Геологическая интерпретация сейсмических материалов

 

Основой сейсмических исследований являются:

 

- возбуждение сейсмических волн;

 

- измерение сейсмических параметров – времен пробега сейсмиче-ских волн от источника до геологического объекта и далее до расстановки сейсмоприемников;

- измерение динамических параметров – формы и интенсивности регистрируемых волн, характера изменения формы и интенсивности в за-висимости от пути, пройденного волнами в среде.

 

Зная времена пробега и скорость распространения, можно воссо-здать траекторию сейсмических волн. Изучая траекторию, получают структурную информацию, т.е. геометрическое строение тех или иных от-ражающих поверхностей, разделяющих отложения с различными упруги-ми свойствами.

Литологическую информацию (состав, физические свойства, отло-жения, флюидонасыщенность и т.д.) получают, изучая скорости распро-странения упругих волн по вертикали и латерали, характер изменения формы записи и интенсивность (амплитуда, частота, фаза, длина волны и т.д.) сейсмических волн в зависимости от пути, пройденного в среде.

 

Геологическая интерпретация данных сейсморазведки подразделяет-ся на два основных направления: кинематическая интерпретация (струк-турная сейсморазведка) и динамическая интерпретация. Результаты кине-матической и динамической интерпретации совместно с данными ГИС служат основой для комплексного сейсмогеологического анализа, который выполняется на заключительном этапе.

В настоящее время широкое развитие получили комплексные мето-ды интерпретации сейсмических данных: прогнозирование геологического разреза (ПГР), сейсмостратиграфия, структурно-формационная интерпре-тация.

 

 

162

Структурная сейсморазведка

 

Сейсмический метод для изучения геологического строения земной коры впервые был реализован в 30-х годах 20-го века. Для целей поиска нефтегазоносных структур наиболее точным является метод отраженных волн (МОВ). Он позволяет определить глубины залегания отражающих го-ризонтов с точностью до 1-2%. Наблюдения производятся вдоль профилей, сигналы усиливаются и записываются на электронные носители. Сейсмо-граммы обрабатываются на компьютерах. Результатом такой работы явля-ются сейсмические разрезы, на которых отображаются сейсмические гра-ницы различных рангов, находящиеся на разных глубинах. На основе сей-сморазрезов составляются карты изохрон и изогипс для каждого отража-ющего горизонта.

 

Для геологической интерпретации материалов сейсморазведки прежде всего нужно иметь данные о скоростях распространения волн. С этой целью производится сейсмокаротаж глубокой скважины, находящей-ся вблизи площади сейсмической съемки. Данные сейсмокаротажа сопо-ставляются с диаграммой электрического каротажа и стратиграфической колонкой скважины. Привлекаются и данные кернового материала, полу-ченного при бурении скважин . Определяется стратиграфическая привязка основных сейсмоотражающих горизонтов (реперов), их глубина залегания. Скорость распространения волны вычисляется, по данным сейсмокарото-жа вертикального сейсмического профилирования, исходя из глубины за-легания сейсмоотражающего горизонта по скважине и времени прихода отраженной им волны к пункту регистрации, который находится на земной поверхности. Электронная техника, применяемая для регистрации сигна-лов, обработки сейсмограмм и последующей интерпретации, обеспечивает высокую точность метода и возможность диагностировать на сейсморазре-зах маломощные объекты, каковыми являются пласты - резервуары и пе-рекрывающие их глинистые покрышки. Коэффициенты отражения, про-хождения, поглощения, а также скорость распространения сейсмической волны зависят от упругих свойств горных пород. Однородные глинистые пласты, пачки и горизонты являются лучшими отражающими границами. Это объясняется сланцеватостью глинистых пород, ориентированным рас-положением глинистых частиц вдоль сланцеватости. Глинистые пачки и свиты регионального и субрегионального распространения относятся к ка-тегории опорных сейсмоотражающих горизонтов. На сейсморазрезах, по-лучаемых на территории Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна, однозначно диагностируются два опорных сейсмических горизонта:

 

К сейсмогоризонт Б, приуроченный к баженовской свите верхней юры, залегающий на глубинах 2 - 4 км,

К сейсмогоризонт Г, приуроченный к кузнецовской свите туронско-го яруса верхнего мела, залегающий на глубинах 0,6 - 1,2 км.

