсмогеологических условиях.
На основе использования программ выделения сигналов на фоне помех и изучения кинематики отраженных волн определяются геометрия и конфигурация сейсмических границ.
При этом большинство процедур, относящихся к типовой кинематической обработке, практически применяются повсеместно и независимо от сейсмогеологических условий, методики полевых наблюдений и решаемых геологических задач.
3. Детальная кинематическая обработка
Детальная кинематическая обработка проводится для улучшения прослеживания осей синфазности и определения кинематических параметров волн, используемых в дальнейшем при интерпретации.
Выбор программ обработки необходим для учета остаточных сдвигов трасс.
Для оптимизации прослеживания осей синфазности используются процедуры адаптивного и фазо-оптимизированного суммирования вместе с программами вычитания различных волн-помех.
4. Динамическая обработка
Перед сейсмической разведкой ставятся задачи, требующие детального изучения физических свойств геологического разреза.
Изучение физических свойств разреза сейсмическим методом основано на использовании динамических свойств отраженных волн (амплитуды, частоты, энергии и т.д.).
5. Интерпретационная обработка сейсмической информации
После выполнения пп. 1-4 по сети профилей сформированы данные:
— оптимизированнные временные разрезы (качество накапливания по ОГТ);
— варианты разрезов ОГТ с миграцией по средним или эффективным скоростям;
— разрезы с сохранением истинных соотношений амплитуд;
— вертикальные и погоризонтные спектры скоростей ОГТ.
Этап интерпретации начинается с сейсмогеологической корреляции временного или мигрированного разреза.
Этап корреляции требует предварительного разбиения временных разрезов на отдельные участки (блоки) по особенностям волновой картины еще до начала проведения фазовой корреляции.
Весь интерпретационный этап обработки необходимо выполнять в следующей последовательности:
— общая кинематическая интерпретация;
— выделение целевых интервалов;
— структурная интерпретация целевых горизонтов;
— интервальный сейсмогеологический анализ;
— интерпретация сейсмогеологических комплексов в рамках тонкослоистой модели среды.