Суть сейсмического метода общей глубинной точки реферат
Обновлено: 05.07.2024
Сейсморазведка – геофизический метод изучения геологических объектов с помощью упругих колебаний – сейсмических волн. Этот метод основан на том, что скорость распространения и другие характеристики сейсмических волн зависят от свойств геологической среды, в которой они распространяются, от состава горных пород, их пористости, трещиноватости, флюидонасыщенности, напряженного состояния и температурных условий залегания.
Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики волн, т.е. находится зависимость времени пробега различных волн от пункта возбуждения до пункта их регистрации сейсмоприемником. В результате интерпретации данных сейсмограмм можно определить глубину залегания сейсмологических границ, скорость волн, и, используя привязку к геологическим данным, установить геологическую природу выявленных границ, их петрофизические свойства пород.
1. Целью данной работы является изучение основ метода общей глубинной точки;
2. Расчет оптимальной системы наблюдений метода ОГТ.
3. Ознакомление с технологией полевых сейсмических работ, которая включает в себя: требования к сети наблюдений в сейсморазведке, условия возбуждения упругих волн, условия приема упругих волн, выбор аппаратурных средств и спецоборудования.
4. Атрибуты отраженных сейсмических волн, их определение и использование при прогнозировании геологического разреза.[1]
Теоретические основы метода общей глубинной точки
История развития сейсморазведки представляет собой непрерывную последовательность разнообразных технических и методических усовершенствований, направленных на повышение надежности выделения слабых полезных сейсмических колебаний на фоне различного рода регистрирующихся помех. Помехи по своему происхождению можно разделить на 2 типа. К первому типу относятся волны возникшие в верхней неоднородной и низкоскоростной части разреза, к данному типу волн относятся Рэлеевские, волны Лява, прямые и т.д. Эти волны отличаются от полезных прежде всего временем прихода: они подходят к дневной поверхности под большими углами к вертикали, чем отраженные волны. Зачастую низкоскоростные помехи являются более низкочастотными. Поэтому для подавления волн-помех этой группы применяют частотную фильтрацию.
Вторая группа помех объединяет разнообразные кратные волны, которые возникают на границах раздела. Кратными волнами называют такие волны, которые на пути от источника к приемнику терпят более одного отражения. Эти дополнительные отражения могут формироваться на любой границе геологического разреза, включая дневную поверхность и подошву зоны малых скоростей.
Большинство кратных волн приходят по направлениям близких к направлению прихода однократно отраженных волн, поэтому применение частотной фильтрации является не эффективной, т.к. спектральный состав много кратной и однократной волны практически одинаков. [3]
* Данная работа не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала при самостоятельной подготовки учебных работ.
1)Классификация методов сейсморазведки
2)Виды сейсморазведочных работ
3)Метод отражённых волн
4)Метод общей глубинной точки
5)Метод преломленных волн
1)Методы сейсморазведки различаются по типу используемых полезных волн, по стадии геологоразведочного процесса, по решаемым задачам, по способу получения данных, по размерности, по типу источника колебаний и частоте колебаний целевых волн.
По типу используемых волн выделяются: Метод отраженных волн (МОВ) – основан на выделении волн, однократно-отраженных от целевой геологической границы. Наиболее востребованный метод сейсморазведки, позволяющий изучать геологический разрез с детальностью до 0,5% от глубины залегания границы. Используется в сочетании с методикой многократных перекрытий, в которой для каждой точки границы регистрируется большое количество сейсмических трасс. Избыточная информация суммируется по признаку общей средней или глубинной точки (ОСТ или ОГТ). Метод общей глубинной точки значительно расширяет возможности МОВ и применяется в большинстве сейсморазведочных работ. Метод преломленных волн (МПВ) – ориентирован на преломленные волны, которые образуются при падении волны на границу двух пластов под определенным углом. При этом образуется скользящая волна, распространяющая со скоростью нижележащего пласта. МПВ используется только для решения специальных задач из-за существенных ограничений метода.
