Выявление макронеоднородностей состава и свойств пород при сейсморазведке в нефтегазоносных бассейнах Авербух Александр Григорьевич

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Систематизация данных о неоднородности горных пород по скорости распространения и затуханию волн 25

1.1. Скорость распространения волн 31

1.2. Поглощение и рассеяние энергии 67

1.3. Сейсмические модели неоднородности 74

Глава 2. Свойства волн в неоднородных средах 81

2.1. Некоторые кинематические особенности колебаний 85

2.2. Динамические характеристики волн 96

Глава 3. Влияние внутрипластовых неоднородностей на свойства отраженных волн 135

3.1. Изменение свойств волн, отраженных от неоднородного пласта 138

3.2. Влияние залежи на результаты определения скоростей 156

3.3. Изменение интенсивности проходящих волн 163

3.4. Изменение преобладающей частоты 165

Глава 4. Способы обработки и анализа полевых материалов 167

4.1. Методика восстановления амплитуд отражений 167

4.2. Построение эталонных зависимостей 225

4.3. Об использовании результатов определения скоростей и поглощения 244

Глава 5. Методика и результаты выявления внутрипластовых макронеоднородностей, изучения состава и свойств слагающих их пород 271

5.1. Выбор объектов исследований 272

5.2. Методика полевых наблюдений 277

5.3. Прямое обнаружение нефтегазовых залежей 285

5.4. Прогноз состава и возраста пород, выявление зон аномальных давлений 303

Глава 6. Внедрение результатов исследований 317

6.1. Организационные мероприятия, объемы внедрения 318

6.2. Геологические результаты внедрения 321

6.3. Оценка экономической эффективности 342

Заключение 346

Литература 352

• Сейсмические модели неоднородности
• Влияние залежи на результаты определения скоростей
• Об использовании результатов определения скоростей и поглощения
• Прогноз состава и возраста пород, выявление зон аномальных давлений

Введение к работе

С момента появления сейсморазведки в общем комплексе геологических исследований её основная роль заключалась в картировании границ между пластами. Однако даже в начальный период развития метода было ясно, что его принципиальные возможности позволяют изучать не только геометрию границ пластов, но и физические свойства пород между границами.

Данные о свойствах пород, если только они получены и проинтерпретированы, могут иметь самое разнообразное применение, Например, сведения о величинах пластовых скоростей позволяют уточнить оценки глубины и рельефа границ при решении структурных задач, определить прочностные характеристики отложений при инженерной разведке, устанавливать стратиграфическую принадлежность пород при региональных исследованиях и т.д. Среди многочисленных направлений геологического приложения сейсмических данных одним из наиболее важных является изучение латеральной и вертикальной изменчивости пород внутри пластов земной коры. К этому классу задач относится, например, обнаружение нефтегазовых залежей, которое может рассматриваться как выявление той части пласта коллектора, где его поры и трещины, в отличие от остального объема пород, заполнены не водой, а углеводородами. Аналогичным образом, к анализу внутрипластовой или внутриформационной изменчивости свойств пород сводятся такие задачи, как изучение литоло-гических замещений, выявление зон повышенной и пониженной пористости, исследование термодинамического режима, обнаружение аномалий пластовых давлений флюидов и т.п. Хотя нетрудно видеть, что при сейсмических исследованиях общим для всех этих задач является необходимость выявления, изучения и геологической интерпретации неоднородности распределения упругих свойств внутри пластов, соответствующая постановка проблемы до сих пор отсут -5 ствовала. Обобщенный подход к проблеме имеет в данном случае не только принципиальное методологическое значение, благодаря чему, например, задача прямого обнаружения нефтегазовых залежей занимает соответствующее ей место в ряду других разведочных задач, аналогичных ей с точки зрения физических предпосылок и, следовательно, способов решения. Более существенным представляется то обстоятельство, что из постановки проблемы как проблемы изучения внутрипластовой и внутриформационной неоднородности состава и свойств пород вытекает, что фундаментальной основой выявления неоднородностей и их геологической интерпретаций должен быть анализ не только данных упругих волн, но и петрофизи-ческих закономерностей, соответствующих изучаемым породам. Только на этом пути возможно определение состоятельности полученных результатов, оценка их геологического значения и степени однозначности интерпретации.

