CC BY
10
УДК 550.8.056
DOI: 10.33764/2618-981Х-2019-2-3-135-139
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ОБМЕННЫХ ВОЛН НА БОЛЬШИХ УДАЛЕНИЯХ В СРЕДЕ
С АЗИМУТАЛЬНО-АНИЗОТРОПНЫМИ СЛОЯМИ
Екатерина Евгеньевна Хогоева
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, младший научный сотрудник, e-mail: KhogoevaEE@ipgg.sbras.ru
Владимир Викторович Карстен
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН, 630090, Россия, г. Новосибирск, пр. Академика Коптюга, 3, научный сотрудник, e-mail: KarstenVV@ipgg.sbras.ru
В данной работе анализируется влияние мощного азимутально-анизотропного интервала на кинематику отраженных обменных волн. Предпринята попытка отделить влияние слоистости разреза с помощью рассмотрения отдельных азимутальных профилей.
Ключевые слова: анизотропия, аппроксимация годографа, негиперболическая аппроксимация, обменные волны, трансверсально-изотропная среда.
KINEMATIC FEATURES OF CONVERTED WAVES AT LARGE OFFSETS IN A MEDIUM WITH AZIMUTHALLY ANIZOTROPIC LAYERS
Ekaterina E. Khogoeva
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Junior Researcher, e-mail: KhogoevaEE@ipgg.sbras.ru
Vladimir V. Karsten
Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS, 3, Prospect Аkademik Koptyug St., Novosibirsk, 630090, Russia, Researcher, e-mail: KarstenVV@ipgg.sbras.ru
This paper analyses the influence of a thick horizontal - transversely isotropic interval on kinematics of converted waves. We attempted to distinguish the effect of horizontal layering considering azimuthal profiles separately.
Key words: anisotropy, converted waves, transversely isotropic media, non-hyperbolic approximation, traveltime approximation.
Коллекторы углеводородов, представленные толщей с ориентированными в некотором азимуте трещинами, описываются азимутально-анизотропными интервалами. Явным признаком присутствия азимутальной анизотропии является расщепление поперечной волны. Наиболее удобным представляется изучать такое расщепление с использованием обменных волн [1]. Актуальным является изучение кинематики обменных волн в таких разрезах.
На малых удалениях годографы отраженных волн описываются гиперболоидом, в случае азимутальной анизотропии — гиперболоидом с эллиптическим сечением [5]. Однако влияние азимутальной анизотропии сильнее проявляется на больших удалениях, где годограф обменной волны начинает заметно отличаться
от гиперболического. Поэтому для аппроксимации годографа необходим негиперболический режим, и по результатам предыдущих исследований наилучший результат был получен аппроксимацией сдвинутой гиперболой [2, 3]. В ряде работ, которые обобщены в статье Б. Боше1 и А. 81;оуав [4], предлагаются негиперболические аппроксимации, подходящие для азимутально-изотропных сред. В работе Q. Нао и А. БШуаБ [6] предложена аппроксимация отраженных волн, учитывающая неэллиптичность за счет добавления членов разложения по Тейлору, но для описания площадного годографа требуется 13 коэффициентов.
Для изучения поверхностного годографа обменных волн была взята горизонтально-слоистая модель с 11 слоями с анизотропным интервалом на глубинах 1450—1750 м. Анизотропный интервал состоит из трех трансверсально-изотропных слоев разной мощности с одинаково направленными осями симметрии вдоль азимута 55° (таблица). Были рассчитаны годографы обменных волн, отраженных от подошвы анизотропного интервала на глубине 1750 м. Разность рассчитанных времен прихода быстрой и медленной волн на вертикали приближенно равна 22.1 мс.
Сейсмогеологическая модель среды
№ Глубина кровли, м ур, м/с у8, м/с р, кг/м3 8 5 У
1 0 2 790 1 670 1.8 0 0 0
2 220 5 240 2 760 2.4 0 0 0
3 507.5 4 800 2 740 2.06 0 0 0
4 630 6 000 3 180 2.71 0 0 0
5 797.5 4 880 2 730 2.69 0 0 0
6 940 5 680 3 020 2.65 0 0 0
7 1207.5 4 790 2 650 2.06 0 0 0
8 1450 5 810 2 610 2.73 -0.004 -0.019 -0.017
9 1600 5 700 2 490 2.79 -0.004 -0.019 -0.017
10 1690 5 630 2 490 2.77 -0.004 -0.019 -0.017
11 1750 3 000 1 800 2.35 0 0 0
12 1767.5 4 253 2 180 2.56 -0.002 -0.021 -0.016
Исследование кинематических особенностей отраженных обменных волн в имеющейся модели было осуществлено по годографам, полученным на регулярной радиальной системе наблюдений [2].
