Спосіб свердловинної сейсморозвідки

Способ скважинной сейсморазведки, основанный на возбуждении колебаний в скважине, приеме колебаний группой сейсмоприемников наземного профиля, проходящего через устье скважины, сум мировании сейсмозаписей после введения временных поправок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что источник в скважине размещают в пределах целевой анизотропной пачки слоев, группу сейсмоприемников на выбранном участке профиля устанавливают на расстояниях друг от друга, не превышающих половины преобладающей длины волны, причем центральный сейсмоприемник в исходной позиции группы располагают вблизи устья скважины, осуществляют прием и регистрацию прямой волны в первых и последующих вступлениях, определяют величину скорости прямой волны и в направлении источник - центральный сейсмоприемник путем перебора значений этой скорости в процессе послойного сейсмоголографического преобразования сейсмозаписей при обращенном продолжении и фо« усировании прямой волны в источнике, последовательно перемещают с полуволноРЬ'ГИ шагом группу сейсмоприемников в противоположных по отношению к исходной позиции направлениях до достижения экстремальных значений скорости для заданных направлений источник - центральный сейсмоприемник и определяют преимущественную ориентацию трещиноватости и микрослоистости пород по найденной зависимости скорости от направления ее измерения. с > •о ч> ел о Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки месторождений полезных ископаемых, а конкретнее к сейсморазведке тонкослоистых и трещиноватых анизотропных горных пород. Известен способ сейсморазведки [1], при котором источник колебаний располага ют на поверхности земли, а сейсмоприемники размещают вдоль ствола наблюдательной скважины на расстояниях порядка полудлины волны друг от друга, причем регистрируют волны в первых и последующих вступлениях. Недостаток способа состоит в том, что при его осуществлении невозможно З 9995 изучать анизотропные свойства геологической скорости в процессе послойного сейсмогосреды в широком секторе углов выхода лографического преобразования сейсмозасейсмической энергии. писей при обращенном продолжении и Известен способ послойного сейсмого- фокусировании прямой волны в источнике, лографического преобразования наземных 5 последовательно перемещают с полуволносейсмозаписей [2], при котором в процессе оым шагом группу сейсмоприемников в прообращенного продолжения поля отраженных тивоположных по отношению к исходной волн получают оценку скорости волны и позиции направлениях до достижения экскоэффициентов анизотропии, дисперсии и тремальных значений скорости для заданпоглощения геологических сред. Недостат- 10 ных направлений источник - центральный ком способа следует считать необходимость сейсмоприемник, и определяет преимущесовместного использования продольных Р и ственную ориентацию трещиноватости и поперечных S отраженных волн при изучении микрослоистости горных пород по найденнеоднородных, анизотропных и поглощающих ной зависимости скорости от направления сред, что затрудняет истолкование 15 и снижает ее измерения. достоверность полученной геологической Существенными отличительными приинформации из-за наличия процедур отождествления отражений различной знаками предлагаемого способа от известных способов скважинной сейсморазведки поляризации на временных разрезах. Наиболее близким техническим реше- 20 являются: 1) размещение источника колебаний нием задачи изучения строения, состава и внутри анизотропной пачки слоев; свойств геологических сред, что в целом по2) прием и регистрация наземными сей вышает геологическую эффективность сейсмической разведки, следует считать способ [3], смоприемниками волны в первых и последу ющих вступлениях в широком секторе углов при котором размещают скважинный ис- 25 выхода сейсмической энергии; точник колебаний и наземные сейсмопри3) определение величины скорости пря емники по разные стороны от резких границ и мой волны в направлении источник - цент суммируют сейсмозаписи после введения ральный сейсмоприемник путем перебора временных поправок за разную глубину погружения источника. Недостаток способа 30 значений этой скорости в процессе послой состоит в том, что измерение кинематических ного сейсмоголографического преобразован и я с е й см о з а п и с е й п р и о б р а щ е нн о м и упругих параметров регистрируемых волн продолжении и фокусировании прямой вол осуществляют в узком секторе лучей, ны в источнике; прилегающих к центральному лучу. 4) определение преимущественной ори В предложенном способе решается за- 35 ентации трещиноватости и микрослоисто дача определения анизотропной характеристи по найденной в процессе наблюдений стики геологической среды, что позволит зависимости скорости прямой волны от на повысить информативность сейсморазведки. Поставленная задача решается тем, что 40 правления ее измерения, включая экстре при проведении сейсморазведки, основанной мальные значения, в широком секторе углов на возбуждении колебаний в скважине, приеме выхода волны. Изобретение поясняется чертежом, где колебаний сейсмоприемниками наземного профиля, проходящего через устье скважины, на фиг. 1 