МЕТОДИКА ОТРАБОТКИ ТРЁХМЕРНЫХ КРЕСТОВЫХ СИСТЕМ
advertisement
А. Ю. Калинин ОАО “ОРЕНБУРГСКАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ”, ОРЕНБУРГ МЕТОДИКА ОТРАБОТКИ ТРЁХМЕРНЫХ КРЕСТОВЫХ СИСТЕМ НАБЛЮДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ЮГОВОСТОКА РУССКОЙ ПЛАТФОРМЫ АННОТАЦИЯ. В последние годы при поисках объектов на нефть и газ большое внимание уделяется повышению геоло гической эффективности сейсморазведочных работ 3D в ча стности, за счет оптимизации геометрии схем наблюдений. При этом нередко складывается тенденция, которую можно опре делить как стремление применять повсеместно одинаково “избыточную” методику, сказывающуюся на производитель ности работ 3D и зачастую не учитывающую особенности сей смогеологических условий конкретной территории. Сопостав лены основные характеристики крестовых систем наблюдения с одноэлементными и многоэлементными шаблонами пунк тов возбуждения (ПВ), а также сейсморазведочных материа лов, полученных в результате применения сравниваемых ме тодик. Наличие незначительных преимуществ характеристик систем наблюдения с применением одноэлементных шабло нов ПВ в плане более равномерного распределения трасс по азимутам и удалениям никак не отразилось на реальных сей смических данных, тем более имеющих сложную волновую картину, обусловленную соляной тектоникой. Показано, что проведение сейсморазведочных работ по схеме “крест” с при менением многоэлементных шаблонов ПВ позволяет в более короткие сроки проводить съёмки 3D. ABSTRACT. During last years at searchers of oil and gas objects the great attention is given to increase of geological effectiveness of seismic operations 3D in particular optimization of geometry of examina tion diagrams. At the same time not seldom the tendency is farmed with is possible to determine as aspiration for using of everywhere equal “superfluous” methodic, affected on productivity of opera tions 3D and often not considered peculiarities of seismic geolo gical conditions of concrete territory. It was held the comparison of general characteristics of cross shots with oneelement and mul tipleelement models of source points (SP), and also seismic ma terials, recovered as a result of collation methodics using. It is dis tinguished that the presence of little advantages of cross shots characteristics with using of oneelement models of source points in a plan of more steady distribution of traces at azimuths and expulsions, is not reflected in no way on real seismic data, espe cially having complicated wave pattern, caused by salinedome tec tonics. It is shown that holding of seismic operations at the diagram “cross” with using of multipleelement models of source points allows holding of 3D shootings at shorts terms. Мировая практика показывает, что в сейсморазвед ке 3D наиболее часто используются ортогональные си стемы наблюдения [3]. Это вызвано их технологичнос тью и приемлемыми азимутальными и офсетными ха рактеристиками. Оптимальное распределение азимутов и удалений, а также возможность скоростного анализа с определением азимутальных и угловых кинематичес ких зависимостей при использовании системы “крест” могут быть обеспечены посредством широкоазимуталь ной съёмки соотношением меньшей стороны блока на блюдения (БН) к большей от 0,6 до 1,0 [1, 3]. Системы с соотношением от 0,3 до 0,5 характеризуют узкоазиму тальные съёмки, которые наиболее