СПОСОБ ОЦЕНКИ НИЗКОЧАСТОТНОЙ РЕЗОНАНСНОЙ ЭМИССИИ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА
METHOD OF ESTIMATION OF RESONANT EMISSION OF GEODYNAMIC NOISE

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано для поиска и разведки углеводородов (УВ).
Известные способы определения низкочастотного резонанса микросейсм, в основном, являются модернизацией традиционных сейсмических технологий, принципы которых изложены в [6, 7]. Так известные технологии [2, 3] предусматривают проведение специальных работ с использованием сейсмовибратора и регистрацией сейсмических сигналов широкополосными сейсмоприемниками. Аналогичный способ оценки низкочастотного резонанса микросейсм использован в технологии «АНЧАР» (см., например, [9]).
К недостаткам этих способов [2, 3, 9] можно отнести необходимость возбуждения индуцированного эффекта от залежи с использованием сейсмовибратора, а также возможность изучения сейсмической эмиссии только в верхней части разреза.
Известные способы сейсморазведки [1, 8] базируются на измерении геодинамического шума по участкам сейсмограмм, свободных от записи регулярных волн.
Способ [1] низкочастотного сейсмического зондирования по патенту RU 2336541 C2, 20.10.2008, принятый за прототип, включает сейсмические измерения и последующую обработку данных измерений. При этом производят регистрацию поля микросейсм по участкам сейсмограмм, свободных от записи регулярных волн (до вступления первых волн), в сейсмическом диапазоне частот (10-100 Гц) и фиксацию различия микросейсм в законтурных и внутриконтурных частях предполагаемой залежи. Для повышения статистики исходных данных используют записи трасс равных удалений от пункта взрыва и совокупность свободных трасс из сейсмограмм многократных перекрытий, объединенных единым пунктом приема.
К недостаткам способа [1] можно отнести то, что регистрацию и изучение микросейсм проводят только в верхних интервалах сейсмограмм, а анализ микросейсм осуществляют в весьма ограниченном диапазоне частот (0-15 Гц). При этом способ [1] требует дополнительных измерений и обработки данных, поскольку не предназначен для анализа геодинамического шума непосредственно по временному сейсмическому разрезу метода общей глубинной точки (МОГТ).
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании способа оценки низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) для поиска УВ, в котором, в отличие от аналогов и прототипа, прогнозирование УВ осуществляется в процессе анализа геодинамического шума непосредственно по временному разрезу МОГТ в широком диапазоне частот (5-130 Гц). Предлагаемая технология основана на исключении энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ путем адаптивной энергетической фильтрации и последующего анализа остаточного поля геодинамического шума на фиксированных временных интервалах посредством вейвлет-преобразования, обеспечивающего разложение и фильтрацию шума в различных частотных диапазонах.
Основной технический результат способа - расширение функциональных возможностей при повышении информативности, точности и достоверности данных по поиску и разведке УВ непосредственно по временному разрезу МОГТ. Синергия традиционной технологии сейсморазведки МОГТ с технологией НРЭ геодинамического шума реализует технический результат комплексной и более детальной разведки залежей УВ. При этом повышается точность прогнозирования пространственного положения, геометрических размеров, коллекторных свойств и характера насыщения геологических объектов.
Технический результат достигается следующим образом.
Способ оценки низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) геодинамического шума включает сейсмические измерения и последующую обработку данных измерений.
Отличительной особенностью способа является то, что анализ НРЭ проводят непосредственно по временному разрезу сейсмических данных метода общей глубинной точки (МОГТ). При этом способ включает следующие последовательные операции: 1) получение сейсмических данных МОГТ; 2) выбор участка временного разреза МОГТ; 3) исключение энергии регулярных волн наблюдаемого временного разреза МОГТ и разложение волнового поля, характеризующегося разной энергией, путем двумерной адаптивной фильтрации; 4) выполнение вейвлет-преобразования данных, обеспечивающего разложение и фильтрацию геодинамического шума в различных частотных диапазонах, и построение графиков зависимостей энергии и частот коэффициентов вейвлет-преобразования; 5) построение карты аномалий НРЭ для каждого конкретного отражающего горизонта по отдельным сейсмическим профилям и сопоставление ее со структурной картой исследуемого горизонта.
