РОЛЬ СКОРОСТНОГО АНАЛИЗА ПРИ ГЛУБИННЫХ И СТРУКТУРНЫХ ПОСТРОЕНИЯХ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТОЙ СОЛЯНО-КУПОЛЬНОЙ ТЕКТОНИКИ НА ПРИМЕРЕ ПРИКАСПИЙСКОЙ ВПАДИНЫ

Город конференции:
  • Саратов

В сейсмогеологических условиях с развитой соляно-купольной те ктоникой, например, во внутренней части Прикаспийс кой впадины, важную роль играет с коростной анализ и способы определения скоростей для выполнения глубинны х и структурны х построений по сейсмическим данным, поскольку скважинные скоростные данные в рассматриваемых условиях бе дны или вовсе отсутс твую т.  В условиях со ляно -купо льной тектоники при изучении подсоле вого компле кса о тложений, особое значение приобретает более дос товерное (точное) определение сре дних скоростей до горизонта П1  (по дошвы соли).

Это связано с тем, ч то резко меняются значения с коростей вдо ль профиля за счет резкой ла теральной неоднородности толщи покрывающей горизонт П1. Вдоль профиля чередуются соляные купола и мульды, заполненные терригенным материалом. Поэтому очень важно знание соотношения скоростей в зоне выде ления купол-мульда.

От этого зависит, существуе т по дсолевая структура по горизонту П1 в пре дела х расположения соляного купола или по дъем этого горизонта являе тся скоростной реакцией за счет резкого изменения скоростей купол- мульда.

В настоящее время практикуется при интерпретации испо льзование современных программных комплексов типа « Geo Depth» для опреде ления с коростной модели сре ды и глубинно -динамических разрезов для структурны х построений.

Глубинно-динамические  разрезы, полученные  в условиях развитой  со ляно -купо льной  те ктоники,  как правило, чрезвычайно заинтерферированы, осложнены побочными помехами дифракционны х преобразований, что не позволяе т выполнить качественную корреляцию це левы х горизонтов, и может привести к низкой достоверности с труктурны х построений.

На наш взгляд  целесообразнее использова ть мигрированные временные разрезы, определение с относите льно высокой точностью средних скоростей до горизонта П1 при глубинны х пос троениях. Более погруженные горизонты П2' , П2, П3 с троить по методике ∆t от горизонта П1 с соотве тс твующими интервальными скоростями. На основании глубинны х разрезов, увязанны х по се ти профилей выполнять с труктурные пос троения (составлять с труктурные карты).

Для обеспечения более дос товерны х глубинны х и с труктурны х пос троений це лесообразно использовать комплекс программ SUMSKOR (разработка НВНИИГГ). Ме тодика определения интервальны х скоростей подробно изложена в ряде работ [1-3].

Напомним основные элементы этой методики. Компле кс «SUMSKOR» позволяе т реализова ть два подхо да:

«направленно-ста тис тический» и «интерактивно -с та тис тический». Основная программа комплекса  SUM NP реализует не традиционный способ суммирования по годографам ОГТ без их спрямления. По скор остным зависимостям в предела х за даваемы х диапазонов скоростей программой осуществляе тся автоматический  поиск реальны х волн путем перебора теоретических годографов на каждом дискрете записи; выбор оптимального направления (сечения) в предела х каждого полу периода записи; суммирование амплитуд  по направлению выбранного оптимального сечения. Для опреде ленной точки ОГТ формируется амплиту дная (динамическая) суммотрасса и трасса скоростей, где каждому дискрету соотве тс твует значение эффективной (Vо гт) скорости оптимального сечения, а в итоге соста вляю тся динамический и с коростной разрезы. Направленное суммирование, реализуемое программой SUMNP, выполняется по гиперболической форме годографа с выдачей суммарных динамических разрезов t0 и tℓ , где ℓ - фиксированное расстояние ис точник-приемник, и скоростного Vогт разреза.

1.       « Направленно-с та тис тический» по дхо д реализуется с помощью программы PRESS, на вхо д которой подаются:

- скоростной разрез мгновенны х значений  Vогт, т.е. на ка ждом дискре те;

- пространственно временные окна вдо ль соответс твующих горизонтов.

Программа PRESS осредняет мгновенные значения скоростей Vогт в окне для каждого  горизонта, пересчитывает усредненные Vогт с учетом угла наклона в преде льные с корости Vпр, а за тем в интервальные скорости Vинт. между заданными горизонтами. Расчет осуществляется с за данным шагом по профилю (по пике там).

