О точности структурных построений в малоглубинной сейсморазведке

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

О точности структурных построений в малоглубинной сейсморазведке

И.Ю. Герасимова

Определение пространственного положения опорных стратиграфических, литологических и тектонических границ, дающих в совокупности представление о геологическом строении исследуемого разреза, является традиционной задачей наземных сейсмических исследований. При изучении вопроса точности структурных построений необходимо рассматривать несколько аспектов.

Во-первых, границы, выделяемые по изменению волновых параметров, могут не совпадать с литологическими (например, связанные с изменением водонасыщенности пород и др.). Во-вторых, существуют объективные ограничения метода, связанные с его разрешающей способностью. И, наконец, точность корреляции отражающих горизонтов определяется формой регистрируемого сигнала, обусловленной многочисленными факторами (исходным импульсом, методикой полевых работ, суммированием явлений, возникающих на сильных и слабых границах). Все перечисленные факторы оказывают значительное влияние на пространственное положение получаемых в результате интерпретации границ раздела.

Рассмотрим влияние указанных факторов при использовании малоглубинной сейсморазведки на примере одного из участков Верхнекамского месторождения солей. Расчеты проводились для отражающих горизонтов, стратиграфически отнесенных к кровлям следующих лито-фациальных границ: соляно-мергельной толщи (СМТ), переходной пачки (ПП), покровной каменной соли (ПКС), карналлитового пласта Е (Е), сильвинитовой пачки (Сил) и маркирующей глины (МГ).

Формально возможности сейсморазведки по расчленению разреза на отдельные толщи, определяются ее разрешающей способностью 1, 2.

Анализ материалов показывает, что преобладающая частота сигнала при наземных сейсмических исследованиях составляет в большинстве случаев 60 - 70 Гц, достигая на отдельных участках 80 - 100 Гц.

В сейсморазведке МОВ вертикальную разрешающую способность сейсморазведки принято рассчитывать на основе условия Вайдса, как (1/4 - 1/8) длины волны, а горизонтальную разрешающую способность - с использованием формулы 2:

,

где R - латеральные размеры значимо выделяемого в сейсмических записях объекта, dф - диаметр зоны Френеля, - длина волны, H - глубина залегания отражающей границы, V - эффективная скорость от поверхности наблюдения до границы, f - преобладающая частота импульса.

В условиях рассматриваемого участка глубина залегания, например, кровли СМТ от уровня приведения (+100 м) изменяется в значительных пределах - от 60 до 192 м (по данным бурения скважин). Поэтому минимальные латеральные размеры неоднородностей, которые могут быть обнаружены по особенностям сейсмической записи при используемой на сегодняшний день технологической базе, составляют для частот 60 - 70 Гц от 15 до 35 м. Результаты подобных расчетов для других отражающих горизонтов представлены в табл. 1.

В пределах исследуемого участка величина вертикальной разрешающей способности (минимальная толщина пласта) составляет около 10 м, максимальная - порядка 15 м (табл. 1). Порог толщин, меньше которого отраженная волна не имеет кинематических признаков интерференции, в условиях Верхнекамского месторождения, для исследуемых частот составляет 5-7 м. С учетом этого максимально допустимая ошибка корреляции отражающих горизонтов c учетом разрешающей способности может составлять около 6 мс.

Таблица 1

Наиболее корректные оценки точности определения глубины залегания отражающих границ получают при сопоставлении результатов интерпретации сейсморазведки и уже имеющихся данных бурения. Этот вопрос можно решить с помощью широкого круга методик. Например, рассчитать прямые корреляционные зависимости между результатами, полученными для каждого из методов. Для данной цели формировалась выборка сейсмических точек наблюдения (633), расположенных в пределах расстояния в 50м от устья скважин. Полученные распределения аппроксимировались прямыми, рассчитанными методом наименьших квадратов и вычислялся коэффициент корреляции. При этом необходимо отметить, что при корреляции сейсмических горизонтов производилось согласование с данными бурения скважин, расположенных на линии профиля, т.е. коэффициент корреляции в данном случае должен равняться 100 %. Вычисленная величина коэффициента составляет 98-99 %, что указывает на наличие погрешности в определении глубины сейсмических горизонтов.

