КОМПЕНСАЦИЯ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРНО-СКОРОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА НА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНЫХ СКОРОСТЕЙ ОТРАЖЕННЫХ ВОЛН тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Горелик Глеб Дмитриевич

• Горелик Глеб Дмитриевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Горелик Глеб Дмитриевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3 Глава 1 УЧЕТ ВЛИЯНИЯ НЕОДНОРОДНОСТИ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ

РАЗРЕЗА В СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ

1.1 О роли эффективных скоростей в задаче структурных построений

1.2 Основные типы неоднородностей верхней части разреза

1.3 Учет влияния ВЧР статическими поправками

1.3.1 Методы изучения ВЧР

1.3.2 Способы расчета статических поправок

1.4 Коррекция статических поправок

1.5 Дефекты компенсации влияния рельефа дневной поверхности статическими поправками

1.6 Альтернативные способы компенсации влияния рельефа дневной поверхности

1.7 Выводы к главе 1 48 Глава 2 ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ УЧЕТА

НЕОДНОРОДНОСТИ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА

2.1 Локальная кинематическая модель среды

2.2 Варианты взаимного расположения линий наблюдения и

приведения

2.3 Пересчет волнового поля на линию приведения

2.4 Скоростной анализ

2.5 Анализ модельных ошибок

2.6 Выводы к главе 2 61 Глава 3 ВЕРИФИКАЦИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СПОСОБА НА ДАННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

3.1 Инструментарий

3.2 Однородный слой на полупространстве

3.3 Двухслойная модель среды с произвольным рельефом дневной поверхности

3.4 Ошибки исходных данных модели ВЧР

3.5 Коррекция кинематических параметров волнового поля после стандартной обработки

Глава 4 МЕТОДИКА ПЕРЕСЧЕТА КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ ДЛЯ МОДЕЛЕЙ ВЧР

ЗАПАДНОЙ И ВОСТОЧНОЙ СИБИРИ

4.1 Западная Сибирь

4.2 Восточная Сибирь

4.3 Применение уравнения средней скорости в задаче пересчета волнового поля

4.4 Выводы к главе 4 100 Глава 5 АПРОБАЦИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СПОСОБА УЧЕТА НЕОДНОРОДНОСТИ ВЧР НА ПОЛЕВЫХ МАТЕРИАЛАХ 103 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 109 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 112 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «КОМПЕНСАЦИЯ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРНО-СКОРОСТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА НА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНЫХ СКОРОСТЕЙ ОТРАЖЕННЫХ ВОЛН»

ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования

Компенсация влияния приповерхностных неоднородностей является важным этапом при обработке данных метода общей глубинной точки. Современные системы обработки сейсмических данных основываются на гиперболичном описании годографов отраженных волн, полученных в предположении, что наблюдения выполнены на плоской горизонтальной поверхности. Поскольку реальная земная поверхность только в исключительных случаях может быть описана горизонтальной плоскостью, при обработке данных наземных сейсморазведочных работ требуется выполнить учет структурно-скоростной неоднородности верхней части разреза (ВЧР), от правильности которого напрямую зависит достоверность кинематических параметров отраженных волн, получаемых в процессе обработки.

Проблема учета неоднородностей верхней части разреза известна достаточно давно и является частью общей задачи прогноза параметров среды по данным сейсмических работ. Способы изучения и учета различных типов неоднородностей ВЧР рассматривается множеством авторов, достаточно подробный обзор представлен в работе [Козырев и др., 2003]; существует большое количество современных публикаций зарубежных [Congde et б!., 2009; Entezari et б!., 2011; О^ошо1а, 2011; А1аштюкиша et а!., 2012; Яоу, 2012; БтЬа, 2012; А]аш et а!., 2013; Odii, 2014; Agha, 2015; K'Orowe et а!., 2016] и российских авторов [Монастырев и др., 2003; Орлова и др., 2004 а, 2004 б; Гриценко и др, 2006; Кузнецов и др., 2007; Геништа и др., 2007, 2014; Завьялов, 2012, 2013; Сергеев и др., 2015; Нанишвили, 2016]. В работе [Гогоненков и др., 2007] рассматривается способ учета погруженных неоднородностей, представленных многолетнемерзлыми породами, с помощью которого представляется возможным увеличение точности прослеживаемости целевых границ и геометрии

отражающих горизонтов. Оценки искажающего влияния ВЧР на динамические характеристики волн приводятся в работе [Зимирева и др., 2010].

Традиционным способом учета влияния неоднородностей ВЧР является ввод в волновое поле статических поправок, определенных для каждого пункта взрыва (ПВ) и пункта приема (1111). Способ статических поправок применяется с учетом допущения, согласно которому геометрия распространения сейсмических лучей в зоне неоднородности считается вертикальной. Это условие выполняется при малых удалениях источник-приемник, а также при большом перепаде скоростей на подошве зоны малых скоростей (ЗМС). Если помимо ЗМС в интервал пересчета волнового поля попадает слой подстилающих высокоскоростных пород, то условие вертикальности лучей в описываемой области не выполняется для сопоставимых с глубиной исследования удалений источник-приемник, что неизбежно приводит к искажениям эффективных скоростей, определяемых по годографам отраженных волн и, как следствие, делает этот важный кинематический параметр непригодным для решения задач структурной интерпретации данных сейсморазведки.

Приоритет в оценке искажающего влияния рельефа поверхности на эффективные скорости отраженных волн вводом статических поправок принадлежит д.т.н. А.П. Сысоеву. Им впервые выполнена аналитическая оценка и описание дефектов решения при использовании модели статических поправок, применяемой в настоящее время для компенсации всех типов неоднородностей ВЧР и рекомендованы более корректные методы решения для компенсации влияния переменного рельефа дневной поверхности [Сысоев и др. 2004, 2008]. Решения для задач, сходных с тематикой исследования, опубликованы в следующих работах [ВеггуЫП, 1979, 1984; Bevс, 1997; Saleh, 2004; Евдокимов и др., 2006; Черняк и др., 2005, 2009; Долгих, 2006, 2010].