приведена схема реализации предсуммировании сейсмозаписей 45 после ложенного способа, а на фиг. 2 - график введения временных поправок, согласно анизотропии скорости. На фиг. 1 показаны: изобретению, размещают источники в скважине источник 1 колебаний, группа сейсмоприемв пределах анизотропной пачки слоев, ников 2, наблюдательная скважина 3, смеустанавливают группу сейсмоприем-ников на щающая эффективно однородная среда 4, выбранном участке профиля при 50 целевая анизотропная пачка 5 слоев: угол 6 расстояниях друг от друга не превышающих выхода прямой волны, соответствующий заполовины преобладающей длины волны, данному направлению источник - центральпричем центральный сейсмоприемник в ис- ный сейсмоприемник в выбранной позиции ходной позиции группы располагают вблизи группы, направление 7 распространения устья скважины, осуществляют прием и 55 волны поперек напластования и направлерегистрацию прямой (проходящей) волны в ние 8 распространения волны вдоль наплапервых и последующих вступлениях, опре- стования, соответствующие экстремальным деляют величину скорости прямой волны в значениям скорости прямой волны. Способ осуществляется с использованаправлении источник - центральный сейснием серийной аппаратуры оборудования моприемник путем перебора значений этой следующим образом. 9995 Размещают источник 1 колебаний в наблюдательной скважине 2 в пределах целевой трещиноватой (микрослоиптой) пачки 5 слоев. Устанавливают группу сейсмоприемни- 5 ков 2 в исходной позиции в пределах участка наземного профиля, примыкающего к скважине 3 с обеих сторон, с шагом не превышающем половины преобладающей длины волны (для максимально интенсивной 10 частоты колебаний), причем центральный сейсмоприемник группы устанавливают в непосредственной близости от устья наблюдательной скважины. Возбуждают колебания и регистрируют 15 прямую (проходящую) волну в первых и последующих вступлениях. Определяют величину скорости распространения прямой (проходящей) волны в направлении источник - центральный сей- 20 смопрмемник путем перебора заданных значений этой скорости в процессе послойного сейсмоголографического преобразования наблюденных сейсмозаписей при обращенном продолжении и фокусирова- 25 нии прямой волны в источнике 1. Последовательно перемещают с полуволмовым шагом группу сейсмоприемни-ков 2 в противоположных по отношению к исходной позиции направлениях до дости- 30 жения экстремальных значений скорости для ряда заданных направлений источник центральный сейсмоприемник в процессе его перемещения. При этом получают данные об анизотропных свойствах среды. 35 Определяют преимущественную ориентацию трещиноватости (микрослоистости) целевой пачки слоев по характеру зависимости скорости прямой волны от направления ее распространения в широком секторе 40 углов 6 выхода сейсмическом радиации. Пример конкретного выполнения способа. Опробование осуществлялось на двухслойной модели с горизонтальной границей раздела изотропного м анизотропного пла- 45 стов. В изотропном покрывающем пласте мощностью 550 м пластовая скорость была равна Vi=2500 м/с. В анизотропной подстилающем пласте мощностью 400 м скорость 50 б VM В зависимости от направления распространения прямой волны изменялась в пределах от 2850 м/с до 3150 м/с. В эксперименте источник колебаний помещался в скважине внутри анизотропного (косослоистого) пласта на глубине 760 м. Семейство сейсмоприемников включало в себя 24 прибора, расставленных на дневной поверхности через 20 м. В исходной позиции центральный сейсмоприемник семейства был расположен возле устья скважины (начало координат). В дальнейшем центральный сейсмоприемник в процессе перемещения семейства последовательно располагался в выбранных точках наземного профиля с интервалом равным 350 м. Скорость распространения прямой (проходящей) волны во втором пласте определялась для заданной скорости волны в первом слое путем перебора ее значений в процессе обращенного продолжения и фокусирования волны в источнике на основе послойного сейсмоголографического преобразования сейсмозаписей в широком секторе углов выхода сейсмической энергии (±50°). Критерием правильности принятого при волновом продолжении значения скорости служили интенсивность суммарного сигнала. Для соответствующих положений центрального сейсмоприемника измеренные значения скорости равнялись 2,96 м/с (2,92 м/с), 2,86 м/с (2,85 м/с), 2,94 м/с (2,92 м/с), 3,00 м/с (3,00 м/с), 3,08 м/с (3,08 м/с), 3,18 м/с (3,15 м/с), 3,10 м/с (3,08 м/с). В скобках указаны истинные значения скорости. Измеренное значение коэффициента анизотропии составило величину #=0,9057 (истинное значение - 0,9047). Таким образом, в предлагаемом способе обеспечивается надежное определение анизотропной характеристики геологической среды, чем существенно повышается полнота извлечения информации о ее тонкой структуре (микрослоистость) и физикомеханических свойствах (трещиноватость, зона дробления) и достигается повышение геологической эффективности сейсморазведки в сложнопостроенных и неоднородных средах. 9995 2 Фиг.1 V Фиг.2 Упорядник Ю.Васильев Замовлення 4562 Техред М.Моргентал Коректор М. Куль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна. 101