Среднеквадратическое отклонение от рассчитанного годографа при подборе аппроксимации для каждого азимута оказалось на порядок меньше, чем при использовании обычной гиперболы, но при этом требуется независимое определение параметра сдвига в каждом азимуте.
Погрешность аппроксимации поверхностного годографа волны РБ1 при таких удалениях гиперболоидом с эллиптическим сечением показана на рис. 1.
В каждом азимуте наблюдаются отклонения от гиперболы, что отражает влияние слоистости среды, а азимутальные вариации для фиксированного удаления вызваны азимутальной анизотропией НТ1-слоев. Для того, чтобы исключить влияние слоистости и анализировать только азимутальную анизотропию, далее весь набор данных был разбит на азимутальные профили.
Азимут, градусы
Рис. 1. Разность между временем пробега обменной волны РБ1 и его аппроксимации эллиптическим гиперболоидом на базе 5 км. Шкала в мс.
На рис. 2 показаны отклонения азимутального годографа волны РБ1 от эллипса для всех азимутальных профилей. Видно, что на малых удалениях азимутальный годограф достаточно точно описывается эллипсом. При увеличении расстояния сильнее проявляется влияние анизотропии и азимутальные отклонения, которые подробно можно рассмотреть на рис. 3, где приведены круговые профили обеих отраженных обменных волн на максимальном удалении в 5 км. Розовым цветом приведены эллиптические аппроксимации этих времен пробега.
Азимут, градусы
Рис. 2. Разность между временами пробега обменной волны РБ1 и их эллиптическими аппроксимациями для всех круговых профилей. Шкала в мс
а)
б)
Рис. 3. Времена прихода (синим цветом) обменных волн
на азимутальном профиле с удалением 5 000 м и эллиптическая аппроксимация МНК (розовым цветом):
а) РБь б) РБ2
Несмотря на существенную мощность анизотропного интервала и значительную анизотропию в рассматриваемой модели, влияние слоистости разреза на времена пробега обменных волн оказывается более сильным, чем азимутальные вариации. При этом азимутальный годограф отраженной обменной волны в среде, содержащей азимутально-анизотропные интервалы, осложняется дополнительными гармониками, что вызвано выходом лучевых схем из плоскости источник-приемник-точка отражения.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Поляризационный анализ отраженных РБ-волн в средах с переменным направлением трещиноватости / С.Б. Горшкалев, В.В. Карстен, Е.В. Афонина, Д.М. Вишневский, Е.Е. Хо-гоева // Технологии сейсморазведки. - 2016. - № 1. - С. 52-60.
2. Хогоева Е.Е., Карстен В.В. Азимутальная зависимость коэффициента сдвига каслов-ской аппроксимации для негиперболического годографа PS волн в слоистой HTI среде // Интерэкспо ГЕО-Сибирь. XIV Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Экономика. Геоэкология» : сб. материалов в 6 т. (Новосибирск, 23-27 апреля 2018 г.). - Новосибирск : СГУГиТ, 2018. Т. 4. - С. 180-185.
3. Castle R. J. A Theory of normal moveout // Geophysics. - 1994. - Vol. 59. - N. 6. -P. 983-999.
4. Fomel S., Stovas A. Generalized nonhyperbolic moveout approximation // Geophysics. -2010. - Vol. 75. - N. 2. - P. U9-U18.
5. Grechka V., Tsvankin I., Cohen J.K. Generalized Dix equation and analytic treatment of normal-velocity for anisotropic media // Geophysical Prospecting. - 1999. - Vol. 47. - P. 117-148.
6. Hao Q., Stovas A. Three Dimensional Generalized Nonhyperbolic Moveout Approximation - Application on a 3D HTI Model // 76th EAGE Conference and Exhibition. - 2014. -Tu P03 10.
© Е. Е. Хогоева, В. В. Карстен, 2019