благоприятны для изучения динамических параметров отражённых волн [3]. При проведении сейсморазведочных работ МОГТ 3D на территории юговостока Русской платформы в ос новном используются узкоазимутальные съёмки. Сис темы с соотношением сторон БН более 0,6 применя ются с 2003 г. на Сорочинском и Оренбургском место рождениях. Все площади отрабатываются с перекрыти ем по приёмным линиям. Применяемые при этом па раметры систем наблюдения (СН) в плане размеров бина, расстояний между линиями пунктов приёма (ЛПП) и линиями пунктов возбуждения (ЛПВ), пунк тами приёма (ПП) и возбуждения (ПВ) идентичны (ΔЛПП = ΔЛПВ = 300 м, ΔПП = ΔПВ = 50 м, размеры бина 25 м × 25 м), что позволяет получать достаточно хорошую горизонтальную разрешающую способность исследований и распределение трасс во всём диапазо не удалений. Проведение трёхмерных сейсморазведочных работ с использованием узкоазимутальных систем в регионе сопровождается применением двух методик отработки блоков: с перекрытием на одну линию приёма (Nпп1) и на их половинное число (Nпп/2) в зависимости от конфигурации активной расстановки пунктов возбуж 56 “‡·Îˈ‡ 1 ÿ‡·ÎÓÌ˚ œ¬ Œ‰ÌÓ˝ÎÂÏÂÌÚÌ˚ ÿ‡·ÎÓÌ˚ œœ 18 × 108 ÃÌÓ„Ó˝ÎÂÏÂÌÚÌ˚ ÕÓÏË̇θ̇ˇ ͇ÚÌÓÒÚ¸ ◊ËcÎÓ œ¬ Xmin Xmax ◊ËÒÎÓ œ¬ Xmin Xmax 6 35,4 3783 54 35,4 4709 ŒÚÌÓ¯ÂÌË ÒÚÓÓÌ ¡Õ 81 1 16 × 108 6 35,4 3577 48 35,4 4346 72 0,8 12 × 108 6 35,4 3210 36 35,4 3679 54 0,6 8 × 108 6 35,4 2922 24 35,4 3130 36 0,4 дения (Nпп число ЛПП в активной расстановке). Весь ма актуально сопоставление этих двух систем отработки для выбора наиболее оптимальной схемы. В [2] предложены понятия шаблонов ПВ и ПП. Используем их для удобства изложения. А именно, при меним понятие одноэлементного шаблона пунктов воз буждения, который отвечает расположению ПВ на уча стке между двумя соседними ЛПП, и многоэлементно го шаблона ПВ, для которого пункты возбуждения за нимают несколько (более одного) интервалов между линиями приёма. Также позаимствуем понятие шабло на приёма (пунктов приёма), соответствующее понятию активной регулярной расстановки каналов, и его “фор мулу”, отображающую число линий ПП в активной расстановке и число ПП на каждой из линии. Так, для шаблона ПП из 8 линий приёма и 108 пунктов приёма на каждой линии формула будет: 8 × 108. В табл. 1 рассмотрены параметры систем наблюде ния для съёмок с числом ПП в активной расстановке, равным 108 на каждой приёмной линии. Все рассматри ваемые системы имеют одинаковые параметры разме ров бина, интервалов между ЛПП и ЛПВ, ПП и ПВ, рав ные 25 × 25 м, 300 × 300 м и 50 × 50 м соответственно. В данном случае системы наблюдений с числом ЛП от 12 до 18 являются широкоазимутальными, соотноше ния сторон активной расстановки которых изменяют ся от 0,6 до 1,0. Анализируемый шаблон ПП 8 × 108 с сотношением сторон блока наблюдений 0,4 представляет узкоазимутальную систему наблюдений. В табл. 1 не представлены узкоазимутальная и широ коазимутальная системы с расстановками 10 × 108 и 14 × 108 соответственно, так как отработать площадь с такими шаблонами ПП и с многоэлементными шаблона ми ПВ возможно, только сместив пункты возбуждения относительно центра активной расстановки в направ лении, ортогональном ЛПП. Именно выполнение дан ного условия позволит обеспечить равномерное распре деление номинальной кратности по площади, но такие системы наблюдения не будут являться центральносим метричными. Необходимо отметить, что съёмки, использующие