Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Расстояние Az между соседними точками регистрации зависит от величины измеряемых скоростей, частот регистрируемых импульсов, а также от требований к детальности исследований. В глубоких скважинах чаще всего используют интервал 20—30 м, а при изучении верхней части разреза (микросейсмокаротаж) — 2—5 м.
В качестве источников продольных волн предпочитают использовать взрывы в скважинах, обеспечивающие хорошую повторяемость воздействий. Источники для возбуждения поперечных волн в принципе не отличаются от рассмотренных в гл. 4, но нередко поперечные волны регистрируются при взрывных источниках. Стабильность источника контролируется специальными приборами, устанавливаемыми в неглубокие скважины на небольших расстояниях от точки возбуждения. Разброс времен на контрольных приборах используется при обработке для введения статических поправок.
Заметим, что при расположении источника на близком расстоянии от устья могут возникнуть помехи в виде кабельных и трубных волн, которые иногда затрудняют выделение первых вступлений. Мешающее действие колебаний кабеля удается уменьшить путем ослабления его перед регистрацией. Трубные волны обычно наблюдаются только при неполной цементации колонны. По мере удаления пункта возбуждения от устья скважины амплитуда их уменьшается.
Отметим еще, что при изучении верхней части разреза нередко применяют методику передвижных взрывов в скважине при расположении 2—3-ком-понентной сейсмографной косы по радиусу от ее устья (микросейсмокаротаж — MCK). При взрывах относительно небольших зарядов на вертикальной компоненте фиксируются Р-волны, а на х-составляющей — S(SV).
Предположим, что наблюдения ведутся вдоль ствола вертикальной скважины, а источник колебаний располагается на небольшом расстоянии от устья. Пример сводной сейсмограммы, полученной при такой методике с записью проходящих P- и 5-волн, приведен на рис. 10.1. Если среду можно считать
Часть III. Методы структурной сейсмологии
горизонтально-слоистой, то зависимость времени от глубины (вертикальный годограф) для проходящей волны будет представлять кусочно-гладкую кривую, наклон которой в данной точке At/Az равен обратной величине истинной скорости. В соответствии с этим для модели с однородными слоями вертикальный годограф представляет собой ломаную линию с прямолинейными отрезками, точки излома которой соответствуют границам раздела. Средняя скорость для заданной глубины вычисляется по простой формуле: vm(z) = z/t(z).
Пластовые скорости и положение границ раздела целесообразно определять по редуцированному годографу, способ построения которого аналогичен указанному в гл. 8. Значение и, обычно выбирается близким к vm. На рис. 10.2 приведены редуцированные годографы P- и 5-волн для той же скважины, что и на рис. 10.1. На редуцированных годографах точки излома проявляются достаточно отчетливо, причем на исходных сейсмограммах эти изломы визуально трудно заметить. Пластовая скорость U11n по редуцированному годографу вычисляется исходя из (8.10), т. е.
-L = ^ + -L. (10.1)
»пл dz vr
Эта же формула служит для вычисления средней скорости, если первый член справа заменить на tjz. Распределение скоростей и величины у = vs/vp по глубине изображено на том же рис. 10.2.
Минимальная мощность пласта А, которая может быть надежно определена по вертикальному годографу, зависит от ошибки измерения времен вступлений (dt), заданной относительной ошибки
OV
определения пластовой скорости со = —— и плотности наблюдений вдоль ствола скважины (р.), т. е.
количества измерении на единицу длины. [Пузырев, 1957]:
Указанные параметры связаны следующей зависимостью
(10.2)
ft tu'
Расчеты для реальных условий глубоких скважин показывают, что без учета априорной информации о слоистости разреза редко удается выделить пласты мощностью менее 100 м. Вместе с тем, при усовершенствовании методики наблюдений, способов обработки данных можно выделять пласты меньшей мощности. В частности, это удается реализовать при увеличении детальности
наблюдений приблизительно на поря-
1,00 1,50 2,00 і»,,, км/с y=i>j/u, 0.50 0,75 1,00 к,, км/с 0,25 0,50
0,58
0,80
0.52
0,290
1,99
0,400
0,77
0,312
2,25 0,342
1.00 2,44 0.445
Y
док, тщательном учете нестабильности возбуждения, прослеживании первых экстремумов на сводной сейсмограмме при ВСП, использовании цифровой параболической интерполяции. При этом удается по P- и 5-вол-нам выделять пласты мощностью порядка 10—20 м, а иногда и менее (устное сообщение Л. Ю. Бродова).
Условия пологого залегания слоев типичны для большинства нефтегазоносных районов, где сосредоточен основной объем бурения скважин. Однако нередко имеет место более сложное строение, в том числе большие накло-
Рис. 10.2. Редуцированные годографы, графики пластовых скоростей и величин vs/vp для скважины, сводная сейсмограмма по которой приведена на рис. 10.1. vpr = 2,0 км/с; vSr -
= 1,0 км/с (по В. В. Локцику).
I "п
Глава 10. Сейсмическое просвечивание
ны границ разделов (например, склоны соляных куполов, отдельные блоки кристаллического фундамента). В этом случае, даже если х0 близко к нулю (ПВ вблизи устья скважины), могут наблюдаться значительные отклонения лучей от оси скважины, вследствие чего условие V^1 = dzIdt не будет строго соблюдаться. Степень искажений, в том числе в положении границ раздела, может быть определена в каждом конкретном случае путем решения прямой задачи.
