Способ сейсмической разведки для прямого поиска залежей углеводородов
METHOD OF SEISMIC EXPLORATION FOR DIRECT SEARCH OF HYDROCARBON RESERVES

Изобретение относится к способам сейсмической разведки, а именно к способам прямого поиска залежей углеводородов (УВ) по излучаемым ими после внешнего волнового воздействия собственных микросейсмических колебаний (искусственно наведенного геодинамического шума).
Среди таких способов наиболее известен способ вибросейсморазведки при поиске нефтегазовых месторождений, включающий воздействие на залежи УВ сейсмическими колебаниями от сейсмовибратора в диапазоне частот от 1 до 20 Гц при длительности сеанса не менее 3 минут (патент РФ №2045079, G01V 1/00). Регистрацию сейсмических сигналов производят дважды: в течение не менее 20 минут до возбуждения колебаний сейсмовибратором и 5 минут после окончания их возбуждения. Для регистрации сейсмических сигналов используют специально созданные для этих целей высокочувствительные, трехкомпонентные сенсорные модули, которые размещают на двух (при профильной съемке) или четырех (при площадной съемке) пунктах приема (ПП) колебаний, удаленных от пункта их возбуждения (ПВ) на 600-800 метров. О наличии залежи УВ судят по критерию увеличения значений амплитудно-частотного спектра регистрируемых микросейсмических колебаний (микросейсм) на записях одноименных компонент в полосе частот 2-7 Гц после возбуждения колебаний по сравнению с записями до их возбуждения.
К недостатками данного способа следует отнести осуществление только однократного волнового воздействия на залежи УВ, необходимость выполнения специальных полевых работ для возбуждения и регистрации наведенного геодинамического шума, использование для регистрации сигналов уникальной аппаратуры, низкая плотность пунктов приема (ПП) в системе наблюдения колебаний и отсутствие регистрации на этих пунктах приема (ПП) отраженных сейсмических волн, что, в целом, обуславливает недостаточную информативность и эффективность данной технологии.
Известен также способ сейсмической разведки, в котором нет указанных выше недостатков и который принят нами в качестве прототипа предлагаемого изобретения. Это способ стандартной активной сейсморазведки методом общей глубинной точки (МОГТ), дополненный авторской обработкой по технологии спектрального анализа микросейсм («SAM») регистрируемых попутно на сейсмограммах общего пункта возбуждения (ОПВ) излучаемых залежами УВ искусственно наведенных геодинамических шумов (патент РФ 2263932, G01V 1/00, прототип). Возбуждение таких шумов осуществляется многократным воздействием на залежи УВ регулярных волн, создаваемых источником упругих колебаний сейсморазведки МОГТ. Регистрация шумов производится многократно той же телеметрической аппаратурой и на тех же пунктах приема (ПП) профильных (2Д) или площадных (3Д) систем многократных перекрытий, которые используются и оптимизированы на выделение и анализ отраженных волн.
В рамках дополнительной обработки данных МОГТ по указанной технологии «SAM» формируют временные поля микросейсм на сейсмограммах ОПВ, общего пункта приема (ОПП) и на разрезах равных удалений (РУ) приемника от источника из трасс участков 1, 2 стандартных сейсмограмм ОПВ наблюдений МОГТ, которые свободны от записи регулярных волн (фиг. 1). Затем на этих сейсмограммах и разрезах РУ операциями фильтрации удаляют сигналы разнообразных поверхностных, техногенных и природно-климатических помех (электрические наводки, движение транспорта, колебания почвы от ветра и т.д.), Далее определяют энергию и амплитудно-частотные спектры микросейсм на каждом ПП, выделяют участки наличия наведенных геодинамических шумов по критерию аномальной низкочастотной составляющей и осуществляют геологическую интерпретацию динамических параметров этих шумов в комплексе с особенностями волновых полей отраженных волн на разрезах ОГТ и с априорной геолого-геофизической информацией по данным бурения глубоких скважин.
К недостаткам этого способа следует отнести его ограниченные функциональные возможности: он эффективен только при взрывном источнике возбуждения колебаний и малоэффективен при ударных или вибрационных источниках. Это обусловлено тем, что на суммограммах ОПВ с ударным источником до вступлений прямой волны часто присутствуют «хвосты» поверхностных волн, а на коррелограммах ОПВ с вибрационным источником всегда присутствует еще и корреляционный шум прямой и поверхностных волн, которые на сейсмограммах ОПВ с ударным источником не наблюдаются, поэтому установить наличие или отсутствие наведенного геодинамического шума по данным МОГТ с вибрационным источником практически не представляется возможным.
Существенным недостатком данных МОГТ при работе с ударным и вибрационным источниками является также то, что на получаемых суммограммах и коррелограммах ОПВ интенсивность и частотный спектр геодинамических шумов не являются истинными, вследствие несинфазного суммирования регистрируемых единичных сейсмограмм и виброграмм ОПВ.
