Реферат: Математическое моделирование в сейсморазведке
Исходная информация, т. е. значения детальных скоростей и плотностей, для построения одномерных тонкослоистых моделей может быть получена несколькими способами:
1. По данным акустического (АК), гамма-гамма (ГГК) или гравитационного каротажей после соответствующей их обработки; обработка АК обычно включает процедуры вычисления скоростей с учетом кавернометрии, коррекции полученных скоростей по сейсмическому каротажу (СК), осреднения и др.; ГГК дает сразу плотность, поэтому обработка его заключается только в осреднении.
2. При отсутствии АК или ГГК, а также при низком их качестве акустические свойства разреза прогнозируются с использованием других широко распространенных промыслово-геофизических характеристик: кажущегося сопротивления (r k ), интенсивности первичного (ГК) и вторичного (НГК) гамма-излучения и др.
3. Для приближенного задания акустических параметров тонких слоев иногда используются нормальные или обобщенные зависимости скорости и плотности от глубины для пород различной литологии.
Кроме того, информация о детальном распределении скоростей и плотностей в разрезе может быть получена по данным изучения керна, однако эти данные следует использовать только в тех случаях, если измерения проводились в условиях, близких к пластовым.
Из перечисленных способов предпочтение следует отдать использованию данных АК и ГГК.
Осреднение данных АК и ГГК
Большое количество данных АК, накопленное к настоящему времени, подтверждает представления о тонкослоистой структуре реального скоростного разреза. Практически все осадочные породы, за редким исключением (чистая соль, лед), имеют тонкослоистую структуру с той или иной степенью скоростной дифференциации.
Исходные непрерывные скоростные и плотностные разрезы, характеризующиеся высокой детальностью, не могут быть приняты в качестве одномерных моделей, по которым в дальнейшем предстоит построить двумерную модель. Тем или иным способом производится их осреднение и построение максимально упрощенной однородно-слоистой (или тонкослоистой) модели среды. Такая модель представляется в виде серии тонких однородных пластов, разделенных границами первого рода. При построении тонкослоистых моделей предполагается, что акустическая неоднородность, обусловленная внутренней изменчивостью пород пласта, незначительна по сравнению с межпластовой акустической неоднородностью, связанной с изменением литологии или типа насыщения.
Способ осреднения с порогом. Применение его позволяет получить тонкослоистую модель в виде серии однородных слоев большей мощности по сравнению с исходным разрезом. Все границы в модели представляются границами первого рода. Сущность алгоритма осреднения в данном способе заключается в том, что по заданным DV – величине значимой скоростной дифференциации и Dq min – минимальной временной мощности слоев из разреза исключаются тонкие слои, время пробега в которых d ti < Dq min , объединяются слои с номерами i и i -1, если разница скоростей в них удовлетворяет условию
|Vi – Vi –1 | £ DV
Значение скорости в объединенном слое вычисляется как среднее из V i и V i -1 . Пороговое значение скачка скорости DV может быть различным для разных частей разреза.
Изменяя DV , можно менять число слоев в модели N , так как оно тем меньше, чем больше DV. Это может быть использовано для автоматического поиска моделей с числом слоев, находящихся в заданных пределах N min – N max .
Раздел 2.2. Построение двумерных моделей
Рассмотрим методику построения двумерных сейсмогеологических моделей, представляющих собой комбинацию толстослоистых толщ (покрывающей и подстилающей) и собственно моделируемого интервала в виде совокупности тонких слоев. Чтобы условия интерференции волн на верхней и нижней границах моделируемого интервала не отличались от реальных, необходимо этот интервал расширить вверх и вниз на величину не менее l (длина волны). Пример комбинированной модели представлен на рис. 8, д.
Такие модели используются, как правило, при решении стратиграфических задач, в которых объектами исследования могут быть зоны выклинивания и фациального замещения, залежи углеводородов и др. При этом моделируемый интервал должен совпадать с объектом исследований. Желательно, чтобы в пределах моделируемого профиля имелось две-три опорные точки, в которых по данным глубоких скважин заданы одномерные модели. Когда на профиле или вблизи него нет глубоких скважин, то в принципе возможно построение достаточно детальных моделей только по данным сейсморазведки.