одноэлементные или многоэлементные шаблоны ПВ, отрабатываются с перекрытием на разное число линий пунктов приёма после “отстрела” блока: на Nпп1 ЛПП для одноэлементных и на Nпп/2 для многоэлементных шаблонов. В целях сопоставления схем отработки площадей с применением одноэлементных и многоэлементных шаб лонов пунктов возбуждения из всех представленных в табл. 1 систем наблюдения рассмотрим расстановку, характеризующую узкоазимутальную съёмку с формой шаблона ПП 8 × 108 и широкоазимутальную, содержа щую 18 ЛПП и 108 ПП на каждой линии. На рис. 1 представлены выбранные для анализа схе мы активных расстановок и отвечающие им поля крат ности. Нетрудно заметить, что одноэлементным шабло нам пунктов возбуждения, состоящим из 6 ПВ в блоке наблюдения, соответствуют поля единичной кратности. Схемы, содержащие многоэлементные шаблоны ПВ, состоящие из 24 ПВ для расстановок из 8 ЛПП и из 54 ПВ для расстановок из 18 ЛПП, имеют максимальное значе ние кратности, равное кратности систем наблюдения в направлении распространения ЛПВ. Необходимо отме тить, что набор кратности в направлении линий пунктов возбуждения и соответственно общей кратности проис ходит гораздо стремительнее при отработке площадей с использованием многоэлементных шаблонов ПВ. Анализ распределения трасс по азимутам и удалени ям (рис. 2) для систем с одноэлементными и многоэле ментными шаблонами ПВ показал, что они сопостави мы между собой. Различия наблюдаются на дальних удалениях, характерных только для систем с многоэле ментными шаблонами ПВ 2923 3130 м для шаблона ПП 8 × 108 и 3784 4709 м для 18 × 108. При этом указанные различия проявляются в диапазоне азимутов 56 66, 114 124, 236 246, 294 304° для анализируемой узкоазимутальной съёмки и 0 45, 135 225, 315 360° с четырьмя ярко выраженными максимумами на 20 44, 136 159, 200 222, 316 340° для широкоазимутальной системы (см. рис. 2). Сравнение азимутальных характеристик систем с различными соотношениями сторон блоков наблюдений подтверждает известный факт, констатирующий преиму щество широкоазимутальных съёмок по отношению к узкоазимутальным в плане равномерности распределе ния трасс по азимутам и удалениям ПВПП. В практике проектирования систем наблюдения 3D важную роль отводят анализу карт эффективных кратно стей суммирования, характеризующих распределение трасс в бинах по азимутам и удалениям. Получение дан ных характеристик достигается, как известно, путём ог раничения максимальных удалений ПВПП с целью мо 57 Кратность 1 0 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 Х, м а 0 Кратность 4 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 2400 3000 3600 4200 4800 Х, м б 3900 3900 3 3300 3300 2700 2 2700 2100 1 2100 1500 1500 0 Y, м 0 Y, м Кратность 1 4500 0 600 1200 1800 2400 3000 3600 4200 4800 Х, м 8 в 0 Кратность 9 4500 1200 1800 600 г 7 6 3500 3500 5 2500 4 3 1500 2500 1500 2 500 1 500 0 Y, м 0 Y, м Удаление ПВПП, м 800 70 340 47 39 31 23 800 280 218 60 280 80 260 100 240 1600 58 48 39 29 220 в 3600 2400 1200 340 3200 180 0 0 1200 0 667 800 300 60 1600 280 80 0 260 511 438 365 292 100 219 1600 240 145 220 140 Синий 240 120 220 340 40 300 60 1600 280 80 260 100 0 1600 240 120 3200 220 4709 Желтый 160 180 0 1200 2400 3600 4709 0 20 3200 0 Красный 140 200 320 73 160 0 Стр. 58 100 4709 3600 2400 1200 120 180 260 584 40 200 80 4700 320 3200 г 20 19 10 280 31 3600 40 60 3130 2400 20 300 2400 160 800 1600 