На фиг.1 представлена общая схема выполнения способа; фиг.2-4 иллюстрируют технический результат, получаемый при использовании предложенного способа: фиг.2 показывает выделение нефтенасыщенной части на известном газовом месторождении (Азовское море); на фиг.3 представлено распределение НРЭ на временных разрезах МОГТ в области месторождения Восточной Сибири; на фиг.4 показана локализация аномальных участков повышенного поглощения сейсмической энергии на основе НРЭ (Южная часть шельфа Карского моря).
Способ оценки НРЭ геодинамического шума для поиска и разведки УВ осуществляют следующим образом (фиг.1).
В процессе проведения сейсмических измерений получают данные МОГТ по всему спектру частот (5 - 130 Гц) по технологии, аналогичной описанной в [6, 7]. Далее производят обработку данных для анализа НРЭ непосредственно по временному разрезу сейсмических данных МОГТ.
Обработку данных осуществляют в следующей последовательности:
- выбирают участки временного разреза МОГТ, содержащие информацию о геодинамических особенностях ловушек УВ, используя известную методику, описанную, например, в RU 2321868 C2, 10.04.2008 или в RU 2011148308 A, 27.02.2012;
- осуществляют двумерную адаптивную энергетическую фильтрацию с целью исключения энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ и обеспечивают разложение волнового поля, характеризующегося разной энергией. Составляющими максимальной энергии являются отраженная волна от целевого объекта и квазирегулярные волны помехи. Разность между исходным волновым полем и результатом энергетической фильтрации оценивает энергию геодинамического шума, создаваемого залежью УВ (обычно является некоррелируемой или слабокоррелируемой). Фильтрация может быть проведена одним из известных способов, например способом RU 2011148308 А, 27.02.2012;
- выполняют вейвлет-преобразование (пиковую фильтрацию) данных, обеспечивающее разложение и фильтрацию геодинамического шума в различных частотных диапазонах (5-130 Гц), и строят графики зависимостей энергии и частот коэффициентов вейвлет-преобразования. При этом области повышенного геодинамического шума отличаются повышенными аномалиями энергии и пониженными аномалиями частот. Вейвлет-преобразование может быть реализовано на принципах, изложенных в работе: Земцова Д.П., Никитин А.А., Пискун П.В. Вейвлет-анализ волнового поля при решении задач сейсморазведки. - Материалы VII Международной научно-практической конференции «Геомодель-2005», г. Геленджик, с. 68 - 69, а также в патенте RU 2206910 C2, 20.06.2003;
- строят карту аномалий НРЭ для каждого конкретного отражающего горизонта по отдельным сейсмическим профилям и сопоставляют ее со структурной картой исследуемого горизонта. Один из вариантов формирования сейсмических карт приведен в RU 2144683 C1, 20.01.2000.
По результатам обработки выносят суждение о наличии УВ в исследуемом районе.
Способ может быть реализован на базе автоматизированного компьютерного устройства, основанного на специфических математических моделях, предназначенных для обработки данных сейсморазведки.
Источники информации
I. Прототип и аналоги:
1. RU 2336541 C2, 20.10.2008 (прототип).
2. RU 2265235 C1, 27.11.2005 (аналог).
3. RU 2161809 C2, 10.01.2001 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 2107309 C1, 20.03.1998.
5. RU 2011148308 A, 27.02.2012.
6. Прикладная геофизика / В.М. Телфорд и др. - М.: Недра, 1980, - 502 с. (с. 130-259: Сейсморазведка).
7. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. - Тверь: Изд-во АИС, 2006. - 744 с. (с.369-710).
8. Ведерников Г.В. Новые возможности изучения геодинамических шумов от нефтегазовых залежей. - Геофизика, №5, 2006, с.9-12.
9. Технология «Анчар» - о теории метода. - Геофизика. Технология сейсморазведки - II, 2003, с. 103-107.