Используемые в настоящее время способы определения параметров сейсмического волнового поля таковы, что изучение свойств пород, слагающих геологические неоднородности, оказывается возможным, если их размеры по напластованию значительны по сравнению с размерами первой зоны Френеля. Такие неоднородности будем называть макронеоднородностями55.

Целесообразность специального рассмотрения вопросов, относящихся к выявлению и изучению макронеоднородностей следует как с геологических позиций - достаточно крупные по размеру объекту представляют основной интерес при разведке недр, так и из теоретических и методических соображений, связанных с возможностью использования лучевых представлений и детерминистских соотношений при решении прямых и обратных задач.

Диссертация полностью посвящена вопросам применения сейсмического метода отраженных волн для прогноза состава и свбіств пород на основе изучения внутрипластовой макронеоднородности геологических сред и совместного анализа данных сейсморазведки, структурной геологии и петрофизики. Целью работы является:

Создание и внедрение сейсмических методик прогноза нефтегазонасыщенности, литологии и пластовых давлений. Для достижения цели осуществлен синтез исследований по трем основным направлениям: обобщение данных о влиянии внутрипластовой неоднородности состава и свойств пород на их упругие характеристики; изучение аномалий волнового поля, соответствующих изменчивости упругих свойств пластов пород; создание и исследование новых способов обработки и интерпретации сейсмического материала, ориентированных на выявление и геологическое истолкование крупных по размеру неоднородностей.

Результаты исследований привели к созданию ряда специализированных программ и методик обработки, внедрение которых в практику работ производственных организаций позволило приступить в промышленных масштабах к решению ряда крупных народнохозяйственных проблем - прямым поискам залежей углеводородов, прогнозу зон аномальных давлений, а также решению других задач изучения состава и свойств пород.

Как уже говорилось, интерес к рассматриваемому направлению сейсмических исследований (хотя оно и не было сформулировано в терминах изучения неоднородностей и совместного использования данных сейсморазведки и петрофизических зависимостей) проявлялся уже на ранних этапах развития сейсмического метода. Оно резко возрос после выдвижения И.Я.Баллахом, И.Г.Медовским, К.А.Мустафаевым идеи о прямых поисках нефтегазовых залежей. Трудности реализации этой идеи, как и более общей идеи изучения внутрипластовых неоднородностей очевидны и многообразны. При изучении свойств пород необходимо использовать динамические особенности колебаний, а требования к точности определения времен резко возрастают, так как возникает необходимость измерения (в явной или неявной форме) производных годографа. Невозможно дать сколько-нибудь подробный обзор процессов развития сейсмического метода, обеспечивающих возможность постановки и решения проблемы изучения внутрипластовых неоднородностей. В связи с этим изложение результатов работ, имеющих непосредственное отношение к теме диссертации будет приведено в соответствующих её разделах. Здесь отметим лишь три основные проблемы, решение которых явилось, а в ряде районов продолжает оставаться предварительным условием внедрениея способов изучения свойств пород в практику сейсмических исследований.

Во-первых, необходимо было создать способы полевых наблюдений и обработки, обеспечивающие надежное выявление сигналов и измерение их параметров Решение этой задачи для отраженных волн оказалось долгим и трудным, так как эти волны всегда регистрируются на фоне многочисленных помех. Основную роль в методе отраженных волн сыграли разработка методики многократных перекрытий, повсеместно реализованной ныне в виде способа общей глубинной точки и "цифровая революция" в области регистрации и обработки данных наблюдений (Г.Мэйн, Е.Робинсон,С.Трейтель, Д.Мишон и др. за рубежом, Е.А.Козлов, Г.Н.Гогоненков,В.И.Мешбей В.Б.Левянт и др. в СССР).

-8 Прогресс в методе отраженных волн очевиден,но, несмотря на это, возможность решения даже структурных задач, ког.-да достаточно выполнить измерение лишь кинематических характеристик волн, и то со сравнительно малой точностью, в ряде районов еще лимитируется недостаточным ослаблением влияния помех Вместе с тем всё больше появляется районов, где, благодаря совершенствованию метода, становится возможным не только выделение отражений, но и измерение разнообразных их параметров, что благоприятствует определению физических характеристик пород.

