К оглавлению журнала

 

УДК 550.834

c Р.К. Гумаров, 1995

ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ИНФОРМАТИВНОСТИ СЕЙСМИЧЕСКИХ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПОСОБА ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ

Р.К. Гумаров (ВНИГНИ)

Эффективность использования сейсмических данных в значительной степени зависит от способа изображения как самой сейсмической записи, так и ее количественных характеристик. Чем глубже проводится интерпретация, чем более детально дается прогноз геологического строения объекта исследований, тем больше различных характеристик и трансформаций волнового поля (временных, амплитудных, скоростных, частотных) при этом используется.

Одним из приемов изучения дополнительной информации об особенностях волнового поля является получение временных разрезов при различных полосовых фильтрациях. Наиболее широко используется этот прием в виде методики спектрально-временного анализа (СВАН) (Мушин И.А.. 1985). В основу этой методики были положены, с одной стороны, определенная направленность спектральных и временных характеристик сейсмической записи при ее фильтрации в различных частотных диапазонах [4], с другой - геологические принципы теории седиментационной цикличности определяющие непрерывное и направленное изменение структурно-вещественных свойств отложений в пределах единого формационного объекта (циклита) [I].

В результате исследований по моделированию особенностей волновых полей циклитов показано, что при последовательном линейном изменении временной мощности пластов, слагающих циклит формируется волновое поле, обладающее определенными закономерностями: разрастание амплитуд (волновые пакеты} приурочено к интервалам, в которых мощность пластов находится в определенном соотношении с длиной волны падающего импульса [3]. В частности, происходит смещение энергетически выраженных низкочастотных колебаний в часть модели, где мощность пластов задавалась йппьшей, а высокочастотных - в часть модели с меньшей мощностью пластов.

Главный элемент СВАН - разночастотное профилирование участка временного разреза набором фильтров, резонансные частоты которых изменяются по определенному закону. По совокупности фрагментов временного разреза, полученных при различных фильтрациях, строят СВАН-диаграмму и колонку сейсмоциклитов (СМЦ). Выполняя СВАН на заранее выбранных участках профиля, получают развернутые графики СМЦ, на основании которых с привлечением временного разреза и геолого-геофизических данных строят структурно-формационные разрезы. Эти разрезы в дальнейшем используются для решения широкого круга геологических задач, включая определение циклов седиментации и перерывов в осадконакоплении прогнозирование распределения в разрезе коллекторов, покрышек и т.д. Методика СВАН стала базовой для способов (АНВЕРС, СВАН-Г, ПЕРЕРЫВ и др.), направленных на выделение и трассирование циклитов разных масштаба и ранга по данным сейсморазведки.

Использование резонансных фильтраций также составляет основу способа частотно-временных преобразований, разработанного для локализации в акустических разрезах эффективных отражающих тонкослоистых пачек и оценки их отражающих свойств на различных частотах (Клушин С.В., 1987). В последующем этот способ был обобщен для любой параметрической кривой, характеризующей вертикальную дифференциацию разреза [2]. Результаты расчетов как по кривым ГИС, так и по сейсмической трассе представляют в виде частотно-временной развертки. По характеру расположения в плоскости частота - время (глубина) резонансных аномалий, соответствующих прослоям разной мощности, оценивают закономерности изменения этих мощностей в разрезе и выявляют иерархические связи между элементами разреза.

Наряду с методикой СВАН и другими способами отображения частотно-зависимых эффектов по-прежнему широко используется получение вариантов временных разрезов при различных фильтрациях. Анализ особенностей не трассы или участка, а целого профиля дает преимущество непрерывности прослеживания сейсмических горизонтов, целостности восприятия волновой картины без значительного изменения формы отраженного сигнала. Путем изменения частотного диапазона фильтрации можно регулировать разрешающую способность и,следовательно, отображать на временных разрезах циклиты различных порядков, а также выявлять частотные аномалии, связанные непосредственно со скоплениями углеводородов (например, низкочастотные аномалии под нефтяной залежью). Однако этот прием имеет свой существенный недостаток: обилие графического материала (3-10 вариантов) создает определенные неудобства для интерпретатора, особенно при трехмерных сейсмостратиграфических построениях.

Для представления частотно-зависимых эффектов отраженных волн без изменения кинематических особенностей волнового поля во ВНИГНИ разработан и апробирован способ визуализации сейсмических данных в виде разрезов частотно-временных зависимостей (ЧВЗ). Кодирование цветом положения энергетического максимума гармоник различной частоты позволило отобразить на плоскости профиля не только положение отражающих границ, но и фазовые характеристики отражений. Сейсмическая фаза на разрезе ЧВЗ отображается в виде цветового ритма, который можно охарактеризовать величиной и направлением. Величина ритма определяется относительным смещением во времени гармоник наибольшей и наименьшей для данного ритма частоты. Направление изменения цвета ритма указывает на их взаимное положение: положительным принято направление, при котором запаздывают более низкочастотные гармоники, отрицательным - более высокочастотные. В частности, при получении разреза ЧВЗ частотное кодирование проведена так, что положительному направлению соответствует следующая смена цветов (вверх по разрезу): черный, синий, красный, желтый, зеленый, отрицательному - обратный цветовой ряд (рисунок, а, см. также рекламу на 3-й странице обложки). Алгоритм преобразования предусматривает получение разрезов ЧВЗ как по прямой или обратной, так и по обеим полярностям.

