Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию - Пузырев Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Кроме сейсмограмм от источника, расположенного вблизи устья скважины, получают записи от удаленных ПВ на расстоянии х0 от него. С позиций сейсмокаротажа они необходимы для получения сведений б лучевых скоростях (і>луч = + z20 It). Различие между v и vm дает возможность судить в рамках изотропной среды об искривлении лучей и временных эффектах преломления. Если х0 не стишком велико, то непродольные годографы t(z, xQ) также могут быть использованы для вычисления пластовых скоростей. Обычный прием состоит в том, что непродольный годограф приводится к
продольному умножением времен на величину cos а, где a = arctg —. При необходимости во втором
приближении вводятся поправки за криволинейность лучей [Пузырев, 1959].
Приведенные материалы сейсмокаротажа относились к вертикальным скважинам. При поисках рудных месторождений, а также при эксплуатации месторождений нефти и газа ствол скважины имеет значительный наклон к вертикали, достигающий 45° и более. Чаще всего ствол скважины искривлен в направлении восстания пластов, причем, как правило, наклон ствола к вертикали увеличивается с глубиной. Вместо вертикального годографа для наклонных скважин строится зависимость времени распространения волны от расстояния s между источником и приемником. По кривой t(s) определяется средняя скорость в некоторой области. Что касается пластовых либо интервальных скоростей, то при использовании одного источника они могут быть определены только приближенно. Если вдоль линии проекции ствола скважины на поверхности земли расположить источники, то по серии наблюдений в наклонной скважине можно получить сведения об изменении скорости в вертикальном и горизонтальном направлениях в заданном интервале азимутов.
Если на заданной площади измерения проведены в достаточно большом количестве скважин, то результаты представляются в виде карт средних скоростей для срезов z =¦ const, а также tB = const либо до поверхности той или иной границы. Кроме того, по возможности строятся карты пластовых скоростей.
Данные сейсмокаротажа используются для вычисления коэффициентов поглощения. Главное внимание в этом случае уделяется возможно более точному измерению амплитуд импульсов. Стабильность источника контролируется специальными приборами. Наиболее надежное определение амплитуд может быть реализовано путем применения зондов с несколькими сейсмографами, жестко скрепленными со стенками скважины. Результат обработки представляется в виде амплитудных кривых a(z) соответственно для P- и 5-волн. Убывание амплитуд с глубиной на некотором интервале Az обязано действию двух факторов: поглощения и расхождения фронта волны. Поскольку упругие параметры среды известны, то расхождение можно заранее вычислить. Так, например, если луч можно считать вертикальным, а сейсмографы располагаются внутри однородного стоя со скоростью Vn на расстояниях Az1 и Az2 от его кровли, то (согласно В. В. Жадину [I960]) величина расхождения j может быть определена по формуле
Zv + Az. V
J= т А 1 пл, (10.3)
zvm +Az2Vj
где z — глубина залегания кровли стоя; vm — средняя скорость до этого же уровня.
После введения поправки за расхождение значение коэффициента поглощения апл на интервале (Az2 - Az1) рассчитывается, исходя из экспоненциальной зависимости, указанной в гл. 2.
Эффективность сейсмокаротажа существенно повышается, если в скважине размещаются как приемники, так и источники. В этом случае эксперимент проводится на более высоких частотах, что позволяет существенно повысить точность измерения пластовых скоростей и других физических параметров. К сожалению, к настоящему времени не созданы надежно действующие и контролируемые скважинные источники достаточно большой мощности.
Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) [Гальперин, 1982; Balch, Lee, 1984]. Методика ВСП предусматривает регистрацию колебаний как в первых, так и в последующих вступлениях. Она возникла прежде всего в связи с изучением процесса образования и последующего распространения отраженных волн во внутренних точках среды, о чем было сказано в предыдущей
173
Часть III. Методы структурной сейсмологии
174
главе (параграф 9.5). Одновременно вертикальное сейсмическое профилирование позволяет уточнить положение границ раздела, а также величины скоростей и других физических параметров. С этих позиций здесь отчетливо просматриваются элементы сейсмического просвечивания.
На сводной сейсмограмме ВСП (рис. 10.3, а) в последующей части записи фиксируются два вида направлений регулярных осей синфазности продольных волн: восходящие и нисходящие. Если регистрация проводится вертикальными сейсмоприемниками, а источник типа взрыва находится под поверхностью земли в непосредственной близости от устья глубокой скважины, то в последующих вступлениях, как правило, будут отмечаться только продольные волны. Нисходящие оси синфазности в этом случае параллельны первым вступлениям. По своей природе они относятся к кратным отраженным волнам, причем промежуточная граница часто располагается в непосредственной близости от дневной поверхности. Восходящие оси синфазности, примыкающие нижним концом к первым вступлениям, относятся к однократным отраженным Р-волнам (см. рис. 10.3, а). При - 0 и пологом залегании границ раздела кажущиеся скорости восходящих продольных волн по абсолютной величине тождественно равны скоростям, отмечаемым по первой волне, на любом интервале глубин. Таким образом, в последующих вступлениях может фиксироваться значительное количество волн, по годографам которых, как и по первым вступлениям, можно находить распределение скоростей по глубине, а также параметры поглощения в отдельных слоях. Тем самым повышаются надежность и точность расчета сейсмических параметров по сравнению с данными сейсмокаротажа, основанного на первых волнах.
