1.3.3 Искажения временных сейсмических разрезов
Углы наклона линий времен отражения на временных разрезах ОТВ и ОГТ единообразно согласуются с углами наклона отражающих границ на глубинном разрезе только при постоянном значении скорости в среде (v = соnst). В реальных средах скорость является функцией не только глубины, она часто изменяется и в горизонтальном направлении. Поэтому коэффициенты соответствия углов наклона границ на переменном и глубинном разрезах меняются по х и по t. Разность абсцисс точек отражения на глубинных сейсмических разрезах называется сейсмическим сносом. Изменение скорости и сейсмических снос, сказывающихся на временном сейсмическом разрезе, затрудняют его геологическую интерпретацию, и поэтому временные сейсмические разрезы следует рассматривать лишь как промежуточную форму представления результатов сейсморазведки. Окончательной формой представления сейсмических материалов являются глубинные сейсмические разрезы.
В этом случае волновое поле представлено широкими волновыми трубками, в пределах которых интенсивность и форма колебаний, а также другие характеристики волн могут значительно изменяться вследствие, например, локальных горизонтальных неоднородностей разреза и других причин. Изменение интенсивности и формы сейсмических колебаний в пределах базы суммирования ОГТ может отрицательно сказаться на качестве суммирования и, как следствие, на качестве временного разреза ОГТ. Для ослабления влияния локальных горизонтальных неоднородностей разреза на качество суммирования частотные спектры суммируемых колебаний смещают в сторону нижних частот применением низкочастотной фильтрации. Но при этом снижается разрешающая способность сейсморазведки, т. е. ухудшается детальность изучения разреза.
Детальность изучения разреза можно повысить, если суммирование колебаний выполнять на небольших (300—400 м) базах, на которых волновое поле локализовано в сравнительно узких лучевых трубках. В этом случае различия динамических особенностей суммируемых записей отраженных волн невелики и это позволяет сохранять частотные спектры волн достаточно широкими. Такой принцип изучения волновых полей заложен в методе регулируемого направленного приема сейсмических волн (МРНП).
Рис.5. Сейсмический снос (а) и график времен отражения t0 от сложной криволинейной границы.
Рис. 6. обобщенная схема шифровой обработки данных сейсмических наблюдения по методу ОГТ
Глава 2. Методы скважинной сейсморазведки
2.1 Вертикальное сейсмическое профилирование.
Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) - это метод околоскважинных и межскважинных исследований для решения комплекса геологических, методических и технологических задач сейсморазведки на всех этапах геологоразведочного процесса. Основой для анализа волнового поля по материалам ВСП являются сводные сейсмограммы по стволу скважины для каждого пункта взрыва (рис. 6). По своей сути - это интегральный сейсмокаротаж, выполняемый многоканальным зондом со специальными прижимными устройствами, обеспечивающими плотный контакт сейсмоприемников со стенками скважины. Это позволяет избавиться от влияния сильных помех и прослеживать волны в последующих вступлениях записи. ВСП - это эффективный метод изучения волновых полей и процесса распространения сейсмических волн во внутренних точках геологических сред. В отличие от большинства геофизических скважинных методов, изучающих разрез только в ближайшей окрестности ствола скважины, ВСП позволяет исследовать около скважинное и межскважинное пространство.
Рис. 7. Сейсмограмма ВСП по одной из скважин Сургутского района в Западной Сибири:
а - сейсмограмма наземных наблюдений вблизи скважины на базе 690 м;
б - сводная сейсмограмма по стволу скважины на глубину до 2100 м
Сейсмические наблюдения по методу ВСП выполняют для решения разведочных геологических задач, изучения волновых полей, определения скоростной характеристики разреза и др. Схема наблюдений в ВСП при решении разведочных задач показана на рис. 7. На нем изображены пути пробега отраженной волны от наклонной границы RR к вертикальной расстановке сейсмоприемников, помещенной в интервале глубин z2-z1. Источник расположен на поверхности в точке О, удаленной от устья скважины на некоторое расстояние. Следовательно, наблюдения в методе ВСП относятся к наблюдениям на непродольных вертикальных профилях. Регистрация сейсмических волн в методе ВСП осуществляется во внутренних точках среды, расположенных ниже верхней неоднородной части разреза, в которой образуются наиболее интенсивные волны-помехи. Поэтому на сейсмических записях ВСП отраженные волны в некоторых случаях могут прослеживаться лучше, чем на обычных записях МОВ. Кроме того, при ВСП меньше сказывается искажающее влияние на времена прихода отраженных волн рельефа поверхности земли и подземного рельефа верхней неоднородной части разреза.
Рис.8 Схема сейсмических наблюдений в глубоких скважинах при вертикальном сейсмическом профилировании
На приводимых ниже сейсмограммах (рис. 8) можно выделить основные типы волн, характерные для данного удаления "источник - приемник": прямые падающие, однократно отраженные, отраженные многократные и частично кратные, поперечные, обменные, преломленные. По этим же данным можно осуществить привязку основных отраженных (целевых) волн к границам отражения и, тем самым, к геологическим границам (рис. 8). Глубинную привязку отраженных волн осуществляют путем использования точки пересечения линии времен вступлений падающей волны и оси синфазности волны отраженной, имеющей противоположную по знаку кажущуюся скорость.
Изучение с помощью вертикального сейсмического профилирования около скважинного пространства возможно на значительных расстояниях от скважины и для очень широкого круга геологических условий и задач. Возможно изучение разреза не только в интервале глубин, вскрытых скважиной, но и, что весьма существенно, глубже забоя. При этом прием колебаний осуществляется трех - шестиприборными зондами. Расстояние между приборами составляет 10-40 м. Каждый скважинный прибор содержит несколько сейсмографов, смонтированных в герметичных контейнерах. Для передачи сигналов от скважинных приборов к сейсморазведочной станции используются бронированные трех - семижильные кабели. Существуют скважинные зонды, предназначенные для регистрации не только вертикальной составляющей волнового поля, но и других компонент поля. Наблюдения на вертикальном профиле проводят, используя 2-3 пункта возбуждения сейсмических волн. Один из них располагают как можно ближе к устью скважины (50 – 150 м), а другие удаляют на те расстояние, для которых хотят изучить волновое поле. По принципу анализа зарегистрированного волнового поля выделяют две основные модификации ВСП - скалярную и векторную (поляризационную модификацию ПМ ВСП). По технике записи различают однокомпонентную модификацию ВСП (регистрируется только вертикальная компонента поля) и трехкомпонентную ПМ ВСП.
При решении разведочных задач сводные сейсмограммы ВСП преобразуют во временные разрезы путем введения кинематических и статических поправок. Трансформированная во временной разрез сводная сейсмограмма ВСП при одинаковой линии приведения сопоставима с временным разрезом МОВ или МОГТ.
Рис. 9. Пример использования данных ВСП для стратиграфической привязки отражающих границ и выделения кратных отраженных волн на одной из скважин глубиной 3200 м в Средней Азии:
а - сходная сейсмограмма ВСП;
б - предполагаемый ход лучей однократных (сплошные линии) и кратных (пунктирные линии) отраженных волн.