В.С. Славкин, Е.А. Копилевич, Н.И. Зубов (ВНИГНИ)

В 1991-1993 гг. коллектив исследователей ВНИГНИ в процессе выполнения контрактных работ с фирмами Германии (Геофизический комбинат, г. Лейпциг, Нефть-Газ Технология ГмбХ, г. Гоммерн, PRACLA и ВЕВ, г. Ганновер) по специальной, разработанной во ВНИГНИ технологии, в результате переобработки 300 км сейсмических материалов получил временные разрезы ОГТ и их трансформации высокого качества, которые удовлетворяют требованиям методики прогнозирования геологического разреза (ПГР) [2] и подлежат последующей геологической интерпретации.

Обработка сейсморазведочных данных МОГТ проводилась на ЭВМ серий ЕС и ПС, на ПЭВМ IBM PC/AT-386 с помощью сейсмических обрабатывающих комплексов СЦС-3-ПГР (ЦГЭ МНП), ПАРМ и СФА (ВНИИгеофизика), ИНТЕГРАН (ВНИИгеосистем), РЕАПАК (СНИИГГиМС), ДСМ (Саратовгеофизика). Учитывая сложность поставленной задачи, технология обработки, блок-схема которой приведена на рис.1, основывается на теоретических разработках и экспериментальных работах, проведенных в различных сейсмогеологических условиях, как в России, так и других странах [1,2,5].

определение скоростной характеристики среды и глубин залегания отражающих горизонтов (используя также и моделирование конкретных сейсмогеологических условий) - динамических глубинных разрезов.

Отличительная особенность технологии обработки сейсморазведочных данных МОГТ (см. рис.1) - выбор обрабатывающих процедур и их параметров, которые обеспечивают последовательное выделение и подчеркивание характеристик волнового поля, удовлетворяющих свойствам и типам совершенствующейся в процессе обработки конкретной геологической модели. Она заключается в следующем.

DMO-преобразование (DEEP MOVE OUT CORRECTION) сейсмограмм ОГТ, служащее для устранения влияния наклонов и кривизны отражающих границ на скорость суммирования отраженных и рассеянных волн по сейсмограммам ОГТ ;

Следует особо отметить график V_огт для подсолевых отражений: под соляными куполами он приобретает форму "сомбреро", в местах резкого изменения абсолютной величины и знака кривизны вышележащей границы, приуроченной к кровле соли, наблюдается увеличение V_огт от 3,4-3,8 до 5-8 км/с, затем уменьшение в подсводовой части до 2-2,5 км/с и снова увеличение (на конце склона) до 5-8 км/с.

Этот эффект широко известен [3,4,5]. Авторы данной статьи провели моделирование для сейсмогеологических условий района Бодентайх по. двум алгоритмам с получением расчетных и сглаженных значений t₀ и V_огт для подсолевой границы BasZech. Первый алгоритм реализует решение прямой кинематической задачи сейсморазведки по отраженным волнам по заданной модели, т.е. рассчитываются годографы отраженных волн общей глубинной точки с последующим определением их параметров без регуляризации и стабилизации модельных решений (СЛОГ). Второй алгоритм обеспечивает решение прямой динамической и кинематической задачи сейсморазведки отраженными волнами в рамках двухмерных слоисто-блоковых линейно-неупругих моделей среды (ДСМ), т.е. определяются времена прихода и амплитуды отраженных волн в нулевом приближении неупругой среды и криволинейности отражающих и преломляющих границ. Это моделирование позволило получить следующие результаты.

1. Значения t₀ образуют под соляным штоком аномалию амплитудой более 200 мс, которая обусловлена увеличением скоростей за счет разрастания высокоскоростной толщи соляного штока.

2. Характер изменения V_огт контролируется главным образом рельефом промежуточной границы 1. Отмечаются очень большие значения этого параметра (6100-6750 м/с) на склонах и их резкое снижение (до 2750 м/с) под сводами штока. Большой скачок расчетных скоростей на ПК 145-00, 180-00 (рис.2) практически адекватен разрыву второго рода и приурочен, как и следовало ожидать, к точкам изменения кривизны промежуточной границы 1.

Кривые V_ОГТ и t₀ (ДСМ) вдоль модельного профиля подчиняются тем же закономерностям. Неучет этой особенности изменения скоростей суммирования (V_ОГТ) в районе соляных штоков приводит к резкому ухудшению качества подсолевых границ при стандартной обработке (рис 3)

Необходимо подчеркнуть, что экспериментальная кривая V_ОГТ профиля 8503, использованная при суммировании, подчиняется тем же закономерностям, которые определены с помощью математического моделирования в сейсмогеологических условиях площади Бодентайх. Это обстоятельство является одной из причин резкого повышения качества временных разрезов ОГТ, полученных во ВНИГНИ.

