33

Рис.5.31 (а) Разрез с нулевым выносом, содержащий нулевые трассы за исключением одной, на которой имеется один изолированный импульс; (b)модель «скорость-глубина» для миграции по глубине; (с) плоскость (x,z) – разрез, мигрированный по глубине; см. Упражнения 5.1.

УПРАЖНЕНИЯ

Упражнение 5.1 Рассмотрите разрез с нулевым выносом (x,t) на рис.5.31. Ис- пользуя модель «скорость-глубина» на этом же рисунке, постройте в схематическом виде разрез (x,z), мигрированный по глубине.

Упражнение 5.2 Откорректируйте горизонты на модели «скорость-глубина» (рис.5.15, слева внизу) с разрезом на рис.5.15 (справа внизу).

34

3-D сейсмическая разведка

6.1 ВВЕДЕНИЕ

В разведке на углеводороды геологические элементы, представляющие интерес, является 3-D по характеру. В качестве примера можно назвать соляные диапировые структуры, шарьяжные и разломные пояса, основные несогласия, рифы, дельтовые пес- ки. 2-D сейсмический разрез представляет собой профиль 3-D сейсмического отклика. Несмотря на то, что 2-D разрез содержит сигнал, поступающий со всех направлений, в том числе не из плоскости сейсмического профиля, 2-D миграция обычно исходит из того, что сигнал поступает именно из плоскости профиля. Опытные интерпретаторы часто распознают отражения, расположенные не в плоскости профиля, но такой сигнал может привести к невязке 2-D мигрированных разрезов. Эти невязки являются резуль- татом неадекватного изображения разреза вследствие использования 2-D миграции вместо 3-D. С другой стороны, 3-D миграция 3-D данных обеспечивает адекватное и детальное 3-D изображение разреза, которое ведет к более достоверной интерпретации.

Особое внимание следует уделить схеме 3-D съемки и сбору данных. Типичная морская 3-D съемка выполняется путем отстрела близко расположенных параллельных профилей (профильный отстрел). Типичная сухопутная или мелководная 3-D съемка выполняется путем размещения приемных профилей параллельно друг другу; пункты взрыва ориентированы перпендикулярно приемным профилям (полосовой отстрел – swath shooting).

В морских 3-D работах направление отстрела (путь судна) называется продоль- ным направлением (in-line direction); для наземных 3-D съемок приемная коса распола- гается в продольном направлении. Направление, перпендикулярное продольному на- правлению в 3-D съемке, называется поперечным направлением (cross-line direction). В отличии от 2-D съемок, в которых шаг между профилями может доходить до 1км, в 3-D съемках эта величина может быть 50м или меньше. Такое плотное профилирование требует точного знания о местоположении точек взрыва и приема.

Размер площади съемки определяется протяженностью целевой зоны и размером апертуры, необходимой для адекватного изображения этой зоны. Такое требование оз- начает, что площадная протяженность 3-D съемки почти всегда больше, чем площадная протяженность целевого объекта. Обычно в ходе 3-D работ количество собранных трасс составляет от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Поскольку 3-D съемки характеризуются высокой стоимостью, большинство из них направлено на детальное исследование уже открытых нефтяных и газовых месторождений.

Основные принципы обработки 2-D сейсмических данных применяются и в об- работке 3-D данных. В случае обработки 2-D данных трассы сортируются в выборки ОСТ (общей средней точки); в случае 3-D данных трассы сортируются в выборки об- щих ячеек (бины). Эти выборки используются в скоростном анализе; формируются суммы общих ячеек (common-cell stacks). Выборка общей ячейки совпадает с выборкой ОСТ для полосового отстрела. Типичный размер ячейки составляет 25 × 25м для на- земной съемки и 12.5 × 37ю5м для морской съемки.

Общепринятые 3-D приемники расстановки часто усложняют процесс суммиро- вания данных в выборке общих ячеек. Снос косы в 3-D морской съемке может привести

к отклонениям приращения времен пробега отраженных волн от гиперболического в пределах выборки общих ячеек. Для наземных работ проблемой является приращение, зависящее от азимута (Раздел 3.2.3) в выборке общих ячеек.

После суммирования объем 3-D данных часто (но не всегда) мигрируется в две стадии. Сначала в продольном направлении выполняется 2-D миграция. Затем данные сортируются, и выполняется второй прогон 2-D миграции в поперечном направлении.

35

Во избежание пространственной неоднозначности, перед вторым прогоном миграции иногда выполняем интерполяцию между трассами в поперечном направлении.

Затем объем 3-D данных поступает к интерпретатору в виде вертикальных раз-

резов в продольном и поперечном направлениях и в виде горизонтальных разрезов (временных срезов). Временные срезы позволяют интерпретатору сформировать карты изолиний по опорным горизонтам. Интерактивная среда обеспечивает эффективные средства интерпретации полного объема 3-D мигрированных сейсмических данных. Корреляция разломов, отслеживание горизонтов, сглаживание горизонтов и некоторые

методики обработки изображения могут быть адаптированы к интерактивной среде с целью улучшения интерпретации.

6.2 ДЛЯ ЧЕГО ВЫПОЛНЯЮТСЯ 3-D СЪЕМКИ?