Во-вторых, для изучения свойств пород по данным сеёсгж-ческих наблюдений потребовалось создать помехоустойчивые способы извлечения из данных наблюдений информации о физических характеристиках среды, Эта проблема быстрее нашла решение в рамках метода преломленных волн (И.С.Берзон,А.М.Епи-натьева, А.С.Алексеев, Н.Н.Пузырев, Т.И.Облогина, А.Г.Авер-бух и др.), для которых проще, чем для отраженных, связь между параметрами колебаний, наблюдаемых на поверхности и свойствами пород на глубине, в частности, для изучения скоростей распространения колебаний Достаточно измерять первую производную: годографа, а не вторую, как для отраженных волн. Для преломленных волн оказалось возможным легко реализовать разностные способы обработки, позволяющие во многих ситуациях практически исключить влияние покрывающей среды на получаемые результаты.

В методе отраженных ЕОЛН изучение физических характеристик пород долгое время опиралось на анализ параметров, косвенным образом отображающих свойства исследуемой среды (А.М.Епинатьева, Е.Е.Зещов,К.А.1%стафаев,М.Ф.Мирчинк,-И.Я.Баллах ;А.:А. )Кунарев и др.)

Например, ,цля изучения отражающих свойств применялось измерение числа и протяженности отражающих границ; диссипативные характеристики оценивались по скорости затухания огибающей сейсмической трассы и т.п. Недостатком таких способов является невозможность количественной геологической интерпретации, в связи с чем её приходилось осуществлять на основе аналогии результатов, полученных на исследуемом и ранее изученных объектах. Такие аналогии всегда условны, так как они требуют учета влияния на результаты сравнения различия;: разнообразных геологических, геофизических, геохимических, зачастую и методических факторов. В зависимости от квалификации и интуиции специалистов выводы, основанные на аналогиях, имеют в той или иной степени субъективный характер - преувеличивается роль одних факторов в ущерб другим, не говоря уже о том, что ряд факторов вообще не учитывается из-за отсутствия необходимой информации или сложности её использования.

По мере совершенствования способа отраженных волн появилась возможность проводить измерения физических характеристик, таких, как пластовая скорость, амплитуда коэффициента отражения, декремент затухания, акустическая жесткость. (Д.Мишон, А.Н.Левіш, А.К.Урупов, В.И.Мешбей, С.В.Гольдин,Г.Н.Гогоненков, М.Б.Рапопорт, А.Г.Авербух и др.).

На смену косвенной пришла, также, как и в методе преломленных волн, прямая и, притом, количественная информация о петрофизических особенностях пород. Благодаря этому появилась возможность сравнения измеренных характеристик среды с априорными данными о физических свойствах отложений различного геологического строения.

Третья проблема, потребовавшая своего решения для реализации идей изучения свойств пород по данным сейсморазведки, заключалось в необходимости накопления,и, главное, систематизации данных о влиянии разнообразных геологических факторов на упругие и диссипативные свойства пород (С.Доменико, Г.Гарднер, А.Грегори, Е.А.Козлов, Н.П.Таллако, Л.А.Сергеев, Ф.М.Ляховицкий, Г.И.Петкевич, В.З.Вербицкий, Г.М.Авчян, А.Г.Авербух и др.). Решающее продвижение здесь стало возмолшым благодаря разработке и внедрению акустического метода исследования сквакин (Е.В.Карус, О.Л.Кузнецов, И. ЇЇ.Дзебань, Л.З.Цлав, Т.В,Щербакова и др.). 

Развиваемые в дальнейшем автором представления об использовании сейсмического метода для исследования внутрипластовых неоднородностей базируются на синтезе результатов, полученных при решении указанных выше проблем.

Основной особенностью подхода к решению является стремление к использованию для выявления неоднородностей количественных определений упругих, диссипативных и других физических свойств и характеристик пород по данным сейсморазведки и к интерпретации сейсмических данных на основе петрофизических закономерностей и критериев. Кроме того в разделах, посвященных обработке и интерпретации, большое внимание уделено обсуждению области применимости и ограничений предложенных методов. Для задач оценки состава и свойств пород внимание к вопросам точности и достоверности результатов имеет особое значение - как вслед-ствии малого, в общем, опыта практического применения, так и из-за часто возникающего соблазна применения новых методов в неподходящих условиях.  