По стадии геологоразведочного процесса различают региональную, поисковую и детальную сейсморазведку.
По решаемым задачам сейсморазведка подразделяется на глубинную, структурную (нефтегазовую) и инженерную.
По способу получения данных выделяют наземную, скважинную, морскую и лабораторную сейсморазведку.
По размерности сейсморазведка различается на 1D, 2D и 3D варианты. В одномерном варианте упругая волна возбуждается и регистрируется вдоль одного единственного вертикального луча – в стволе скважины. Двухмерная сейсморазведка реализуется расстановкой пунктов возбуждения и приема вдоль линейного профиля. Объемная (3D) сейсморазведка проводится при размещении пунктов приема по площади.
По типу источника различается взрывная, вибрационная и невзрывная импульсная сейсморазведка.
По частоте колебаний сейсморазведка классифицируется на низкочастотную, средне-частотную, высокочастотную и сейсмоакустику.
2)Сейсморазведочные работы проводятся по технологии 2Д и ЗД в различных сейсмогеологических и физико-географических условиях, в т.ч. в труднодоступных горных условиях, в переходных зонах и мелководье. Специализированными отрядами выполняются скважинные сейсмические исследования VSP.
Залогом успеха является выбор наиболее эффективной методики исследования для получения качественного материала.
При полевых работах используется современная аппаратура и оборудование, что обеспечивает наивысшее качество работ:
• регистрирующие системы INPUT/OUTPUT- 2000, INPUT/OUTPUT SYSTEM FOUR AC; INTROMARIN, BIZON, Прогресс - T-2; Прогресс - T155
• буровые станки УРБ-2А-2, УРБ-2,5А;
• многоканальные скважинные сейсмические зонды;
• спутниковые системы привязки (GPS).
При проведении сейсморазведочных работ используются взрывные, вибрационные и пневматические источники возбуждения упругих колебаний.
Постоянная оптимизация систем наблюдений, условий возбуждения и приема, в зависимости от геологических задач, является гарантией эффективности работ.
3) Метод отражённых волн (МОВ)— метод сейсморазведки, основанный на изучении упругих волн, отразившихся от границы раздела двух сред, обладающих различными волновыми сопротивлениями. Теоретические и технические основы МОВ разработаны в СССР В. С. Воюцким (1923), в практику сейсморазведки МОВ начал внедряться с 1935 г. и в настоящее время является основным методом сейсморазведки при поисках и разведке нефтеносных структур различной амплитуды и степени сложности. Основные особенности МОВ: сравнительно высокая разрешающая способность, т. е. возможность исследовать тонкослоистые среды; возможность регистрации отражений, независимо от того, увеличивается или уменьшается волновое сопротивление при переходе из верхней среды в нижнюю; возможность прослеживания при небольших расстояниях взрыв — прибор одновременно большого количества отражений в значительном интервале глубин: по годографам отраженных волн можно вычислять эффективную скорость, изучать ее распределение с глубиной и по площади, это значит получить параметры, необходимые для определения положения сейсмических границ. Методика наблюдений в МОВ мало зависит от глубины исследования. Основной системой наблюдений, т. е. системой взаимного расположения пунктов взрыва и точек установки сейсмоприемников, в МОВ является непрерывное профилирование, обеспечивающее корреляцию отраженной волны по кинематическим признакам вдоль всего профиля. Применяется однократное, полуторное и двойное профилирование, реже — дискретное профилирование. Интерпретация в МОВ состоит из нескольких этапов. Производится выделение полезных отраженных волн и их корреляция по всем сейсмограммам, составляющим сейсмический профиль или систему профилей, и построение сейсмических годографов и корреляционных схем. По годографам вычисляются эффективные скорости (Vэф) сейсмических волн, отличающиеся от истинных скоростей в реальных средах вследствие неоднородности последних. Точность вычисления скоростей по годографам и построение графиков и карт эффективных и пластовых скоростей в основном зависит от скоростной характеристики среды. Для повышения точности используется сейсмокаротаж специальных параметрических скважин. Значительно ускоряет и облегчает интерпретацию возможность ввода получаемых в МОВ записей в аналоговые вычислительные машины. Результатом интерпретации данных МОВ являются сейсмические разрезы и карты опорных сейсмических горизонтов. Если опорных горизонтов нет, то строятся условные сейсмические горизонты, осредняющие отдельные границы отражающих площадок. Точность и надежность построения структурных схем при оптимальной методике зависят в основном от прослеживаемости отражающих границ и точности определения скоростей и определяются особенностями геол. строения р-нов. В благоприятных условиях МОВ обладает большой точностью определения относительных превышений сейсмических границ, что позволяет выделять структуры с амплитудой 30 — 50.