2.      «Интерактивно-ста тис тический» подхо д. В э том подходе перебирается с корость в иссле дуемом слое в процессе многократны х глубинны х пос троений по тождественным ли ниям t0  и tℓ, полученным по данным SUM NP. Скорость в слое считается найденной при наилучшем с хождении глубин границ, построенны х по линиям t0 и tℓ, т.е. при ∆Н=Н0-Нℓ =0, где Н0 и Нℓ- соотве тс твенно глубины границы, по дс тилаю щей слой, построенные по t0 и tℓ.

Данный подход реализуе тся с помощью программы TL-3, на вхо д ко торой подаю тся:

-   временные линии t0 и tℓ от горизонта, по дстилающе го толщу, в которой определяе тся скорость для участка профиля;

- за дается набор скоростей.

Программа выполняет глубинные построения для каждой за данной скорости и опреде ляе т разницу глубин ∆Н(ПК), полученны х по   линиям t0  и tℓ  для каждого пике та за данного участка профиля, т.е. осуществляе т интерактивный по дхо д. Строятся графики ∆Н(ПК) для за данного набора скоростей и заданного ℓ . Скорость в слое считается найде нной на пике те если график ∆Н(ПК) для за данной скорости пересекает линию ∆Н(ПК)=0, т.е. на данном пике те заданная скорость являе тся искомой, поскольку дает нулевое рас хождение глубин по данным t0 и tℓ. На других пикета х  кривая ∆Н(ПК) для другой за данной скорости пересечет линию ∆Н(ПК)=0, которая и буде т искомой скоростью и т.д..

Таким образом, получают зависимость изменения скорости вдоль профиля Vин.(ПК) за даю т на вход программы и добиваются коррекцией скоростей по профилю , ч тобы кривая удовлетворяла ∆Н(ПК)=min. Такие процедуры делаю т для неско льких ℓ, а за тем усредняют, тем самым сокращают погрешность опреде ления скоростей.

Результа ты применения выше рассмотренной те хноло гии опреде ления интервальны х с коростей рассмотрим на материала х, по лученны х 2010-2011г., при вы полнении работ в Озинской зоне Саратовской области во внутренней части Прикаспийской впадины . По работам 2006-2007г. в Озинской зоне вы делена Озинс кая подсолевая с труктура, но ввиду малого объема профилей и недо статочной их протяженнос ти, эта структура требовала уточнения, в час тности, еѐ северного по гружения, как и сама конфигурация структуры, ч то отражено в с та тье [4] журнала «Геология нефти и газа».

В 2010-2011г.г. работы на этой территории продо лжены по более  плотной се ти профилей. Дополнительно отработано 26 профилей с увеличением длины меридиональны х профилей в северном направлении.

Сейсмические  работы  выполнялись  по  высоконаправленной  поляризационной  модификации  ОГТ(ВПОГТ), которая зарекомендовала себя ка к наде жный инс трумент получения качестве нны х временных разрезов в условиях развитой соляной те ктоники [5,6].

В  качестве  примера, ниже   рассмотрим  данные  по  наиболее  значимым  меридиональным  профилям, секущим Озинс кую структуру, по профилям 085Ф/ 09 -07-25 и 085Ф/ 09-07-13 (085Ф-тема, 09-год, 07 – номер с/партии, 13-номер профиля, ниже буде т упоминаться только номер профиля).

На Рисунка х 1, 2 по профилям 25, 13 иллюс трируется качес тво мигрированны х временны х разрезов, характеризующих характер во лнового поля для бо льшинс тва профилей о тработанны х в Озинс кой зоне.



Коррелируемые горизонты получили ориентировочную стра тиграфич ескую привязку на основании данны х близлежащих скважин и хара ктера самих волновы х полей временных разрезов:

- горизонт 1 - nJ - по дошва юрских о тложений;

- горизонт 2 - Ip - повер хнос ть со леносной то лщи;

- горизонт 3 - П1 - подошва соленосной толщи;

-    горизонт 4 -    П2'  - кровля терригенны х отложений сре днего карбона (кровля верейско -мелекесс ких отложений);

- горизонт 5 - П2  - кровля карбонатны х отложений сре днего карбона (кровля башкирских отложений)

- горизонт 6 - П3 - кровля терригенного девона.

На данны х временны х разреза х че тко коррелируются все основные гор изонты подсолево го компле кса отложений с вы деле нием на северны х о кончаниях профилей те ктонического нарушения. Временные разрезы такого качества получены в основной массе сети профилей, увязаны на их пересечен иях и использованы для глубинны х и с труктурны х пос троений.

Использование же глубинно-динамических разрезов, пре дставленны х по профилям 25 и 13 на рис.3А,Б, из - за сложного характера волновы х по лей типичны х для все х профилей площа ди работ, оказа лось невозможным.