Сейсмические модели неоднородности

Пласты и формации, слагающие геологические разрезы, отличаются друг от друга благодаря особенностям состава пород и их свойств, условии образования и т.п. Следствием этих различий является межпластовая (и межформационная) неоднородность разреза по скорости распространения колебаний, акустической жесткости и параметрам поглощения. Межпластовая неоднородность обеспечивает возможность изучения структурных соотношений. Основные особенности строения среды с межпласто-вой неоднородностью отображаются моделями, состоящими из совокупности слоев (нижний из которых может иметь бесконечную мощность, т.е. представлять собой полупространство). Аппроксимация реальных геологических разрезов с помощью слоистых моделей, как известно, является, эффективным средством решения разнообразных задач сейсмических исследований, в связи с чем несомненна целесообразность использования такого же подхода, с учетом необходимых уточнений, и при изучении внутри-пластовой неоднородности, обусловленной изменениями петрографического состава, состава флюида или термодинамических условий.

В естественных условиях внутрипластовые неоднородности характеризуются широким набором расстояний, в пределах которых они проявляются. В зависимости от соотношения размеров неоднородности с длиной волн и величиной их пробега в среде внутрипластовые неоднородности удобно разделить на детерми-рованные и случайные [I6l] . К последним относятся неоднородности малых размеров, положение и свойства каждой из которых, в принципе, не могут быть найдены по данным сейсмических наблюдений.Случайные неоднородноети,вызывающие "мутность" ср.едн [161] ,и свойственные слоистой модели со случайными неоднородностями особенности волнового поля в дальнейшем не рассматриваются.

Детерминированные неоднородности представляют собой геологические объекты, положение и свойства которых в принципе могут быть установлены по материалам сейсмических наблюдений. Зтот класс неоднородностей представляет основной интерес при использовании сейсморазведки для прогноза изменений состава и свойств пород пластов и формаций. Очевидно, что возможность или невозможность локализации геологического тела зависит не только от его размеров, свойств и от длины волн, но и от метода локализации. Учитывая это обстоятельство, в дальнейшем будем рассматривать неоднородности, положение и свойства которых, в принципе, может определяться на основе использования лучевого метода (точнее, его нулевого приближения). Будем считать, что вертикальная мощность неоднородности равна или соизмерима с мощностью пласта (или формации), а кровля и подошва залегают приблизительно согласно с границами во вмещающих породах. Такие неоднородности будем называть внутри-пластовыми и внутриформационными макронеоднородностями.

Опеним минимальные площадные размеры макронеоднородно-стей. В лучевом приближении характеристики отраженной волны (интенсивность, форма годографа) будут определяться соотношением размеров первой зоны Френеля и площади, занимаемой неоднородностью в плоскости, перпендикулярной падающему лучу. Учитывая оценочной характер расчетов, ограничимся случаем волны, падающей по нормали. Радиус первой зоны Френеля составит [і93 где Н - глубина неоднородности, Я - длина волны.

Из теоретических и экспериментальных исследований [75,IIб] известно, что в двумерном случае свойства отраженных волн от ограниченных по размеру площадок соответствуют данини, полученным в лучевом приближении, если размеры площадок в несколько (3 5) раз больше размеров первой зоны Френеля. Следовательно, для отраженных волн внутрипластовую неоднородность ыошю расснатривать как макронеоднородность, если выполняется условие где а - минимальный характерный размер (длина, ширина) неоднородности. ,1ля типичных условий применения метода отражений ( /\ = 50-200 м , Н = 500-6000м) получаем, что минимальный размер (протяженность вдоль напластования) макронеоднородности должен составлять СЕыше нескольких сотен метров при изучении малых глубин и более одного-двух километров при изучении больших глубине

Такие же или несколько большие по величине значения получаются и при опенке миншлальных размеров макронеоднородноетей применительно к их изучению с использованием проходящих, в том числе преломленных волн. Основываясь на результатах, изложенных в предыдущих разделах этой главы, можно провести генетическую классификацию внутрипластовых макронеоднородностей и на этой основе конкретизировать представления о характере моделей, которые целесообразно принять при решении отдельных задач. Будем рассматривать данные об изменении скорости распространения продольных волн под влиянием различных геологических факторов, предполагая, в силу наличия достаточно тесных корвл-ляционных связей (рис.7, 12), что по скорости поперечных волн, поглощающим свойствам и другим сейсмическим параметрам породи столь же неоднородны, как и по величинам Vp.

Очевидно,что к макронеоднородности будут приводить изменения в пределах пласта (формации) хотя бы одного из факторов, влияющих на величину скорости; термодинамических условий залегания, пористости (уплотнения), литологии, состава флюида.

