Введение к работе
Л sxjs t
"і'дад
вргацмй
Актуальность работы. Прогресс сейсморазведки - основного геофизического метода при геологоразведочных работах на нефть и газ - в значительной степени определяется развитием ее физических основ. При этом одной из основных задач было и остается совершенствование сейсмических моделей с целью наиболее полного отражения ими особенностей строения реальных геологических сред.
Одним из важных классов сейсмических моделей являются анизотропные модели, использующиеся для аппроксимации упорядоченной неоднородности геологических сред, обусловленной слоистостью, системной трешиноватостыо, ориентированным расположением минеральных зерен и др. факторами. Несмотря на значительное число ра-бот, посвященных изучению анизотропных сред, в данной области остается немало нерешенных проблем, которые можно условно разделить на фундаментальные и прикладные. К числу недостаточно изученных фундаментальных проблем относятся закономерности распространения сейсмических волн в упорядоченно-неоднородных средах, а к прикладным - методические приемы геологической интерпретации сейсмических данных в условиях анизотропных сред. Причем возможности успешного решения прикладных задач в немалой степени определяются уровнем развития фундаментальных представлений.
Теоретические исследования распространения упругих волн в упорядоченно-неоднородных средах характеризуются значительной сложностью, в силу чего особую актуальность имеют исследования по физическому моделировали» волновых процессов с целью изучения обших закономерностей распространения упругих воля и установления физически обоснованных интерпретационных критериев, обеспечивающих получение сведений о строении упорядоченно-неоднородных геологических сред по сейсмическим данным.
- г -
Цель работы - исследование кинематических и динамических характеристик продольных волн на физических моделях упорядоченно-неоднородных' сред методом ультразвукового моделирования и разработка на этой основе методики интерпретации сейсмических данных при изучении упорядоченной неоднородности геологических сред.
В процессе исследований решались следующие основные задачи:
-
Совершенствовалась методика ультразвукового моделирования процессов распространения продольных волн на физических моделях упорядоченно-неоднородных сред.
-
Детально исследовались закономерности распространения продольных волн на физических моделях одномерно-упорядоченных сред в широком диапазоне соотношения периода неоднородности среды Е с длиной волны г..
-
Изучались основные особенности проявления анизотропии комплекса кинематических и динамических характеристик продольных волн на физических моделях многомерно-упорядоченных сред в условиях различного числа систем упорядоченности, при варьировании кх взаимной ориентировкой и количественными параметрами.
-
На основе результатов физического моделирования разрабатывались методические приемы интерпретации сейсмических данных, обеспечивающие изучение упорядоченной. неоднородности геологических сред, и производилось их практическое опробование.
Научная ікшюна
-
На физических моделях одномерно-упорядоченной среды установлены закономерности проявления анизотропии спектральных характеристик продольных волн, включая зависимости частотной фильтрации сигналов средой и резонансного затухания упругих колебаний от азимута наблюдений относительно направления упорядоченности.
-
Показана информативность индикатрис параметра относительной интенсивности спектральных составляющих для определения на-
правлений простирания систем упорядоченности в среде.
-
Установлены закономерности проявления анизотропии комплекса кинематических и.динамических характеристик продольных волн,, и дана оценка их разрешающей способности при определении ориентировки систем упорядоченности среды в зависимости от числа систем упорядоченности, их взаимной ориентировки и соотношения характерного размера неоднородности среды I с длиной волных.
-
На основе результатов ультразвукового моделирования при обработка полевых материалов кольцевого сейсмопрофиирования разработаны и опробованы методические приемы комплексной интерпретации кинематических и динамических характеристик продольных волн. Однозначно установлено, что причиной анизотропии этих характеристик является упорядоченность неоднородностей геологической среды.
Практическая ценность работы Разработанные методические приемы интерпретации комплекса кинематических и динамических характеристик продольных волн при исследованиях азимутальной сейсмической анизотропии обеспечивают высокую достоверность определения ориентировки систем упорядоченности среды и установление их геологической природы. Кроме того, результаты ультразвукового моделирования на типовых моделях упорядоченно-неоднородных сред представляют своего рода каталог проявлений сейсмической анизотропии, который шкет .служить практическим пособием по интерпретации сейсмических данных в условиях упорядоченной неоднородности геологических сред.
Реализация работы в производстве. Прикладные результаты работы включены в два отчета о НИР Государственной Академии нефти и газа им. И. М. Губкина и переданы, для использования в трест "Сев-морнефтегазгеофизмка" НТО "Союзморгео" и в МАГЭ ПГО "Севморгеоло-гия" (г. Мурманск).
Апробация работы Основные научные и практические результа-
- і -
ты диссертационной работы были представлены на конференции "Построение ФГМ.и системный подход при истолковании результатов геофизических исследований" (Пермь. 1990), на Всесоюзной конференции молодых ученых "Проблемы развития нефтегазового комплекса страны" (Кр. Курган, 1991) и на научно-технической конференции "Совершенствование методов поисков, разведки и разработки нефтяных и газовых месторождений" (Пермь, 1991).
Лубляяациа Ш теме диссертации имеется 5 печатных работ.
Сбьеы и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 108 машинописных страниц, 2 таб-.г~ цы и 100 рисунков. Список литературы включает 95 наименований.
Работа выполнена на кафедре полевой геофизики ГАНГ им. И.Ы. Губкина за время обучения в очной аспирантуре с 198В по 1991 год под научным руководством профессора А. К. Урусова, которому автор глубоко благодарен за большое внимание к работе и постоянную поддержку. Автор выражает свою искреннюю признательность за неоценимую помощь к.т.н. Ей.Богоявленскому, а также благодарит за помощь и полезные консультации Т. А. Вудагову и ряд других сотрудников кафедры. Особо признателен автор доценту С. И. Лапину, оказавшему болыюе влияние на формирование его научных интересов.