Построение моделей геологической среды на основе параметрической обработки информации в сложных сейсмогеологических условиях Прикаспийской впадины Сокулина, Ксения Борисовна

Введение к работе

з

Актуальность работы

Повышение эффективности и снижение стоимости поисково-разведочных работ на нефть и газ возможно на основе разработок и внедрения новых технико-методических приемов, позволяющих использовать достижения науки и практики. Эффективность в большой мере зависит от уровня развития геофизических работ, которые обеспечивают решение широкого круга задач: от изучения регионального строения и прогнозирования разреза нефтегазоносности обширных территорий до поиска ловушек углеводородов с оценкой их продуктивности.

Одним из наиболее перспективных на нефть и газ регионов является территория Нижнего Поволжья в составе Волго-Уральской и Прикаспийской нефтегазоносных провинций. К настоящему времени здесь открыто более 200 месторождений, в том числе такие крупные как Астраханское, Кудиновское, Коробковское, Жирновское, Урицкое, Степновское и др. Однако, разведанные запасы нефти и газа сущесвенно ниже прогнозируемых. Обусловлено это недостаточной геологической и геофизической изученностью нижних интервалов разреза осадочного чехла из-за слабой эффективности геофизических методов разведки и сложного строения территории (многочисленные разрывные нарушения, выклинивание пластов, инверсия, сояяко-купольная тектоника и т.п.).

Отечественная геофизика за последнее десятилетие достигла значительного прогресса за счет широкого внедрения в практику цифровой регистрирующей и обрабатывающей аппаратуры, интенсивного развития теории интерпретации геофизических полей и комплексного анализа геолого-геофизических материалов. Однако достигнутое еще не обеспечивает необходимой точности и глубинности исследований, особенно в сложных геологических условиях, поэтому одной из актуальных проблем развития геофизической разведки является дальнейшее совершенствование отдельных методов, с одной стороны, и разработка эффективной методики комплексной интерпретации геолого-геофизических данных - с другой.

Основным методом поисков и подготовки локальных структур в Нижнем Поволжье остается сейсморазведка. Об этом свидетельствует тот факт, что более 80% месторождений нефти и газа выявлены на объектах, подготовленных к бурению сейсморазведкой.

Для районов со сложным геологическим строением важное значение приобретает скоростной анализ, который положен в основу исследований данной работы, так как именно с точностью определения скоростной характеристики изучаемой среды неразрывно связана геологическая эффективность картирования горизонтов и прогнозирования геологического разреза. Этим определяется актуальность работы. Разработано множество

способов построения скоростных моделей сред по данным сейсморазведки, однако точность определения скоростей в них все еще остается достаточно низкой. Поэтому получение независимых скоростных параметров разными методами определения скоростей должно способствовать снижению погрешностей, полученных при их расчете. Отсюда следует, что любая дополнительная методика определения скоростей с высокой точностью, в комплексе с другими методами будет способствовать повышению достоверности интерпретации сейсморазведочных материалов. Основным методом скоростного анализа, в данной работе, выбрана SWAP-технология, которая осуществляет одновременное решение проблем оцифровки поля регулярных волн и параметризации информации. Способ был предложен Ф.Рибером (1936 г., США) и развит Л.А.Рябинкиным, а также Ю.В.Напалковым, В.В.Знаменским, Ю.Н.Воскресенским и др. как метод РНП (регулированного направленного приема), где впервые в практике сейсморазведки была применена лабораторная обработка сейсмозаписей. С внедрением цифровой техники метод был кардинально пересмотрен и трансформирован в способ параметрической обработки сейсмо-разведочной информации. Комплекс программ, реализовывавший его на ЕС ЭВМ, назывался ЦМРНП (цифровая модификация), в переложении для персональных компьютеров он получил название SWAP (Seismic Wave Parametrisation). При этом следует говорить о нем не только как о комплексе программ, но как о не традиционной технологии обработки сейсморазведочной информации.

Целью работы является повышение геологической эффективности сейсмической разведки в сложных сейсмогеологических условиях на основе параметризации волнового поля с помощью SWAP-технологии и получении на базе этого метода скоростных и глубинных моделей среды.

В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:

1. Анализ обобщенной геолого-геофизической модели для оценки эффективности разрабатываемой методики скоростной параметризации среды.

2. Анализ современного состояния способов скоростного анализа волновых полей и построения скоростных моделей с точки зрения возможности повышения их эффективности и информационной отдачи при решении геологических задач.

3. Совершенствование программно-методического обеспечения и разработка новых ме-тодико-технологических приемов при формировании скоростной модели в SWAP-технологии.

4. Оценка эффективности предложенного комплекса скоростного анализа на модельных и полевых материалах.

5. Исследование возможностей комплекса параметрической обработки сейсморазведоч-ных данных для выявления объектов в надсолевой и подсолевой частях разреза Прикаспийской впадины.

