Metodologia e tecnologia de pesquisas sísmicas Método de ponto de profundidade comum Método CDP sísmico 2D

Considera-se a experiência de realização de levantamentos sísmicos de campo usando o método clássico e o método Slip-Sweep de alto desempenho pelas forças de Samaraneftegeofizika.

A experiência de realização de pesquisas sísmicas de campo usando o método clássico e o método Slip-Sweep de alto desempenho da Samaraneftegeofizika é considerada.

As vantagens e desvantagens da nova técnica são reveladas. Os indicadores econômicos de cada um dos métodos são calculados.

Atualmente, a produtividade das pesquisas sísmicas de campo depende de muitos fatores:

Intensidade do uso da terra;

Circulação de carros e veículos ferroviários pela área de estudo;

Atividade no território de assentamentos localizados na área de estudo; influência de fatores meteorológicos;

Terreno acidentado (ravinas, florestas, rios).

Todos os fatores acima reduzem significativamente a velocidade das pesquisas sísmicas.

De fato, durante o dia, há 5-6 horas noturnas para observações sísmicas. Isso é crítico e insuficiente para atender os volumes dentro do prazo estipulado, além de aumentar significativamente o custo da obra.

O tempo de trabalho, na 1ª etapa, depende das seguintes etapas:

Preparação topogeodética do sistema de observação - instalação de estacas de perfis no terreno;

Instalação, ajuste de equipamentos sísmicos;

Excitação de vibrações elásticas, registo de dados sísmicos.

Uma forma de reduzir o tempo gasto é usar a técnica Slip-Sweep.

Esta técnica permite acelerar significativamente a produção da etapa de excitação - registro de dados sísmicos.

Slip-sweep é um sistema sísmico de alto desempenho baseado no método de varredura sobreposta, no qual os vibradores trabalham simultaneamente.

Além de aumentar a velocidade do trabalho de campo, essa técnica permite compactar os pontos da explosão, aumentando assim a densidade das observações.

Isso melhora a qualidade do trabalho e aumenta a produtividade.

A técnica Slip-Sweep é relativamente nova.

A primeira experiência de exploração sísmica CDP-3D utilizando o método Slip-Sweep foi obtida na quantidade de apenas 40 km 2 em Omã (1996).

Como você pode ver, a técnica Slip-Sweep foi usada principalmente na área desértica, com exceção do trabalho no Alasca.

Na Rússia, em modo experimental (16 km2), a tecnologia Slip-Sweep foi testada em 2010 pela Bashneftegeofizika.

O artigo apresenta a experiência de realização de trabalho de campo utilizando o método Slip-Sweep e comparação dos indicadores com o método padrão.

São apresentados os fundamentos físicos do método e a possibilidade de compactação do sistema de observação simultaneamente com o uso da tecnologia Slip-Sweep.

Os resultados primários do trabalho são apresentados, as deficiências do método são indicadas.

Em 2012, usando o método Slip-Sweep, Samaraneftegazika realizou trabalhos 3D nos blocos de licença Zimarny e Mozharovsky de Samaraneftegaz no valor de 455 km2.

O aumento de produtividade devido à técnica Slip-Sweep na fase de registro de excitação nas condições da região de Samara ocorre devido ao uso de períodos de tempo curtos alocados para o registro de dados sísmicos durante o ciclo diário de trabalho.

Ou seja, a tarefa de realizar o maior número de observações físicas em um curto espaço de tempo é realizada pela técnica Slip-Sweep de forma mais eficiente, aumentando o desempenho do registro de observações físicas em 3-4 vezes.

A técnica Slip-Sweep é um sistema de levantamento sísmico de alto desempenho baseado no método de sobreposição de sinais de varredura vibratória, em que vibradores em diferentes SP operam simultaneamente, o registro é contínuo (Fig. 1).

O sinal de varredura emitido é um dos operadores da função de correlação cruzada no processo de obtenção de um corelograma a partir de um vibrograma.

Ao mesmo tempo, no processo de correlação, também é um operador de filtro que suprime a influência de frequências diferentes da frequência emitida em um determinado momento, que pode ser aplicada para suprimir a radiação de vibradores operando simultaneamente.

Com tempo de resposta suficiente das unidades de vibração, suas frequências emitidas serão diferentes, assim é possível eliminar completamente a influência da radiação de vibração vizinha (Fig. 2).

Portanto, com um tempo de escorregamento selecionado corretamente, a influência de unidades de vibração operando simultaneamente é eliminada no processo de conversão do vibrograma em um corelograma.

Arroz. 1. Atraso de tempo de deslizamento. Emissão simultânea de diferentes frequências.

Arroz. 2. Avaliação do uso de filtro adicional para influência de vibrações vizinhas: A) correlograma sem filtragem; B) corelograma com filtragem por vibrograma; C) espectro de amplitude de frequência de corelogramas filtrados (luz verde) e não filtrados (vermelho).

A utilização de um vibrador em vez de um grupo de 4 vibradores baseia-se na suficiência da energia de radiação de vibração de um vibrador para a formação de ondas refletidas dos horizontes alvo (Fig. 3).

Arroz. 3. Suficiência de energia de vibração de uma unidade de vibração. A) 1 unidade de vibração; B) 4 unidades de vibração.

A técnica Slip-Sweep é mais eficiente na aplicação da compactação do sistema de vigilância.

Para as condições da região de Samara, foi aplicada uma compactação de 4 vezes do sistema de observação. Divisão de 4 vezes de uma observação física (f.n.) em 4 f.n. baseia-se na igualdade da distância entre as placas vibratórias (12,5 m) com um grupo de 4 vibradores, um degrau PV de 50 m e a utilização de um vibrador com um degrau PV de 12,5 m (Fig. 4).

Arroz. 4. Vedação do sistema de vigilância com separação de 4 vezes do físicoobservações.

A fim de combinar os resultados da observação pelo método padrão e o método sleep-sweep com compactação de 4 vezes, o princípio da paridade das energias totais de vibro-radiação é considerado.

A paridade da energia de ação da vibração pode ser estimada pelo tempo total de ação da vibração.

Tempo total de exposição à vibração:

St = Nv *Nn * Tsw * dSP,

onde Nv é o número de unidades de vibração no grupo, Nn é o número de acumulações, Tsw é a duração do sinal de varredura, dSP é o número de f.n. dentro do passo básico PV=50m.

Para a técnica tradicional (passo ST = 50m, um grupo de 4 fontes):

St = 4 * 4 * 10 * 1 = 160 seg.

Para o método de varredura deslizante:

St = 1 * 1 * 40 * 4 = 160 seg.

O resultado da paridade de energias pela igualdade do tempo total mostra o mesmo resultado no Bin total 12,5m x 25m.