2400 3130 0 1600 140 200 Удаление ПВПП, м Число трасс 68 800 82 2400 77 121 1600 0 0 320 2400 120 Число трасс 0 87 168 93 16 8 187 800 340 3130 249 40 0 800 3130 2400 1600 20 300 1600 Удаление ПВПП, м б 1600 2400 320 2400 Удаление ПВПП, м Число трасс 54 0 800 Удаление ПВПП, м 62 0 Удаление ПВПП, м 2400 1600 Число трасс а Контур 140 200 180 160 Х, м Кратность 2400 9600 25 3600 4800 6000 Х, м а 25 9000 22 Кратность 22 8400 19 3500 4900 3500 4900 6300 Х, м б 9600 9000 8400 19 7800 7200 16 2100 16 7800 7200 6600 6600 13 13 6000 10 5400 10 7 4800 7 6000 5400 4800 4200 4 4 3600 1 9600 36 9000 33 1 2100 3500 4900 6300 Х, м в 27 24 6600 21 9600 30 7200 24 Кратность 33 7800 27 21 6000 8400 7800 7200 6600 17 5400 5400 14 14 4800 10 4800 10 4200 7 Синий 9000 6000 17 Стр. 59 Y, м 36 8400 30 3600 3000 Y, м Кратность 4200 7 3600 4200 3600 3 3000 3 3000 1 Y, м 1 Y, м Красный Желтый Контур 2100 г 6300 Х, м 0 а 1000 2000 3000 4000 5000 Х, м 0 б 16 15 4000 2400 8 7 Номера ЛПП Номера ЛПП 9 10 1600 9 8 7 6 5 5 4 4 800 3 3 2 2 1 39000 Х, м 11 10 6 0 Y, м 5000 12 3200 11 800 4000 13 12 1600 3000 14 13 2400 2000 15 4000 14 3200 1000 16 1 0 42000 45000 Х, м а Кратность 44 40 36000 40000 44000 Х, м 39000 42000 в б 37 32000 33 32000 33 33000 28000 27000 22 22 24000 18 20000 18 21000 15 20000 11 7 33000 26 27000 15 г 39000 29 26 24000 40000 37 29 28000 Кратность 44 40 36000 39000 45000 Х, м 11 15000 7 16000 21000 15000 16000 4 Y, м 4 Y, м Y, м Стр. 60 Синий Красный Желтый Y, м Контур 44000 Х, м Центральная неоткорректированная сейсмограмма Спектр а 2000 4000 6000 V, м/с 2000 4000 6000 Откорректированная центральная сейсмограмма 660 1090 1525 1925 2385 Х, м 660 1090 1525 1925 2385 Х, м 660 1105 1527 2075 2405 Х, м 660 1105 1527 2075 2405 Х, м 400 800 1200 1600 2000 2400 t, мс б V, м/с 400 800 1200 1600 2000 2400 t, мс Стр. 61 Синий Красный Желтый Контур Line 463 343 Crossline 928 583 Line 463 343 928 а 583 Line 463 343 928 б 928 в 848 848 848 848 768 768 768 768 688 688 688 688 608 608 608 608 528 528 528 528 448 448 448 448 368 368 368 368 288 288 288 288 208 208 208 208 128 128 128 128 Crossline Crossline 74 400 254 434 614 74 794 254 434 614 794 400 а б 800 800 1200 1200 1600 1600 2000 2000 2400 2400 2800 2800 t, мс t, мс Стр. 62 Синий Красный Желтый Контур Line 463 343 583 г 583 блюдения, в каждом из которых выбирать необходимые ЛПП. На рис. 4, а разным цветом показаны ПВ и соот ветствующие им ЛПП (линии справа), характеризующие пять исходных блоков наблюдения. Из первого блока возьмём 4 6 ПВ, из второго четвёртого по 6 ПВ, а из пятого 1 3 ПВ, при этом в выходной расстановке будут участвовать номера линий ПП с 4 по 12 (см. рис. 4, б). На рис. 5 представлены схемы расположения пунк тов возбуждения и приёма, а также карты кратности для рассматриваемых методик отработки. Видно, что на ис следуемой площади имеется много пропусков, смещений ПВ и ПП, вызванных обстановкой на местности: газопро воды, дороги, населённые пункты и т. д. (см. рис. 5, а, в). В результате чего значения кратности вокруг подобных участков отличаются от проектной 36 (см. рис. 5, б, г). Как видно из представленных полей кратности, между ними существуют незначительные различия в локальных зонах, вызванные также смещениями пунктов возбуж дения и соответственно различным распределением трасс, образованных ими по бинам. Обработка материалов, полученных после преобразо вания систем