Аннотация

В статье приводится комплексный анализ качества и достоверности сейсмических данных по объектам на границе зоны интерпретации при наличии и отсутствии выносных пунктов приёма (ПП) за границами контура сейсмической съёмки.

Ключевые слова: сейсморазведка, выносные пункты приёма, миграция, кратность, апертура миграции, зона интерпретации.

Abstract

The article provides a comprehensive analysis of the quality and reliability of seismic data on objects at the boundary of the interpretation zone in the presence or absence of remote receiving points outside the boundaries of the seismic survey contour.

Keywords: seismic survey, remote receiving points, migration, fold, migration aperture, interpretation zone.

В настоящее время в регионах с развитой инфраструктурой и сложными поверхностными условиями  размеры лицензионных участков для поиска и разведки полезных ископаемых сокращаются, зачастую размеры лицензии ограничены контуром небольшого месторождения. При этом всё чаще появляется тенденция к отсутствию выносных пунктов приёма уже на этапе проектирования.  В статье приводится комплексный анализ качества и достоверности сейсмических данных по объектам на границе зоны интерпретации при наличии и отсутствии выносных пунктов приёма (ПП) за границами контура сейсмической съёмки.

Рисунок 1. Сейсмические вибраторы  и размотка приёмного оборудования на профиле

Как известно, наиболее достоверные геолого-геофизические данные в сейсморазведке получаются внутри контура полной кратности — это зона интерпретации. Трассы, находящиеся в этой зоне, являются полнократными и полномигрированными. Таким образом, это область изображения, которую обработчик (интерпретатор) использует как основу для геологической интерпретации. Для иллюстрации принципа набора кратности на рисунке ниже приведено сопоставление карты кратности и суммарного временного сейсмического разреза.

Рисунок 2. Фрагмент суммарного временного разреза и карты кратности

Видно, что в зоне интерпретации (зона 1) отражающие границы представлены по всему временному сейсмическому разрезу, практически от 0 и ниже, ограничиваясь длительностью записи сейсмических данных и максимальными регистрируемыми удалениями взрыв-прибор. Зона набора кратности характеризуется наличием отражающих границ, начиная лишь с определенных удалений взрыв-прибор и на определённых глубинах. По этой причине площадь сейсмической съёмки увеличивают для того, чтобы целевые объекты оказались внутри этой самой зоны полной кратности.

В зависимости от параметров приёмной расстановки и необходимой номинальной кратности, участок выхода в зону интерпретации представляет собой полосу шириной 1.1 – 1.3 км (для текущих наиболее распространённых методик в Поволжье), что зачастую сопоставимо с размерами структур.

Рисунок 3. Типовая схема минимально-достаточного планирования контура сейсмической съёмки для полнократного изучения целевого объекта

При таком положении контура сейсмической съёмки изучаемые объекты будут полностью в зоне интерпретации.

В настоящее время тенденция такова, что всё чаще при проектировании полевых сейсморазведочных работ, Заказчики отказываются от размещения выносных пунктов приёма за пределами своей лицензии, ввиду дополнительных сложностей с согласованием такого размещения у сторонних недропользователей, либо на территориях нераспределённого фонда недр (что в свою очередь допускается делать для набора кратности), а также по причине некоторой экономии затрат на производство работ в случае отказа от установки выносных пунктов приёма. В итоге получается следующая картина.

Рисунок 4. Плановая схема сети профилей пунктов возбуждения и приёма после ликвидации выносных ПП за контуром ПВ по различным причинам

Далее рассмотрены последствия отказа от выносных пунктов приёма на примере модельных и фактических сейсмических данных для целевого объекта на границе зоны интерпретации.

Ниже представлен азимутальный анализ бинов в районе целевого объекта с выносными пунктами приёма и без выносных.

Рисунок 5. Азимутальный анализ бинов сейсмической съёмки с выносными пунктами приёма

Рисунок 6. Азимутальный анализ бинов сейсмической съёмки без выносных пунктов приёма

Как видно на сравнении азимутальных картин, контур полной кратности не полностью покрывает целевой объект ни в первом, ни втором случае. Но при этом контур кратности 100 трасс/бин  уже полностью охватывает объект для примера, когда выносные ПП участвуют в работе. Для небольших геологических объектов, при принятии  этой величины, как достаточной, уже можно рассчитывать на решение геологических задач по изучаемому участку. При этом контур полной кратности покрывает бόльшую часть изучаемого объекта для случая с выносными пунктами приёма. Кроме этого видно, что за контуром сейсмической съемки (по ПВ) также появляется сейсмическая информация, которой нет на схеме без выносных ПП.