Для исключения искажающего влияния рельефа дневной поверхности на оценки эффективной скорости требуется разработать и программно реализовать

новый подход к решению задачи учета поверхностных неоднородностей, корректно описывающий геометрию распространения лучей в верхней части разреза, представленной произвольными изменениями структурно-скоростных характеристик слоев.

Объектом исследований являются кинематические параметры отраженных волн в районах со сложным строением верхней части разреза, определяемые в процессе обработки сейсмических данных.

Предметом исследований являются методы компенсации структурно-скоростных неоднородностей верхней части геологического разреза с целью получения неискаженных влиянием ВЧР эффективных скоростей отраженных волн для использования указанного параметра в задаче структурных построений.

Цель работы: повышение точности структурных построений, получаемых с использованием оценок эффективной скорости отраженных волн на основе применения новых способов компенсации неоднородности верхней части разреза при обработке сейсмических данных.

Задачи исследований:

1. Разработка и программная реализация параметрического способа компенсации влияния неоднородности ВЧР, учитывающего траекторию распространения сейсмических лучей в области пересчета, основанного на уравнении среднеквадратичной скорости.

2. Верификация и оценка области применимости параметрического способа на результатах математического моделирования.

3. Оценка устойчивости параметрического способа к погрешностям априорных значений скорости в ВЧР.

Фактический материал и методы исследования

Решение задачи компенсации неоднородности ВЧР основано на описании годографов общей средней точки (ОСТ) параметрическими уравнениями для двухслойной модели среды, предложенными в работах Сысоева А.П., Черняка В.С. В работе использованы методы математического анализа и уравнения геометрической сейсмики: законы Снеллиуса, Бенндорфа; уравнение Урупова-Дикса, параметрическое описание годографов отраженных волн; определения скоростей отраженных волн: эффективной, среднеквадратичной, предельной эффективной, лучевой, кажущейся. В работе использовались методы последовательного приближения, корреляционного анализа, интерполяции дискретных последовательностей, математического моделирования. Достоверность полученных выводов определяется результатами обработки численных моделей. Результаты математического моделирования и обработки авторскими программами сопоставлялись с результатами обработки в пакетах RadexPro и Тв88вга1. Программы, разработанные соискателем, написаны в программном обеспечении ЫайаЪ.

Личный вклад автора

Определены области применения методов учета неоднородностей ВЧР (параметрического способа и способа статических поправок).

Разработаны алгоритмы и программы:

- моделирования волнового поля с неоднородной структурой ВЧР;

- горизонтального скоростного анализа с компенсацией ВЧР параметрическим способом;

- пересчета волнового поля на линию приведения на основе расчета и ввода параметрических поправок.

С целью верификации параметрического способа и обоснования методики решения задачи компенсации ВЧР с вертикальной и латеральной неоднородностью распределения скорости выполнена серия экспериментов на математических моделях волнового поля, а также на полевом профиле,

расположенном на территории Восточной Сибири. Доказано, что разработанный параметрической способ компенсации влияния неоднородности ВЧР является дополнением к традиционному способу статических поправок и позволяет расширить возможности математических методов, применяемых для решения указанных задач, что в конечном счете повышает точность структурных построений, полученных с использованием кинематических параметров отраженных волн.

Научная новизна работы

Уравнение среднеквадратичной скорости (совместно с А.П. Сысоевым) адаптировано для описания двухслойной модели среды с переменными мощностью и скоростью первого слоя, характеризующего ВЧР. Допускается, что указанная область может быть представлена кинематическими параметрами нескольких слоев.

Для каждой трассы волнового поля введена локальная кинематическая модель среды с описанием рельефа линейной функцией, проходящей через точки ПВ и ПП, в рамках которой получены аналитические выражения для определения параметрических поправок и пересчета кинематических параметров волнового поля на горизонтальную линию приведения.

Доказано, что уравнения, описывающие учет влияния ВЧР статическими поправками и параметрическим способом, представляют две аппроксимации скоростной модели верхней части разреза. В случае статических поправок допущение о вертикальности распространения сейсмического луча в зоне неоднородности определяет стремление к нулю скорости в указанной области. Использование параметрического способа наиболее эффективно в случаях, когда скорость в интервале пересчета стремится к скорости в подстилающей толще.

В условиях наличия резкого перепада скоростей в области пересчета доказано, что наименьшую погрешность обеспечивает комбинированный способ пересчета волнового поля, сочетающий способ статических поправок для учета

ЗМС и параметрический способ компенсации высокоскоростных подстилающих пород, слагающих ВЧР.

При компенсации сравнимых с длиной годографа азимутальных неоднородностей рельефа статическими поправками вероятно появление кажущейся азимутальной анизотропии эффективной скорости.

Защищаемые научные положения и результаты

1. Параметрический способ компенсации влияния неоднородности ВЧР, основанный на уравнении среднеквадратичной скорости для локальной модели среды, позволяет повысить достоверность результатов структурной интерпретации данных метода отраженных волн.

2. Сочетание статических и параметрических поправок расширяет возможности методов корректной компенсации влияния неоднородности ВЧР.

3. Оценки эффективных глубин отражающих горизонтов устойчивы к погрешностям определения скорости в ВЧР в условиях слабокриволинейного рельефа.

Практическая значимость и реализация работы

При компенсации неоднородности ВЧР статическими поправками в неявной форме формулируется задача получения неискаженных значений только одного кинематического параметра отраженных волн - вертикального времени. Независимо от фактической ситуации, верхняя часть разреза определяется как однородный слой, в котором сейсмические лучи распространяются субвертикально. При невыполнении этого условия, латеральные неоднородности ВЧР приводят к искажению эффективной скорости отраженных волн. В этом случае задача структурных построений ограничена узким классом скоростных моделей среды, для которых формируется линейная зависимость между глубинами горизонтов, определенными в точках скважин и вертикальным временем отражений.