 

163

Менее четко прослеживаются отражающие горизонты:

 

и сейсмогоризонт М, приуроченный к алымской свите нижнего ап-та, имеющей субрегиональное распространение и залегающей на глубинах

1,3 - 3,0 км,

и сейсмогоризонт А, приуроченный к подошве осадочного чехла (кровле фундамента), залегающей на глубинах 2 - 6 км.

Между опорными сейсмогоризонтами регистрируются многочис-ленные сейсмоотражающие границы зонального и локального рангов

(рис.47).

 

На стадии поисковых работ главным назначением сейсморазведки, применяемой на нефтегазоносных территориях, является выявление лову-шек нефти и газа структурного (антиклинального) типа. Регистрация волн производится вдоль профилей и по всей площади сейсмической съемки с целью определения глубин залегания опорных сейсмогоризонтов. По определениям глубин строятся структурные карты (карты изогипс) по опорным сейсмоотражающим горизонтам, на которых изображаются зоны поднятий и впадин подземного рельефа. Эти карты являются основой для проектирования местоположения поисковых скважин на нефть и газ: пер-вая поисковая скважина бурится в центре антиклинального поднятия, определенного сейсморазведкой.

 

На стадии разведочных работ на площади месторождения проводит-ся детальная сейсмическая съемка, с более густой сетью наблюдений. Та-кая работа выполняется с целью построения более точных структурных карт, для выявления малоамплитудных форм (поднятий, разломов), взаи-моувязки (корреляции) разрезов пробуренных на площади скважин и со-ставления более точной модели строения месторождения в целом. На ос-нове последней считаются запасы нефти и газа по каждой залежи, место-рождение готовится к разработке.

На стадии бурения эксплуатационных скважин детальная сейсмо-разведка может быть выполнена на некоторых месторождениях (крупных, сложных) с целью построения уточненных моделей строения эксплуатаци-онных объектов с учетом данных бурения новых (добывающих) скважин.

 

С внедрением электронной техники для регистрации сейсмических сигналов и обработки сейсмограмм резко возросли возможности использо-вания сейсмических методов для решения геологических задач. Появились новые методы сейсморазведки:

 

* высокоразрешающая сейсморазведка - ВРС,

* объемная сейсморазведка - МОС,

* многоволновая сейсморазведка – МВС.

Высокоразрешающая сейсморазведка с расширенным частотным диапазоном сейсмических записей обеспечивает повышение разрешающей способности метода. Позволяет выделять малые объекты - конкретные пласты, границы их выклинивания вдоль профиля. Объемная сейсморазве-

 

 

164

ка позволяет получить объемное изображение среды. При этом двумерные модели ( профильные разрезы) заменяются трехмерными. Одним из вари-антов их является блок - диаграмма. Для получения такой модели требует-ся резкое увеличение вычислений. Многоволновая сейсморазведка основа-на на комплексировании разночастотных волн, что обеспечивает повыше-ние надежности выделения формационных объектов различных рангов и распознавание их вещественного состава по комплексному параметру.

 

Сейсмостратиграфия

 

Переход на цифровую регистрацию и системы многократных пере-

 

крытий при полевых наблюдениях, непрерывно совершенствующаяся цифровая обработка и интерпретация обеспечили существенное расшире-ние круга вопросов, решаемых сейсморазведкой на нефтегазоносных тер-риториях. Во многих из них задачи поисков маломерных и неструктурных залежей уже давно стояли на переднем плане, но практика показала, что сугубо геофизическое формализованное решение этих задач, не увязанное

 

М геологическим обеспечением, мало эффективно.

 

1977 году из печати вышла книга американских геологов "Сей-смическая стратиграфия" под редакцией Ч. Пейтона (перевод с англ. - М.: Мир, 1982. - 846 с.), положившая начало новому направлению в сейсмо-разведке, получившему название "сейсмостратиграфия". Целью ее являет-ся "изучение стратиграфии и фациального состава осадочных толщ по-средством интерпретации данных сейсморазведки" (с. 215). В отличие от структурной сейсморазведки, где картируются формы подземного рельефа по отражающим горизонтам, сейсмостратиграфия предлагает картировать сейсмическими методами геологические тела - фации, формации и пласты. В нашей стране структурно - вещественное направление в сейсморазведке разрабатывали: Н.Я.Кунин, Е.В.Кучерюк (1984), Ф.И.Хатьянов (1982, 1985), И.А.Мушин, Ф.И.Хатьянов, Л.Ю.Бродов (1985), О.М.Мкртчян, Л.Л. Трусов и др. (1987).