наблюдения, проводилась отдельно для каждой схемы по единому графу. Общее для обеих схем отработки было применение одних и тех же скоростей, рассчитанных по варианту с одноэлементным шаблоном ПВ. Это вызвано отсутствием какихлибо принципиаль ных различий между вертикальными спектрами скорос тей (рис. 6). Анализ временных полей показал полное соответствие материалов, полученных с искусственно созданными методиками отработки. Применение престековой вре менной миграции вопреки ожиданиям также не добави ло никаких различий между временными полями срав ниваемых методик (рис. 7, 8) Таким образом, наличие незначительных преиму ществ характеристик системы наблюдения с примене нием одноэлементных шаблонов ПВ не отразилось на сейсмическом материале. ¬¤¬Œƒ¤. Основной целью оптимизации систем на блюдения является достижение геологической и эконо мической эффективности сейсморазведки 3D. Опреде ление оптимальных параметров съёмки происходит, как правило, ещё на этапе проектирования работ в соответ ствии с геологическими задачами, условиями местнос ти, сроками проведения исследований и т. д. Преиму щества каждой рассматриваемой системы наблюдения определяются в соответствии с критериями оптимиза ции. Считается, что получение данных о вертикальной и горизонтальной неоднородностях разреза достигается за счёт равномерности спектров удалений в диапазоне целевых глубин и равномерности спектров азимутов. Проведённый в настоящей статье анализ основных характеристик крестовых систем наблюдения с одноэле ментными и многоэлементными шаблонами ПВ пока зал, что применение одноэлементных шаблонов пунк тов возбуждения даёт хоть и незначительное, но более равномерное распределение трасс по азимутам и удале ниям, чем в случае использования шаблонов ПВ с не сколькими элементами. Этот факт был отмечен как для узкоазимутальных, так и широкоазимутальных съёмок. Анализ, проведённый с целью выбора наиболее техно логичной методики отработки, показал, что многоэле ментные шаблоны ПВ позволяют существенно повысить производительность “отстрела”, тем более если линии приёма могут быть разложены с опережением. Наличие незначительных преимуществ характеристик системы наблюдения с применением одноэлементных шаблонов ПВ никак не отразилось на реальных сейсми ческих данных со сложной волновой картиной, обуслов ленной соляной тектоникой, зонами тектонических на рушений, литологических замещений и выклиниваний. Таким образом, проведение трёхмерных сейсмораз ведочных работ по схеме “крест” с использованием многоэлементных шаблонов ПВ позволит получать информативный материал, значительно повышать про изводительность “отстрела” физических наблюдений, а также на этапе полевой обработки оценивать полнократ ные сейсмические данные сразу после отработки блока или его части. À»“≈–¿“”–¿ 1. Белоусов А. В., 2006, Оптимизация систем наблюдений для изу чения кинематических параметров среды в сейсморазведке 3D: Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. М. 2. Белоусов А. В., Закариев Ю. Ш., Мусагалиев М. З., Плешке вич А. Л., Цыпышев Н. Н., 2007, Актуальные вопросы оптими зации геометрии 3Dсейсмических наблюдений: Геофизика, 4, 74 81. 3. Cordsen A., Galbraith M., Pierce J., 1998, Planning Land 3D: Seismic Surveys: Tulsa: SEG. üŒ–Œ“üŒ Œ¡ ¿¬“Œ–≈ Алексей Юрьевич КАЛИНИН начальник отдела обработки геологогеофизической информации ОАО “Оренбург ская геофизическая экспедиция”. 63