Para comparar os métodos, os geofísicos de Samara receberam dois conjuntos de sismogramas: 1º conjunto - 4 sismogramas processados ​​por um vibrador (método Slip-Sweep), 2º conjunto - 1 sismograma processado por 4 vibradores (método padrão). Cada um dos 4 sismogramas do primeiro conjunto é cerca de 2-3 vezes mais fraco que o sismograma do segundo conjunto (Fig. 3). Assim, a relação sinal-microssismo é 2-3 vezes menor. No entanto, um resultado mais qualitativo é o uso de sismogramas individuais compactados 4 relativamente fracos em energia (Fig. 5).

No caso da junção de áreas trabalhadas por diferentes métodos, a aplicação de procedimentos de processamento orientados ao campo de ondas do método padrão, o resultado se mostrou praticamente equivalente (Fig. 6, Fig. 7). No entanto, se você aplicar parâmetros de processamento adaptados à técnica Slip-Sweep, o resultado serão seções de tempo com maior resolução de tempo.

Arroz. Fig. 5. Um fragmento da seção de tempo total primário por INLINE (sem procedimentos de filtragem) na junção de duas áreas trabalhada usando o método de varredura de deslizamento (esquerda) e técnica padrão (direita).

A comparação de seções de tempo e características espectrais do método padrão e do método Slip-Sweep mostra uma alta comparabilidade dos dados resultantes (Fig. 8). A diferença está na presença de energias mais altas do componente de alta frequência do sinal de dados sísmicos Slip-Sweep (Fig. 7).

Esta diferença é explicada pela alta imunidade ao ruído do sistema de observação compactado, a alta multiplicidade de dados sísmicos (Fig. 6).

Também um ponto importante é o impacto pontual de um vibrador em vez de um grupo de vibradores e seu impacto único em vez da soma dos impactos de vibração (acumulações).

A utilização de uma fonte pontual de excitação de vibrações elásticas ao invés de um grupo de fontes amplia o espectro de sinais gravados na região de alta frequência, reduz a energia das ondas de interferência próximas à superfície, o que afeta o aumento da qualidade do sinal gravado. dados, a confiabilidade das construções geológicas.

Arroz. Fig. 6. Espectros de amplitude-frequência de sismogramas processados ​​de acordo com diferentesmétodos (de acordo com os resultados do processamento): A) técnica Slip-sweep; B) Método padrão.

Arroz. 7. Comparação de seções de tempo elaboradas por diferentes métodos(de acordo com os resultados do processamento): A) Técnica Slip-sweep; B) Método padrão.

Benefícios da técnica Slip-Sweep:

1. Alta produtividade do trabalho, expressa no aumento da produtividade do registro de f.n. 3-4 vezes, um aumento na produtividade geral em 60%.

2. Melhor qualidade dos dados sísmicos de campo devido à compressão dos disparos:

Alta imunidade a ruídos do sistema de vigilância;

Alta frequência de observações;

Possibilidade de aumentar o espaço;

Aumento da participação da componente de alta frequência do sinal sísmico em 30% devido à excitação do ponto (impacto de vibração).

Desvantagens do uso da técnica.

A operação no modo de técnica Slip-Sweep é a operação em modo "transportador" em um ambiente de fluxo de informações com registro ininterrupto de dados sísmicos. Com a gravação ininterrupta, o controle visual do operador do complexo sísmico sobre a qualidade dos dados sísmicos é significativamente limitado. Qualquer fracasso pode levar a um casamento em massa ou interromper o trabalho. Além disso, na fase de controle posterior de dados sísmicos no centro de computação de campo, é necessário o uso de sistemas de computador mais potentes para suporte de campo de preparação de dados e processamento preliminar de campo. No entanto, os custos de aquisição de equipamento informático, bem como de equipamento de adaptação do complexo de gravação, são compensados ​​no âmbito do lucro do empreiteiro da obra, reduzindo o tempo para a sua implementação. Entre outras coisas, são necessários procedimentos logísticos mais eficientes para a elaboração de perfis para o desenvolvimento de observações físicas.

Durante o trabalho de Samaraneftegeofizika usando o método Slip-Sweep em 2012, foram obtidos os seguintes indicadores econômicos (tabela 1).

Tabela 1.

Indicadores econômicos de comparação de métodos de trabalho.

Estes dados permitem-nos tirar as seguintes conclusões:

1. Com a mesma quantidade de trabalho, a produtividade geral do Slip-Sweep é 63,6% maior do que ao realizar o trabalho com o método "padrão".

2. O crescimento da produtividade afeta diretamente a duração do trabalho (redução de 38,9%).

3. Ao utilizar a técnica Slip-Sweep, o custo dos levantamentos sísmicos de campo é 4,5% menor.

Literatura

1. Patsev V.P., 2012. Relatório sobre o desempenho dos trabalhos no objeto de pesquisas sísmicas de campo MOGT-3D dentro da área licenciada Zimarny do JSC Samaraneftegaz. 102 p.

2. Patsev V.P., Shkokov O.E., 2012. Relatório sobre o desempenho do trabalho no objeto de pesquisas sísmicas de campo MOGT-3D dentro da área licenciada Mozharovsky do JSC Samaraneftegaz. 112 p.

3. Gilaev G.G., Manasyan A.E., Ismagilov A.F., Khamitov I.G., Zhuzhel V.S., Kozhin V.N., Efimov V.I., 2013. Experiência na realização de pesquisas sísmicas MOGT-3D de acordo com o método Slip-Sweep. 15 s.

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO E CIÊNCIA DA FEDERAÇÃO RUSSA

Agência Federal de Educação

UNIVERSIDADE POLITÉCNICA DE TOMSK

Instituto de Recursos Naturais

projeto de curso

no curso "Exploração Sísmica"

Metodologia e tecnologiaPesquisa sísmica CDP

Completo: aluno gr. 2A280

Severvald A. V.

Verificado:

Rezyapov G.I.

Tomsk -2012

• Introdução
• 1. Fundamentos teóricos do método do ponto de profundidade comum
• 1.1 Teoria do método CDP
• 1.2 Características do hodógrafo CDP
• 1.3 Sistema de interferência CDP
• 2. Cálculo do sistema de observação ideal do método CDP
• 2.1 Modelo sismológico do trecho e seus parâmetros
• 2.2 Cálculo do sistema de observação do método CDP
• 2.3 Cálculo de hodógrafos de ondas úteis e ondas de interferência
• 2.4 Cálculo da função de atraso das ondas de interferência
• 2.5 Cálculo dos parâmetros do sistema de observação ideal
• 3. Tecnologia de levantamentos sísmicos de campo
• 3.1 Requisitos da rede de observação na exploração sísmica
• 3.2 Condições para a excitação de ondas elásticas
• 3.3 Condições para receber ondas elásticas
• 3.4 Seleção de hardware e equipamentos especiais
• 3.5 Organização de pesquisas sísmicas de campo
• Conclusão
• Bibliografia

Introdução

A exploração sísmica é um dos principais métodos para estudar a estrutura, estrutura e composição das rochas. O principal campo de aplicação é a busca de campos de petróleo e gás.