4) Метод общей глубинной точки - основной способ сейсморазведки, основанный на многократной регистрации и последующем накапливании сигналов сейсмических волн, отражённых под разными углами от одного и того же локального участка (точки) сейсмические границы в земной коре. Способ ОГТ впервые предложен американским геофизиком Г. Мейном в 1950 (патент опубликован в 1956) для ослабления многократных отражённых волн-помех, в CCCP применяется c конца 60-x гг.
Способ ОГТ применяется при поиске и разведке месторождений нефти и газа в различных сейсмогеологических условиях. Его применение практически повсеместно повысило глубинность исследований, точность картирования сейсмических границ и качество подготовки структур к глубокому бурению, позволило в ряде нефтегазоносных провинций перейти к подготовке к бурению неантиклинальных ловушек, решать в благоприятных условиях задачи локального прогноза вещественного состава отложений и прогнозировать их нефтегазоносность. Способ ОГТ используют также при изучении угольных и рудных месторождений, решении задач инженерной геологии.
Перспективы дальнейшего совершенствования способа ОГТ связаны c разработкой приёмов наблюдений и обработки данных, обеспечивающих существенное повышение его разрешающей способности, детальности и точности восстановления изображений трёхмерных сложнопостроенных геологических объектов; c разработкой способов геолого-геофизической интерпретации динамических разрезов на структурно-формационной основе в комплексе c данными др. методов полевой разведочной геофизики и скважинных исследований.
5)Метод преломлённых волн - метод сейсмической разведки, основанный на регистрации волн, которые преломляются в земной коре в слоях, характеризующихся повышенной скоростью распространения сейсмических волн, и проходят в них значительную часть пути. Возбуждение сейсмических колебаний ведётся на поверхности или в скважинах и шурфах взрывами ВВ или невзрывными источниками сейсмических колебаний. Преломлённые волны регистрируют на поверхности стандартными и специализированными сейсморазведочными станциями, расположенными на значительном удалении от источника или пункта взрыва. Расстояние между источником и приёмником обычно превышают в 1,5-2 раза значение глубины до преломляющей границы. По мере удаления от пункта взрыва число наблюдаемых преломлённых волн возрастает, поскольку регистрируются волны, преломлённые во всё более глубоких слоях земной коры. Основная модификация метода преломленных волн - корреляционный метод преломлённых волн, который основан на изучении первых и последующих вступлений преломлённых волн, исследовании формы их колебаний и их фазовой корреляции (как и в методе отражённых волн). В простых геол. условиях ограничиваются изучением только первых вступлений (метод первых вступлений). При интерпретации данных метода определяют время пробега преломлённой волны от источника её возбуждения до пункта регистрации, вычисляют глубину залегания, наклон поверхности пластов с повышенной скоростью и величину этой скорости. Граничная скорость в преломляющем пласте характеризует его литологический состав, что позволяет в ряде случаев отождествлять преломляющий горизонт с определённой стратиграфической границей. Для вычисления средней скоростей распространения сейсмических волн в толще, перекрывающей преломляющую границу, используются, как правило, данные, полученные методом отражённых волн или сейсмического каротажа.