Параметрический способ позволяет описать ВЧР многослойной моделью среды и выполнить пересчет волнового поля с учетом аналитически выраженных зависимостей как вертикального времени, так и эффективной скорости. В результате корректного учета неоднородности ВЧР, проявляется корреляционная зависимость между эффективной и средней скоростью отражающего горизонта. Совместное использование двух независимых кинематических параметров (вертикальное время и эффективная скорость) расширяет класс скоростных моделей структурной интерпретации, т.к. параметры эффективной скорости и эффективной глубины позволяют описывать скоростные модели объектов с произвольными латеральными вариациями средней скорости, что позволяет существенно повысить достоверность результатов структурной интерпретации. Таким образом, результаты работы могут быть использованы при обработке данных сейсморазведочных работ в районах со сложным строением ВЧР.

Полученные результаты могут использоваться также в учебных курсах ВУЗов для студентов направлений 21.05.03 «Технология геологической разведки» и 21.05.02 «Прикладная геология».

Соответствие темы диссертации утвержденной тематике важнейших

направлений исследований

Тема диссертации соответствует пункту №12 Перечня актуальных проблем для научных исследований и подготовки диссертационных работ аспирантами Геологоразведочного факультета Санкт-Петербургского горного университета «Развитие технологий обработки и интерпретации материалов геофизических съемок».

Соответствие темы диссертации паспорту научной специальности

Тема диссертации соответствует паспорту научной специальности по следующим направлениям:

14. Методы обработки и интерпретации результатов измерения геофизических полей.

15. Компьютерные системы обработки и интерпретации геолого-геофизических данных.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы обсуждены на заседаниях кафедры геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых Санкт-Петербургского горного университета в 2014-2017 гг. Некоторые из результатов исследования доложены и получили нейтральную либо положительную оценку на следующих научных конференциях: X Международная научно-практическая конференция «Геофизика-2015» (2015), V международная конференция молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского (2017), XVII Всероссийский семинар «Геодинамика. Геомеханика и геофизика» (2017).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 5 работ: [Горелик, Сысоев, 2015; Горелик, 2016 а; 2016 б; 2017; Sysoev, GoreHk, 2017]. Две статьи представляют основные результаты исследования в изданиях, рекомендуемых ВАК Министерства образовании и науки Российской Федерации (журналы «Технологии сейсморазведки» № 3, 2015 и «Геология и геофизика» № 6, 2017).

Структура и объем работы: диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, изложенных на 123 страницах. Содержит 75 рисунков, 5 таблиц, список сокращений и список литературы из 95 наименований.

Благодарности

Автор выражает благодарность доктору технических наук Анатолию Петровичу Сысоеву, под руководством которого выполнена диссертационная работа, за постановку задачи, ценные консультации в процессе ее решения и поддержку на всем периоде обучения; д.г.-м.н., заведующему кафедрой ГФХМР А.С. Егорову, Н.П. Сенчиной, А.В. Чекулаеву за помощь в трудные периоды, д.т.н., профессору А.А. Молчанову, к.т.н. А.А. Миллеру, В.А. Горбуновой, а также всему коллективу кафедры геофизических и геохимических методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых за содержательные советы и рекомендации в процессе работы над диссертацией.

Глава 1

УЧЕТ НЕОДНОРОДНОСТИ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ РАЗРЕЗА В

СЕЙСМОРАЗВЕДКЕ 1.1 О роли эффективных скоростей в задаче структурных построений

Целью структурной интерпретации отраженных волн является получение карт глубин (изопахит) целевых горизонтов, с использованием кинематических параметров отраженных волн - вертикального времени (¿0) и эффективной скорости (скорости суммирования у5), определяемых в процессе обработки сейсмических данных. Задача прогноза параметров глубинной модели среды сводится к преобразованию вертикальных времен отражающих горизонтов в глубины. Существует простая связь между мигрированным временем отражения и глубиной отражающего горизонта, определяемая уравнением средней скорости к = у • Ь0/2, где к - глубина отражающего горизонта, V - средняя скорость, Ь0 -вертикальное время [Справочник, 1981].

В сейсмическом эксперименте средняя скорость не определяется, а ее соответствие эффективной определено только для однородной скоростной модели среды. Аналитической формулы для пересчета эффективных скоростей в средние не существует. Использование формулы Урупова-Дикса для расчета интервальных скоростей с последующей оценкой средней скорости сокращает различие между значениями параметров, но не исчерпывает проблему полностью. Наиболее точное определение средней скорости производится на основе обработки и интерпретации скважинных данных, полученных на площади исследования.

На практике широко распространено приведение эффективной скорости к средней при помощи подбора коэффициентов линейной регрессии. Данный подход имеет один существенный недостаток - не всегда на площади работ удается получить представительную выборку данных, обеспечивающих надежную оценку параметров линейной регрессии.

Важность использования эффективной скорости в задаче структурных построений проиллюстрируем практическими примерами. Рассмотрим пример подбора скоростной модели для случая, когда известны эффективные скорости,

вертикальные времена и значения глубин отражающих горизонтов в точках скважин. Используем для пересчета эффективных скоростей в средние уравнение линейной регрессии V = ауэф + Ь + еу, где еу - случайная составляющая.

На рисунке 1. 1 представлены графики зависимости фактических глубин от эффективных, полученных с использованием эффективных скоростей

(кэф = ~эф"0), на примере горизонтов Б (кровли Баженовской свиты) и М (кровли

неокомского мегакомплекса) одной из площадей Томской области. Среднеквадратичная погрешность прогноза глубины в точках скважин составляет для горизонта М = 10.39 м, для горизонта Б

а}1 = 13.27 м.