Для выполне ния глубинны х и структурны х построений на базе време нных разрезов осуществлено определение интервальны х с коростей по всем литолого-с тратиграфическим комплексам отложений, а также средних скоростей до горизонта П1 от линии приве дения, по выше изложенной те хно логии.

Результа ты опреде ления с коростей показаны на примере профилей 25 и 13.

Использование «интерактивно-с та тис тического» подхода осуществлено только по тем профилям, где четко выде ляе тся динамически выраженный опорный надсоле вой горизон т nJ (от подошвы юры).

По профилю 25 предс тавлен весь набор графиков и пос ледова те льность их применения для опреде ления интерва льной скорости в толще 0- nJ (Рисунок 4).







Данные скоростей с использованием данного подхо да учитывались в о пределении скоростей в этом слое при реализации «направленно-с та тис тического» по дхо да.

«Направленно-с та тис тический» по дхо д испо льзован при опреде лении интерва льны х скоростей по всем толщам геологического разреза и по всем вновь отработанным профилям (рис.5,6).




Опреде ление изменения скорости вдо ль профилей существенно по 7-ми интервалам:

-       0 - nJ - (интерва л от линии приведения до подошвы юры);

-     nJ - Ip - (интерва л от подошвы юры до повер хнос ти соли);

-     Ip - П1- (интервал от повер хнос ти соли до еѐ подошвы);

-     nJ - П1- (интервал от по дошвы юры до по дошвы со ли);

-     П1 - П2' , П1 - П2  (интервал, соотве тс твующий нижнепермским отложениям);

-    П2' - П2 - (интерва л, соответс твующий верейско-меле кесской толще);

- П2 - П3 - (интерва л о т повер хнос ти башкирских о тложений до повер хнос ти терригенного девона). Рассмотрение графиков показы вает сле дующее.

Дисперсия скоростей для вер хних четыре х толщ: 0 – nJ, nJ – Ip, Ip - П1, nJ - П1  не значите льна, среднеста тис тическое отклонение е диничны х о тложений от осредняюще й составляе т порядка 25 м/с. На пересечениях профилей можно оценить систематическую погрешность определения интерва льны х скоростей, которая не превышае т 3% по толщам 0 – nJ и Ip - П1. Наибо льшая по грешность составляе т порядка 5% по толще nJ – Ip (пермо-триас) на иболее неоднородной.

С це лью с нижения погрешности опреде ления с коростей в на дсолевой толще, включающей пермо -триас и соль посчитан график по интерва лу nJ - П1, где погрешнос ть опреде ления скорости снижена до дву х % (2% ).






Из графиков с ледуе т, ч то высока я точность опреде ления скоростей в на дсолевой то лще включая соляные отложения способствует высокой точности опре деления средних с ко ростей до горизонта П1  о т линии приведе ния. По толщам, соответс твующим подсоле вым отложениям П1  - П2' , П1  - П2, П2  - П3  дисперсия скоростей существенно выше, сре днеква дра тическая случайная погрешнос ть составляе т порядка 150 м/с, т.е. 3%,

систематическая погрешность порядка  2% , общая погрешнос ть опреде ления скоростей сос тавляет 5% . В связи с этим для глубинны х пос троений горизонтов П2' , П2, П3 использованы усредненные значения интервальны х скоростей по толщам П1 - П2 и П2 - П3 по всем профилям, учиты вая данные не которы х скважин.

Отме тим, что при расчете скоростного разреза Vогт по программе SUMNP ис пользова лись с коростные данные по пермо-триасовым отложениям и соли по ряду близлежащих Алта тинс ких с кважин. Эти скоростные данные испо льзованы как опорные для опреде ления с коростны х диапазонов по соответс твующим  горизонтам.

Высокая точность определения скоростей по на дсолевой час ти разреза позволило с хорошей точностью определить средние скорости до горизонта П1  от линии приве дения:



V1  - V3               - интерва льные скорости в с лоях вер хней части разреза;

∆t1  - ∆t3   - временные межгоризонтные приращения времен.

С целью  получения более дос товерны х данны х средние с корости рассчитыва лись в варианта х 2 -х и 3-х слойной среды, покрывающей толщи горизонт П1:

- в варианте дву хс лойной среды испо льзованы интервалы 0 – nJ и nJ - П1;

- в варианте тре хс лойной среды испо льзованы интервалы 0 – nJ,  nJ – Ip, Ip - П1.

