Проведение сейсмических исследований в скважинах с целью высокоразрешающей съемки МОВ в неконсолидированных перекрывающих отложениях

----------------------------------------------------------------------------------------------------------- 

 

Методики сейсмических работ в скважинах разрабатывались и применялись в качестве средства поддержки высокоразрешающих съемок МОВ. Для малоглубинных высокоразрешающих съемок в неконсолидированных перекрывающих отложениях иногда бывает трудно проследить изменение скорости с глубиной; кроме того, часто оказывается проблематичной корреляция отраженных волн со стратиграфией перекрывающих отложений. Данные, полученные в результате сейсмических исследований в скважинах, могут предоставить точные функции изменения скорости с глубиной и обеспечить непосредственную корреляцию отраженных волн с глубиной. Рассматриваемые в настоящей статье методологии предназначены для применения в скважинах малого диаметра, обсаженных пластиковыми трубами (внутренний диаметр не менее 50мм) и с расстановками, которые обеспечивают частотные диапазоны и разрешающую способность по глубине, аналогичные применяемым в наземной съемке МОВ. В исследовании с помощью продольных волн (Р-волн) используется многоканальная приемная расстановка с шагом между сейсмоприемниками 0.5м в заполненной буровым раствором скважине; высокочастотный источник находится на устье скважины. Расположение расстановки с перекрытием, обеспечивает избыточное количество данных первых вступлений, которые пикируются с помощью интерактивных методик, и могут быть обработаны с целью получения точных интервальных скоростей. Данные могут быть также отображены в виде множества записей, которые показывают отраженные волны и прямое соотношение этих волн с глубинами. Примеры применения включают идентификацию газоносных зон, литологических границ внутри неконсолидированных отложений и границу между перекрывающими отложениями и коренными породами.

В исследованиях с помощью поперечных волн используются фиксированные в скважине малого диаметра трехкомпонентные сейсмоприемники с переходником и поляризованный в горизонтальной плоскости источник, который представляет собой молот с нагруженной плитой на поверхности земли. Переходник перемещается вниз по скважине шагами по 0.5 или 1м без перекрытия, как это имеет место в методе с использованием Р-волн. Данные первых вступлений могут быть получены путем пикирования перехода через нуль поляризованной энергии или путем более подробного исследования графиков перемещения частиц по всем трем составляющим. В неконсолидированных отложениях различие в скоростях поперечных волн может быть ассоциировано с изменением плотности среды или динамического модуля сдвига, который, в свою очередь, может быть связан с уплотнением. Примеры применения включают идентификацию литологических границ на предмет опасности при землетрясениях и картирование массивного льда внутри ММП.

 

Введение

 

В течение двух последних десятилетий высокоразрешающие сейсмические съемки, использующие Р- и S-волны стали широко применяться для выделения малоглубинных структур (Doornenbal и Helbig, 1983; Hunter, et. al., 1984, 1989; Knapp и Steeples, 1986a,b; Hasbrouck, 1987; Jongerius и Helbing, 1988; Pullan и Hunter, 1990; Steeples и Miller, 1990; Zhang, 1990’ Pullan et. al., 1991; Johnson и Clark, 1992; Roberts et. al., 1992; Clark et. al., 1994; Miller et. al.,1995; Harris et. al., 1996; Miller и Xia 1997). Несмотря на то, что сейчас эти методики признаются жизнеспособными геофизическими средствами, интерпретация структур в перекрывающих отложениях по высокоразрешающим сейсмическим разрезам подвергается сомнению из-за сложного характера погребенных аллювиальных или ледниковых отложений и латеральной изменчивости типов материала (и ассоциированных различий по сейсмическому импедансу). Во многих случаях в интерпретации малоглубинных съемок МОВ могут оказать помощь сейсмические исследования, проводимые в скважинах.

Большое значение в высокоразрешающих сейсмических съемках имеет геометрия расстановок; обычно длина расстановки и расстояние взрыв-прибор рассчитываются так, чтобы максимизировать отношение сигнал/помеха в определенном окне просмотра, минимизировать обнуление, свойственное поверхностной волне и растяжению нормального приращения, обеспечить адекватную кратность в диапазоне исследования и представить достаточную информацию о ВЧР для определения статических поправок. Эти ограничения могут повлиять на разрешение скоростей в более глубоких частях разреза, что, хотя и незначительно сказывается на окончательной сумме, может привести к существенным статическим ошибкам определения средней скорости и интервальной скорости. Следовательно, информация о скоростях, полученная по данным наземных работ, может оказаться бесполезной для интерпретатора, который пытается определить стратиграфию отложений и ассоциировать геологические границы с сейсмическими отражающими поверхностями.

Существование каких-либо вспомогательных геологических / геофизических данных на площади съемки всегда является желательным для интерпретатора сейсмической информации. Скважинные геологические данные (даже если скважины удалены от профиля) налагают определенные ограничения на геологическую интерпретацию. Данные ГИС (ГК, плотностной метод, метод сопротивлений и т.д.) оказывают дополнительную помощь, поскольку геофизические характеристики часто могут быть ассоциированы с сейсмоакустическими характеристиками. Однако, лучшая поддержка сейсмической съемки обеспечивается сейсмическими исследованиями в скважинах, где используются источники и частотные диапазоны, аналогичные применяемым в наземной высокоразрешающей съемке МОВ. Кроме того, скорости, полученные по данным сейсмических работ в скважинах, могут оказаться одинаковыми надежными данными, по которым можно точно коррелировать отраженные волны с глубиной.

В этой статье мы приведем примеры применения сейсмических исследований в скважинах для поддержки высокоразрешающей съемки МОВ в неконсолидированных перекрывающих отложениях. Примеры, взятые из существенно различающихся поверхностных геологических условий, показывают эффективность каждого случая сейсмических исследований в скважине и, как мы надеемся, способствуют включению этих исследований в планируемые съемки МОВ.