Математическое моделирование в сейсморазведке

Затем от волновых сопротивлений с использованием формулы =аVb, где плотность, V скорость, переходят к оценкам скорости и плотности. Полученные таким способом одномерные модели скорости целесообразно проверять на соответствие со значениями пластовых скоростей, взятыми из интерполированных или экстраполированных сейсмокаротажных данных. 4. Одномерные тонкослоистые модели наносятся на базисную толсто-слоистую модель, после чего, так же как и в предыдущем параграфе, строится комбинированная двумерная модель. Необходимо отметить, что из-за использования только сейсмических данных, имеющих ограниченный частотный диапазон, тонкослоистую часть комбинированной модели следует рассматривать как эффективную сейсмическую модель. Если полученные по описанным выше методикам двумерные модели предполагается использовать для интерпретации в итеративном режиме, то их целесообразно называть моделями нулевого приближения (моделями 0-приближения). § 2.2.4. Влияние нефтегазонасыщенности на упругие свойства пород Сведения об изменении упругих свойств (скорости и плотности) пород-коллекторов в зависимости от типа насыщающего флюида можно получить прямым измерением в скважинах, расположенных в контуре залежи и за контуром, изучением керна при различном его насыщении, путем теоретических расчетов. Прямые измерения в скважинах с помощью сейсмического просвечивания и СК выполнены в ограниченном объеме и полученные результаты не всегда достаточно точны. Обобщение данных показывает, что в нефтенасыщенных песчаных коллекторах при глубинах 15003000 м и средней пористости 20% скорость продольных волн уменьшается на 612%, в газонасыщенных коллекторах на 1530% по сравнению с водонасыщенным коллектором. При измерениях на ультразвуковых частотах (АК) величина различия скоростей, обусловленная водо- и нефтегазонасыщенностью пород, меньше, чем на сейсмических частотах. Поэтому использование данных об уменьшении скоростей при нефтегазонасыщении, полученных на ультразвуковых частотах (в скважинах или на образцах керна), для модельных расчетов в сейсмическом диапазоне частот возможно лишь после их коррекции. Удвоение величин понижения скорости будет, по-видимому, вполне допустимым. Данных об изменении плотности при различном насыщении коллектора, которые были бы получены путем прямых измерений в скважинах, пока не имеется. При отсутствии данных прямых измерений на керне или в скважине (или если эти данные недостаточно надежны) влияние нефтегазонасыщения на скорость и плотность может быть оценено теоретически, с помощью формул из теории распространения упругих волн в пористых средах. Для определения скорости продольных волн в сейсмическом диапазоне частот используется уравнение , (2.1) где Uп и п параметры, зависящие соответственно от упругости и плотности флюида; Uск и ск параметры, характеризующие упругость и плотность скелета (остова) породы. Значения U и следующим образом выражаются через свойства твердого материала породы и насыщающего ее флюида: 1) ск = тв (1 Kп), где тв плотность материала, слагающего твердую фазу породы, Kп пористость; 2) п = ф Kп, где ф плотность флюида, т. е. плотность воды, нефти, газа или их смеси; 3) , где ск сжимаемость скелета (относительное изменение объема скелета при всестороннем упругом сжатии породы), Gск модуль сдвига скелета; 4) где тв сжимаемость материала, слагающего скелет породы, ф сжимаемость флюида, величины тв и ск связаны соотношением ск = тв + Kпп (п сжимаемость порового пространства). При использовании формулы (2.1) основная трудность заключается в выборе величин ск и Gск. Для приближенных расчетов можно использовать уравнение среднего времени (уравнение Уилли) , (2.2) где Vп скорость в коллекторе, заполненном флюидом; Vск скорость в скелете; Vф скорость во флюиде, Kп коэффициент пористости. Формула (2.2) справедлива для хорошо сцементированных пород. Величину плотности можно оценить по уравнению п = ск (1 Kп) + фKп, (2.3) где п плотность коллектора, заполненного флюидом, ск плотность скелета, ф плотность флюида. Если поры заполнены несколькими компонентами, например газвода, нефтьвода и т. д., то имеет место уравнение п = ск (1 Kп) + фKп + (в ф)SвKп, где в плотность воды, Sв коэффициент водонасыщенности. Глава 3. Методика интерпретации на основе итеративного моделирования Раздел 3.1. Особенности получения и обработки сейсмических данных, интерпретируемых на основе моделирования Главное требование, предъявляемое к данным сейсмических наблюдений, которые интерпретируются с помощью итеративного моделирования, состоит в повышенном отношении сигнал/помеха. Опыт сейсмомоделирования показывает, что нижний предел отношения энергии сигнала к энергии помехи, равный 10 15, является достаточным для того, чтобы в процессе итеративного подбора параметров модели достичь достаточно высокую степень сходства СВР и реального временного разреза (РВР). Это предельное значение установлено на основе тестового моделирования и сопоставления СВР и РВР по нормированной функции взаимной корреляции (НФВК) и значений отношения сигнал/помеха на РВР по одинаковым фрагментам временных разрезов. На рис. 4 показан пример такого сопоставления по профилю 39 Северо-Маркинской площади, из которого видно, что сходство СВР и РВР до 0,8 и выше удавалось получить только на участках, где отношение сигнал/помеха на РВР достигало 10 15 и выше. Важным является также требование иметь на реальных временных разрезах достаточно высокую временную разрешенность отражений. При повышении разрешенности появляется возможность не только более детально, т.е. в более узких временных окнах, производить сравнение СВР и РВР и последующую коррекцию модели, но и получать более детальные псевдоакустические разрезы, необходимые для построения модели 0-приближения. Лекция 4 Достижение подобного качества РВР естественно накладывает более жесткие требования на методику полевых наблюдений и последующую обработку сейсмических данных. § 3.1.1. Методика полевых наблюдений Как известно, требования повышения отношения сигнал/помеха и увеличения разрешенности записи в какой-то мере противоречивы. Поэтому на практике важно определить, какое из этих требований является доминирующим при изучении того или иного геологического объекта. Например, при изучении рифогенных построек, грабенообразных прогибов и др. прежде всего нужно обеспечить высокое отношение сигнал/помеха, а при выявлении зон выклинивания и стратиграфического несогласия, первостепенным становится требование высокой разрешенности сейсмической записи. На поисковом этапе исследований, в целях выявления рифогенных образований, грабенообразных прогибов, выступов кристаллического фундамента методика полевых работ может быть близка к производственной или отличаться от нее некоторым увеличением мощности интерференционных систем при возбуждении и приеме. Основные элементы такой методики следующие: 1) плотность сети профилей 1,52,0 пог. км на 1 км2; 2) схема наблюдения в основном центральная; 3) кратность перекрытия 12 или 24; 4) максимальное расстояние взрыв