Спосіб сейсморозвідки

Предполагаемое изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых и может быть применено при сейсморазведке тонкослоистых и трещиноватых анизотропных геологических сред в осадочных бассейнах нефтегазоносных регионов. Известен способ сейсморазведки, предусматривающий возбуждение колебаний последовательно в пунктах, которые расположены вдоль наземного профиля, проходящего через скважину, где на заранее выбранной глубине ниже резких отражающих границ в верхней части разреза установлен сейсмоприемник, принимающий отраженные волны от ниже залегающих границ раздела [1]. Недостатком способа следует считать слабую защищенность от высокоскоростных волн-помех при выделении целевых отраженных волн. Известен способ сейсморазведки, основанный на оценке показателя анизотропности среды по отношению интервальных времен и скоростей, полученных при использовании продольных и поперечных отраженных волн метода многократного профилирования без привлечения данных скважинных наблюдений [2]. Недостатком способа является низкая точность определения элементов индикатрисы лучевых скоростей. Наиболее современным и близким по техническому решению к предлагаемому способу является способ сейсморазведки, основанный на возбуждении колебаний в скважине, приеме колебаний сейсмоприемниками наземного прямолинейного профиля, проходящего через устье скважины, регистрации прямой волны, обработке и преобразовании сейсмозаписей, оценке значений лучевой скорости, выявлении преимущественной ориентации трещиноватости и микрослоистости [3]. К недостаткам способа следует отнести низкую точность определения параметров анизотропии из-за невысокой разрешающей способности системы наблюдений. В основу предлагаемого изобретения положена задача усовершенствования методики сейсморазведки тонкослоистых и трещиноватых геологических сред путем оценки анизотропной характеристики горных пород и определения пространственной ориентации упорядоченной трещиноватости и ритмической микрослоистости осадочных отложений по найденным элементам индикатрисы лучевых скоростей. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе сейсморазведки, предусматривающем возбуждение колебаний скважинными источниками, прием колебаний наземными сейсмоприемниками, размещенными на прямолинейном профиле, проходящем через устье наблюдательной скважины, регистрацию прямой волны, суммирование сейсмозаписей при обращенном продолжении волнового поля и фокусирование прямой волны в источнике, определение преимущественной ориентации ритмической тонкослоистости и упорядоченной трещиноватости, согласно изобретению помещают источник на заданную глубину z > l в скважине, где l - длина зарегистрированной волны, размещают равномерно с шагом 0,5 А наземные сейс-моприемники в пределах окрестного участка скважины, размеры которого в два и более раз превышают глубину z, формируют в исследуемой среде изображение фиктивного источника Uo (xo; yo ) путем суммирования сейсмозаписей при обращенном продолжении наблюдаемого поля с заданной эффективной скоростью Vэф, определяют элементы эллиптической индикатрисы лучевой скорости где V1 и V2 - соответственно максимальное и минимальное значение лучевой скорости, φ - угол наклона большой полуоси индикатрисы к оси οz, находят пространственную ориентацию ритмической тонкослоистости и упорядоченной трещиноватости пород при соблюдении условий, что максимальное значение лучевой скорости соответствует направлению распространения волны по напластованию пород, а минимальное значение скорости соответствует направлению распространения волны перпендикулярно напластованию. Преимущества предлагаемого способа состоят в том, что благодаря 1) возбуждению прямой волны скважинным источником и ее регистрации наземными сейсмоприемниками, 2) формированию в исследуемой анизотропной среде изображения фиктивного источника, 3) получению оценок значений элементов индикатрисы лучевых скоростей по различию положения истинного и фиктивного источников в пространстве, 4) определению преимущественной ориентации ритмической тонкослоистости и упорядоченной трещиноватости пород, обеспечивается извлечение дополнительной геологической информации в форме анизотропной характеристики осадочных отложений, связанной с трещиноватостью, тонкослоистостью и т.