Результаты тестирования параметров и процедур обработки, промежуточные и окончательные материалы оценивались как визуально (с точки зрения их прямого использования в последующей геологической интерпретации), так и формализовано. В качестве основных параметров, по которым производилась оценка эффективности, использовались:

• разрешающая способность сигнала (RP), характеризующая степень подобия сигнала единичному импульсу,
• энергетическое соотношение сигнал/помеха (р),
• разрешающая способность записи (RPN), являющаяся обобщенной характеристикой качества сейсмической записи, учитывающей как разрешенность сигнала, так и соотношение сигнал/помеха (комплекс СЦС-3-ПГР)

Помимо основных параметров оценки (см таблицу) использовались и другие частота максимума спектра сигнала, средневзвешенная частота сигнала, разрешенность по сумме ФАК и ФВК, ширина спектра сигнала, а также весьма наглядный способ спектрально-временного анализа (СВАН) сейсмограмм и суммарных трасс временного разреза, представляющих собой совокупность результатов фильтрации трасс узким фильтром (СВАН-колонка) в широкой полосе частот.

В целом, реализация данной технологии обработки сейсморазведочных данных МОГТ до стадии временного разреза позволила получить выигрыш по сравнению с ранее получаемыми результатами обработки МОГТ (PRACLA, Лейпциг) по параметру сигнал/помеха (р) для отражений ротлигендес по относительно низкочастотной фильтрации в 3,1-6,75 раз (в среднем в 4 раза), а по высокочастотной фильтрации в 2,17-5,5 раза (в среднем в 3 раза), достигая значений в 7,6-9,6 раз, в том числе в районах соляных куполов в 2,17-3,6 раза (см таблицу). При малых коэффициентах отражения границ раздела в отложениях ротлигендес, такой эффект имеет решающее значение, поскольку временные разрезы доступны для последующей геологической интерпретации также и в районах соляных штоков

Формализованная оценка полученных полностью соответствует визуальной, что хорошо видно при рассмотрении временных разрезов ОГТ, полученных ВНИГНИ, особенно при сопоставлении с разрезами, полученными ранее немецкими специалистами (см. рис.3). Повышение качества временных разрезов позволило провести интерпретационную обработку, которая заключалась в следующем:

получение разрезов ЭКО (РЕАПАК) для выделения и прослеживания отдельных сейсмических пластов, соответствующих на Бодентайхе сейсмическому отображению толщи Ганновер Тор.S1 -Bas Zech , а в районе Шверин толщи Пархим Bas Parhim-Bas.Zech. (рис.4);

Параметры ЭКО- и ПАЖ-преобразований подбирались таким образом, чтобы распределение акустической погрешности разрезов эффективных коэффициентов отражения и псевдоакустических жесткостей наилучшим образом совпадали с данными АК и жесткостями по данным ГИС, при этом КВК синтетических и экспериментальных трасс превысил 0,85;

получение двухмерных скоростных моделей РЕАМ (ИНТЕГРАН) с предварительным изготовлением разрезов стратиграфической (импульсной) деконволюции (аналог ЭКО-разреза), КВК увязки с данными АК превысил в этом случае 90 %, что позволило определить среднеинтервальное значение псевдоакустической скорости в исследуемых временных интервалах;

построение глубинных сейсмических разрезов с учетом сейсмического сноса (миграции) по технологии КАИ - комплексной кинематической автоматизированной интерпретации данных сейсморазведки МОГТ и бурения для определения V_пл и Н как в простых, так и в сложных условиях крутонаклонных (до 45°), криволинейных (0,81-1,0 м/км) границ раздела при существенно латеральной изменчивости скоростной характеристики среды [2];

получение динамических глубинных разрезов с использованием комплекса программ двухмерной пластовой миграции в глубинной области методом дифракционного преобразования с учетом глубинно-скоростной модели среды (ЦГЭ, IBM PC/AT 386). В отличие от традиционного Д-преобразования для модели средних скоростей здесь реализован более современный способ учета конкретных апертур миграции, включая асимметричные апертуры, уменьшающиеся с увеличением времени.