1940 1920 1900 1880 § 1860 1840 1820 1800 1780 1760

Горизонт М

y = 0,8

516x + 26

R:

: 0,9339

о!

9,83

1750

1800

1850 м

1900

1950

2950 2900 2850 м2800 2750 2700 2650 2600

Горизонт Б

: y = 0 ,9454x + 148,07

R2 = 0,96 72 /

; I/

Л

" i_Q /

: jpr rD

IIII IIII IIII IIII

2600,0 2700,0 2800,0 2900,0 3000,0 м

Рисунок 1.1 - Распределение к(кэф) по выборке скважин для горизонтов М и Б

В условиях, когда известны только вертикальные времена отражающих горизонтов, задачу прогноза глубины горизонта можно описать уравнением линейной регрессии к = а*:0 + Ь + еп, где еп - погрешность измерения глубины И в скважинах (рисунок 1.2). Для этого варианта решения задачи среднеквадратичная погрешность оценки глубины отражающего горизонта для горизонта М равна <гн = 17.66 м, для горизонта Б - оп = 27.58 м.

Горизонт М

1940 q 1920 ^ 1900 ^ 1880 ^ § 1860 ^ 1840 ^ 1820 ^ 1800 1780 ^ 1760 ^

1700 1720 1740 1760 1780 t0, мс

Горизонт Б

2950 q 2900 2850 2800

2750 ^

:

2700 2650 2600 2550 ^

2150 2200 2250 2300 2350 t0, мс

У = 2,1 L18x -18. 3,3 □

R 2 = 0,788 и

□ А

№ И

2 и У ,4974x - 2 2877,1

R2 = 0,85< /

[ К

n£Ch

п Q> гГ

Рисунок 1.2 - Распределение h(t0) по выборке скважин для горизонтов М и Б

Во втором примере (рисунок 1.3) выполнено сопоставление модели линейной регрессии и модели эффективной глубины Н(кэф) для

горизонта 11а. Здесь среднеквадратичная погрешность прогноза глубины отражающего горизонта по вертикальному времени составляет а}1 = 32.26 м, по эффективной скорости ак = 10.40 м.

Рисунок 1.3 - Сравнение моделей вертикального времени (а) и эффективной глубины (б) (по А.В. Новокрещину)

Рассмотренные примеры указывают на важность использования эффективных скоростей отраженных волн в задаче структурных построений. Несмотря на очевидное повышение точности оценок глубин горизонтов при

использовании эффективных скоростей, в практической деятельности доминирует модель линейной зависимости глубины от вертикального времени и использование эффективных скоростей остается редким событием.

Еще одним вариантом решения задачи преобразования временных разрезов в глубинные является глубинная миграция сейсмических данных с согласованием сейсмических глубин со скважинными данными. Последнее остается нетривиальной задачей даже для различных вариантов глубинной миграции, выполняемых с использованием анизотропных моделей интервальных скоростей. Окончательный вариант миграции представляется во временном масштабе с последующим преобразованием времен отражающих горизонтов в глубины простыми, как правило, линейными уравнениями [Сахаров и др., 2008].

Решению задач кинематической интерпретации сейсмических данных посвящена книга [Гольдин и др., 1993], в которой описываются алгоритмы решения обратных кинематических задач (инверсия, ^-алгоритм, оптимизация). Авторы показывают, что качество оценок исходных кинематических параметров, по которым производятся оценки глубин отражающих горизонтов, во многом зависит от сложности строения и корректности учета влияния ВЧР.

1.2 Основные типы неоднородностей верхней части разреза

В настоящее время при цифровой обработке сейсмических данных применяются две принципиальные кинематические модели отраженных волн:

1) локально-однородная модель, описывающая скоростную модель среды от линии приведения до отражающей границы вертикальным временем и эффективной скоростью отраженных волн;

2) слоистая локально-однородная модель — модель, которая представляется как объединение (сглаживание) локальных моделей, полученных при рассмотрении сравнительно небольших участков волнового поля, для которых выполняется замещение реальных слоев однородными с описанием скорости в них некоторыми средними или интервальными значениями [Пашков, 1995].

Реальные наземные наблюдения выполняются от дневной поверхности, которая только в редких случаях описывается горизонтальной плоскостью. Кроме того, нарушения модели обработки обусловлены влиянием неоднородности верхней части разреза, выражающейся в переменных мощностях и скоростях слоев, которые не имеют прямого отображения в поле отраженных волн. Резкие локальные вариации параметров этих отложений не укладываются в локально-однородные модели волнового поля, поэтому компоненты кинематики, связанные с распространением лучей в неоднородной верхней части разреза, выделены в отдельную составляющую, факторизованную (параметризованную) по координатам источников и приемников.

При использовании слоистых локально-однородных типов моделей для описания характеристик изучаемого объекта, неоднородности ВЧР могут быть выражены параметрами модели и учтены непосредственно при послойном решении обратной кинематической задачи, основанном на так называемом кинематико-динамическом преобразовании. Данная методика находит применение в следующих работах [Глоговский и др., 1982, 2011; Лангман и др., 2011; Давлетханов, 2015; Анисимов и др., 2015 а, 2015 б, 2015 в], где авторы рассматривают задачу нахождения глубинно-скоростной пластовой модели среды путем миграции данных непосредственно от рельефа.

Таким образом, ВЧР является термином свободного пользования и, в общем случае, определяется как составляющая разреза, которая не описывается кинематической моделью среды. В свете этого понятно, что структура ВЧР определяется физико-геологической моделью изучаемого объекта и типом конкретной кинематической модели обработки. Так, по утверждениям некоторых исследователей, к ВЧР могут относить совокупность слоев, суммарная мощность которых может достигает 1500 м [Берсенева и др., 2010; Кузнецова, 2016].