В однородных по составу пластах и формациях значения: . скорости будут закономерно меняться с глубиной вследствие уплотнения пород и изменения термодинамических условий.Рассмотренной ситуации соответствует вертикально-градиентная модель пласта. Как видно из рис.2 и 3, приращения скорости с глубиной, связанные с нормальным градиентами изменения пористости, давления и температуры будут значительно при больших мощностях пластов и формаций или больших диапазонах изменения глубин их залегания. Именно в этих случаях, а также при большой длине пути волны через шгаст,целесообразно использование вертикально-градиентных моделей. Графики, подобные представленным на рис.2,3,36,37, отображают нормальные зависимости скорости от глубины. Их.естественно положить в основу при решении прямых задач и задач интерпретации данных. Последние в рамках рассматриваемого в диссертации направления исследований применительно к вертикально-градиентным моделям макронеоднородности, должны заключаться в определении фактической зависимости скорости (или других акустических характеристик породит глубины для определенных геологических толщ и в оценке по этим данным, на основе сравнения их с нормальными зависимостями, особенностей режима уплотнения или режима изменения термодинамических условий с глубиной.

Влияние залежи на результаты определения скоростей

Зона понижение скррости распространения колебаний в нефтегазонаснщен-ной части коллектора может рассматриваться как низкоскоростная неоднородность внутри слоистой среды Чтобы оценить влияние неоднородности, рассмотрим горизонтально-слоистую модель, в одном из пластов которой скорость вдоль напластования скачкообразно уменьшается Преломлением лучей на боковой грани низкоскоростного включения пренебрежем. Оценим вначале изменения скоростей для вертикального луча Относительное изменение средней скорости составит Из соответствующих графиков (рис 26а) видно, что средняя ско рость существенно (на несколько процентов) изменится только в случае, когда неоднородность имеет большую временную "мощность", аскорость в ней отличается не менее чем на 15-20$ от скорости в замещающих породах Влияние залежи на изменение предельной эффективной скорости (Ve) найдем, используя известную формулу [l78,I87] .Вне залежи Здесь X =: -V Д" , Ь0 = "оь , причем суммирование ведется по всем пластам, за исключением коллектора; Увод и У - пластовая скорость в коллекторе, насыщенном водой или углеводородами; Д U0 и A tQ - двойное время пробега через водонасыщенный и продуктивный коллектор. Принимая, что Д00«00 и V Д1п- 2 , получаем, что относительное изменение У со Аналогичным будет и изменение интегральной эффективной скорости для годографов, располагающихся таким образом, что все соответствующие им лучи проходят либо через залежь, либо вне залежи. Сравнение (3,4) и (3.3) показывает, что в зависимости от величины Упл/Уе изменение эффективной скорости над залежью может быть больше изменения средней скорости (если /1 ) или меньше его (если vnjI ye)

Обычно количественное различие Упл и Vg невелико, так что значение величины в круглых скобках в правой части (3.4) близко к 2. Поэтому дУе/ е A CD D вслеДствие чего для приближенной оценки величины изменения эффективной скорости можно использовать рис.26а. Гораздо более значительншл оказывается изменение эффективной скорости для годографов, приуроченных к краевой части залежи, часть лучей которых проходит через залежь, а часть располагается вне. ее. Рассмотрим это явление на примере годографов ОГТ. Как видно из рис.27, такие годографы состоят из двух участков, смещенных друг относительно друга, за счет чего величина скорости При приближении ОГТ к краю залежи лучи, соответствующие удаленному участку годографа, проходят через продуктивную часть коллектора, в то время как лучи, соответствующие ближней части годографа, еще пересекают коллектор в его водонасыщенной части. В результате дальняя часть годографа испытывает дополнительный сдвиг по времени по отношению к ближней (годограф 2 на рис.27) и при скоростном анализе величина vorT занижается по сравненр) со значениями вне залежи (годограф I). На годографах глубинных точек, расположенных под залежью, но попрежнему вблизи ее края, возникают искажения противоположного характера, связанные с тем, что лучи, соответствующие малым удалениям, проходят через продуктивную часть коллектора дважды, в то время как лучи, соответствующие дальней части годографа, проходят через залежь только один раз. В результате ближняя часть годографа смещается по времени относительно дальней его части (годограф 3 на рис.27) и при скоростном анализе отмечается повышенное значение vorT. Сдвиг отрезков годографа составит . Если считать,, лучи прямолинейными, то искаженными будут годографы, соответствующие точкам ОГТ, проекции которых на дневную поверхность удалены от проекции края неоднородности на расстояние, меньше, чем а= 0.5L "H/H; } где L . длина расстановки