6. Анализ результатов скоростного анализа по разным комплексам программ для повышения достоверности скоростной характеристики среды.

Научная новизна.

1. На основе сопоставления разных методов скоростного анализа доказана более высокая устойчивость, точность и технологичность анализа скоростей в SWAP-технолопш.

2. Разработано программно-методическое обеспечение для статистического анализа параметризованных данных и формирования скоростной модели SWAP-технологии.

3. Доказана эффективность комплекса скоростного анализа, с помощью которого были проведены расчеты по модельным и скважинным данным.

4. Получены новые методические и геологические результаты:

переработана и дополнена методика формирования скоростной модели Vhht. с помощью подкомплекса ПСМ;

создана методика формирования оптимизированной скоростной модели с использованием SWAP—технологии;

создана методика итерационного подбора модели;

уточнена модель строения соляного тела и надсолевой части по сети профилей в северо-западной части Прикаспийской впадины;

уточнена корреляция горизонтов по подсолевой части

5. На основании сравнения и анализа скоростных моделей доказана достоверность ско
ростной характеристики среды, полученных по разным комплексам программ и
скважинным данным.

Практическая ценность работы заключается в создании программно-методической базы для формирования скоростной модели среды и параметрической обработки данных МОГТ, позволяющей достаточно эффективно и технологично получать скоростные разрезы изучаемых сред. Предложенная обобщенная технология позволяет взаимоувязать процедуры формирования скоростной модели среды с получением наиболее информативных результатов. Использование программ построения скоростной модели среды при обработке полевого сейсмического материала позволило решить ряд практических задач по уточнению скоростных и геолого-геофизических моделей изучаемых сред в сложных сейсмогеологических условиях солянокупольной тектоники.

6 Реализация работы в производстве.

Программно-методическое обеспечение предложенного комплекса скоростного анализа внедрено в ЗАО "Лукойл-Саратов" и в учебный процесс на кафедре геофизики Саратовского государственного университета им. Н.Г. Чернышевского. Апробация работы:

Результаты исследований докладывались на международной конференции посвященной памяти В.В. Тикшаева(г.Саратов, 1997г.), межведомственной научной конференции "Геологические науки-99"(г.Саратов, 1999г.), научно-практическом семинаре "Новые методы и технологии обработки и интерпретации геолого-геофизических данных при проведении поисково-разведочных работ на нефть и газ"(г.Саратов, 1999г.), семинаре кафедры разведочной геофизики и компьютерных технологий РГУ нефти и газа им. Губкина (г.Москва, 1999г.), научной конференции "Геология Русской плиты"(г.Саратов, 2000г.).

Защищаемые положения.

5. Разработанная методика формирования скоростной модели обеспечивает уменьшение погрешностей при скоростном анализе в сложнопостроекных геологических средах.

6. Разработанная технология анализа параметрической информации сейсморазведки позволяет эффективно осуществлять построение скоростных и глубинных разрезов земной коры.

7. Разработанная методика итерационного подбора модели, основанная на последовательном решении прямой и обратной задач по рассчитанному параметризованному полю, обеспечивает повышение точности и надежности построения скоростной модели среды.

8. Разработанная методика скоростной параметризации, на основе компьютерной обработки, повышает геологическую эффективность сейсморазведки в сложных сейсмо-геологических условиях солянокупольной тектоники.

По теме диссертации опубликовано 6 научных статей и одна сдана в печать.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 123 страницы машинописного текста, 9 таблиц, одну блок-схему, 57рисунков. Список литературы включает 107 наименований.

Автор выражает глубокую благодарность за научное руководство д.г.-м.н. Ю.П. Конценебину и к.г.-м-н. Э.С. Шестакову а также сотрудникам кафедры геофизики СГУ им. Чернышевского, к.г.-м.н. М.И. Рыскину, к.г.-м.н. Е.Н. Волковой, студенту V курса Барулину Д.А. за постоянную помощь, внимание и всестороннюю поддержку; коллективу кафедры геофизики за постоянное участие и ценные советы, сотрудникам кафедры разве-

дочной геофизики и компьютерных технологий РГУ нефти и газа им. Губкина к.т.н. Е.Б. Варову, к.т.н. Ю.Н. Воскресенскому за предоставление первоначального варианта комплекса SWAP-технолопш, а также всем членам кафедры разведочной геофизики и компьютерных технологий РГУ нефти и газа им. Губкина за всестороннюю помощь и поддержку; коллективу ЗАО " Лукойл-Саратов": В.М. Лепшшну, В.В. Романову, сотрудникам "Геопроект", к.г.-м.н. Л.В. Ячменевой, к.г.-м.н. О.И. Шхуратову, И.Н. Крайневу за предоставленные материалы и ценные советы при обсуждении работы.