В общем случае задача компенсации ВЧР рассматривается как исключение влияния верхней части разреза на кинематические параметры отраженных волн и может быть реализована двумя этапами:

1) пересчет поля до зоны стабилизации скорости;

2) пересчет поля на горизонтальную линию приведения с постоянной скоростью, равной обычно скорости в подстилающих толщах.

При значительных перепадах альтитуд рельефа дневной поверхности допускается использование плавающей линии приведения, представляющей собой сглаженные высотные отметки рельефа.

Основными факторами ВЧР, влияющими на волновое поле отраженных волн, являются [Сысоев, 2011]:

1) Рельеф дневной поверхности. Линейные размеры площади сейсмических исследований составляют десятки километров. Поэтому даже для равнинных территорий перепад отметок высот может составлять десятки метров.

2) Зона малых скоростей. Вариации мощности ЗМС на площади сейсмических исследований составляют первые десятки метров. Но низкие значения скорости в ЗМС определяют значимые с практической точки зрения задержки времен регистрации отраженных волн.

3) Погруженные неоднородности. К последнему типу можно отнести неоднородности типа многолетнемерзлых пород.

Рельеф дневной поверхности является общим фактором неоднородности ВЧР для основных районов сейсморазведочных работ Западной и Восточной Сибири. Для равнинной в целом территории Западной Сибири можно выделить территории с практически горизонтальным рельефом дневной поверхности. Пример такого объекта с перепадом абсолютных отметок рельефа 13 м приведен на рисунке 1.4. На рисунках 1.5, 1.6 представлены примеры площади съемок с перепадом высот ~ 50 м и ~100 м соответственно. В общем случае перепад высот рельефа до 100 м не является исключительным событием.

Рельеф территории Восточной Сибири существенно более сложный по сравнению с Западно-Сибирским регионом. Перепады значений альтитуд в пределах площади (профиля) работ могут достигать 200-300 м (рисунки 1.7, 1.8).

Рисунок 1.4 - Аксонометрическая проекция схемы альтитуд рельефа дневной поверхности

(Западная Сибирь) (по А.П. Сысоеву)

О % 100 ИМ 1 . Г. I.м Рисунок 1.5 - Схема рельефа дневной поверхности (Западная Сибирь)

(по А.П. Сысоеву)

Рисунок 1.6 - Схема рельефа дневной поверхности (Нижневартовский свод)

(по А.П. Сысоеву)

>

и

Рисунок 1.7 - Аксонометрическая проекция схемы альтитуд рельефа (Восточная Сибирь)

(по А.П. Сысоеву)

Рисунок 1.8 - Модели строения ВЧР Восточной Сибири (по А.С. Ефимову и др.)

Практически во всех районах проведения сейсморазведочных работ присутствует приповерхностный слой, представленный современными рыхлыми отложениями, которые подвержены процессам выветривания, денудации и эрозии. В результате в указанных породах образуются поры и трещины, заполненные водой, водяными парами, газами и воздухом, что приводит к возникновению резко неоднородной среды, прохождение волн через которую сопровождается их повышенным затуханием. Данный интервал разреза принято

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горелик Глеб Дмитриевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анисимов Р.Г., Лангман С.А., Фиников Д.Б. Возможности расширения класса пластовых моделей сред при решении обратной кинематической задачи. Часть 1. Реконструкция пласта. Вставка горизонта // Технологии сейсморазведки. 2015. № 2. С. 69-76

2. Анисимов Р.Г., Лангман С.А., Фиников Д.Б. Возможности расширения класса пластовых моделей при решении обратной кинематической задачи. Часть 2. Реконструкция пласта в модели анизотропии // Технологии сейсморазведки. 2015. № 3. С. 37-47

3. Анисимов Р.Г., Лангман С.Л., Фиников Д.Б. Возможности расширения класса пластовых моделей при решении обратной кинематической задачи. Часть 3. Пласт с вертикальным градиентом скорости // Технологии сейсморазведки. 2015. № 4. С. 33-43

4. Берсенева Н.Я., Кочнев В.А., Гоз И.В. Опыт совместной интерпретации данных бурения, гравиметрии и магнитометрии на Собинском месторождении УВ. 37-я сессия Международного семинара им. Д. Г. Успенского "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей". М., 25-29 января 2010, С. 197-202

5. Бляс Э.А. Новый взгляд на скорости ОГТ в слоистых латерально-неоднородных средах: аналитическое и численное исследование // Технологии сейсморазведки. 2005. № 3. С. 7-25

6. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка. — Тверь: Издательство АИС, 2006. - 744 С.

7. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов М.: «Наука», главная редакция физико-математической литературы, 1986. - 544 С.

8. Бычков С.Г., Митюнина И.Ю. Построение сейсмогравиметрической модели верхней части разреза // Теория и практика разведочной и промысловой геофизики: Материалы Международной научно-

практической конференции, посвященной юбилейным датам предприятий Пермнефтегеофизика, ЧЕГИС, Пермгеокабель, ФХС-ПНГ, ГЕОЛАЙН. Пермский государственный национальный исследовательский университет. 2015. С. 44-48

9. Воскресенский Ю.Н. Построение сейсмических изображений. Учебное пособие для вузов. - М.: РГУ нефти и газа. 2006. - 116 С.

