Способ скважинной сейсморазведки

 

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к скважинной сейсморазведке, и применимо при решении структурно-формационных и параметрических задач и прогнозирования геологического разряда. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет определения природных параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины и, кроме того, повышение его точности. Цель изобретения достигается за счет направленного приема и раздельной регистрации подающей волны в дополнительной наблюдательной скважине, размещенной между основной наблюдательной скважиной и источником возбуждения, и отраженной волны в основной наблюдательной скважине и пересчета скважинных сейсмозаписей в режиме прямого продолжения поля подающей волны, и обращенного продолжения поля отраженной волны на заданный участок целевой отражающей границы . При этом удаление г источника от дополнительной наблюдательной скважины Выбирают ИСХОДЯ ИЗ УСЛОВИЯ Поен Г Мдоп. где h0oi и hAon - соответственно глубина забоя основной и дополнительной наблюдательных скважин. 1 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл. ел С g

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 Ч 1/40

ГОСУДАРСТВЕ)НЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4680272/25 (22) 18.04.89 (46) 07.01.92. Бюл. М 1 (71) Киевское геофизическое отделение Украинского научно-исследовательского геологоразведочного института и Украинское производственное геологическое объединение по геофизическим работам "Укргеофизика" (72) Ю,А.Васильев, Ю.В.Тимошин, В.Я.3опотаренко, Н.Я.Мармалевский, С.А,Бирдус и

B.Â.Ìåðùèé (53) 550.83(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 911400, кл. 6 01 Ч 1/00, 1980, Авторское свидетельство СССР

М 1539701. кл. G 01 Ч 1/00, 1987. (54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ (57) Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к скважинной сейсморазведке, и применимо при решении структурно-форИзобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к скважинной сейсморазведке, и применимо при решении структурно-формационных и параметрических задач и прогнозировании геологического разреза.

Известен способ сейсморазведки, предусматривающий возбуждение упругих колебаний в пунктах, расположенных равномерно вдоль линии наземного профи,. Ы, „1704119 А1 мационных и параметрических задач и прогнозирования геологического разряда.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа эа счет определения природных параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины и, кроме того, повышение его точности.

Цель изобретения достигается эа счет направленного приема и раздельной регистрации подающей волны в дополнительной наблюдательной скважине, размещенной между основной наблюдательной скважиной и источником возбуждения, и отраженной волны в основной наблюдательной скважине и пересчета скважинных сейсмозаписей в режиме прямого продолжения поля подающей волны, и обращенного продолжения поля отраженной волны на заданный участок целевой отражающей границь . При этом удаление г источника от дополнительной наблюдательной скважины выбирают исходя из условия hpci< > г > hoon. где ho.>i и hoon — соответственно глубина забоя основной и дополнительной наблюдательных скважин. 1 э.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл. ля, проходящего через устье наблюдательной скважины. в которой в заданной позиции размещены сейсмоприемники.

Недостатком укаэанных способов является слабая защищенность от средне- и высокоскоростных волн-помех.

Наиболее близким к предлагаемому является способ сейсморазведки, основанный на многоэлементной и многокопонентной регистрации волн в наблюдательной скважине при возбуждении колебаний из разно1704 119 удаленно л QT устья скважины наземных источников, расположенных на профиле, проходящем через устье скважины, пересчете

cKBc3 ill ных сейсмозаписей на наземный профиль и составлении временных разрезов среды по пересчитанным сейсмозапиСЯ Л1.

Не iоcтаткoл1 способа является ограниченный круг задач прогнозирования состава и свойств среды, решаемых в области пространства ниже забоя наблюдательной скважины.

Цель изобретения — расширение функциональнык возможностей способа эа счет определения упругих параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины и, кроме того, повышение его точности.

На фиг.1 представлена общая схема реализации предлагаемого способа; на фиг.2— схема реализации способа при пересчете на промежуточную границу.

Дополнительная наблюдательная сква° жина 1 с сейсмоприемниками 2 расположена между основной наблюдательной скважиной 3 с сейсмоприемниками 4, а ниже забоев скважин 1 и 2 на глубине Н находится целевая отражающая граница 5. При этом падающие б и отражающие 7 волны распространяются в покрывающей толще 8 и отражаются от подстилающей толщи 9.