Метод преломленных волн применяется при региональных исследованиях строения земной коры (изучение рельефа поверхности кристаллического фундамента, структуры осадочной толщи) на глубине до 10-20 км, трассировании тектонических нарушений, а также при инженерно-геологических изысканиях.
Простейшая модификация метода преломленных волн предложена в 1919 в Германии Л. Минтропом, корреляционный метод преломлённых волн - в 1938 в СССР Г. А. Гамбурцевым с участием Ю. В. Ризниченко, И. С. Берзон, А. М. Епинатьевой, Е. В. Каруса. В кон. 70-х гг. в СССР предложена модификация метода преломленных волн - методика общей глубинной площадки, при обработке данных которой используются некоторые принципы сейсморазведки методом отражённых волн по способу общей глубинной точки.
материками. А также, что ядро Земли находится в жидком состоянии.
Впервые взрывчатые материалы были использованы для оконтуривания
подповерхностных структур в 1920 – 30-х в южных штатах США и в Южной
Америке. Применяемые методики развивались в последующие 20 лет (или
около того) довольно медленно, пока в 1950-х годах не была изобретена запись
на ленту, а также до появления цифровой компьютерной обработки в 1960-х.
С начала 1960-х годов сейсмические данные стали регистрироваться и
. Сейсморазведка основана на изучении распространения в горных породах
искусственно возбуждаемых упругих волн. Вызванные взрывом, ром или
вибрацией сейсмического источника, упругие колебания распространяются во
все стороны и проходят в толщу земной коры. Здесь они претерпевают
преломление и отражение на границах горных пород с различными упругими
свойствами и частично возвращаются к земной поверхности, где во множестве
точек наблюдения регистрируются высокоточной аппаратурой. По записям этих
волн строят сейсмические изображения геологических объектов, что позволяет
определить их глубины и формы, а также прогнозировать их литологический
Благодаря своим возможностям сейсморазведка играет ключевую роль в
региональных исследованиях земной коры, особенно - в исследовании мощных
осадочных толщ. Чрезвычайно велико значение метода при поисках и разведке
месторождений нефти и газа, как на суше, так и на море. Сейсморазведку
применяют для поисков углей и многих нерудных полезных ископаемых, а
также для решения геологических, инженерно-геологических и
геоэкологических задач. Все более активно она участвует в решении задач
рудной геологии, изучающей сложные комплексы кристаллических пород.
В настоящее время преобладающую часть геофизической инфрмации о
строении земных недр получают с помощью отраженных волн. По этой причине
метод отраженных волн (МОВ) является основным, хотя практическая
сейсморазведка начиналась с метода преломленных волн (МПВ). На рис. 1
приведена условная схема полевых сейсмических наблюдений. На ней
показаны траектории некоторых волн (прямых, проходящих, преломленных,
отраженных), возбуждаемых взрывом заряда в неглубокой скважине и
принимаемых на поверхности в ряде точек с помощью сейсмоприемников,
подключенных через канальный кабель к мобильной сейсмостанции,
О важной роли сейсмических работ в разведке на нефть свидетельствует ее
обширное применение. При выборе мест для заложения разведочных нефтяных
скважин почти все нефтяные фирмы опираются на результаты интерпретации
сейсморазведочных данных. Несмотря на то что этот метод является не прямым,
а косвенным — в большинстве случаев результаты сейсморазведочных работ
позволяют обнаружить геологические структуры, а не найти нефть
непосредственно. Точно так же велика роль сейсмических методов в поисках
грунтовых вод и в гражданском строительстве. В частности, с их помощью
Большинство сейсморазведочных работ проводится по методу непрерывного
перекрытия, когда реакцию на возбуждение от последовательных участков
разреза получают вдоль линии профили. Для возбуждения сейсмических воли
используют взрывчатые вещества и другие источники энергии, а возникающие
при этом колебания земли обнаруживают с помощью расстановки
сейсмоприемников. Как правило, данные регистрируют в цифровой форме на
магнитной ленте, чтобы для усиления полезного сигнала относительно шума,
выявления важной информации и представления данных в форме, удобной для
выполнения геологической интерпретации, можно было применить обработку
Основой методики сейсморазведочных работ являются возбуждение
сейсмических волн и измерение времени пробега этих волн от источника до
расстановки сейсмоприемников, обычно располагаемых вдоль прямой линии,
Зная времена пробега до отдельных сейсмоприемников и скорость
распространения волн, можно воссоздать траектории сейсмических волн.