10. Геништа А.Н. Искажающее влияние неоднородностей ВЧР на сейсмическое изображение геологической среды / А.Н. Геништа, С.А. Кириллов, В.И. Косовцев А.С Лаврик // Приборы и системы разведочной геофизики №1 2014 С. 15-19

11. Геништа А.Н. Гатаулина Э. Р. Пример успешного применения методики учета влияния неоднородностей ВЧР в сложных условиях распространения зон вечной мерзлоты в Западной Сибири // Материалы IX Международной научно-практической конференции "ГЕОМОДЕЛЬ -2007", С. 200-201

12. Глоговский В.М. Структурная устойчивость алгоритмов определения скоростных и глубинных параметров среды / Технологии сейсморазведки. 2011. № 4. С. 6-11

13. Глоговский В.М. Кинематико-динамическое преобразование сейсмической записи для определения скоростного и глубинного строения среды /В.М. Глоговский В.И. Мешбей, М.И. Цейтлин, С.Л. Лангман // Сборник докладов второго научного семинара стран-членов СЭВ по нефтяной геофизике. М., 1982. Т. 1: Сейсморазведка. С. 327-331

14. Глоговский В.М., Хачатрян А.Р. Коррекция статических поправок без искажения кинематических параметров отраженных волн // Геология и геофизика. 1984. № 10. С. 54-63

15. Гогоненков Г.Н. Оценка точности учета скоростных неоднородностей в верхней части разреза / Г.Н. Гогоненков, А.С. Лаврик, А.Н. Геништа // Геофизика №4, 2007 С. 149-152

16. Гольдин С.В., Киселева Л.Г., Пашков В.Г., Черняк В.С. Двумерная кинематическая интерпретация сейсмограмм в слоистых средах // Труды ИГиГ СО РАН, Вып. 808., ВО "Наука Новосибирск. 1993. - 209 С.

17. Горелик Г.Д. Анализ кинематики волнового поля в задаче компенсации влияния рельефа поверхности области наблюдений // Геофизические методы исследования Земли и ее недр. 2016. С. 22-29

18. Горелик Г.Д. Компенсация влияния структурных неоднородностей при верхней части разреза при обработке данных МОГТ // Сборник докладов международной научно-практической конференции «Уральская горная школа - регионам». 2016. С. 117-118

19. Горелик Г.Д. Сравнение статического и параметрического способов компенсации неоднородности верхней части разреза при обработке данных МОГТ // Материалы V Международной конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А. П. Карпинского (28 февраля - 3 марта 2017 г., ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург) [Электронный ресурс] / Минприроды России, Роснедра, ВСЕГЕИ. - Электрон. данные. -СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2017 г. С.522-525

20. Гриценко С.А., Черняк В.С. Учет неоднородностей ВЧР в сейсморазведке и детальный скоростной анализ // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений №10. 2006. С. 92-100

21. Давлетханов Р.Т. Учет неоднородностей ВЧР статическими поправками или включение их в пластовую модель среды - что выбрать? // Технологии сейсморазведки. 2015. №1. С. 76-91

22. Долгих Ю.Н. Методика коррекции сейсмоструктурных построений за длиннопериодные погрешности, обусловленные влиянием неоднородности ВЧР // Технологии сейсморазведки. 2010. №3. С. 60-68

23. Долгих Ю.Н. Недостатки упрощённых подходов к учету ВЧР в условиях Западной Сибири // Технологии сейсморазведки. 2006. №3. С. 35-42

24. Евдокимов А.А., Жерняк Г.Ф., Сысоев А.П. Анализ влияния неоднородностей ВЧР на оценки кинематических параметров отраженных волн // Геология, геофизика и разработка нефтегазовых месторождений. 2006. № 10. С. 48-58

25. Завьялов В.А. Особенности определения статических поправок за влияние верхней части разреза по работам МОГТ в Среднем Приобье // Геофизика №3. 2013. С.28-33

26. Завьялов В.А. Особенности работ по учету верхней части разреза в условиях Среднего Приобья по работам МОГТ // Наука и ТЭК №4. 2012. С. 34-37

27. Зеркаль С.М., Хогоев Е.А. Кинематическая сейсмотомография с использованием площадной системы наблюдения, // ИНТЕРЭКСПО ГЕОСИБИРЬ, 2008, С.147-152

28. Зимирева В.Л. Влияние учета неоднородностей ВЧР на динамические характеристики сейсмической записи в условиях Западно-Сибирского НГБ / В.Л. Зимирева, В.С. Славукин, А.Ю. Никульников // Технологии сейсморазведки №2. 2010. С.94-99

29. Интерпретация данных сейсмического метода отраженных волн. - М.: Недра, 1979. - 344 С.

30. Козырев В.С., Королев Е.К. Интерактивная методика коррекции статических поправок для условий сложного строения верхней части разреза // Геофизика. 1994. №3. С.13-19

31. Козырев В.С., Жуков А.П., Коротков И.П., Жуков А.А., Шнеерсон М.Б. Учет неоднородностей верхней части разреза в сейсморазведке. Современные технологии. М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003, - 227 С.

32. Коротков И.П., Козырев В.С. Применение метода интерактивной коррекции статических поправок для повышения достоверности геологической интерпретации // Технологии сейсморазведки. 2011. №2. С. 13-22

33. Кочнев В.А., Гоз И.В. Возможности гравиметрии и магнитометрии при интерпретации сейсмических данных // Геофизика. 2008. №4. С. 28-33

34. Кочнев В.А., Гоз И.В. Что могут дать гравиметрия и магнитометрия при интерпретации сейсмических данных. // Сборник докладов конференции «Современные геофизические технологии в ОАО «Хантымансийскгеофизика» и перспективы их использования для повышения эффективности поисков, разведки и разработки месторождений нефти и газа. Ханты-Мансийск. 2008. С. 96-104

35. Кочнев В.А., Гоз И.В., Карху Э.А., Кульчинский Ю.В. Опыт расчета статических поправок в условиях Тунгусской синеклизы с использованием пакета ADG-3D. // Материалы 34-й сессии Международного семинара им. Д. Г. Успенского «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей.», Москва, 29 января-3 февраля 2007 г., С.150-153

36. Кузнецов В. И., Воронцов И. В., Применение различных технологий учета влияния многолетнемерзлых пород на результаты нефтегазовой сейсморазведки: Технологии сейсморазведки, № 1, 2007. С.37-43

37. Кузнецова А.В. Определение скоростной характеристики верхней части сейсмического разреза // Геофизические методы исследования Земли и ее недр. 2016. С. 68-75

38. Лангман С.Л., Силаенков О.А. Кинематико-динамическое преобразование - инструмент параметризации волнового поля // Геомодель - 2011: 13-я конференция по проблемам комплексной интерпретации геолого-геофизических данных при геологическом моделировании месторождений углеводородов. Геленджик, 2011

39. Мейкин Дж, Уэрдингтон М., Хаттон Л. Обработка сейсмических данных. Теория и практика М.: Мир. 1989. - 216 С.