При наличии промежуточной границы раздела 10 регистрирукл проходящую волну

11.

Способ реализуют с использованием серi йной аппаратуры и оборудования cr,едующим образом.

Размещают источник упругих колебаний на наземном профиге, проходящем через устья навбпюдатепьнь х скважин, пробуреннь x в пок," c Fа: д" I1 цE Iåвую о-,ража о о .пан 1цу тс .ще, ес =.нешний по отношеч;;ю к л1ежскваж1 ннол;у простра стoó облас->1 на,дапении г. удовлетворяющем

УСЛОВИЮ h.-; > Г > 11д=п {Гдв hcc -, hq n— глубина заосe основной ll дс:".:: н, 1те1ьной от источника копебан и наблюдательных скааж.1н). При этом расс-.-.;-.-1ле Е л1ежду скважинами должно превышать глубину Н за е ания целевой границы. наблюдательных скваж 1нах са".-номерно по всему отводу разл1ещают мнсгокомпзнентные сейсмоприемники. Подключают скважинные сей1смопр11ел11ики обоих семейс, a e заданной последовательности к сейсмост;нции. Осуществляют на основе ввода компенсирующих несинфазность су,1л1ируел1ь х колебаний во=.-меннь;х сдвигов на.;гавпенньiг1 прием падающей волны

cåмействсл сейсмопрпемников, располо- женчы" ьдо 1апн1 тельной скважине, иотра5

55 женной от целевой границы волны семейством сейсмоприемников, расположенных в основной скважине, Регистрируют раздельно падающую и отраженную волны. Пересчитывают наблюдение в скважинах сейсмозаписи на целевую границу при прямом продолжении падающей волны и обращенном продолжении отраженной волны.

Восстанавливают в выбранной области целевой границы раздела распределение амплитУд отРаженной А<»р (а1) и падающей

Апал (Q) волн для различных углов Q выхода сейсмической радиации падающей волны в моменты ее прихода к соответствующим точкам границы.

Находят распределение параметра QI =

Аот и

= K0lp (а1 ) в выделенной облаAïàä (й ) сти границы, по значениям которого определяют распределение коэффициента отражения К»р в той же области.

Определяют упругие характеристики (скорости, плотности, акустические жесткости и т.д.) подстилающей целевую отражающую границу толщин по значениям коэффициента отражения Кргр с учетом упругих характеристик покрывающей целевую границу толщи.

Для уточнения исходных упругих характеристик покрывающей толщи выполняют и рямое продолжение падающей и обращенное продолжение проходящей волн на промежуточную границу в межскважинном пространстве путем пересчета соответствующих скважинных сейсмозаписей, причем находят распределение коэффициента прохождения К,р (а1) по эначениямпересчитанных сейсмоэаписей и определяют уточненные характеристики покрывающей целевую границу толщи по найденным зна че 1=.", коэффициента прохождения с учетс: а исходных характеристик толщи.

П р и м е с. Модель исследуемой среды пред".тавпяет собой пласт толщиной 0.4 км, горизонтально залегающий на упругом полупространстве и характеризующийся следующил.и упругими параметрами: скорость пРодольных волн Yp1 = 3,0 кмlс, скоРость гоперечных волн Ча1 = 1,5 км/с; плотность р1 = 2.0 г/смз. Подстилающая толща (полупространство) имеет следующие упругие парам етры: скорость продольных волн Vp2 =

= 3,333 кмlс; скорость поперечных волн VS2= 1,667 кмlс, плотность+ 2.1 гlсм соотэ ветст вен но о, ч, Vp2+ ч, A Vs 2 V52 Ча

Vs Vs2 + Vs1

1704119 — "- = 2 — =0,1.