O objetivo deste trabalho de curso é consolidar conhecimentos na disciplina "exploração sísmica"

Os objetivos deste trabalho de curso são:

1) consideração dos fundamentos teóricos do método CDP;

2) compilação de um modelo sismogeológico, com base no qual são calculados os parâmetros do sistema de observação OGT-2D;

3) consideração da tecnologia para realização de pesquisas sísmicas;

1. Fundamentos teóricos do método do ponto de profundidade comum

1.1 Teoria do método CDP

O método (método) de um ponto comum de profundidade (CDP) é uma modificação do SWM baseado em um sistema de múltiplas sobreposições e caracterizado pela soma (acumulação) de reflexões de áreas comuns da fronteira em diferentes locais de fontes e receptores. O método CDP é baseado na suposição da correlação de ondas geradas por fontes distantes em diferentes distâncias, mas refletidas a partir de uma seção comum da fronteira. As inevitáveis ​​diferenças nos espectros de diferentes fontes e os erros nos tempos durante a soma requerem uma redução nos espectros de sinais úteis. A principal vantagem do método CDP é a possibilidade de amplificar ondas refletidas individualmente contra o fundo de ondas refletidas múltiplas e convertidas, equalizando os tempos refletidos de pontos profundos comuns e somando-os. As características específicas do método CDP são determinadas pelas propriedades de direcionalidade durante o empilhamento, redundância de dados e efeito estatístico. Eles são implementados com mais sucesso no registro digital e no processamento de dados primários.

Arroz. 1.1 Representação esquemática de um elemento do sistema de observação e um sismograma obtido pelo método CDP. MAS e MAS"-- eixos do modo comum da onda única refletida, respectivamente, antes e depois da introdução da correção cinemática; NO e NO"é o eixo em fase da onda refletida múltipla, respectivamente, antes e depois da introdução da correção cinemática.

Arroz. 1.1 ilustra o princípio da soma do CDP usando um sistema de sobreposição quíntupla como exemplo. Fontes de ondas elásticas e receptores estão localizados no perfil simetricamente à projeção do ponto profundo comum R do limite horizontal sobre ele. Um sismograma composto por cinco registros obtidos nos pontos de recepção 1, 3, 5, 7, 9 (o número de pontos de recepção começa a partir de seu próprio ponto de excitação) com excitação nos pontos V, IV, III, II, I é mostrado acima do linha de CDs. Ele forma um sismograma CDP, e os hodógrafos das ondas refletidas nele correlacionadas são os hodógrafos do CDP. Em bases de observação normalmente utilizadas no método CDP, não excedendo 3 km, o hodógrafo CDP de uma onda refletida isoladamente é aproximado por uma hipérbole com suficiente precisão. Neste caso, o mínimo da hipérbole está próximo da projeção na linha de observação do ponto de profundidade comum. Esta propriedade do hodógrafo CDP determina em grande parte a relativa simplicidade e eficiência do processamento de dados.

Para converter um conjunto de registros sísmicos em uma seção de tempo, são introduzidas correções cinemáticas em cada sismograma CDP, cujos valores são determinados pelas velocidades dos meios que cobrem os limites refletores, ou seja, são calculados para reflexões únicas. Como resultado da introdução de correções, os eixos de ocorrências em fase de reflexões simples são transformados em linhas t 0 = const. Neste caso, os eixos em fase de ondas de interferência regulares (múltiplas ondas convertidas), cujas cinemáticas diferem das correções cinemáticas introduzidas, são transformadas em curvas suaves. Após a introdução das correções cinemáticas, os traços do sismograma corrigido são simultaneamente sumarizados. Nesse caso, as ondas refletidas isoladamente são adicionadas em fase e assim são enfatizadas, enquanto as interferências regulares, e entre elas, em primeiro lugar, as ondas refletidas repetidamente, adicionadas com deslocamentos de fase, são enfraquecidas. Conhecendo as características cinemáticas da onda de interferência, é possível calcular antecipadamente os parâmetros do sistema de observação usando o método CDP (o comprimento do hodógrafo CDP, o número de canais no sismograma CDP igual à multiplicidade de rastreamento), que fornecer a atenuação de interferência necessária.

As coletas de CDP são geradas por canais de amostragem da coleta de cada disparo (chamados Common Shot Gathers - CPI) de acordo com os requisitos do elemento do sistema mostrado na Fig. 1., que mostra: a primeira entrada do quinto ponto de excitação, a terceira entrada do quarto, etc. até a nona entrada do primeiro ponto de excitação.

Este procedimento de amostragem contínua ao longo do perfil só é possível com múltiplas sobreposições. Corresponde à sobreposição de seções de tempo obtidas independentemente de cada ponto de excitação e indica a redundância de informações implementadas no método CDP. Essa redundância é uma característica importante do método e está na base do refinamento (correção) das correções estáticas e cinemáticas.

As velocidades necessárias para refinar as correções cinemáticas introduzidas são determinadas pelas curvas de tempo de viagem CDP. Para isso, sismogramas CDP com correções cinemáticas aproximadamente calculadas são submetidos a somas multitemporais com operações não lineares adicionais. Além de determinar as velocidades efetivas das ondas refletidas individualmente, as características cinemáticas das ondas de interferência são encontradas nos resumos do CDP para calcular os parâmetros do sistema receptor. As observações do CDP são realizadas ao longo de perfis longitudinais.

Fontes explosivas e de choque são usadas para excitar ondas, que requerem observações com uma grande taxa de sobreposição (24-48).

O processamento dos dados do CDP em um computador é dividido em várias etapas, cada uma das quais termina com a saída dos resultados para o intérprete tomar uma decisão: 1) pré-processamento; 2) determinação dos parâmetros ótimos e construção da seção de tempo final; 3) determinação do modelo de velocidade do meio; 4) construção de uma seção profunda.

Múltiplos sistemas de sobreposição formam atualmente a base das observações de campo (coleta de dados) em SEM e determinam o desenvolvimento do método. O empilhamento de CDP é um dos principais e eficientes procedimentos de processamento que podem ser implementados com base nesses sistemas. O método CDP é a principal modificação do DRM na busca e exploração de campos de petróleo e gás em quase todas as condições sismogeológicas. No entanto, os resultados de empilhamento do CDP têm algumas limitações. Estes incluem: a) uma redução significativa na frequência de registro; b) o enfraquecimento da propriedade de localidade do SWT devido ao aumento do volume do espaço não homogêneo a grandes distâncias da fonte, características do método CDP e necessárias para suprimir múltiplas ondas; c) a imposição de reflexões simples de contornos próximos devido à convergência inerente dos eixos em fase a grandes distâncias da fonte; d) sensibilidade a ondas laterais que interferem no rastreamento dos limites subhorizontais do alvo devido à localização do máximo principal da característica de diretividade espacial de empilhamento em um plano perpendicular à base de empilhamento (perfil).

Essas limitações geralmente levam a uma tendência de queda na resolução do MOB. Dada a prevalência do método CDP, eles devem ser levados em consideração em condições sismogeológicas específicas.

1.2 Características do hodógrafo CDP

Arroz. 1.2 Esquema do método CDP para ocorrência inclinada da fronteira refletora.

1. O hodógrafo CDP de uma onda refletida individualmente para um meio de cobertura homogêneo é uma hipérbole com um mínimo no ponto de simetria (ponto CDP);

2. com o aumento do ângulo de inclinação da interface, a inclinação do hodógrafo CDP e, consequentemente, o incremento de tempo diminuem;

3. a forma do hodógrafo CDP não depende do sinal do ângulo de inclinação da interface (essa característica segue o princípio da reciprocidade e é uma das principais propriedades do sistema simétrico de dispositivos de explosão;

4. para um dado t 0, o hodógrafo CDP é uma função de apenas um parâmetro - v CDP, que é chamado de velocidade fictícia.

Essas características significam que para aproximar o hodógrafo CDP observado por uma hipérbole, é necessário escolher o valor v CDP que satisfaça o t 0 dado e seja determinado pela fórmula (v CDP = v/cosc). Esta importante consequência facilita a implementação da busca pelo eixo em fase da onda refletida, analisando o sismograma CDP ao longo de um leque de hipérboles com um valor comum t 0 e diferentes v CDPs.

1.3 Sistema de interferência CDP

Em sistemas de interferência, o procedimento de filtragem consiste em somar traços sísmicos ao longo de linhas φ(x) com pesos constantes para cada traço. Normalmente, as linhas de soma correspondem à forma de hodógrafos de ondas úteis. A soma ponderada das flutuações de diferentes traços y n (t) é um caso especial de filtragem multicanal, quando os operadores de filtros individuais h n (t) são funções d com amplitudes iguais aos coeficientes de peso d n:

(1.1)

onde f m - n é a diferença entre os tempos de somatória das oscilações na pista m, que se refere ao resultado, e na pista n.

Vamos dar uma forma mais simples à relação (1.1), levando em conta que o resultado não depende da posição do ponto m e é determinado pelos deslocamentos no tempo dos traços φ n em relação a uma origem arbitrária. Vamos obter uma fórmula simples descrevendo o algoritmo geral de sistemas de interferência,

(1.2)

Suas variedades diferem na natureza da mudança nos coeficientes de peso d n e nos deslocamentos de tempo f n: ambos podem ser constantes ou variáveis ​​no espaço, e o último, além disso, pode mudar no tempo.

Seja uma onda idealmente regular g(t,x) com hodógrafo de chegada t(x)=t n ser registrada em traços sísmicos:

onda de interferência sismológica hodográfica

Substituindo isso em (1.2), obtemos uma expressão que descreve as oscilações na saída do sistema de interferência,

onde e n \u003d t n - f n.

Os valores e n determinam o desvio do hodógrafo de onda da linha de soma fornecida. Encontre o espectro de oscilações filtradas:

Se o hodógrafo de uma onda regular coincide com a linha de soma (e n ≥ 0), então ocorre a adição de oscilações em fase. Para este caso, denotado por u = 0, temos

Os sistemas de interferência são construídos para amplificar ondas somadas em fase. Para chegar a este resultado, é necessário que H 0 (sch) foi o valor máximo do módulo da função H e(sch).Na maioria das vezes, são utilizados sistemas de interferência única, que possuem pesos iguais para todos os canais, que podem ser considerados únicos: d n ?1. Nesse caso

Em conclusão, notamos que a soma de ondas não planas pode ser realizada usando fontes sísmicas introduzindo atrasos apropriados nos momentos de excitação da oscilação. Na prática, esses tipos de sistemas de interferência são implementados em versão de laboratório, introduzindo as mudanças necessárias nos registros de vibrações de fontes individuais. Os deslocamentos podem ser selecionados de tal forma que a frente de onda incidente tenha uma forma ótima do ponto de vista do aumento da intensidade das ondas refletidas ou difratadas de seções locais da seção sismogeológica de particular interesse. Esta técnica é conhecida como foco de onda incidente.

2. Cálculo do sistema de observação ideal do método CDP

2.1 Modelo sismológico do trecho e seus parâmetros

O modelo geológico sísmico tem os seguintes parâmetros:

Calculamos os coeficientes de reflexão e os coeficientes de dupla passagem de acordo com as fórmulas:

Nós temos:

Definimos as opções possíveis para a passagem de ondas ao longo desta seção:

Com base nesses cálculos, construímos um perfil sísmico vertical teórico (Fig. 2.1), que reflete os principais tipos de ondas que ocorrem em condições sismogeológicas específicas.

Arroz. 2.1. Perfil sísmico vertical teórico (1 - onda útil, 2,3 - múltiplos - interferência, 4,5 - múltiplos que não são interferência).

Para o quarto limite alvo, usamos a onda número 1 - uma onda útil. Ondas com um tempo de chegada de -0,01-+0,05 do tempo da onda "alvo" são ondas de interferência de interferência. Neste caso, ondas número 2 e 3. Todas as outras ondas não serão interferências.

Vamos calcular o tempo de execução duplo e a velocidade média ao longo da seção para cada camada usando a fórmula (3.4) e construir um modelo de velocidade.

Nós temos:

Arroz. 2.2. modelo de velocidade

2.2 Cálculo do sistema de observação do método CDP

As amplitudes das ondas refletidas úteis do limite do alvo são calculadas pela fórmula:

(2.5)

onde A p é o coeficiente de reflexão da fronteira alvo.

As amplitudes de ondas múltiplas são calculadas pela fórmula:

.(2.6)

Na ausência de dados sobre o coeficiente de absorção, aceitamos =1.

Calculamos as amplitudes de ondas múltiplas e úteis:

A onda múltipla 2 tem a maior amplitude. Os valores obtidos da amplitude da onda alvo e do ruído permitem calcular o grau necessário de supressão da onda múltipla.

Porque o

2.3 Cálculo de hodógrafos de ondas úteis e ondas de interferência

O cálculo das curvas de tempo de viagem de ondas múltiplas é realizado sob suposições simplificadoras sobre um modelo em camadas horizontal dos limites médio e plano. Nesse caso, várias reflexões de várias interfaces podem ser substituídas por uma única reflexão de alguma interface fictícia.

A velocidade média do meio fictício é calculada ao longo de todo o caminho vertical da onda múltipla:

(2.7)

O tempo é determinado pelo padrão de formação de uma onda múltipla no VSP teórico ou pela soma dos tempos de percurso em todas as camadas.

(2.8)

Obtemos os seguintes valores:

O hodógrafo de ondas múltiplas é calculado pela fórmula:

(2.9)

O hodógrafo de onda útil é calculado pela fórmula:

(2.10)

Figura 2.3 Hodógrafos de onda útil e onda de interferência

2.4 Cálculo da função de atraso das ondas de interferência

Introduzimos correções cinemáticas calculadas pela fórmula:

?tk(x, para) = t(x) - para(2,11)

A função de atraso de onda múltipla (x) é determinada pela fórmula:

(x) \u003d t cr (хi) - t env (2,12)

onde t kr(хi) é o tempo corrigido para a cinemática e t okr é o tempo à distância zero do ponto de recepção do ponto de excitação.

Fig 2.4 Função de atraso múltiplo

2.5 Cálculo dos parâmetros do sistema de observação ideal

Um sistema de observação ideal deve fornecer o melhor resultado com baixo custo de material. O grau necessário de supressão de interferência é D=5, as frequências inferior e superior do espectro de ondas de interferência são 20 e 60 Hz, respectivamente.

Arroz. 2.5 Característica direcional de soma de CDP para N = 24.

De acordo com o conjunto de características de diretividade, o número mínimo de multiplicidade é N=24.

(2.13)

Conhecendo P, removemos y min \u003d 4 e y max \u003d 24,5

Conhecendo a frequência mínima e máxima, 20 e 60 Hz, respectivamente, calculamos f max .

f min *f max = 4f max = 0,2

f max * f max \u003d 24,5 f max \u003d 0,408

O valor da função de atraso f max =0,2, que corresponde a x max =3400 (ver Fig. 2.4). Após a remoção do primeiro canal do ponto de excitação, x m in =300, seta de deflexão D=0,05, D/f max =0,25, o que satisfaz a condição. Isso indica a satisfação da característica de diretividade selecionada, cujos parâmetros são os valores N=24, f max =0,2, x m in =300 me a distância máxima x max =3400 m.

Comprimento teórico do hodógrafo H*= x max - x min =3100m.

O comprimento prático do hodógrafo é H = K*?x, onde K é o número de canais da estação sísmica de registro e?x é o passo entre os canais.

Tomemos uma estação sísmica com 24 canais (K=24=N*24), ?х=50.

Vamos recalcular o intervalo de observação:

Calcule o intervalo de excitação:

Como resultado, obtemos:

O sistema de observação em um perfil implantado é mostrado na Fig. 2.6

3. Tecnologia de levantamentos sísmicos de campo

3.1 Requisitos da rede de observação na exploração sísmica

Sistemas de observação

Atualmente, o sistema de sobreposições múltiplas (SMP) é usado principalmente, que fornece soma sobre um ponto de profundidade comum (CDP) e, assim, um aumento acentuado na relação sinal-ruído. O uso de perfis não longitudinais reduz o custo do trabalho de campo e aumenta drasticamente a capacidade de fabricação do trabalho de campo.

Atualmente, apenas sistemas de observação de correlação completa são usados ​​na prática, o que permite realizar uma correlação contínua de ondas úteis.

A sondagem sísmica é utilizada durante o levantamento de reconhecimento e na fase de trabalho experimental para efeitos de estudo preliminar do campo de ondas na área de estudo. Neste caso, o sistema de observação deve fornecer informações sobre as profundidades e ângulos de inclinação dos refletores estudados, bem como a determinação das velocidades efetivas. Existem sondagens lineares, que são segmentos curtos de perfis longitudinais, e sondagens sísmicas areais (cruz, radial, circular), quando são feitas observações em vários (de dois ou mais) perfis longitudinais ou não longitudinais que se cruzam.

Das sondagens sísmicas lineares, as sondagens de ponto comum de profundidade (CDP), que são elementos de um sistema de perfis múltiplos, têm recebido o maior uso. A localização mútua dos pontos de excitação e locais de observação é escolhida de tal forma que as reflexões da mesma seção do limite em estudo sejam registradas. Os sismogramas resultantes são montados.

Os sistemas de perfilagem múltipla (sobreposição) são baseados no método de ponto de profundidade comum, que utiliza sistemas centrais, sistemas com ponto de disparo variável dentro da base receptora, sistemas de flanco unilateral sem e com remoção do ponto de disparo, bem como sistemas de flanco dupla face (contador) sem take-out e com a remoção do ponto de explosão.

O mais conveniente para o trabalho de produção e fornece o máximo desempenho do sistema, na implementação do qual a base de observação e o ponto de excitação são deslocados após cada explosão em uma direção por distâncias iguais.

Para traçar e determinar os elementos da ocorrência espacial de contornos de mergulho acentuado, bem como traçar falhas tectônicas, é aconselhável usar perfis conjugados. que são quase paralelas, e a distância entre elas é escolhida para garantir a correlação contínua das ondas, elas são 100-1000 m.

Ao observar em um perfil, o PV é colocado em outro e vice-versa. Tal sistema de observação garante a correlação de onda contínua ao longo de perfis conjugados.

O perfil múltiplo em vários perfis conjugados (de 3 a 9) é a base do método de perfil amplo. Neste caso, o ponto de observação está localizado no perfil central e as excitações são realizadas sequencialmente a partir de pontos localizados em perfis conjugados paralelos. A multiplicidade de rastreamento dos limites refletivos ao longo de cada um dos perfis paralelos pode ser diferente. A multiplicidade total de observações é determinada pelo produto da multiplicidade de cada um dos perfis conjugados pelo seu número total. O aumento do custo de observação de sistemas tão complexos é justificado pela possibilidade de obter informações sobre as características espaciais das fronteiras refletoras.

Sistemas de observação de área construídos a partir de uma matriz cruzada fornecem uma amostragem de área de traços ao longo do CDP devido à sobreposição sucessiva de matrizes cruciformes, fontes e receptores.Como resultado desse processamento, forma-se um campo de 576 pontos médios. Se mudarmos sequencialmente o arranjo dos receptores sísmicos e a linha de excitação cruzando-a ao longo do eixo x por um passo dx e repetir o registro, será alcançada uma sobreposição de 12 vezes, cuja largura é igual à metade do base de excitação e recepção ao longo do eixo y por um passo dy, uma sobreposição adicional de 12 vezes é alcançada. , e a sobreposição total será de 144.

Na prática, são usados ​​sistemas mais econômicos e tecnológicos, por exemplo, 16 vezes. Para sua implementação, são utilizados 240 canais de gravação e 32 pontos de excitação. A distribuição fixa de fontes e receptores mostrada na Fig. 6 é chamada de bloco. Após receber oscilações de todas as 32 fontes, o bloco é deslocado por um passo dx, a recepção de todas as 32 fontes é repetido, etc. Assim, toda a faixa ao longo do eixo x é trabalhada do início ao fim da área de estudo. A próxima faixa de cinco linhas de recepção é colocada paralelamente à anterior, de modo que a distância entre as linhas de recepção adjacentes (mais próximas) da primeira e da segunda faixa seja igual à distância entre as linhas de recepção no bloco. Nesse caso, as linhas de origem da primeira e da segunda bandas se sobrepõem pela metade da base de excitação e assim por diante. Assim, nesta versão do sistema, as linhas de recepção não são duplicadas e os sinais são excitados duas vezes em cada ponto de origem.

Redes de perfil

Para cada área de exploração, há um limite no número de observações, abaixo do qual é impossível construir mapas e diagramas estruturais, bem como um limite superior, acima do qual a precisão da construção não aumenta. A escolha de uma rede de observação racional é influenciada pelos seguintes fatores: forma dos limites, faixa de variação das profundidades, erros de medição nos pontos de observação, seções de mapas sísmicos, entre outros. Dependências matemáticas exatas ainda não foram encontradas e, portanto, expressões aproximadas são usadas.

Existem três etapas de prospecção sísmica: regional, prospecção e detalhada. Na fase de trabalho regional, os perfis tendem a ser direcionados para a cruz da greve de estruturas após 10 a 20 km. Esta regra é desviada ao realizar perfis de conexão e vinculação com poços.

Durante as operações de busca, a distância entre perfis adjacentes não deve ultrapassar a metade do comprimento estimado do eixo maior da estrutura em estudo, geralmente não é superior a 4 km. Em estudos detalhados, a densidade da rede de perfis em diferentes partes da estrutura é diferente e geralmente não ultrapassa 4 km. Em estudos detalhados, a densidade da rede de perfis em diferentes partes dos perfis é diferente e geralmente não ultrapassa 2 km. A rede de perfis concentra-se nos locais mais interessantes da estrutura (coroa, falhas, zonas de cunha, etc.). A distância máxima entre os perfis de ligação não excede o dobro da distância entre os perfis de exploração. Na presença de distúrbios descontínuos na área de estudo em cada um dos grandes blocos, a rede de perfis para a criação de polígonos fechados é complicada. Se os tamanhos dos blocos forem pequenos, apenas os perfis de conexão serão executados, as cúpulas de sal são exploradas ao longo de uma rede radial de perfis com sua interseção acima do arco da cúpula, os perfis de conexão passam pela periferia da cúpula, os perfis de conexão passam pela periferia da cúpula a cúpula.

Ao realizar levantamentos sísmicos na área onde os levantamentos sísmicos foram realizados anteriormente, a rede de novos perfis deve repetir parcialmente os perfis antigos para comparar a qualidade dos materiais antigos e novos, a recepção deve ser localizada perto dos poços.

Os perfis devem ser o mais retos possível, levando em consideração os danos agrícolas mínimos. Ao trabalhar em um CDP, o ângulo de quebra do perfil deve ser limitado, pois o ângulo de inclinação e a direção do mergulho dos limites só podem ser estimados antes do início do trabalho de campo, e contabilizando e correlacionando esses valores no processo de soma apresenta dificuldades significativas. Se levarmos em conta apenas a distorção da cinemática da onda, o ângulo de torção admissível pode ser estimado a partir da relação

b=2arcsin(vср?t0/xmaxtgf),

onde?t=2?H/vav - incremento de tempo ao longo da normal ao limite; xmax - comprimento máximo do hodógrafo; f é o ângulo de incidência da fronteira. A dependência do valor de b em função do argumento generalizado vсрt0/tgf para vários xmax (de 0,5 a 5 km) é mostrada na (Fig. 4), que pode ser usada como uma paleta para estimar os valores permitidos do ângulo de ruptura do perfil sob suposições específicas sobre a estrutura do meio. Dado o valor admissível da defasagem dos termos de pulso (por exemplo, ¼ do período T), podemos calcular o valor do argumento para o ângulo máximo possível de incidência da fronteira e a velocidade média mínima possível de propagação da onda. A ordenada da linha com xmax neste valor do argumento indicará o valor do ângulo de canto máximo permitido do perfil.

Para estabelecer a localização exata dos perfis, mesmo durante o projeto do trabalho, é realizado o primeiro reconhecimento. O reconhecimento detalhado é realizado durante o trabalho de campo.

3.2 Condições para a excitação de ondas elásticas

As oscilações são excitadas por meio de explosões (cargas explosivas ou linhas LH) ou fontes não explosivas.

Os métodos de excitação de oscilações são selecionados de acordo com as condições, tarefas e métodos de trabalho de campo.

A opção de excitação ideal é selecionada com base na prática do trabalho anterior e é refinada estudando o campo de onda no processo de trabalho experimental.

Excitação por fontes explosivas

Explosões são feitas em poços, poços, rachaduras, na superfície da terra, no ar. Apenas detonação elétrica é usada.

Durante explosões em poços, o maior efeito sísmico é alcançado quando a carga está imersa abaixo da zona de baixas velocidades, durante uma explosão em rochas plásticas e regadas, quando as cargas em poços são cobertas com água, lama de perfuração ou solo.

A escolha das profundidades ideais da explosão é realizada de acordo com as observações do MSC e os resultados do trabalho experimental

No processo de observações de campo no perfil, deve-se procurar manter a constância (otimalidade) das condições de excitação.

Para obter um registro permitido, a massa de uma única carga é escolhida para ser mínima, mas suficiente (levando em consideração o possível agrupamento de explosões) para garantir a profundidade necessária da pesquisa. O agrupamento de explosões deve ser usado quando a eficácia de cargas únicas for insuficiente. A exatidão da escolha da massa de cargas é monitorada periodicamente.

A carga explosiva deve descer a uma profundidade que difere da especificada em não mais de 1 m.

A preparação, imersão e detonação da carga são realizadas após as ordens relevantes do operador. O blaster deve informar imediatamente o operador sobre uma falha ou explosão incompleta.

Após a conclusão da detonação, os poços, poços e poços remanescentes após a explosão devem ser liquidados de acordo com a "Instrução para a eliminação das consequências de uma explosão durante as pesquisas sísmicas"

Ao trabalhar com linhas de cordão detonante (LDC), é aconselhável colocar a fonte ao longo do perfil. Os parâmetros de tal fonte - o comprimento e o número de linhas - são escolhidos com base nas condições para garantir intensidade suficiente das ondas alvo e distorções aceitáveis ​​na forma de seus registros (o comprimento da fonte não deve exceder a metade do mínimo aparente comprimento de onda do sinal útil). Em vários problemas, os parâmetros do LDS são escolhidos para fornecer a diretividade desejada da fonte.

Para atenuar a onda sonora, recomenda-se aprofundar as linhas do cordão detonante; no inverno - polvilhe com neve.

Ao realizar operações de detonação, devem ser observados os requisitos estipulados pelas "Regras Uniformes de Segurança para Operações Explosivas".

Para excitar oscilações em reservatórios, são utilizadas apenas fontes não explosivas (instalações de detonação de gás, fontes pneumáticas, etc.).

Com excitação não explosiva, são usados ​​grupos lineares ou areais de fontes de operação síncrona. Os parâmetros dos grupos - o número de fontes, a base, o passo do movimento, o número de impactos (em um ponto) - dependem das condições da superfície, do campo de interferência da onda, da profundidade de pesquisa necessária e são selecionados em o processo de trabalho experimental

Ao realizar trabalhos com fontes não explosivas, é necessário observar a identidade dos principais parâmetros do modo de cada uma das fontes operando em um grupo.

A precisão da sincronização deve corresponder à etapa de amostragem durante o registro, mas não deve ser inferior a 0,002 s.

A excitação de oscilações por fontes de impulso é realizada, se possível, em solos densos compactados com um golpe de compactação preliminar.

A profundidade do "carimbo" dos golpes da placa durante a excitação de trabalho das fontes não deve exceder 20 cm.

Ao trabalhar com fontes não explosivas, as regras de segurança e procedimentos de trabalho previstos pelas instruções relevantes para o trabalho seguro com fontes não explosivas e instruções técnicas de operação devem ser rigorosamente observadas.

A excitação de ondas transversais é realizada usando efeitos mecânicos de choque, explosivos ou vibracionais direcionados horizontalmente ou obliquamente

Para implementar a seleção de ondas por polarização na fonte, em cada ponto são realizadas ações que diferem em direção em 180 o.

A marcação do momento de explosão ou impacto, bem como o tempo vertical, devem ser claros e estáveis, garantindo a determinação do momento com erro não superior a uma etapa de amostragem.

Se o trabalho for realizado em um objeto com diferentes fontes de excitação (explosões, vibradores, etc.), a duplicação das observações físicas deve ser assegurada com o recebimento de registros de cada um deles nos locais de mudança de fontes.

Excitação por fontes pulsadas

Numerosas experiências de trabalho com emissores pulsados ​​de superfície mostram que o efeito sísmico necessário e as relações sinal-ruído aceitáveis ​​são alcançados com o acúmulo de 16-32 impactos. Esse número de acumulações equivale a explosões de cargas de TNT pesando apenas 150-300 g. A alta eficiência sísmica dos emissores é explicada pela alta eficiência das fontes fracas, o que torna promissor seu uso na exploração sísmica, principalmente no método CDP, quando A soma de N vezes ocorre no estágio de processamento, proporcionando um aumento adicional na relação sinal-ruído.

Sob a ação de múltiplas cargas de impulso com o número ideal de impactos em um ponto, as propriedades elásticas do solo são estabilizadas e as amplitudes das oscilações excitadas permanecem praticamente inalteradas. No entanto, com a aplicação de cargas adicionais, a estrutura do solo é destruída e as amplitudes diminuem. Quanto maior a pressão no solo d, maior o número de impactos Nk, a amplitude das oscilações atinge um máximo e menor a seção plana da curva A=?(n). O número de impactos Nk, nos quais a amplitude das oscilações excitadas começa a diminuir, depende da estrutura, composição do material e teor de umidade das rochas e, para a maioria dos solos reais, não excede 5-8. Com cargas de impulso desenvolvidas por fontes gás-dinâmicas, a diferença nas amplitudes das oscilações excitadas pelo primeiro (A1) e segundo (A2) choques é especialmente grande, cuja relação A2 / A1 pode atingir valores de 1,4-1,6 . Diferenças entre A2 e A3, A3 e A4, etc. significativamente menos. Portanto, ao utilizar fontes terrestres, o primeiro impacto em um determinado ponto não se soma aos demais e serve apenas para a compactação preliminar do solo.

Antes dos trabalhos de produção com fontes não explosivas em cada nova área, é realizado um ciclo de trabalho para selecionar as condições ótimas de excitação e registro de campos de ondas sísmicas.

3.3 Condições para receber ondas elásticas

Com a excitação pulsada, sempre se busca criar um pulso agudo e curto na fonte, suficiente para a formação de ondas intensas refletidas dos horizontes estudados. Não temos meios fortes de influenciar a forma e a duração desses pulsos em fontes explosivas e de impacto. Também não temos meios altamente eficazes de influenciar as propriedades reflexivas, refrativas e absorventes das rochas. No entanto, a exploração sísmica dispõe de todo um arsenal de técnicas metodológicas e meios técnicos que permitem, no processo de excitação e sobretudo registo de ondas elásticas, bem como no processo de processamento dos registos recebidos, evidenciar com maior clareza as ondas úteis e suprimir interferências. ondas que interferem em sua seleção. Para tanto, são utilizadas diferenças na direção de chegada de ondas de diferentes tipos à superfície terrestre, na direção de deslocamento das partículas do meio atrás das frentes das ondas incidentes, nos espectros de frequência das ondas elásticas, nas formas de seus hodógrafos, etc.

As ondas elásticas são registradas por um conjunto de equipamentos bastante complexos montados em corpos especiais montados em veículos altamente transitáveis ​​- estações sísmicas.

Um conjunto de instrumentos que registram as vibrações do solo causadas pela chegada de ondas elásticas em um ou outro ponto da superfície terrestre é chamado de canal de registro sísmico (sísmico). Dependendo do número de pontos na superfície da Terra, em que a chegada de ondas elásticas é registrada simultaneamente, distinguem-se estações sísmicas de 24, 48 canais e mais.

O elo inicial do canal de registro sísmico é um receptor sísmico que percebe as vibrações do solo causadas pela chegada de ondas elásticas e as converte em tensões elétricas. Como as vibrações do solo são muito pequenas, as tensões elétricas que ocorrem na saída do geofone são amplificadas antes do registro. Com a ajuda de pares de fios, a tensão da saída dos geofones é alimentada na entrada dos amplificadores montados na estação sísmica. Para conectar receptores sísmicos a amplificadores, é usado um cabo sísmico trançado especial, geralmente chamado de streamer sísmico.