40. Мешбей В.И. Сейсморазведка методом общей глубинной точки. М.: Недра. 1973. - 152 С.

41. Митрофанов Г.М. Последовательное уточнение оценок линейных факторов при интерпретации данных сейсморазведки. // Геология и геофизика. 1978. № 2. С. 109-122

42. Митрофанов Г.М. Псевдоаприорная информация в задаче коррекции частотно-зависимой статики // Математические проблемы интерпретации данных сейсморазведки. Новосибирск: Наука, 1988. С. 149-168

43. Михальцев А. В., Гогоненков Г. Н. Коррекция статических поправок при цифровой обработке данных метода общей глубинной точки // Прикладная геофизика. М.: Недра, 1973. Вып. 72. С. 16-47

44. Михеев С.И., Малышев В.В. О возможности учета верхней части разреза в сейсморазведке на основе анализа косвенных данных // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений, 2002. №3. С.43-45

45. Монастырев Б.В. Методика и технология учета неоднородностей в верхней части разреза севера Западной Сибири / Б.В. Монастырев, В.Б. Козак, А.И. Базаев, М.У. Тарамов, Б.В, Монастырев // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений №4-5. 2003. С.105-115

46. Нанишвили О.А. Учет неоднородности верхней части разреза (ВЧР) комбинированием первых вступлений отраженных и преломленных волн // Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) №2 (23), 2016. С. 162-166

47. Орлова Е.Л. О совершенствовании методики изучения верхней части разреза / Е.Л. Орлова, Л.К. Орлов, Л.В, Копытова, А.П. Лаптев, В.В. Ланцев // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело №5. 2004. С. 106-109

48. Орлова Е.Л. Повышение эффективности учета влияния скоростных неоднородостей в верхней части разреза / Е.Л. Орлова, О.А. Шурубор, И.Ю.Митюнина, Л.К. Орлов, Б.А. Спасский, В.Ф. Лапцев, А.П. Лаптев,

Р.Ф. Лукьянов, М.И. Семченко // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, нефтегазовое и горное дело №1. 2004. С. 54-60

49. Павленкин А.Д.Способы изучения ВЧР и учёта статических поправок / А.Д. Павленкин, Ю.В. Рослов, Н.Н. Ефимова, А.Н. Кремлев // Технологии сейсморазведки 2008. №3. С. 40-45

50. Пашков В.Г. Двумерная кинематическая интерпретация данных МОГТ при поисках залежей углеводородов в слоистых средах, автореферат дисс. д.г-м.н., Иркутск. 1995. - 30 С.

51. Поляков В.С., Кочнев В.А., Гоз И.В. Технология расчета плотностной и скоростной моделей и статических поправок по гравиметрическим данным // Геофизика 2014. № 1. С. 2-7

52. Пузырев Н.Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ. 1997. - 301 С.

53. Салищев М.В., Сысоев А.П. Уточнение модели коррекции статических поправок // Технологии сейсморазведки 2014. №3. С. 61-65

54. Сахаров А., Солган В., Королев Е., Вороновичева Е., Современный подход к построению глубинно-скоростных моделей для миграции с учетом анизотропии, «Геомодель - 2008». Россия, г. Геленджик, 10 - 14 сентября. 2008. С. 1-4

55. Сейсморазведка. Справочник геофизика / под ред. И.И. Гурвича, В.П. Номоконова. М.: Недра, 1981. 464 С.

56. Сергеев К.С. Изучение многолетнемерзлых пород с использованием комплекса методов инженерной геофизики (на примере кустовой площадки нефтегазо конденсатного месторождения в Западной Сибири) / К.С. Сергеев, В.И. Рыжков, А.В. Белоусов, А.А. Бобачев, Р.И. Сафиуллин // Инженерные изыскания № 10-11. 2015. С.45-53

57. Спасский Б.А. Обнаружение аномальных зон в верхней части разреза по сейсмическим записям первых волн // Материалы Международной

научно-практической конференции, посвященной юбилейным датам предприятий Пермнефтегеофизика, ЧЕГИС, Пермгеокабель, ФХС-ПНГ, ГЕОЛАЙН (г. Пермь, 26-27 ноября 2015 г.) С. 201-206

58. Справочник геофизика. Т.4. Сейсморазведка / под ред. И.И. Гурвича, В.П. Номоконова. М.: Недра. 1966. 750 С.

59. Стратегия развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации до 2030 года, М., 2017, 24 С.

60. Ступина Т.А., Адаптивные подходы к коррекции статических и кинематических поправок в задаче обработки сейсмических данных Supplement to International Journal "Information Technologies and Knowledge" Volume 2, Varna, 2008, С.189-193

61. Сысоев А.П. Коррекция кинематики отражённых волн с целью компенсации влияния переменного рельефа поверхности наблюдений // Технологии сейсморазведки. 2008. №1. С. 39-45

62. Сысоев А.П. Прикладные задачи компенсации неоднородности верхней части разреза при обработке и интерпретации сейсмических данных. Новосибирск: ИНГГ им. А.А. Трофимука СО РАН, 2011. - 90 С. (Библиотека журнала «Технологии сейсморазведки»)

63. Сысоев А.П., Янивец Р. Б. Влияние рельефа на оценки кинематических параметров отраженных волн // Геофизический вестник. 2004. № 12. С. 10-15

64. Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. (В 3-х томах) М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. т.1 - 616 С.; т.2 -810 С.; т.3 - 662 С