Структурную информацию получают в результате изучения траекторий волн,
попадающих в две основные категории: головные, или преломленные, у
которых главная часть пути проходит вдоль границы раздела двух слоев и,
следовательно, приблизительно горизонтальна, и отраженные волны, у которых
энергия первоначально распространяется вниз, а в некоторой точке отражается
обратно к поверхности, так что общий путь практически вертикален. Для
траекторий волн обоих типов времена пробега зависят от физических свойств
Метод общей глубинной точки ( МОГТ) является модификацией MOB.
Третий этап в истории отечественной и мировой сейсморазведки также связан с использованием отраженных волн на базе новой технологии, предложенной американцем У. Мейном в 1950 г.
Эта технология получила название метода общей глубинной точки – МОГТ.
МОГТ является модификацией метода отраженных волн (MOB).
Основан на многократной регистрации и последующем накапливании сейсмических сигналов. В отличие от MOB, происходит суммирование отражений от общих участков.
Основой этого метода является многократное получение сейсмических отражений от каждого элемента геологической границы и последующее их суммирование.
Массовое применение метода в СССР началось в 1965 г. и продолжается до сих пор Такая технология сейсморазведочных работ в профильном варианте получила название МОГТ-2D.
Успехи использования МОГТ-2D в геологоразведочном производстве, как в России, так во всем мире значительны и бесспорны.
Применение МОГТ:
- получение высококачественных сейсмических разрезов в трудных сейсмологических условиях, в тч при наличии сильных мешающих многократных отраженных волн;
- выделение однократно-отраженных волн на фоне регулярных и нерегулярных помех.
При выполнении сейсмических работ получаются огромные объемы информации, для обработки которой требуется мощная компьютерная база.
Последовательность выполнения геофизических работ определяется сейсмогеологическими условиями района, видом выполняемой обработки и ее конечной целью.
Этапы обработки по МОГТ:
- предварительная обработка,
- типовая кинематическая,
- детальная кинематическая,
- динамическая,
- интерпретация.
1. Предварительная обработка
2. Типовая кинематическая обработка
Кинематическая обработка предназначена для решения задач в разнообразных сейсмогеологических условиях.
На основе использования программ выделения сигналов на фоне помех и изучения кинематики отраженных волн определяются геометрия и конфигурация сейсмических границ.
При этом большинство процедур, относящихся к типовой кинематической обработке, практически применяются повсеместно и независимо от сейсмогеологических условий, методики полевых наблюдений и решаемых геологических задач.
3. Детальная кинематическая обработка
Детальная кинематическая обработка проводится для улучшения прослеживания осей синфазности и определения кинематических параметров волн, используемых в дальнейшем при интерпретации.
Выбор программ обработки необходим для учета остаточных сдвигов трасс.
Для оптимизации прослеживания осей синфазности используются процедуры адаптивного и фазо-оптимизированного суммирования вместе с программами вычитания различных волн-помех.
4. Динамическая обработка
Перед сейсмической разведкой ставятся задачи, требующие детального изучения физических свойств геологического разреза.
Изучение физических свойств разреза сейсмическим методом основано на использовании динамических свойств отраженных волн (амплитуды, частоты, энергии и т.д.).