Графики поведения средних скоростей вдоль профиля на примере проф илей 25 и 13 приведе ны на Рисунке 7А,Б. Из рассмотрения Рисунке 7 с ледуе т, ч то



усредняющие кривые Vср. хорошо аппроксимируют точки скоростей для вариантов 2-х и 3-х с лойной сред. Перепа ды скоростей в зоне купол -мульда сос тавляю т 400-500м/с, что вполне за кономерно, поскольку мульды запо лнены высокоскоростными терригенными о тложениями пермо -триаса и значите льная часть отложений в преде ла х мульды предс тавлена солью (Рисунок 1,2). Графики сре дних скоростей (Vср.) до горизонта П1 построены по всей сети профилей и увязаны на их пересечениях.

На основании данны х Vср. и времен регистрации горизонта П1 на временны х разреза х выполнены глубинные пос троения горизонта П1 (Рисунок 8А,Б). Горизонты   П2' , П2, П3 с троились по методике ∆t от




горизонта П1. При этом построение горизонтов П2'  и П2 осущес твлялась с постоянной с коростью 5600м/с, а горизонта П3 с пос тоянной скоростью 5800м/с.

На основании глубинны х разрезов по сети профилей, с использованием программы ROXAR – построена карта по подошве соли (горизонт П1), наиболее важной с позиций сущ ествования Озинс кой структуры (Рисунок 9). По сравнению с картой, представленной в [4] карта на рис.9 у точняе т строение Озинс кой структуры. Структура лучше лока лизова лась и предс тавлена двумя вершинами А и Б, че тко обозначено северное погружение, ограниченное нарушением с севера.

Несомненно, предс тавленная конфигурация Озинской с труктуры является вероятнос тным вариантом. Еѐ существование и модель может быть подтверждено только бурением. В связи с э тим предлагае тся пос тановка параметрической скважины №1 на вершине А и поисковой скважины на вершине Б.

Таким образом, применение изложенной те хно логии опреде ления интервальны х и средних скоростей в сейсмогеологических условиях с развитой  соляно-купольной тектоникой позволяе т по лучить  сре дние скорости до подошвы соли с доста точно  высокой точностью и с большой степенью достовернос ти выде лить подсоле вую структуру на примере Прикаспийской впадины.

Данная те хно логия опре деления интервальны х скоростей апробирована на разны х территориях Саратовс кой, Оренбургской областях и др.

В час тности, в условиях развитой солянокупольной те ктоники Пре дуральского краевого прогиба в Оренбургской области по профилю 250302 до бурения скважин вы дан глубинный разрез, полученный с использованием рассмотренной техно логии опреде ления интервальны х скоростей. Профиль про ходит через Акобинскую и Карниловскую структуры. Акобинская структура выде лена под соляным куполом, Карниловская в мульде. На Акобинской структуре пробурена скважина №171 на Карниловской – с кважина №150.

В результа те сопоста вления глубин по данным с кважин и глубинного разреза пока зал:

-   по скважине №171 рас хождение глубин по подошве соли (горизонт А) сос тавило 51м, по повер хности башкирских о тложений (горизонт Б) составило 48м, в башкирских о тложениях выявлена  га зоконденса тная залежь;

-   по скважине №150 рас хождение глубин по подошве соли (горизонт А) сос тавило 27м, по повер хности башкирских отложений (горизонт Б) составило 1м.

Это свиде те льс твует о доста точно высокой эффективнос ти рассмотре нной те хно логии опреде ления интерва льны х скоростей в с ложны х сейсмогеологических условиях.









1.           Куколенко О.В., Шкуратов О.И. Интерактивный способ определе ния с коростей по временным линиям t0, tℓ на базе данны х направленного су ммирования по годографам ОГТ / Недра Поволжья и Прикаспия, региональный те хнический журнал/- Нижне -Волжс кий НИИГГ, девятый выпуск, июнь, 1995г.

2.           Куколенко О.В., Воробьев В.Я ., Писаренко Ю.А., Соколова И.П., Зуб Е.А.

3.           Оценка возможности вы де ления нефтега зоперспективной с труктуры по по дсолевым горизонтам во внутренней части Прикаспийской впа дины в Озинской зоне Сара товской облас ти./ Научно-те хнический журнал «Геологи нефти и газа», №1, 2011г.

4.           Куколенко О.В. Обоснование высоконаправленно го приѐма волн по признаку поляризации/ Приборы и системы разведочной геофизики, №03/05/2003г., Сара товское о тде ление ЕАГО.

5.           Куколенко О.В., Живо дров В.А., Селе знев В.А., Резепова О.П. Те хнология работ по высоконаправленной

поляризационной   модификации   ОГТ   (ВП   ОГТ)/   Приборы   и   системы   разведочной   геофизики,

№03/05/2003г., Саратовс кое отделение  ЕАГО.