Данный факт находит отражение и в распределении коэффициентов корреляции, вычисленных по данным сейсморазведки и бурения с использованием промежуточного параметра - абсолютных отметок поверхности наблюдения. При изучении аналитических зависимостей для всего участка использовались данные по 78 скважинам и результаты сейсморазведки, полученные в процессе обработки и интерпретации для 24 профильных линий общей протяженностью 59664 м (около 15 тысяч точек наблюдения). В указанном случае корреляционные зависимости также могут быть аппроксимированы прямой линией, а коэффициент корреляции составляет 0,6, что может быть обусловлено неучтенными данными о строении геологического разреза.

Естественно, что наиболее достоверные реальные оценки точности определения глубин можно получить по результатам обобщения сходимости данных сейсморазведки с результатами последующего бурения. На данном участке после проведения сейсморазведочных изысканий пробурено 3 скважины. Величины расхождений между сейсмическими и скважинными данными находятся в пределах значений вертикальной разрешающей способности, и составляют достаточно небольшой процент от самой глубины залегания отражающей границы (табл. 2). Таким образом, несмотря на наличие погрешностей, результат решения обратной задачи определения пространственного положения опорных лито-стратиграфических границ методом отраженных волн при использовании малоглубинной высокочастотной сейсморазведки в точках скважин, является удовлетворительным.

Таблица 2

Что касается вопроса о прогнозной точности структурных построений, вычисляемых по данным сейсморазведки и бурения в точках, расположенных на значительном расстоянии от скважин, необходимо отметить, что погрешности зависят от ряда факторов и могут быть вычислены с использованием разных методик 1, 2. В частности, для определения прогнозной погрешности глубины отражающих горизонтов Z можно применить формулу 3:

Z = ,

где V и T - интервальная скорость и время пробега отраженной волны; T и V - средние квадратичные погрешности определения времени и скорости.

В результате расчетов получены величины, не превышающие значений вертикальной разрешающей способности. Например, для СМТ прогнозная погрешность сейсморазведки составляет 7,7 м, для ПП - 6,8 м, для ПКС - 7,6 м, для Е - 8,0 м, для Сил - 7,9 м, для МГ - 11,7 м. Таким образом, можно утверждать, для изучаемого участка все отражающие границы определены с точностью ± (6,8 - 11,7) м. Хочется отметить, что основное достоинство прогнозных оценок - относительная простота и быстрота получения оценок, а ограничения - весьма упрощенное представление об особенностях строения среды.

Таким образом, вычисляемые в результате обработки и интерпретации сейсмических данных глубины целевых горизонтов, определяются с прогнозной точностью до ±12 м. При этом последующие результаты бурения показывают, что величина погрешности определения глубины имеет такие же пределы (до ±12 м). Эти параметры даже несколько меньше пределов, допускаемых вертикальной разрешающей способностью метода, что является свидетельством удовлетворительной структурной интерпретации материалов малоглубинной сейсморазведки. Добавим, что расчеты ограничений метода сделаны без учета многих факторов и только для частот 60-70 Гц, тогда как в формировании волнового разреза принимают участие как более низко-, так и более высокочастотные гармоники. Эти факторы могут сказываться на качестве структурных построений.

Список литературы

сейсморазведка малоглубинный месторождение соль

Маловичко А.А. Кинематическая интерпретация данных цифровой сейсморазведки в условиях вертикально-неоднородных сред / А.А. Маловичко; УрО АН СССР; [отв. ред. А.К. Урупов]. - Свердловск, 1990. - 270 с.

Пузырев Н.Н. Временные поля отраженных волн и метод эффективных параметров / Н.Н. Пузырев. - Новосибирск: Наука, 1979. - 262 с.

Спасский Б.А. Сейсмостратиграфия: учеб.-метод. пособие / Б.А. Спасский, И.Ю. Герасимова. - Пермь: Изд-во ПГУ, 2007. - 245 с.: ил.

Размещено на Allbest.ru