на временных разрезах ОГТ, разрезах мгновенных фаз и ЭКО-разрезах выделены и практически повсеместно прослежены опорные отражающие горизонты в отложениях ротлигендес -Top.SI., Top.Shn., Bas.Shn., тяготеющие к кровле свит Sloxteren, Shniferdinger, подошве Shniferdinger (район Бодентайх) и их аналоги - Top.Peckensen, Top.Eldena, Top.Rambow, Top.Mirow., Top.Parchim, Bas.Parchim, приуроченные к кровле и подошве указанных свит (район Шверин); кроме того, смена фациального состава отложений ротлигендес нашла отражение в различных сейсмофациях;

в районах соляных штоков непрерывно прослежен реперный отражающий горизонт Baz.Zech. (подошва отложений Zechstem);

Описанные методика и технология обработки данных МОГТ могут быть применены для получения уникальных данных по отложениям ротлигендес без проведения новых полевых сейсморазведочных работ посредством переобработки имеющихся сейсморазведочных данных 2D. Это позволит более рационально проводить дорогостоящие сейсморазведочные работы 3D и получать значительный геологический и экономический эффекты.

1. Цифровая обработка сейсмических данных / Е.А. Козлов, Г.Н. Гогоненков, Б.Л. Лернер и др. М.: Недра, 1973.
2. Шерифф Р., Гелдарт Л. Сейсморазведка. Т.2. -М.: Мир, 1987.
3. Lievin E.K. Аррае velocity from dipping interface reflections // Geophysics, 1971, v. 36, № 3, p.510-516.
4. Taner M.T., Coon E.E., Neidell N.S. Limitations of the reflection seismic method, lessons from computer simulations // Geophysics, 1970, v. 36, № 4, p.551-573.
5. Zinville A.F., Dablain M.A., A case study in seismic difraction near a Gult Coast salt dome // Geophysics, 1985 v.50, №7, p. 1077-1082.

In 1991-93 the All-Russia Research Geological Oil Institute (VNIGNI, Moscow) performed complex investigations of gas-bearing lower Permian deposits (Rotliegendes) in Shverin (eastern lands) and Bodenteich (western lands) areas, using 2-D seismic data.

The problem is that seismic prospecting didn't practically elucidated the intraformational structure of underzechstein deposits. The main difficulties were explained by general absence of contrast acoustic interfaces in Rotliegend deposits, overlied by thick layers with strong seismic reflectors, including curved ones.

The special feature of VNIGNI CDP data seismic processing technology (directed graph) is such selection of processing operations and their parameters, which provide for consecutive selection and emphasizing of wave field characteristics, satisfying the types and qualities of the concrete elaborate geological model that is improved in study process.

There are shown the significance of theoretically motivated differential velocity (Vcdp) for areas of subsalt reflections, which become "hat-shaped" under salt stocks.

Application of VNIGNI technology of producing many-sided time sections made it possible to gain by more than 4 times the signal/noise ratio in comparison with earlier processing results ("Prakla"), and by 2,17-3,6 times in salt stock areas.

VNIGNI interpretational processing contains the elaboration of time cross-sections of effective reflection coefficients (ERG), pseudoacoustic impedances (PAI), pseudoacoustic logging (PAL), stratigraphies! (impulse) deconvolution and real acoustic model (REAM).

As a result of this technology realization a unique data has been obtained:

desired marker reflection Rotliegend horizones, corresponding to lithostratigraphical boundaries - Top.SI (Slochteren top), Top.Shn. (Shneverdingen top), Bas.Shn (Shneverdingen bottom) (Bodenteich area), and their analogs -Top. Peckensen, Top.Eldena, Top.Rambow, Top.Mirow, Top.Parchim (Shverin area), - relating to tops and bottoms of corresponding Rotliegend formations were for the first time detected and traced almost everywwhere on time cross-sections, momentary phase and ERG ones; i.e. there have been produced a disjoined section; besides Rotliengend facial changes resulted into various seismic facies;

• individual seismic layers corresponding to analogous Rotliegend deposits (Hannover, Parchim-Rambow) were marked out and traced on ERC and PAI sections;

• detailed velocity characteristics of perspective Rotliegend deposits were obtained by "PAL" and "REAM" results.

Формализованная оценка результатов обработки по соотношению сигнал/помеха (r), разрешенности записи (RPN) и сигнала (RP)

Рис.2. Сопоставление реальных (а) и модельных (б) скоростей V_ОГТ по подсолевому отражающему горизонту Bas.Zech., площадь Бодентайх, профиль 8503:

1 - модельная V_ОГТ, 2, 3 - экспериментальные V_ОГТ (2 - полученные во ВНИГНИ, 3 - PRACLA)

а - обработка ВНИГНИ, б - обработка PRACLA