Способ скважинной сейсморазведки

 

Использование: в геофизике, а точнее в сейсморазведке многослойных сред при прогнозировании геологического разреза. Сущность изобретения: возбуждение колебаний осуществляют с помощью линейной наземной группы по крайней мере из пяти источников. Ее размещают на участке профиля , не превышающем две глубины Н залегания целевой границы. Осуществляют прием скважинными сейсмоприемниками прямых и проходящих волн. Перемещают линейную группу с шагом, кратным шагу размещения источников в группе, на расстояние , не превышающее трех глубин Н, О свойствах преломляющей границы судят по параметру относительной плотности. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИС1 ИЧЕ СКИХ

РЕСПУВНИК (51)5 G 01 V 1/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849785/25 (22) 10.07.90 (46) 30.11.92, Бюл, М 44 (71) Киевское геофизическое отделение Украинского. научно-исследовательского гео-. логоразведочного института (72) Ю.А.Васильев, 1О.В.Тимошин, Н.Я.Мармалевский, С.А.Бирдус и В.В.Мерший (56) Васильев Ю.А. Новые возможности повышения разрешающей способности сейсморазведки. — Изв. вузов, Нефть и газ, 1978, N2 3, с. 4.

Патент СССР

N. 1665810 по заявке М 4640469/25, кл. G 01

V 1/00, 1989. (54) СПОСОБ СКВАЖИННОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИИ

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к сейсморазведке многослойных и существенно неоднородных сред при решении задач прогнозирования вещественного состава и состояния геологических сред.

Известен способ сейсморазведки, основанный на излучении максимума энергии в выбранную область среды с известной скоростью волн и приеме колебаний группой сейсмоприемников при направлении максимума ее чувствительности в ту же область.

Недостаткам способа я вля ется и рви мущественная ориентированность на изучение структурного фактора.

Наиболее близким по сути технического решения является способ скважинной сейсморазведки. В этом способе с целью повы Ы, „ГП8 /Ж А1 (57) Использование: в геофизике, а точнее в сейсморазведке многослойных сред при прогнозировании геологического разреза, Сущность изобретения: возбуждение холебаний осуществляют с помощью линейной наземной группы по крайней мере из пяти источников, Ее размещают на участке профиля, не превышающем две глубины Н залегания целевой границы. Осуществляют прием скважинными сейсмоприемниками прямых и проходящих волн. Перемеща|от линейную группу с шагом, кратным шагу размещения источников в группе, на расстояние, не превышающее трех глубин H. О свойствах преломляющей границы судят по параметру относительной плотности. 1 ил. шения эффективности прогнозирования геологического разреза пересчитывают при обращенном продолжении отраженных и проходящих волн скважинные сейсмозаписи регулируемого направленного приема на область целевой границы, примыкающую к наблюдательной скважине, и восстанавливают по пересчитанным сейсмозаписям распределение амплитуд на целевой границе, по значениям которых находят значения упругих параметров в подстилающей толще с учетом упругих параметров покрывающей толщи. Недостатком способа является существенная зависимость эффективности работы от точности знания скоростного и плотностного параметров контактирующих сред.

Целью изобретения является расширеwe функциональных возможностгй скважинной сейсморазведки путем

1778725 определения значений относительной плотности контактирующих толщ на заданной преломляющей границе в околоскважинном пространстве.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенном способе, основанном на последовательном возбуждении колебаний из разноудаленных от наблюдательной скважины наземных источников, направленном приеме проходящих волн скважинными сейсмоприемниками, расположенными в подстилающей заданную преломляющую границу толще путем ввода временных сдвигов, компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний, пересчете сейсмоэаписей на преломляющую границу с учетом скорости волн в среде при обращенном продолжении волнового поля и суждения о свойствах преломляющей границы, при возбуждении колебаний размещают линейную группу по крайней мере из пяти источников с полуволновым шагом на участке профиля, примыкающем к набл юдательной скважине, размеры которого не превышают удвоенной глубины H залегания целевой границы, возбуждение соседних источников группы выполняют через равные временные интервалы, обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом, равным 450, дополнительно осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны сейсмоприемниками, расположенными в покрывающей границу толще, нормируют амплитуду пересчитанных на границу сейсмоэаписей проходящей волны на величину амплитуды сейсмоэаписей прямой волны, определяют коэффициент прохождения и значения относительной