В современной сейсморазведке МОГТ все чаще используются вибрационные и ударные источники возбуждения колебаний. Поэтому актуальным является реализация такого способа сейсморазведки МОГТ, который будет эффективен для изучения наведенных геодинамических шумов по данным с такими источниками. Предлагаемое изобретение направлено на решение этой технической задачи.
Техническим результатом изобретения является создание способа сейсмической разведки для прямого поиска залежей УВ, обеспечивающего прямой поиск залежей УВ по наведенным геодинамическим шумам при любом источнике возбуждения колебаний, используемого в активной сейсморазведке.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе сейсмической разведки для прямого поиска залежей УВ, включающим многократное возбуждение источником активной сейсморазведки в исследуемой среде наведенных в залежах УВ геодинамических шумов и отраженных от сейсмических границ волн, регистрацию по методике ОГТ сейсмических колебаний и последующую цифровую обработку микросейсм с выделением участков аномальных значений их низкочастотной составляющей, согласно изобретению, в каждом пункте возбуждения на исследуемой площади или по профилю до возбуждения сейсмических колебаний осуществляют регистрацию сейсмограммы ОПВ микросейсм в течение времени t не менее 1 с, на которой при любом источнике возбуждения колебаний отсутствуют сигналы прямой и поверхностных волн, их корреляционный шум и искажения в динамике сигналов микросейсм, затем производят возбуждение колебаний и регистрируют стандартную сейсмограмму ОПВ отраженных и прочих регулярных волн, осуществляют раздельную цифровую обработку получаемых сейсмограмм ОПВ микросейсм и отраженных волн и совместную комплексную геологическую интерпретацию геодинамических шумов И отраженных волн.
На фиг. 1 показан вид сейсмограммы ОПВ сейсморазведки МОГТ и ее участков 1, 2, используемых в прототипе для анализа записей микросейсм.
Фиг. 2 иллюстрирует сейсмограммы ОПВ способа согласно изобретению.
Способ согласно изобретению осуществляется в следующей последовательности операций.
1. На этапе полевых работ МОГТ на каждом ПВ вначале, до возбуждения колебаний, в режиме пассивной сейсморазведки регистрируют сейсмограмму ОПВ микросейсм при длительности t их записи не менее 1 с (фиг. 2А), а затем осуществляют возбуждение колебаний и в режиме активной сейсморазведки регистрируют стандартную сейсмограмму ОПВ отраженных и прочих регулярных волн (фиг. 2Б, фиг. 2В).
2. На этапе обработки данных МОГТ производят раздельную обработку, например, по упомянутой выше технологии «SAM», сейсмограммы ОПВ микросейсм и отраженных волн. При этом сейсмограммы ОПП и разрезы РУ микросейсм формируют из всех трасс их сейсмограмм ОПВ (фиг. 2А), а не из трасс участков 1, 2 (фиг. 1, фиг. 2Б, фиг. 2В) сейсмограмм ОПВ регулярных волн, как это делается в прототипе. После этого оценивают энергию и амплитудно-частотные спектры микросейсм на каждом ПП.
3. На этапе интерпретации результатов обработки данных МОГТ по критерию аномальной низкочастотной составляющей микросейсм выделяют участки возможной регистрации наведенных геодинамических шумов на исследуемой площади. В пределах каждого такого участка производят совместный анализ параметров микросейсм, отраженных волн и априорной геолого-геофизической информации по данным бурения глубоких скважин и оконтуривают возможные зоны местоположения нефтегазовых залежей с более высокой точностью, чем по способу-прототипу.
Предлагаемый способ более эффективен, чем прототип, для прямого поиска залежей УВ при любом источнике возбуждения колебаний.
При ударных и вибрационных источниках он более эффективен потому, что, во-первых, на получаемых до возбуждения колебаний сейсмограммах ОПВ микросейсм нет сигналов прямой и поверхностных волн и их корреляционного шума, и, во-вторых, нет искажений в динамике сигналов геодинамического шума, имеющих место на суммограммах и кореллограммах ОПВ активной сейсморазведки МОГТ. Кроме того, при любом источнике возбуждения колебаний (в том числе и при взрывном) оценки параметров геодинамического шума в данном случае являются всегда более точными, чем в прототипе, так как оцениваются по совокупности всех трасс сейсмограмм ОПВ микросейсм, а не по трассам участков 1, 2 (фиг. 1, фиг. 2Б, 2В) сейсмограмм ОПВ, которые свободны от записи регулярных волн, число которых всегда меньше на 25-30%,
Таким образом, способ согласно изобретению, в отличие от известных способов, имеет более широкие функциональные возможности, так как он обеспечивает эффективное решение задачи прямого поиска нефтегазовых месторождений по излучаемым ими искусственно наведенным геодинамическим шумам при любом источнике возбуждения сейсмических колебаний.