Выбор комбинированного типа моделей для описания способов построения самых разнообразных в целевом отношении двумерных моделей оправдан тем, что:
· во-первых, такая модель получила наибольшее распространение в практике моделирования и,
· во-вторых, излагаемые ниже способы пригодны как для построения толстослоистых моделей (используемых при решении прямых и обратных кинематических задач), так и для построения тонкослоистых моделей по всему разрезу (используемых при решении прямых и обратных динамических задач).
Однако на практике последние строятся очень редко из-за крайней трудоемкости построения таких моделей в двумерном варианте. Поэтому тонкими слоями задается ограниченный интервал, т. е. и в этом случае приходится иметь дело с комбинированной моделью.
При построении покрывающей толстослоистой части комбинированной модели, как правило, используется традиционный сейсмический разрез. При этом желаемым является условие: форма границ и значения скоростей в пластах должны быть такими, чтобы сохранялись кинематические годографы основных отраженных волн, а границам приписаны те коэффициенты отражения, которые получаются при расчетах с учетом их тонкослоистой структуры при определенной форме волны. В некоторых случаях покрывающая толща может задаваться в виде одного или двух пластов с эффективными параметрами или с искусственно подбираемыми скоростями и толщинами, при которых совпадали бы времена отражений на синтетическом и реальном временных разрезах в пределах моделируемого интервала
§ 2.2.1. Построение модели по данным бурения
При отсутствии данных сейсморазведки, т. е. в задачах предварительной оценки сейсмических аномалий, обусловленных особенностями геологического строения разреза (нефтегазоносность, фациальные замещения, выклинивания и др.), двумерные модели наиболее просто строятся путем линейной интерполяции свойств среды и положения границ в области между разведочными скважинами.
Метод линейной интерполяции достаточно точен в том случае, если период изменений используемых для моделирования геолого-геофизических характеристик больше расстояния между скважинами. В подавляющем большинстве случаев это условие не выполняется, и линейная интерполяция является лишь наиболее простым решением из множества вариантов увязки одномерных моделей по соседним скважинам.
|
Лекция 3 |
§ 2.2.2. Построение моделей по данным бурения и сейсморазведки
Наличие сейсмических временных разрезов позволяет отказаться от линейной интерполяции и осуществить построение модели с помощью следующих приемов:
1. Производится тщательная стратиграфическая привязка отраженных волн в точках глубоких скважин, причем наиболее надежная привязка осуществляется по временному разрезу, в который "врезаны" диаграммы скорости по АК в масштабе двойного времени и синтетические сейсмограммы.
2. На сейсмическом разрезе границы путем параллельного переноса точно совмещаются в точках расположения скважин с теми геологическими границами, которые определены в результате стратиграфической привязки (см. п. 1) как доминирующие при формировании отраженной волны. Если по какой-либо скважине получается невязка, то она "разбрасывается" по линейному закону в глубины сейсмической границы между скважинами.
3. На полученный в результате такой коррекции сейсмический разрез, который можно назвать базисной толстослоистой моделью, в точках расположения скважин наносятся тонкослоистые модели, соответствующие моделируемому интервалу. В пределах моделируемого интервала проводятся границы отдельных литологически однородных тонких слоев. При этом в зависимости от предполагаемой степени сложности двумерной модели подходы к ее построению могут быть различными. В зонах выдержанной корреляции сейсмических данных, которые, как правило, соответствуют согласному или близкому к нему залеганию пород, эти границы проводятся так, чтобы они соединяли отметки по скважинам и были параллельны сейсмическим границам между скважинами. Участки изменений сейсмических данных (схождение осей синфазности, изменения формы и интенсивностей колебаний, разрывы в корреляции) тщательно анализируются и с учетом данных по скважинам задаются возможные модели изменений мощности слоев, литолого-фациальных замещений, появления углеводородов и др. Нередки случаи, когда в пределах одного моделируемого интервала встречаются участки различной сложности.