Р2 +Р1

На основании приведенных данных рассчитана теоретическая зависимость коэффициента отражения Kotp (Q) от угла Ql падения возбужденной волны на целевую границу. При определении упругих параметров применяется установка наблюдений, параметры которой выбраны следующим образом: расстояние R между наблюдательными скважинами равнялось

750 м, глубина забоя hp p ближней к источнику колебаний скважины 250 м. глубина забоя h > дальней скважины 350 м удаление источника r от ближней скважины

350 м.

Значения коэффициента отражения приведены в таблице.

При определении упругих параметров подстилающего полупространства используют зависимость (и) =- (— +- ) +

Л

2(Ч, Р

1 ЬЧ P 1 ЬЧ

2 Чр 1 — 11 2 Vð

4 (1Д,М.1 где Крр (у1) — коэффициент отражения для продольных волн.

Задачу решают с использованием линейного метода наименьших квадратов. 8 итоге получают следующие значения искомых величин: Ч 2 = 1,656 км/с (погрешность

0,6 ): pz - 2,109 г/см (погрешность 0,5 ).

Скорость продольных волн Vpz = 3,323 км/с (погрешность 0.3 ) находят по данным сейсмок а рота жа.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа скважиниой сейсморазведки с применением серийной аппаратуры и оборудования обеспечивается высокая эффективность определения упругих параметров геологической среды ниже забоев наблюдательных скважин, что существенно расширяет функциональные воз- 4 можности скважиниой сейсморазведки при прогнозировании состава M свойства разреза, обнаружении зон разуплотнения фундамента, оконтуривании неантиклинальных ловушек углеводородов на больших глуби- 5 нах, а также при трассировании дизьюнктивов.

Формула изобретения

1, Способ скважинной сейсморазведки, основанный на возбуждении колебаний на- 5 земным источником, направленном приеме волн сейсмоприемниками, равномерно размещенными в основной наблюдательной скважине при вводе компенсирующих несинфазность колебаний временных сдвигов, пересчете скважинных сейсмозаписей на заданную границу, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональ5 ных возможностей способа за счет определения упругих параметров среды ниже забоя наблюдательной скважины, в дополнительной наблюдательной скважине, пробуренной в покрывающей целевую

10 отражающую границу толще между основной наблюдательной скважиной и источником колебаний, размещают сейсмоприемники, причем расстояние R между скважинами задают больше глубины Н залегания

15 целевой границы, а удаление г источника от дополнительной наблюдательной скважины выбирают исходя из условия Ьосн > г > одоп (где hue и hymen — глубина забоя основной и дополнительной наблюдательных скважин

20 соответственно). осуществляют направленный прием и раздельную регистрацию падающей волны сейсмоприемниками, расположенными в дополнительной наблюдательной скважине. и отраженной волны

25 сейсмоприемниками, расположенными в основной наблюдательной скважине, пересчитывают скважинные сейсмозаписи в процессе прямого продолжения поля падающей волны и обращенного продолжения

30 поля отраженной волны на заданный участок целевой отражающей границы в околоскважинном пространстве, находят распределение коэффициента отражения на указанном участке границы по значениям

35 амплитуд пересчитанных сейсмоэаписей- в моменты времени прихода к ней падающей и отраженной волн, определяют упругие параметры подстилающей границу толщи с учетом упругих параметров покрывающей

40 толщи.

2.Способ поп1,отлича ющийся тем, что, с целью повышения его точности при наличии в покрывающей толще промежуточной преломляющей границы, допол5 нительно регистрируют преломленную волну в основной скважине и выполняют прямое продолжение падающей волны путем пересчета сейсмоэаписей дополнительной скважины и обращенное продолжение

0 проходящей преломленной волны путем пересчета сейсмоэаписей основной скважины иа промежуточную преломляющую границу, находят распределение коэффициента прохождения по значениям амплитуд, пересчи5 таиных на преломляющую границу скважинных сейсмоэаписей, определяют уточненные параметры покрывающей целевую отражающую границу толщи по наблюденным значениям коэффициента прохождения.

1704119

Составитель Н.Жукова

Техред M,Mîðãåíòàã, Редактор А.Козориз

Корректор М.Демчик

Заказ 62 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Гг г Т СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская на6., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", f. Ужгород, ул Гагарина, 101