п. Предполагаемое изобретение поясняется чертежом (рис. 1), на котором изображена схема реализации предлагаемого способа сейсморазведки, включающая скважинный источник колебаний 1, наземные сейсмоприемники 2, расположенные в равномерной последовательности в пределах окрестного участка наблюдательной скважины на прямолинейном профиле, совмещенном с осью ох, индикатрису 3 лучевых скоростей, элементами которой являются большая полуось 4, соответствующая наибольшему значению лучевой скорости, малая полуось 5, соответствующая наименьшему значению лучевой скорости 6 и угол 7 наклона большой полуоси индикатрисы коси oz, годограф 8 зарегистрированной волны, изображение 9 фиктивного источника, полученное в процессе обращенного продолжения наблюденного волнового поля. Способ осуществляется следующей последовательностью операций. Размещают источник колебаний в скважине на заданной глубине z > l. Размещают наземные сейсмоприемники с полуволновом шагом в пределах окрестного участка скважины на прямолинейном профиле, проходящем через устье скважины, размеры которого в два и более раз превышают глубину z размещения источника. Осуществляют прием возбужденных колебаний. Производят регистрацию прямой волны. Формируют в заданной области среды изображение фиктивного источника Uo (xo: yo) путем суммиро-вания сейсмозаписей в процессе обращенного продолжения волнового поля с заданной эффективной скоростью и фокусирования прямой волны в фиктивном источнике. Находят координаты Хо. Уо фиктивного источника Uo. Определяют элементы индикатрисы скоростей V1,V2, φ и ее пространственное положение. Находят преимущественную ориентацию ритмической тонкослоистости и упорядоченной трещиноватости горных пород путем определения направления распространения волны по напластованию пород, которое соответствует максимальному значению лучевой скорости, и направлению распространения волны перпендикулярно напластованию пород. Пример реализации способа. Возможности предложенного способа сейсморазведки демонстрируются на примере изучения двумерной модели поперечно-симметричной анизотропной среды. Эллиптическая индикатриса лучевых скоростей имеет следующие параметры: V1 = 3,00 км/с; V2 = 1,35 км/с, угол наклона большой оси эллипса к оси oz равен 45°. Параметры установки наблюдений: - источник колебаний помещен в скважину, в которой расположен вертикальный профиль, на глубину z = 0,6 км: - сейсмоприемники размещены на наземном профиле, совмещенном с осью ох, с шагом равным 25 м на окрестном участке скважины, размеры которого равны 1200 м. Времена регистрации первых вступлений прямой волны приведены в таблице. Эффективная скорость, определенная по годографу прямой волны, равна значению \/Эф = 1,75 км/с. Координаты фиктивного источника Uo(xo;yо), найденные в процессе обращенного продолжения наблюденного волнового поля и фокусирования прямой волны в источнике равны xо = 0,4 км, zo = 0,45 км. Принятые для расчетов значения координат точек приема и длины лучей приведены в таблице 1. При этом начало координат совмещено с устьем наблюдательной скважины. Интерпретация наблюденных данных дает следующие значения элементов индикатрисы лучевых скоростей: V1 = 3,013 км/с, V2= 1,342 км/с, ρ=45°. Погрешности измерения составляют величину меньше 0,5 %. Предлагаемый способ может быть эффективно применен при сейсморазведке тонкослоистых и трещиноватых изотропных геологических сред и прежде всего при изучении строения межреперного пространства в осадочных бассейнах. Предлагаемый способ следует рассматривать как новый, эффективный инструмент изучения структуры, свойств и состояния геологической среды при использовании модели упругого, однородного, анизотропного пространства. Широкое внедрение нового способа в геофизическое производство будет способствовать существенному повышению геологической эффективности нефтяной сейсморазведки в условиях, когда известные способы сейсморазведки, основанные на использовании модели упругой, однородной, изотропной среды, не обеспечивают решения геологоразведочных задач детализационного этапа.