Ло плотности — на заданном участке целевой

Р границы, исходя из соотношения — — =2 —, где р1 и р — плотности р Рг+р1 пород, соответственно, покрывающей и подстилающей толщ, перемещают группу возбуждения в соседние позиции с шагом, кратным шагу размещения источников в группе в пределах участка профиля, размеры которого не превышают величину ЗН, а о свойствах преломляющей границы судят по изменениям относительной плотности, Существенными отличительными признаками предложенного способа от известных способов скважинной сейсморазведки являются, 1) возбуждение соседних источников группы через равные временные интервалы, обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом 45;

2) дополнительный направленный прием прямой волны сейсмоприемниками, рас5 положенными в покрывающей целевую границу толще;

3) определение значений относительной плотности контактирующих толщ на преломляющей границе в околоскважинном

10 пространстве;

4) суждение о свойствах преломляющей сейсмической границы по изменениям относительной плотности горных пород.

Изобретение поясняется чертежом, где

15 представлены: группа источников 1 колебаний с шагом 2 размещения их на участке 3 наземного профиля, наблюдательная скважина 4 со скважинными сейсмоприемниками 5 и 6, установленными с шагом 7 выше и

20 ниже целевой границы для регистрации прямой 8 и проходящей 9 суммарных волн, целевая преломляющая граница l0, залегающая в скважине на глубине 11, участок 12 преломляющей границы, на который пере25 считывают сейсмозаписи проходящей волны, покрывающая 13 толща, подстилающая

14 толщина в области залегания преломляющей границы в околоскважинном пространстве.

ЗО Предложенный способ осуществляют путем выполнения следующих операций:

Размещают в исходной позиции группу из пяти и более источников 1 колебаний с полуволновым шагом 2 на участке 3 назем35 ного профиля, примыкающем к наблюдательной скважине 4, размеры которого не превышают удвоенной глубины 11 залегания целевой преломляющей границы 10.

Размещают скважинные сейсмоприем40 ники 5 и 6 в равномерной последовательности вдоль ствола наблюдательной скважины

4 с шагом 7, кратным шагу 2 источников 3 в группе возбуждения на участках вертикального профиля, примыкающих к целевой гра45 нице 10.

Формируют прямую (падающую) суммарную волну 8 с плоским фронтом путем возбуждения соседних источников 1 группы через равные временные интервалы, обес50 .печивающие условия падения прямой волны 8 на целевую границу 10 под углом, равным 450, Осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны 8 сейсмоприем55 никами 5, расположенными в покрывающей

13 границу 10 толще, и проходящей волны 9 сейсмоприемниками 6, расположенными в подстилающей 14 границу 10 толще, при вводе компенсирующих несинфаэность колебаний временных сдвигов, 1778725

10 16> расширяет воэможности прогнозирования

25 я 30

Пересчитывают наблюденные сейсмозаписи сейсмоприемников 6 на заданный участок 12 целевой преломляющей границы

10 при обращенном продолжении поля проходящей волны 9.

Нормируют амплитуду Апрох пересчитанных сейсмозаписей проходящей волны 9 на величину амплитуды А,рям сейсмозаписей прямой волны 8.

Определяют коэффициент преломления D = р проходящей волны 9.

Апрох.

Апрям.

Определяют значения относительной плотности = 1 — D = 2, гдеР

Р Щ +P) — плотности контактирующих толщ 13 и 14.

Перемещают группу возбуждения в соседние позиции с шагом, кратным шагу 2 размещения источников 1 в группе в пределах участка профиля наблюдений, размеры которого не превышают утроенной глубины

11 залегания целевой границы 10.

Судят о свойствах преломляющей границы 10 по изменениям относительной плотности на выбранном участке 12 этой границы в околоскважинном пространстве.