Для демонстрации такого явления в комплексе Tesseral Pro была смоделирована геологическая среда, осложнённая разломом, расположенным в пограничной части теоретической съёмки. На модельных данных ниже показан принцип формирования сейсмических данных за пределами контура ПВ.

Рисунок 7. Принцип формирования волновой картины на краю сейсмической съёмки на примере модельных данных 2D трассирования

На схеме видно, что часть сейсмических лучей, отразившись от акустической границы, растворяется в недрах, т.к. не регистрируется левым флангом расстановки. В результате важная информация об отражающей границе безвозвратно теряется.

Далее рассмотрен вопрос влияния выносных пунктов приёма на процедуру миграции.

Кратности наблюдений, в частности контуру полной кратности (зоне интерпретации),  не случайно уделяется особое внимание при проектировании работ, так как именно в зоне полной кратности формируется правильная апертура миграции для корректного учета сейсмического сноса и фокусировки изображения.

Сущность решения задачи миграции состоит в том, что миграцию можно представить, как процесс противоположный дифракции. Это значит, что миграция должна осуществлять обратный процесс — стягивать информацию, расположенную вдоль дифракционной гиперболы на временном разрезе в точку, соответствующую вершине гиперболы.

Рисунок 8. Принцип формирования апертуры миграции и стягивания информации в точку от различных отраженных лучей

Наглядно видно, что в ходе процедуры миграции на краю зоны полной кратности с выносными приёмниками, будет получена более достоверная информация именно с полной расстановки. Без выносных каналов информация о сейсмическом распространении волн будет получена лишь от части отраженных лучей, что снизит уверенность прослеживания и достоверность отражающих горизонтов. Особенно это касается геологических моделей со сложным тектоническим строением.

В качестве заключительного примера в рамках данного исследования на рисунке ниже приведена демонстрация волновой картины и процедуры миграции на реальных данных с принудительным исключением из обработки трасс за пределами контура пунктов возбуждения.

Рисунок 9. Миграция на примере реальных данных с выносными (сверху) и без выносных пунктов приёма (снизу)

Как видно, наличие выносных приёмников, помимо повышения достоверности и информативности (на примерах — оранжевый контур справа), даёт возможность увидеть тренд простирания отражающих горизонтов, что в свою очередь может привести к переносу границ перспективных  объектов из зоны неполной кратности в зону интерпретации (тот самый выбор достаточного уровня кратности). На данном примере выносные линии ПП приносят дополнительную информацию о распространении сети разломов за пределами зоны интерпретации, что может позволить сделать косвенные выводы о геологическом строении участка не ограничиваясь зоной полной кратности. Если будут сделаны выводы, что данная информация представляет высокий интерес, но недостаточна, либо отмечается тренд на развитие, раскрытие или замыкание перспективной структуры, в таком случае может быть принято решение о продолжении съёмки в этом направлении.

При этом во время проектирования сейсмических работ на смежном участке с идентичной методикой не будет необходимости делать перекрытие по ПВ новой съёмки с уже выполненными сейсмическими работами.

Накопленный опыт обработки материалов, зарегистрированных без выносных линий приёма, показывает, что отказ от них приводит к уменьшению детальности волнового поля при проведении процедуры сейсмической миграции, а также приводит к отсутствию возможности отслеживания сложных геологических и тектонических объектов в зоне выносов.

В заключение, количественная оценка снижения информативности: на примере типичной методики полевых работ (широко применяемой в Поволжье) сделан расчёт, что ликвидация выносных пунктов приёма приводит к сокращению площади полной кратности (до 8% для условного участка 100 квадратных километров) и сокращению площади ненулевой кратности, которая могла бы стать значительной частью апертуры миграции, до 37% (для условного участка 100 квадратных километров).

Список используемых источников информации

1. Воскресенский Ю.Н. Построение сейсмических изображений. Москва, РГУНГ, 2006г.

2. Андреас Кордсен, Джон Пейрс. Проектирование 3D съёмок с использованием OMNI. Geophysical Exploration & Development Corporation, 1998г.