Подобное отображение множественной информации сохраняет динамические особенности волнового паля и при этом сейсмические фазы приобретают некоторую цветовую индивидуальность. Это открывает дополнительные возможности при сейсмостратиграфической интерпретации, основанной на анализе рисунка волнового поля. Поскольку в основе реализации способа лежит эффект смещения по времени максимума энергии сейсмического сигнала в зависимости от полосы его фильтрации, анализ отражений на разрезах ЧВЗ может проводиться по канонам структурно-формационной интерпретации (СФИ) [4].

На фрагменте профиля МОГТ (см. рисунок), полученного ДАООТ "Тюменнефтегеофизика" в Среднем Приобье Западной Сибири, иллюстрируется информационная эффективность применения нового способа визуализации при решении ряда геологических задач.

Выделение тектонических нарушений. При обычном способе визуализации (см. рисунок, б) выделение на пикете 8800 высокоамплитудного тектонического нарушения практически исключено, поскольку временная амплитуда смещения блоков, равная 45 мс, близка видимому периоду одинаковых по интенсивности отражений, регистрируемых в области нарушения на временах 2.6-2,7 с. Сопоставление же цветового отображения групп осей синфазности С - С, D - D на разрезе ЧВЗ, их корреляция в широком временном интервале (2,56-2,78 с) дают достаточно оснований для выделения данного разлома,

Определение циклов седиментации. Сравнивая горизонты Б1 - БЗ, можно сказать, что на разрезе ЧВЗ они имеют более существенные различия. Отражения, составляющие фазу БЗ, имеют частотно-временное отображение, соответствующее проциклиту (низкочастотные гармоники запаздывают относительно высокочастотных), фазу Б1, наоборот - рециклиту. Ритм Б2 не имеет столь явно выраженных частотно-зависимых смещений и может интерпретироваться как граница смены направления цикла. Подобное отображение цикличности соответствует трансгрессивной (БЗ), стабильной (Б2) и регрессивной (Б1) фазам цикла седиментации верхней части васюганской свиты, георгиевской, баженовской свит и ачимовской толщи мегионской свиты.

Стратиграфическая привязка отражающих горизонтов. Исходя из представлений о седиментации, мощности стратифицируемых отложений в пределах района исследований и их отображения на разрезе ЧВЗ, можно предположить следующее. Смене цветов ритма Б3 от черного к зеленому соответствует смена песчаных отложений пласта Ю1 преимущественно глинистыми отложениями георгиевской свиты. Горизонт Б2 отождествляется со средней частью отложений баженовской свиты. Смене цветов ритма Б1 от зеленого к черному соответствует смена аргиллитов баженовской свиты песчано-глинистыми образованиями ачимовской толщи.

Выделение латеральных неоднородностей. При рассмотрении характера изменения ритма Б1 можно отметить увеличение его значения от 12 мс на пикете 14000 до 20 мс на пикетах 6000-8500. Опыт интерпретации разрезов ЧВЗ, основанный на сопоставлении изменений в цветовом отображении сейсмических фаз с геологическими данными о строении и литологическом составе отражающих пачек, показывает, что подобное увеличение значения ритма может соответствовать усилению различий в размерности вещественного состава, слагающих отражающую пачку слоев. Учитывая стратиграфическую приуроченность горизонта БЗ, можно предположить увеличение мощности песчаных образований ачимовской толщи на пикетах 6000-8500.

Из приведенных примеров видно, что разрезы ЧВЗ как один из видов трансформации волновых полей при сохранении структуры волнового сейсмического поля наглядно отображают корреляционные связи между особенностями геологического строения объектов исследования и связанными с ними сейсмическими частотно-зависимыми эффектами. Это значительно упрощает комплексирование чисто геологических методов и сейсмической разведки, их совместную интерпретацию, что способствует повышению эффективности поисково-разведочных работ на нефть и газ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Карагодин Ю.Н. Седиментационная цикличность. - М.: Недра, 1980.

2. Клушин С.В. Возможности изучения цикличности геологических разрезов на основе использования элементов спектрального анализа// Прикладные вопросы сейсмолитмологии. - Новосибирск. 1987.

3. Погожее В.М. Модельные исследования сейсмоциклитов // Прикладные вопросы сейсмолитмологии. - Новосибирск, 1987.

4. Структурно-формационная интерпретация сейсмических данных / И.А. Мушин, П.Ю. Бродов, Е.А. Козлов, Ф.И. Хатьянов. -М.: Недра, 1990.

СОПОСТАВЛЕНИЕ СПОСОБОВ ОТОБРАЖЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ФРАГМЕНТЕ ПРОФИЛЯ МОГТ

а - разрез ЧВЗ, биполярный вариант с выделением отрицательных фаз черным цветом; б - метод отклонений (см. также рекламу на 3-й странице обложки)

Сайт создан в системе uCoz