Об использовании результатов определения скоростей и поглощения

Среди физических характеристик пород, используемых для прогноза их состава и свойств, важное значение играют результаты определения интервальных скоростей и декрементов (или коэффициентов) поглощения. Для успешного применения этих характеристик необходимо иметь представление о надежности получаемых оценок и основных факторов, определяющих величины погрешностей. Результаты анализа этих вопросов изложены ниже, эти результаты использованы для составления инструкций и методических пособий, указанных в табл.7. О надежности изучения поглощающих свойств пород

Данные сейсморазведки о поглощении сейсмических волн пытаются использовать для выявления нефтегазонасыщенных пород, а также для оценки литологии[4б,ІА7,І8б]. В опубликованных работах, посвященных способам и результатам определения поглощения, мало внимания уделено оценкам точности. При высоком соотношении сигнал/помеха основной помехой для определения поглощения по данным отраженных волн является нестационарность сейсмической записи, возникающая за счет вертикальной и латеральной изменчивости параметров слоев и соответствующих коэффициентов отражения. Обычно предполагают, что влияние этой изменчивости хотя и существует, но не слишком значительно, в связи с чем найденные параметры поглощения правомерно рассматривать как эффективные, отображающие, с удовлетворительной для практических целей точностью, распределение поглощения в среде.

Оценим величину влияния, которое оказывает изменчивость отражающих свойств геологического разреза на результаты определения эффективного поглощения. Ограничимся анализом простейшей ситуации, когда среда горизонтально-слоиста, наблюдения выполняются вблизи источника, для оценки поглощения используются сейсмозаписи однократно-отраженных волн, не искаженных помехами, влиянием на свойства волн прохождения через границы допустимо пренебречь.

Предположим, что в среде имеется интервал с неизменным по глубине декрементом поглощения и инт. На произвольной частоте jf»L логарифм отношения амплитуд ( ф ) спектров волн, отраженных от двух границ, расположенных внутри интервала, и обозначенных индексами пг и U , составит[184] : где С - константа, К - модули коэффициентов отражения, Д 10 -разность времен прихода волн Это соотношение является основой всех способов оценки поглощения по данным отраженных Видно, что декремент 0 мож но определить по характеристикам отражений, например, по угло вому коэффициенту зависимости ш. —«Jft от частоты, если устранить влияние первого слагаемого справа, т.е. устранить влияние коэффициентов отражения (слоистости). С этой целью вычисляют осредненные для некоторого интервала разреза характеристики спектра отраженных импульсов. Используют различные спрсобв: усреднение преобладающих частот для протяженных отрезков сейсмической записи [84] ; вычисление спектров отрезков сейсмических трасс или спектров их функции автокрреляции [184,185] кепстральный анализ . Несмотря на различие используемых математических аппаратов, эффективность всех способов устранения влияния слоистости на оценки поглощения довольно близка [2,6 Я] Это позволяет ограничиться оценке надежности определения поглощения применительно к одному из способов, считая, что полученные вывода справедливы и для остальных способов, по крайней мере, качественно ,

Рассмотрим возможность оценки поглощения по изменению преобладающей частоты отраженного импульса со временем. В этом случае источником помех являются флуктуации преобладающих частот . отдельных отраженных волн. Пусть флуктуации по отношению к среднему (на интервале ДТ о) значению + о характеризуются среднеквадратическим отклонением (р J. . Тогда флуктуации fo на этом же интервале для N последовательных отраженных волн характеризуются среднеквадратическимг отклонением (І) 0 , равным

Прогноз состава и возраста пород, выявление зон аномальных давлений

Рассматриваемые в этом разделе направления использования данных сейсморазведки являются сравнительно новыми, их развитие началось в последние годы /25,175,235,246,248/ на базе данных скоростного анализа материалов ОГТ. Сама по себе величина интервальной скорости, найденной по данным сейсморазведки, обычно не позволяет сделать какие-либо выводы о геологическом строении. Информативными являются результаты сравнения найденного значения интервальной скорости с каким-либо другим значением, либо определенным из сейсмических материалов, либо априорно заданным.