Пример. Опробование предложенного способа проводилось в горизонтальнослоистой среде со следующими значениями глубины hi залегания и скорости Vi волн дл заданных пластов:

Ь 1=808 м, Ч1=2040 м/с; Ь2=1128 м, ЧУ=2340 м/с; пз=1348 м, Чз=3750 м/с; h4=1988 м, V4=4440 м/с;

h >-2668 м, Vw4930 м/с; йв=2884 м, Чв=>790 м/с;

h7=-3512 м, Чт=-5280 м/с.

Ьл

Параметр — определялся на границе

Р раздела 6-го и 7-го слоев, для которой моЛв дельное значение параметра — =0,09.

Р

Возбуждение суммарной падающей волны с плоским фронтом производилось с таким расчетом, чтобы она подходила к целевой границе под углом 45о, Установка возбу>кдения образовывалась группой из 11 источников колебаний, расположенных через 40 м друг от друга на базе 400 м, Прием колебаний образован группой из 11 сейсмоприемников через 40 м друг от друга на базе 400 м. Для определю ления параметра на интервале целевой

Р границы, равном 320 м, взаимное расположение центров групп источников Х и приемников Zl (горизонтальная координата скважины ХС=О) было следующим; Х1=1755 м, Z>=3130 м; Х =1795 м, Zz=3170 м; Хз=1835 м, Уз=3210 м; Ха=-1875 м, Z4=3250 м; Хв=1915 м; ив=3290 м; Хв=1955 м, 2в=3330 м; Х7=1995 м, Z7=3370; Хя=-2035 м, ив=3410 м; Xg=2075 м; Zg=3450 м.

В результате эксперимента в указанном интервале целевой границы были получены

Лп следующие значения параметра Pi=() 1:

Р

P1=0.086; P2=-0,096; Рз=0,091; Ра=-0,093;

Рв=0,094; Рв=0,091; Р7=0,086; Рв=-0,091:

Рg=0,088.

Таким образом, впервые в разведочной геофизике осуществлены прямые измерения плотностного параметра во внутренних точках среды в околоскважинном пространстве. Эта новая возможность существенно геологического разреза геофизическими методами, включая определение вещественного состава горных пород. В комплексе с данными высокоточной гравиразведки предложенный способ сейсморазведки обеспечивает высокую эффективность геофизической разведки при выявлении неантиклинальных залежей нефти и газа.

Формула изобретения

Способ. скважинной сейсморазведки, основанный на последовательном возбуждении колебаний из разноудаленных от наблюдательной скважины наземных источников, направленном приеме проходящих волн скважинными сейсмоприемниками, расположенными в подстилающей заданную преломляющую границу толще, путем ввода временных сдвигов, компенсирующих несинфазность суммируемых колебаний, пересчете сейсмозаписей на преломляющую границу с учетом скорости волн в среде при обращенном продолжении волнового поля и суждении о свойствах преломляющей границы, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возмо>кностей способа за счет определения значений относительной плотности контактирующих толщ на заданной преломляющей границе в околоскважинном пространстве, при возбуждении колебаний размещают линейную группу по крайней мере из пяти источников с полуволновым шагом на участке профиля, примыкающем к наблюдательной скважине, размеры которого не превышают удвоенной глубины Н залегания целевой границы, возбуждение соседних источников группы выполняют через равные временные интервалы. обеспечивающие падение прямой суммарной волны на целевую границу под углом 45о, дополнительно осуществляют направленный прием и регистрацию прямой волны сейсмоприемниками, располож .нными в покрывающей границу толще, нормируют амплитуду пересчитанных на границу сейс1778725

Составитель Ю. Васильев

Редактор Т, Полионова Техред M.Mîðãeíòýë Корректор И. Шмакова

Заказ 4192 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 мозаписей проходящей волны на величину амплитуды наблюденных сейсмозаписей прямой волны, определяют коэффициент прохождения и значения относительной плотности — =. на заданном участке границы, исходя

Д,п

Р изсоотношения — 2 = — -, гдер1 и pg,—

Р фИ+/ 1 плотности пород, соответственно покрывающей и подстилающей толщ, перемещают линейную группу в соседние позиции с шагом, кратным шагу размещения источников

5 в группе в пределах участка профиля, размеры которого не превышают величины 3Н, а о свойствах преломляющей границы судят по изменениям относительной плотности.