65. Черняк В.С. Искажающий эффект поправок за рельеф в сейсморазведке// Технологии сейсморазведки 2015. №3. С. 45-48

66. Черняк В.С., Гриценко С.А. Скоростной анализ в условиях неоднородной верхней части разреза, минимизирующий остаточные аномалии Vcdp // Технологии сейсморазведки. 2009. №1. С.53-55

67. Шварцман Ю.П. Коррекция длиннопериодных составляющих статических поправок при сейсморазведке по методу МОГТ // Геология и геофизика. 1979. № 6. С. 88-98

68. Agha S.O. Detection of Low-Speed Layer (Lvl) In Seismic Refraction Survey Using Combined Geophysical Methods // IOSR Journal of Applied Physics (IOSR-JAP) e-ISSN: 2278-4861.Volume 7, Issue 6 Ver. I (Nov. - Dec. 2015), P. 15-18

69. Ajani O.O., Fajemiroye J.A., Odumosu O.A. Study of near-surface layers of Omerelu area using low velocity layer (LVL) method // International Journal of Development and Sustainability Online ISSN: 2186-8662 -www.isdsnet.com/ijds Volume 2 Number 1 (2013): P. 131-139

70. Alaminiokuma G. I., Amonieah J. Near-surface structural model for enhanced seismic data acquisition and processing in North-Central Niger Delta // Am. J. Sci. Ind. Res., 2012, 3(5) P. 252-262

71. Bancroft John C., Elevation statics, wave equation datuming, and EOM, CREWES Research Report — Volume 11 (1999) P. 1-4

72. Barry K.M., 1967. Delay time and its application to refraction profile intelpretation, in Seismic Refraction Prospecting: A. W. Musgrave, Ed., S.E. G., Tulsa, P. 348-361

73. Berryhill J.R., 1979, Wave-equation datuming //Geophysics vol. 44, P. 1329 -1344

74. Berryhill J.R., 1984, Wave-equation datuming before stack (short note) //Geophysics, vol 49, P. 2064 - 2066

75. Bevc D. Flooding the topography: Wave-equation datuming of land data // Geophysics, vol. 62, №5 1997. P. 1558-1569

76. Congde Lu*, Yun Ling, Jun Gao, Study of near-surface layer effects in reflection seismic exploration from the dynamics point of view Desheng Sun and Jixiang Lin, BGP, CNPC //SEG Houston 2009 International Exposition and Annual Meeting P.1411-1415

77. Cox M. Static Corrections for Seismic Reflection Surveys. — Society of Exploration Geophysicists, 1999. — 546 P.

78. Entezari R., Ramazi H. Low Velocity Layer Survey in 3D Seismic Acquisitions (In an oil field, Iran) // Geophysical Research Abstracts Vol. 13, EGU2011-11142, 2011

79. Erik Ewig Theory and application of residual static correction by means of CRS attributes, Karlsruhe, 2003 - 68 P.

80. K'Orowe M. O., Mulumbu B. E., Githiri J. G. Investigation of the Low Velocity Layer using Shallow Seismic Refraction Survey in Magadi Basin, Kenya IOSR Journal of Applied Geology and Geophysics (IOSR-JAGG) e-ISSN: 2321-0990, p-ISSN: 2321-0982.Volume 4, Issue 4 Ver. I (Jul. - Aug. 2016), P. 45-50

81. Margrave G.F. Numerical methods of exploration seismology with algorithms in MATLAB, The University of Calgary, Department of Geology and Geophysics, 2001 - 219 P

82. Marsden D. Static corrections—a review, Part I // The Leading Edge. 1993. Vol. 12, no. 1. P. 43-49

83. Marsden D. Static corrections—a review, Part II // The Leading Edge. 1993. Vol. 12, no. 2. P. 115-120

84. Marsden D. Static corrections—a review, Part III // The Leading Edge. 1993. Vol. 12, no. 3. P. 210-216

85. Odii F.O., Agha S.O., Augustine C. Mapping of Near-Surface Intrusives in Abakaliki: A Seismic Refraction Method. // The Pacific Journal of Science and Technology Volume 15. Number 2. November 2014 P. 288-292

86. Ofomola.M. Uphole Seismic Refraction Survey for Low Velocity Layer Determination over Yom Field, South East Niger Delta // Journal of engineering and applied sciences 2011 6(4): P. 231-236

87. Roy S., Stewart R.R. Near-surface Seismic Investigation of Barringer (Meteor) Crater, Arizona // Journal of Environmental & Engineering Geophysics JEEG, September 2012, Volume 17, Issue 3, P. 117-127

88. Russell B.H. (1989). Statics corrections - a tutorial, Canadian Society of Exploration Geophysicsits Recorder, P. 16-30;

89. Saleh M. Wave Equation Datuming (A Tutorial), Great Explorations - Canada and Beyond, 2004 P. 1-4

90. Sheriff R., Geldart L. Exploration Seismology. — Cambridge University Press, 1995. — 622 P.

91. Sinha D.K., Prasad T.K. An Approach to Understand the Near Surface Parameters for Seismic Survey in an Unknown Area // 9th Biennial International Conference & Exposition on Petroleum Geophysics P. 269-277

92. Sysoev A.P. Parametric method of compensation for near-surface heterogeneity in processing CDP data / A.P.Sysoev, G.D. Gorelik // Russian Geology and Geophysics Volume 58, Issue 6, June 2017, P. 763-768

93. Taner M. T., Koehler F., Alhilali K. A. Estimation and correction of near-surface time anomalies // Geophysics. 1974. V. 39, N 4. P. 441-463

94. Xinxiang Li Residual statics analysis using prestack equivalent offset migration, Calgary, Alberta, 1999

95. Yilmaz O. Seismic Data Analysis. — Society of Exploration Geophysicists, 2001. — 2065 P.