сейсмостратиграфии при визуальном анализе сейсмических разре-зов конфигурации сейсмических отражений и геометрические формы, об-разующиеся при различных вариантах прослеживания отражений, истол-ковываются с помощью понятий и терминов, принятых в стратиграфии и литологии. По конфигурации отражения объединяются в следующие ос-новные группы: параллельные, субпараллельные, расходящиеся, бокового наращивания, хаотические и отсутствия отражений (рис.48). Группа отра-жений, имеющих конфигурацию бокового наращивания, подразделяется на подгруппы сигмовидных, косослоистых, сложных сигмовидно - косослои-стых, черепицеобразных и бугристых клиновидных отражений. Непрерыв-ность отражений тесно связана с непрерывностью пластов, с их развитием на большой площади.

 

165

привлечением данных бурения на сейсморазрезах диагностируют-ся и отрисовываются стратиграфические границы: границы свит, форма-ций, литофаций, несогласий, оконтуриваются литологически и генетически единые тела типа рифовых массивов, песчаных баров, погребенных реч-ных долин, дельт, шельфовых склонов и других палеогеоморфологических элементов. В результате таких преобразований сейсморазрез приобретает геологическое содержание и называется сейсмогеологическим профилем (рис.49). Каркасной основой таких построений (моделей) являются колон-ки скважин, фактографической основой - сейсмоотражающие границы, идейной основой - теория седиментогенеза, палеотектоника, палеогеомор-фология. Картируемые геологические объекты называются сейсмофаци-альными комплексами (СФК) и сейсмофациальными единицами (СФЕ). Стратиграфическая принадлежность отражений выясняется методом увяз-ки результатов сейсморазведки со скважинными данными. Прослеживание выделенного осадочного тела по площади производится по сейсмическим данным от профиля к профилю.

 

Основной единицей измерения в сейсморазведке является длина сейсмической волны. От нее зависит разрешающая способность, под кото-рой понимается способность различать соседствующие объекты друг от друга. На малых и средних глубинах скорость сейсмической волны состав-ляет 800 - 2000 ^м/с, частота - около 50Гц, длина волны - 30 - 40м, разреша-ющая способность ¹/8 - ¹/4 длины волны. На больших глубинах скорость волны достигает 5000 - 6000 ^м / с, частота сокращается до 20 Гц, длина волны возрастает до 250 - 300 м.

 

увеличением пористости пород скорость волны сокращается. Ав-торы отмечают, что неоднозначность интерпретации сейсмических мате-риалов всегда сохраняется: "При современном уровне разрешенности от-ражающий горизонт соответствует пачке слоев с минимальной мощностью

В несколько десятков метров". При привлечении электрических и радиоак-тивных методов каротажа пласт можно дифференцировать на пропластки мощностью до 1м. Разрешающую способность сейсморазведки можно по-высить, увеличив частоту волн, но для этого нужны высокочастотные ис-точники и регистраторы волн.

 

Сейсмофациальные комплексы (СФК), выделяющиеся на сейсмораз-резах, рассматриваются как аналоги осадочных комплексов, как генетиче-ские образования, отложившиеся в течении одного эпизодического собы-тия. Границами их являются несогласия и эквивалентные им согласные поверхности. Мощность их исчисляется десятками и сотнями метров. Каждый комплекс имеет свойственные только ему особенности (рис.50). Для осадочных комплексов морского происхождения характерно равно-мерное параллельно - слоистое чередование отражающих границ. Осадоч-ные комплексы неморского происхождения состоят из чередующихся сло-ев песчаников и глин, не выдержанных по простиранию, на сейсморазрезах

 

 

166

изображающихся прерывистыми линиями отражающих границ. Для треть-его типа осадочных комплексов характерно клиноформное (косослоистое) строение, обусловленное боковым наращиванием слоев в сторону глубо-ких участков морского бассейна. К четвертому типу относятся сейсмоком-плексы с хаотическим рисунком сейсмических отражений, в расположении которых закономерности отсутствуют. Такая картина характерна для оса-дочных комплексов , состоящих из песчано - алевритовых пород с редкими прослоями глин, не выдержанных по простиранию.

 

Рис. 48. Типы сейсмофаций по конфигурации отражений на сейсмопрофилях (по Р.М.Митчем мл., П.Р.Вейл, Дж. Сангри). Из книги "Сейсмическая стратиграфия",1982.

 

Сейсмические отражения; 1 – паралельные; 2 – субпаралельные;

 

3 – расходящиеся. Рисунки, образуемые сейсмическими отражениями при боковом

наращивании осадочных тел по клиноморфным поверхностям:

3. – сигмовидный; 5 – косослоистый; 6 – сигмовидно-косослоистый;

 

7 – черепицеобразный; 8 – бугристый; 9 – холмистый; 10 – хаотический;

11 – отсутствие отражений

 

 

167

 

 

Рис. 49. Сейсмогеологическая модель Нежданной площади (Западная Сибирь). Профиль 21, сейсмопартия 1/88-89. Составил В.Я.Гидион,1990

 

168

 

Рис. 50. Временной сейсмический разрез Мохового месторождения (Западная Сибирь, Сургутский район) по широтному региональному профилю. Сейсмогоризонты

 

5.сейсмокомплексы (геологическая интерпретация по Е.М.Максимову, 1990)

 

169

Сейсмофациальные единицы (СФЕ) являются сейсмическими анало-гами литофаций. При этом используются понятия и термины, принятые при анализе условий и энергетики среды осадконакопления: сейсмофация рассматривается как генетически единое осадочное образование, но рангом ниже, чем сейсмокомплекс.

 

Рис.51. Сейсмофациальные единицы, выделенные по конфигурации отражающих границ на сейсмопрофилях

 

(по Р.М.Митчем мл. П.Р.Вейл, Дж. Сангри.

Из книги "Сейсмическая стратиграфия",1982):

 

Холмообразные сейсмофациальные единицы:1-одиночный холм;2-сложный холм; 3-оползневый холм; 4-асимметричный холм с огибающими волнами; 5-холмы волни-

 

стые (бегущей волны); 6-с несогласным наслоением. Карбонатные холмы: 7-рифовый холм с повышенной скоростью;

8-однородный риф с облеканием; 9-край карбонатной банки с пониженной скоростью;

10-однородный риф с дифракциями.

 

170

 

Рис.52. Заполняющие сейсмофациальные единицы (по Р.М.Митчем мл ., П.Р.Вейл, Дж. Сангри. Из книги "Сейсмическая стратиграфия",1982):

 

1 – заполнение с горизонтальным налеганием; 2- с холмистым налеганием;

3- заполнение с расхождением границ; 4- боковое заполнение;

5- хаотическое заполнение;6- сложное заполнение

 

На сейсморазрезе выделяется как группа сейсмических отражений, обладающих определенным сочетанием таких характеристик, как конфи-гурация отражающих границ, амплитуда, непрерывность, частота и интер-вальная скорость, отличающихся от характеристик соседствующих групп. По форме СФЕ классифицируется на покровные, покровно - облегающие, клиновидные, типа "банки", линзовидные, холмообразные и заполнения эрозионных врезов (рис.51, 52). Конфигурации границ (отражений) позво-ляют установить внутреннее строение , основные характеристики напла-стований, по которым можно судить о процессе седиментации, размывах, перерывах и палеорельефе, литологическом составе отложений. Хаотиче-ские отражения характерны для сейсмофаций, образовавшихся в изменчи-вой высокоэнергетической среде, отсутствие отражений - для интрузивных соляных и однородных рифовых массивов, мощных неслоистых песчаных и глинистых толщ.

 

Сейсмофациальный анализ ориентирован на поиск и разведку не-структурных ловушек и экранированных залежей углеводородов, образу-ющихся в зоне выклинивания пластов - резервуаров вверх по восстанию. Поэтому большое внимание уделяется выявлению и прослеживанию на сейсморазрезах границ несогласий, выклинивания пластов, сейсмофаций. (рис.53, 54). По форме различаются два вида несогласий: кровельное и по-дошвенное (рис.55). Кровельное несогласие можно выявить на сейсмиче-ском разрезе по угловому несогласию между отражениями от пластов ни-жележащей толщи, срезанной этой поверхностью, и отражениями от пла-стов вышележащей толщи.

 

 

171

 

 

Рис.53. Основные типы несогласий (по К.Данбару и Дж.Роджерсу, 1962)

 

Рис. 54. Основные границы несогласий (по И.А.Мушину и др., 1990):

 

а,б,в, - эрозионное структурное несогласие; г, д- эрозионное неструктурное несогласие (врезы);

Седиментационные несогласия: е – в кровле более древнего комплекса, ж – налегания, з – прилегания, и – согласного залегания.

Границы: 1 – слоев; 2 - седиментационного несогласия; 3 - эрозионного несогласия

 

172

Подошвенное несогласие выражено в форме прилегания или налега-ния на размытую поверхность древних толщ. Если различие в значениях акустической жесткости на контакте двух толщ выражено резко, то по-верхность несогласия на сейсморазрезе будет изображаться четким непре-рывным или прерывистым отражением. Амплитуда отражений несет ин-формацию об изменении скорости и плотности на границе раздела пород. По конфигурации сейсмических отражающих границ определяется гео-метрическая форма пластов, слагающих сейсмофацию, обстановка и ход осадконакопления. Форма сейсмофациальной единицы определяется кон-фигурацией ее внешних поверхностей. Двумерные ее рисунки, получаемые для сети сейсморазведочных профилей, можно объединить в трехмерную модель.

 

 

Рис. 55. Угловое несогласие в подошве сейсмического комплекса:

 

а, б-налегание; в, г-подошвенное прилегание (по Р.М.Митчем мл., П.Р.Вейл, Дж. Сангри. Из книги "Сейсмическая стратиграфия",1982)

 

 

Формы и строение сейсмофациальных единиц. Как уже отмечалось выше, сутью сейсмофациального анализа является истолкование конфигу-рации отражений для восстановления энергетики процесса осадконакопле-ния. Было установлено, что осадочные толщи, сформированные в разной энергетической обстановке среды, имеют разные пространственные формы

 

8. внутреннее строение, разные сейсмические характеристики: конфигура-ции отражений, непрерывности, частоты, интервальной скорости волн, по которым можно судить о литологическом составе пород, типе переслаива-ния и фациальных условиях их образования (рис.56).

 

 

173

7. границах седиментационных бассейнов, примыкающих к океани-ческой впадине, как например, в бассейне Мексиканского залива, амери-канские геологи выделяют три группы фаций (сейсмофаций): 1) шельфо-вые; 2) окраины шельфа и летерально наращиваемого склона; 3) склона и дна впадины.

 

 

Рис. 56. Типы сейсмофаций в юрско-нижнемеловых отложениях платформенного чехла Западно-Сибирской плиты (по В.А.Корневу, 2000):

 

1-высокоамплитудная субпараллельная; 2-переменноамплитудная субпараллельная; 3-с хаотическим типом записи; 4-заполнения (холмистая или линзовидная);

5-косослоистая (в юрских отложениях); 6-с бугристым рисунком записи; 7-сигмовидная; 8-косослоистая (в нижнемеловых отложениях); 9-линзовидно-косослоистая; 10-12-аномальных разрезов баженовской свиты (сейсмогоризонт Б); Т - сейсмогоризонт в кровле тюменской свиты.

 

 

Шельфовые сейсмофации на сейсморазрезах изображаются парал-лельными или слаборасходящимися отражениями, образуют обширные покровы или клинья на равномерно погружающемся шельфе. Непрерыв-ные отражения с большими амплитудами характерны для переслаивания отложений, накопленных в высоко - (песчаники) и низкоэнергетической (глины) обстановках, распространенных на значительной площади. Низко-амплитудные отражения характерны для однородных глинистых толщ, накапливающихся на далеком удалении от берега.

 

Их осаждение определялось факторами морского волнения и транс-портировкой глинистых частиц низкоскоростными потоками. Высокоам-

 

174

плитудные сейсмофации соответствуют отложениям пляжей, береговой полосы.

 

Сейсмофация холмообразной формы имеет локальное распростране-ние, интерпретируется как отложения баровых систем или дельтовых ло-пастей, образующихся на погружающемся шельфе. Ее отличительной чер-той является внешняя форма, дугообразные отражения в кровле, пологое прилегание в подошве.

 

		Таблица 25
⇐ Предыдущая42434445464748495051Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций... Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности... Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается... Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.088 с.