5. Интерпретационная обработка сейсмической информации
После выполнения пп. 1-4 по сети профилей сформированы данные:
- оптимизированнные временные разрезы (качество накапливания по ОГТ);
- варианты разрезов ОГТ с миграцией по средним или эффективным скоростям;
- разрезы с сохранением истинных соотношений амплитуд;
- вертикальные и погоризонтные спектры скоростей ОГТ.
Этап интерпретации начинается с сейсмогеологической корреляции временного или мигрированного разреза.
Этап корреляции требует предварительного разбиения временных разрезов на отдельные участки (блоки) по особенностям волновой картины еще до начала проведения фазовой корреляции.
Весь интерпретационный этап обработки необходимо выполнять в следующей последовательности:
- общая кинематическая интерпретация;
- выделение целевых интервалов;
- структурная интерпретация целевых горизонтов;
- интервальный сейсмогеологический анализ;
- интерпретация сейсмогеологических комплексов в рамках тонкослоистой модели среды.
Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!
Метод общей глубинной точки (ОГТ) применяют для получения высококачественных сейсмических разрезов в трудных сейсмологических условиях, в особенности при наличии сильных мешающих многократных отраженных волн. Метод ОГТ позволяет решать задачи выделения однократно-отраженных волн на фоне регулярных и нерегулярных помех.
В практике процесс обработки по данному методу разбивают на пять крупных этапа: предварительная обработка, типовая кинематическая, детальная кинематическая, динамическая и интерпретационная обработки. Разбиение на этапы является условным, но позволяет поставить главные задачи и ввести элементы стандартизации при использовании процедур, что является весьма важным при массовой обработке больших объемов информации.
Целью данной курсовой работы является последовательное рассмотрение основных этапов обработки сейсмических данных по методу ОГТ.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:
- ознакомление с общим представлением о процессе обработки;
- детальное изучение основных этапов обработки сейсмической информации.
1. Общее представление о процессе обработки
полевой сейсмический контроль
При выполнении сейсмических работ получаются огромные объемы информации, и при непрерывном процессе полевых работ, имеют четкую тенденцию к дальнейшему увеличению. В среднем, за один рабочий день регистрируется 50 и более таких сейсмограмм. На один километр профиля ОГТ обычно регистрируется от 5 до 20 сейсмограмм. За сезон сейсморазведочная партия отрабатывает в среднем 300 км. В зависимости от сложности задачи, в процессе обработки нужно совершить от 1000 до 10000 (или более) математических операций. Выполнение огромных объемов вычислений требует наличия: специализированных вычислительных центров, ориентированного математического обеспечения и квалифицированных специалистов-обработчиков.
Последовательность выполнения геофизических работ определяется сейсмогеологическими условиями района, видом выполняемой обработки и ее конечной целью. Выбор оптимальных параметров для процедур осуществляется определенным алгоритмом. Критериями надежности и правильности принятых решений на разных этапах обработки являются: устойчивая коррелируемость отражении, их динамическая выразительность, степень соответствия геометрии линии t0(x), априорным представлениям обработчика о геологии изучаемого района, взаимоотношения горизонтов на близлежащих разрезах, диапазон изменения различных параметров‒ скоростей, величин поправок и т.п. Поэтому окончательный тип обработки подбирают опытным путем, постоянно усложняющемся процессе на основе анализа промежуточных результатов. В практике процесс обработки разбивают на пять крупных этапа: предварительная обработка, типовая кинематическая, детальная кинематическая, динамическая и интерпретационная обработки. Разбиение на этапы является условным, но позволяет поставить главные задачи и ввести элементы стандартизации при использовании процедур, что является весьма важным при массовой обработке больших объемов информации.
2. Предварительная обработка. Контроль качества полевых материалов
Основная задача предварительного этапа ‒ эффективное ведение дальнейшей обработки путем
Читайте также: