CC BY
53
УДК 550.834
Кинематическая обработка сейсморазведочных данных, полученных в сложных сейсмогеологических условиях
С.С. Половников1, В.Л. Табрин1*, С.В. Шабалин1
1 Филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухта, Российская Федерация, 169300, Республика Коми, г. Ухта, ул. Севастопольская, д. 1-а * E-mail: [email protected]
Тезисы. Достижение хорошего результата обработки и интерпретации сейсморазведочных данных зависит от ряда условий: необходимы качественные исходные данные; желательно наличие геолого-геофизической информации по площади исследований, такой как результаты исследований зоны малых скоростей с помощью микросейсмокаротажа или метода преломленных волн, данные вертикального сейсмического профилирования по имеющимся скважинам; следует выбрать оптимальный граф обработки, процедуры и их параметры.
В статье показан подход к выбору и реализации графа обработки на примере переобработки трехмерных сейсмических данных для района со сложными сейсмогеологическими условиями. Особое внимание уделено этапу кинематической обработки, а именно выбору априорных статических поправок, определению скоростей суммирования, автоматической коррекции статических поправок, подавлению помех различного рода.
По результатам интерпретации создана уточненная трехмерная геологическая модель структуры и определено место для бурения скважины с целью подтверждения перспектив нефтегазонос-ности площади.
При проведении камеральных сейсморазведочных работ в районах с высокой степенью дислоцированности и сформированными структурными формами сложного строения по-прежнему очень важную роль играет этап кинематической обработки. Искажение морфологии отражающих горизонтов и, как следствие, низкое качество построенной структурно-тектонической модели исследуемой площади сводят на нет эффективность новейших способов углубленной динамической обработки и интерпретации полученных материалов. Для подтверждения вышеизложенного рассмотрим результаты камеральных сейсморазведочных работ 3D, проведенных различными исполнителями.
Тектонически территория исследования приурочена к Афгано-Таджикской впадине в районе сочленения Кафирниганского антиклинория, Сурхандарьинского син-клинория и Душанбинского прогиба. Характерной особенностью глубинного строения платформенного чехла является наличие двух главнейших дисгармоничных этажей: подсолевого и надсолевого. Резкая дисгармония подсолевого и надсолевого структурных планов обусловлена наличием крупных надвигов с амплитудой горизонтального перемещения по ним 2...15 км. Указанные перемещения привели к образованию сложного складчатого аллохтона и наличию нескольких этажей складок.
Все сказанное ранее о тектонических элементах относится к надсолевому структурному этажу, включающему часть платформенного комплекса (самые верхи соле-носной толщи верхней юры, весь мел, палеоген) и орогенный (неоген-четвертичный) комплекс. Срыв пород этого комплекса, надвигание и сгруживание в современных антиклинорных зонах, скорее всего, произошли по верхней части соленосной толщи. Наблюдения за надвиговой тектоникой указывают на сильное сжатие с востока в западном направлении с линейным сокращением разреза впадины по широте, по крайней мере на многие десятки километров (суммируя горизонтальные амплитуды перемещения по надвигам, получаем представление о величине сжатия). Сжимающим усилиям был подвергнут и подсолевой этаж, но каковы были морфологические результаты сжатия и как трансформировалось линейное сокращение длины в широтном
Ключевые слова:
сейсморазведка,
кинематическая
обработка,
интерпретация,
тектоника,
миграционные
преобразования.
сечении в подсолевом этаже, не ясно. Известно, что карбонатный комплекс келловей-оксфорда и терригенный комплекс нижней и средней юры в аллохтонном этаже (надвинутых пластинах) не участвуют.
Объект исследования характеризуется крайне сложными поверхностными и глубинными сейсмогеологическими условиями. К числу первых следует отнести прежде всего горные условия местности с резкими перепадами высот и сложное строение верхней части разреза.
Глубинные условия объекта исследований характеризуются интенсивной дислоци-рованностью. Из всех дислокаций определяющая роль принадлежит Бабатагскому надвигу, обусловившему сдвоение неоген-верхнеюрского интервала разреза и разделившему осадочный чехол на два интервала - аллохтонный и автохтонный, имеющих несогласованные структурные планы и разделенные зоной тектонического дробления, или меланжа. Аллохтонный блок характеризуется крутыми углами наклона отражающих границ и осложнен явлениями галоки-неза и связанными с ним деформациями некомпетентной соленосной толщи и вмещающих пород в близлежащей зоне. В пределах автохтонного блока развиты тектонические нарушения различного кинематического типа [1].
Обработка сейсмического материала съемки 2009-2011 гг. [2] проводилась по стандартному графу в системе Geocluster с получением суммарного мигрированного куба и куба сейсмических данных по методике глубинной миграции до суммирования в программном комплексе GeoDepth (Paradigm Geophysical). В автохтонном блоке выявлена и подготовлена по палеогеновым и меловым отложениям поднадвиговая структура. В 2010 г. заложена поисково-оценочная скважина в сводовой части структуры с проектной глубиной 6300 м.
Последующая интерпретация в 2012 г. [3] данных 2D/3D с учетом данных бурения была затруднена главным образом различной геометрией осей синфазности, особенно в аллохтон-ной части. Но в целом это позволило решить поставленные геологические задачи: во-первых, уточнить модель строения - в новом построении структура представляла два купола, а седловина между ними была осложнена разрывными нарушениями; во-вторых, выполнить перерасчет перспективных ресурсов углеводородов, которые в результате сократились почти вдвое.
В 2013 г. завершилось бурение скважины, а полученные в ходе мониторинга данные геофизических исследований скважины (ГИС) и вертикального сейсмического профилирования (ВСП) требовали комплексной переинтерпретации. Переобработка 3D-данных филиалом ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г. Ухте в обрабатывающих комплексах ProMAX и Paradigm позволила получить 3D-^6 информации в трех вариантах, пригодный для решения поставленных структурных и динамических задач с использованием новых данных ВСП.
Граф обработки включал в себя стандартные процедуры обработки сейсмического материала: ввод полевых данных, присвоение геометрии, редакцию сейсмического материала, расчет и ввод априорной статики, вертикальное восстановление амплитуд сейсмической записи, поверхностно-согласованную коррекцию амплитуд сейсмической записи, подавление волн-помех различного типа, корректирующую фильтрацию, многоэтапное уточнение статики и скоростей суммирования, мьютинг, подавление регулярного и нерегулярного шума по подборкам равных удалений, подготовку данных для выполнения миграционных преобразований, временную и глубинную миграции до суммирования, обработку после миграции.
Оптимальность и параметры процедур графа обработки определялись по результатам тестирования. Причем параметры выбирались таким образом, чтобы достичь максимально возможной временной разрешенности волнового поля и сохранить высоким соотношение сигнал/помеха в целевом интервале.
Важным этапом обработки является изучение верхней части разреза в целях создания модели строения зоны малых скоростей и расчета априорных статических поправок методом преломленных волн (МПВ). С учетом низкой плотности сети точек МПВ (одна точка на 2 км2), а также сложного строения верхней части разреза тестировалось несколько различных способов определения априорных статических поправок: «за рельеф»; со скоростями, определенными по данным МПВ; по преломленным волнам в первых вступлениях. Анализ полученных карт статических поправок «за пункт приема» показал, что статика рефракции отличается большей дифференцированностью по отношению к статике, рассчитанной другими способами. Сравнение временных разрезов также позволяет сделать вывод, что поправки
по преломленным волнам в первых вступлениях (выбраны в качестве априорной статики) обеспечивают лучшую прослеживаемость отражающих горизонтов.
Особое внимание уделялось коррекции статических поправок. Проведено девять этапов коррекции. На каждом этапе получали по несколько вариантов коррекционных статических
Рис. 1. Временной разрез по профилю INLINE до миграции: а - обработка 2011 г. [2]; б - обработка ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
мт
м-
шшштшжш ¥ ттшшштшттт
^Ишшш
тттши^шттшт
тж: тяшшшшт
■¿^¿¿g-^g-T"-------г":' -—{гт-ятт
Рис. 2. Временной разрез по профилю CROSSLINE до миграции: а - обработка 2011 г. [2]; б - обработка ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
б
поправок с различными программными параметрами (диапазон корреляции, база формирования эталона, описание окна настройки), которые определялись исходя из целей максимального улучшения прослеживаемости отражающих горизонтов и минимального искажения структурного плана. Расчетные статические поправки анализировались с привлечением сейсмограмм и разрезов общей точки взрыва и общей точки приема, редактировались. После каждого этапа коррекции статических поправок уточнялись скорости суммирования. На окончательном этапе коррекции величина
остаточных статических поправок, за исключением отдельных выскоков, не превышала 1...2 мс.
По завершении этапов поверхностно-согласованной коррекции статических поправок и уточнения скоростей суммирования выполнялась коррекция остаточных статических сдвигов (ТИХМ-статика). В качестве внешней модели использовалась 3Б-сумма после коррекции статических и кинематических поправок с косметической дообработкой (спектральное отбеливание, Р-ХУ-деконволюция, частотно-волновая (Р-К) и полосовая фильтрация).
Рис. 3. Временной разрез по профилю INLINE после временной миграции: а - обработка 2011 г. [2]; б - обработка ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Рис. 4. Временной разрез по профилю СЯ088ЬШЕ после временной миграции: а - обработка 2011 г. [2]; б - обработка ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
Рис. 5. Сравнение временной миграции (а) и глубинной миграции, трансформированной во временную область (б), по профилю INLINE
Рис. 6. Подсчетный план с контуром предполагаемой залежи: а - по данным интерпретации 2012 г. [3]; б - после обработки и интерпретации
ООО «Газпром ВНИИГАЗ»
С целью увеличения соотношения сигнал/ помеха несуммированных данных выполнено ослабление регулярного и нерегулярного шума по разрезам равных удалений. Полученные после этого этапа сейсмические данные использовались в последующих миграционных преобразованиях.
Миграционные преобразования осуществлялись в программном комплексе GeoDepth -Paradigm. Выполнены две миграции до сум-
мирования - временная (модуль 3D Kirchhoff PreStack Time Migration) и глубинная (модуль 3D Kirchhoff Pre-Stack Depth Migration). Исходная скоростная модель получена путем пересчета сглаженных окончательных скоростей суммирования в поле интервальных скоростей через уравнение Дикса и дважды уточнялась в процессе выполнения миграции.
Априорная глубинно-скоростная модель для глубинной миграции получена методом
послойной когерентной инверсии с привлечением скоростей после временной миграции. Для уточнения глубинно-скоростной модели применялось приложение 3D Grid Tomography. Выполнены три итерации уточнения. Применительно к обеим миграциям критериями корректности уточнения скоростной модели для каждой итерации служили повышение степени спрямленности осей синфазности на миг-рированных сейсмограммах и улучшение про-слеживаемости отражений на суммарных разрезах. В дальнейшем глубинно-скоростная модель уточнялась с привлечением данных ВСП и через увязку глубинных кубов со скважинны-ми данными.
В результате обработки (в основном) получен сейсмический материал достаточной разрешенности и хорошей прослеживаемо-сти в целевой части разреза. Варианты старой и новой обработок по профилям INLINE и CROSSLINE, проходящим через поисково-оценочную скважину, показаны на рис. 1-4. Сравнение двух миграций до суммирования позволяет отметить преимущества глубинной миграции перед временной: в имеющихся сложных тектонических условиях глубинная миграция до суммирования обеспечивает более правильное изображение геологических объектов в пространстве и лучшую их фокусировку (рис. 5).
После переобработки проведена интерпретация куба сейсмических данных. Корреляция верхнего структурного этажа проводилась в полуавтоматическом режиме с ручной подстройкой горизонтов в местах потери корреляции, ослабления динамики сейсмической записи и тектонических нарушений. Из-за сложной геологической обстановки в автохтонном блоке корреляция проведена полностью в ручном режиме.
По результатам интерпретации создана уточненная трехмерная геологическая модель структуры. Предполагаемая ранее структура сместилась на юго-запад, а уже пробуренная скважина оказалась на ее крыле (рис. 6). С целью открытия месторождения рекомендовано бурение второй скважины в своде структуры, так как перспективы обнаружения нефти и газа в пределах площади сохраняются и связаны с меловыми и палеогеновыми отложениями в поднадвиговом залегании.
***
Таким образом, сравнивая результаты двух обработок, можно заключить, что качественно выполненная кинематическая обработка сейсмических материалов является необходимым условием дальнейших структурных построений и анализа динамических характеристик волнового поля. Некорректно подобранные параметры на некоторых этапах ранее выполненной обработки (определение статических поправок и скоростей суммирования, фильтрация) привели в условиях сложного геологического строения к искажению морфологии отражающих горизонтов и в итоге к ошибочному местоположению запроектированной скважины.
По результатам переобработки и переинтерпретации сейсмических данных МОГТ'-3Б по площади Сарикамыш с учетом данных бурения, ВСП и ГИС, полученных в скв. 1-п Шахринав, создана трехмерная геологическая модель структуры. Это позволило сформировать план мероприятий по доразведке. С целью открытия месторождения рекомендовано строительство второй поисковой скважины в своде структуры Шахринав.
Список литературы
1. Ольшанский А.С. Проведение цифровой переобработки и переинтерпретации данных сейсморазведки по нефтегазоносным областям Республики Таджикистан:
отчет / А.С. Ольшанский, Р.А. Федорчук, Я.Ш. Коган и др. // Фонды ОАО «Саратовнефтегеофизика». - Саратов, 2008.
2. Ольшанский А.С. Проведение полевых сейсморазведочных работ по технологии 3Б на площади Сарикамыш, расположенной на территории Афгано-Таджикской впадины Республики Таджикистан: отчет /
А.С. Ольшанский, Е.Л. Кузьмин и др. // Фонды ОАО «Саратовнефтегеофизика». - Саратов, 2011.
3. Каравай Е.Г. Авторский надзор
в рамках поэтапной Программы ГРР на нефтегазоперспективных площадях Республики Таджикистан в 2012 году: отчет. Этап 1: Создание геологической модели лицензионной площади Сарикамыш на основании переинтерпретации сейсмических данных 2Б, 3Б и данных, полученных в ходе бурения скважины № 1-п Шахринав / Е.Г. Каравай, А.В. Мартынов // Фонды ООО «Газпром ВНИИГАЗ». - М., 2012.
МОГТ - метод общей глубинной точки.
Kinematic processing of seismic data acquired in challenging seismic-and-geological environment
S.S. Polovnikov1, V.L. Tabrin1*, S.V. Shabalin1
1 Gazprom VNIIGAZ LLC Subsidiary in Ukhta, Bld. 1-a, Sevastopolskaya street, Ukhta, Komi Republic, 169300, Russian Federation
* E-mail: [email protected]
Abstract. Achievement of good results in processing and interpreting of seismic data depends on few provisions: high-quality initial data are necessary; availability of areal log data is preferred including the microseismograms or refraction seismic measurements of the belt of weathering, and vertical seismic profiles of wells; also one should choose an optimal processing flow together with the best procedures and their parameters.
The article discloses a new approach to selection and realization of a processing flow on example of reprocessing of 3D seismic data related to a region with challenging seismic-and-geological environment. Special attention is paid to a stage of kinematic processing, in particular to selection of the prior statics, determination of stacking velocities, automatic correction of statics, ambient noise suppression.
Using the results of this interpretation a refined 3D geological model of the structure was created, and well drilling was positioned with a focus on confirming gas-oil-bearing capacity of this structure.
Keywords: seismic survey, kinematic processing, interpretation, tectonics, migration reconversions.
References
1. OLSHANSKIY, A.S., R.A. FEDORCHUK, Ya.Sh. KOGAN et al. Digital reprocessing and reinterpretation of seismic data on oil-gas-bearing regions of the Republic of Tatarstan [Provedeniye tsifrovoy pereobrabotki i pereinterpretatsii dannykh seismorazvedki po neftegazonosnym oblastyam Respubliki Tatarstan]: report. Archive fund of Saratovneftegeofizika OJSC. Saratov, 2008. (Russ.).
2. OLSHANSKIY, A.S., Ye.L. KUZMIN et al. Carrying of the field 3D seismic works at Sarikamysh stretch located within the territory of Afgan-Tadjik depression in the Republic of Tatarstan [Provedeniye polevykh seysmorazvedochnykh rabot po tekhnologii 3D no ploshchadi Sarikamysh, raspolozhennoy na territorii Afgano-Tadzhikskoy vpadiny Respubliki Tadzhikistan]: report. Archive fund of Saratovneftegeofizika OJSC. Saratov, 2011. (Russ.).
3. KARAVAY, Ye.G., A.V. MARTYNOV. Creating a geological model of Sarikamysh licensed site basing on reinterpretation of the 2D, 3D seismics and data acquired while drilling the 1-p Shakhrinav well [Sozdaniye geologicheskoy modeli litsenzionnoy ploshchadi Sarikamysh na osnovanii pereinterpretatsii seismicheskikh dannykh 2D, 3D i dannykh, poluchennykh v khode bureniya skvazhiny № 1-p Shakhrinav]: stage 1. In: Authorial supervision within the framework of a phased program of geological prospecting at the oil-gas-promising stretches in the Republic of Tatarstan in 2012 [Avtorskiy nadzor v ramkakh poetapnoy Programmy GRR na neftegazoperspektivnykh ploshchadyakh Respubliki Tatarstan v 2012 gody]: report. Archive fund of the Gazprom VNIIGAZ LLC. Moscow, 2012. (Russ.).