Основным содержанием излагаемой в дальнейшем методики является использование результатов сопоставления интервальных скоростей по данным сейсморазведки с эталонными зависимостями, полученными но способу, подробно изложенному в гл.4. Напомним, что способ позволяет учитывать изменение возраста и литологии пород с глубиной, а также отличие современной глубины от максимальной.

Основной сложностью при прогнозе являются значительные погрешности данных о скоростях вследствие случайных и систематических искажений времен годографов ОГТ, обусловленных недоучтенными статическими поправками, наложением помех, влиянием анизотропии и тонкой слоистости. Воздействие первых двух факторов в значительной степени удается компенсировать использованием достаточно больших (3-5 км) баз сглаживания.

При наличии данных сейсмического каротажа влияние анизотропии учитывается на основе сравнения интервальных скоростей, найденных для одних и тех же диапазонов времени to по материалам полевых и скважинных наблюдений. Величина систематического различия, устойчиво установленная по нескольким скважинам, используется в качестве поправки в значения пластовых скоростей, найденных при скоростном анализе. Влияние на точность определений V огт тонкой слоистости отражающих пачек проявляется тем в меньшей степени, чем значительнее мощность изучаемых интервалов разреза.

Для иллюстрации методики применения и геологической эффективности способа приведем характерные примеры его использования.

Прогноз литологии и возраста. На рис.50„ показан: сей-омический разрез, полученный в Предкавказье . В правой части рисунка положение границы между каинозоисквшн. и мезозойскими породами было известно. Относительно положения той же границы в левой части профиля, отделенной зоной сложного тектонического строения, существовало два взаимоисключающих предположения. Согласно первому, кровле мезозойских пород соответствует отражение на времени 3.7 с. Согласно второму, эта граница находится глубже на 0,5 с ( 1000 м).Известно, что нижняя часть кайнозойского комплекса пород сложена песчаниками и глинами, но точное значение песчанистости неизвестно. В верхней части мезозойских отложений также преобладают песчано-глинистые породы, но могут встречагг&ся: и карбонаты. Показанное на рис.503 сопоставление интервальных скоростей, найденных по данным сейсморазведки с эталонными зависимостями скорости от глубины, построенными для кайно х) В обработке материалов принимали участие В.Г.Лейтин, A.M.Чернобылье кая. зойских и мезозойских пород в предположении 50% содержания песчаников и глин, свидетельствует, что правильным является предположение о более глубоком залегании кровли мезозойских пород в левой части профиля. Судя по величине интервальной скорости, мезозойские отложения представлены здесь толщей с преобладанием глинистых пород.

Прогноз фациальной изменчивости. В некоторых районах было опробовано применение сейсморазведки для выявления лито-логических изменений внутри песчано-глинистой ТОЛЩИ /ІІ0, 232, 235 идр/. При этом были сделаны оптимистические выводы о возможности решения задачи. Рассмотрим в связи с этим результаты изучения песчанистости пород нижнемелового возраста на Северном Кавказе. Мощность толщи составляет около 600 м, средняя глубина - 3000 м, среднепластовая скорость - 3800 м/с, различие скоростей по нормальным зависимостям для "чистых" х) глин и "чистых" песчаников v 600 м/с. Большое внимание при анализе полевых данных уделялось вопросам точности. Сравнение значений скоростей, полученных на пересечениях профилей (таблица 8) показало, что случайные ошибки очень малы. Для полной оценки величины погрешностей проведено сравнение интервальных скоростей по нижнемеловой толще с данными сейсмического каротажа по 6 скважинам, расположенным непосредственно вблизи профилей (таблица 9). Расхождения составляют 3 процента. Учитывая, что погрешность сейсмока ротажных данных составляет не менее 1-2 процентов, следует считать степень совпадений очень хорошей. 0 высокой точности скоростного анализа свидетельствует и близость среднеквадратичных погрешностей определений песчанистости по сейсморазведке и сейсмокаротажу. Несмотря на это, абсолютные и, особенно, относительные ошибки при оценке песчанистости по данным интервальных скоростей оказались весьма значительны (таблица 9). Фактически можно лишь утверждать, что диапазон прогнозируемых значений песчанистости совпадает с диапазоном изменений песчанистости по данным бурения. Данный пример показывает, что даже в условиях весьма высокой точности измерений использование интервальных скоростей для прогноза фациального состава и его изменчивости при изучении песчано-глинистых отложений целесообразно лишь для решения региональных задач.