Рассмотрим модель разреза на рис.6.1, которая состоит из наклонной плоской границы раздела в однородной среде. Исследуем А по направлению падения. Если съемка состояла из профилей, параллельных направлению падения, допущение о 2-D разреза окажется действительным. Сигналы не из плоскости профиля не регистрируют- ся, и 2-D миграция будет корректной, как показано на рис.6.2а. После 2-D миграции точка D под точкой на поверхности Х мигрирует вверх по восстанию в истинное поло- жение D′. Сейчас рассмотрим профиль В, ориентированный по простиранию на рис.6.1

и пересекающийся с профилем А в точке Х. Отражение от точки D′ (рис.6.2а) регист- рируется на обоих профилях А и В в точке их пересечения Х. Отражение на профиле В поступило не из плоскости профиля, чего нельзя сказать об отражении на профиле А. Однако, отражение на профиле, ориентированном по простиранию, от наклонной гра- ницы раздела, не выглядит как наклонное (рис.6.2b). Поскольку миграция не изменяет положения горизонтальных отражений, мигрированный разрез для профиля, ориенти- рованного по простиранию, идентичен соответствующему не мигрированному разрезу. После миграции обоих разрезов в точке Х возникает невязка (рис.6.2b), хотя для не мигрированных разрезов невязка отсутствует.

В общем случае граница раздела характеризуется падением во многих направле- ниях на площадях, где производится разведка структурных ловушек. Следовательно, не

возможно идентифицировать продольное направление как направление по падению или по простиранию (случай профиля С на рис.6.1). Кажущийся наклон по этому про- филю воспринимается меньше истинного наклона по профилю, ориентированному по падению. Исследуем размещение после миграции точки D под точкой пересечения Х всех трех профилей на виде сверху (рис.6.3). Точки D перемещаются в истинное поло- жение D′ вдоль профиля А, ориентированного по падению. Эта же точка не перемеща- ется после миграции по падению В, ориентированному по простиранию. Она переме- щается к D′′ по профилю С. Второй прогон миграции рекомендуется в направлении,

перпендикулярном профилю С с целью перемещения уже мигрированной энергии из точки D′′ в ее истинное положение D′.

Рис.6.2 (а) Миграция вдоль линии падения; (b) мигра-

ция вдоль линии простирания по модели глубин на рис.6.1. Точка D после миграции перемещается вверх по восстанию в D′, вдоль профиля А. Точка D не пере- мещается после миграции вдоль профиля В. Это при- водит к невязке между двумя мигрированными разре- зами.

Рис.6.3 Вид сверху миграции в точке пересечения вдоль трех профилей, обозначенных на рис.6.1. Точка D перемещается в D′ (ее истинное положение) вдоль профиля А, ориентированного по падению. Точка D не перемещается вдоль профиля В, ориентированного по простиранию. Эта же точка перемещается в D′′ вдоль профиля С, ориентированного произвольно. Получе-

ние изображения достигается путем миграции данных по направлению, перпендикулярному С с целью пере- мещения энергии из D′′ в D′.

36

Рис.6.1 Модель разреза, состоящая из одной наклон- ной плоской границы раздела в однородной среде. Профиль А ориентирован по падению, профиль В ориентирован по простиранию, профиль С ориенти- рован произвольно. После миграции данные, зареги-

стрированные в точке пересечения Х на этих трех профилях, мигрируют в положения, соответствую- щие различным точкам в разрезе. В схематическом виде миграция показана на рис.6.2 и 6.3 (по Workman, 1984.)

Хотя принципы 3-D миграции рассматриваются в Разделе 6.5, все же необходимо оценить различие между 2- D и 3-D миграцией с точки зрения ин- терпретации. На рис.6.4 показаны про- дольный (левая колонка) и поперечный (правая колонка) суммарные разрезы по результатам наземной 3-D съемки и их 2-D и 3-D миграция. 3-D миграция дает лучшее определение кровли (Т) соляно- го купола и лучше подчеркивает разло- мы В вдоль подошвы соляного купола. Нет сомнения, что интерпретация, ос- нованная на получении 2-D изображе- ния, существенно отличается от интер- претации основанной на получении 3-D изображения.

На рис.6.5 приведен другой при- мер значительного улучшения в резуль- тате 3-D миграции: хорошо выделены два соляных купола и синклиналь меж- ду ними. 3-D

миграция часто формирует в значительной степени различные разрезы из 2-D мигриро- ванных разрезов. Пример на рис.6.6 показывает зону отсутствия отражения на 2-D миг- рированном разрезе, тогда как на 3-D мигрированном разрезе эта зона содержит ряд выдержанных отражений, которые легко коррелируются с отражениями в не этой зоны.

Как упоминалось выше, 2-D миграция может ввести невязки между 2-D профи- лями в присутствии наклонных отражений. 2-D миграция не может давать адекватное изображение разреза, тогда как 3-D миграция устраняет невязки при выполнении про- цесса получения изображения. Это показано на рис.6.7, где корреляцию по продольно- му и поперечному профилям можно проверить в точке их пересечения (указана верти- кальной черты). Незначительная невязка, имеющаяся на 2-D мигрированных разрезах между временами 1.3 и 2с, устранена на 3-D мигрированном разрезе.