Um amplificador sísmico é um circuito eletrônico que amplifica as tensões aplicadas à sua entrada em dezenas de milhares de vezes. Ele pode, com a ajuda de circuitos especiais de controladores de amplitude ou ganho semiautomáticos ou automáticos (PRU, PRA, AGC, ARA), amplificar sinais. Os amplificadores incluem circuitos especiais (filtros) que permitem que os componentes de frequência necessários dos sinais sejam amplificados o máximo possível, enquanto outros são minimamente, ou seja, para realizar sua filtragem de frequência.

A tensão da saída do amplificador é alimentada ao gravador. Existem várias maneiras de registrar ondas sísmicas. Anteriormente, o método óptico de registro de ondas em papel fotográfico era o mais utilizado. Atualmente, as ondas elásticas são gravadas em um filme magnético. Em qualquer um dos métodos, antes do início da gravação, o papel fotográfico ou o filme magnético são acionados por meio de unidades de fita. Com o método óptico de registro, a tensão da saída do amplificador é aplicada ao galvanômetro de espelho e com o método magnético - à cabeça magnética. Quando a gravação contínua é feita em papel fotográfico ou em filme magnético, o método de gravação do processo de onda é chamado de analógico. Atualmente, o mais utilizado é o método de gravação discreta (intermitente), que normalmente é chamado de digital. Neste método, os valores instantâneos das amplitudes de tensão na saída do amplificador são registrados em um código digital binário, em intervalos regulares t variando de 0,001 a 0,004 s. Tal operação é chamada de quantização no tempo, e o valor ?t adotado neste caso é chamado de etapa de quantização. O registro digital discreto em código binário possibilita o uso de computadores universais para processamento de dados sísmicos. Os registros analógicos podem ser processados ​​em um computador após serem convertidos em um formato digital discreto.

O registro de vibrações do solo em um ponto da superfície da Terra é comumente referido como traço ou trilha sísmica. O conjunto de traços sísmicos obtidos em vários pontos adjacentes da superfície terrestre (ou poços) em papel fotográfico, de forma analógica visual, constitui um sismograma, e em um filme magnético, um magnetograma. No processo de gravação, sismogramas e magnetogramas são marcados com carimbos de tempo a cada 0,01 s, e o momento de excitação das ondas elásticas é anotado.

Qualquer equipamento de registro sísmico introduz alguma distorção no processo oscilatório registrado. Para isolar e identificar ondas do mesmo tipo em caminhos vizinhos, é necessário que as distorções introduzidas nelas em todos os caminhos sejam as mesmas. Para isso, todos os elementos dos canais de gravação devem ser idênticos entre si, e as distorções que eles introduzem no processo oscilatório devem ser mínimas.

As estações sísmicas magnéticas estão equipadas com equipamentos que permitem reproduzir o registo de forma adequada ao seu exame visual. Isso é necessário para o controle visual sobre a qualidade da gravação. A reprodução dos magnetogramas é feita em papel fotográfico, comum ou eletrostático, utilizando-se osciloscópio, caneta ou gravador de matriz.

Além dos nós descritos, as estações sísmicas são abastecidas com fontes de alimentação, comunicação com fio ou rádio com pontos de excitação e vários painéis de controle. As estações digitais possuem conversores analógico-para-código e código-para-analógico para converter a gravação analógica em digital e vice-versa, e circuitos (lógicos) que controlam sua operação. Para trabalhar com vibradores, a estação possui um correlacionador. Os corpos das estações digitais são à prova de poeira e equipados com equipamentos de ar condicionado, o que é especialmente importante para a operação de alta qualidade das estações magnéticas.

3.4 Seleção de hardware e equipamentos especiais

A análise dos algoritmos de processamento de dados do método CDP determina os requisitos básicos para o equipamento. O processamento envolvendo a seleção de canais (a formação de sismogramas CDP), AGC, a introdução de correções estáticas e cinemáticas, pode ser realizado em máquinas analógicas especializadas. Ao processar, incluindo as operações de determinação das correções estáticas e cinemáticas ideais, normalização do registro (AGC linear), várias modificações de filtragem com o cálculo dos parâmetros do filtro do registro original, a construção de um modelo de velocidade do meio e a transformação de uma seção de tempo para uma de profundidade, o equipamento deve ter amplas capacidades que forneçam algoritmos de reconfiguração sistemática. A complexidade desses algoritmos e, principalmente, sua contínua modificação em função das características sismogeológicas do objeto em estudo determinaram a escolha de computadores eletrônicos universais como a ferramenta mais eficaz para o processamento de dados de CDP.

O processamento de dados do método CDP em um computador permite implementar rapidamente uma gama completa de algoritmos que otimizam o processo de extração de ondas úteis e sua transformação em uma seção. As amplas capacidades dos computadores determinaram em grande parte o uso da gravação digital de dados sísmicos diretamente no processo de trabalho de campo.

Ao mesmo tempo, atualmente, uma parte significativa da informação sísmica é registrada por estações sísmicas analógicas. A complexidade das condições sismogeológicas e a natureza do registro a elas associado, bem como o tipo de equipamento utilizado para registrar os dados em campo, determinam o processo de processamento e o tipo de equipamento de processamento. No caso da gravação analógica, o processamento pode ser realizado em máquinas analógicas e digitais, na gravação digital, em máquinas digitais.

O sistema de processamento digital inclui um computador mainframe e vários dispositivos externos especializados. Estes últimos destinam-se à entrada-saída de informações sísmicas, realizando operações computacionais individuais continuamente recorrentes (convolução, integral de Fourier) a uma velocidade significativamente maior que a velocidade do computador principal, plotters gráficos especializados e dispositivos de visualização. Em alguns casos, todo o processo de processamento é implementado por dois sistemas usando um computador de classe média (pré-processador) e um computador de classe alta (processador principal) como computadores principais. O sistema, baseado em um computador de classe média, é utilizado para inserir informações de campo, converter formatos, gravá-las e colocá-las de forma padrão em um drive de fita magnética (NML) de um computador, reproduzir todas as informações para controlar a gravação em campo e qualidade de entrada, e uma série de operações algorítmicas padrão, obrigatórias para processamento em quaisquer condições sismogeológicas. Como resultado do processamento de dados na saída do pré-processador em código binário no formato do processador principal, as vibrações sísmicas originais podem ser registradas na sequência de canais do sismograma CSP e do sismograma CDP, vibrações sísmicas corrigidas para o valor de correções estáticas e cinemáticas a priori. A reprodução do registro transformado, além de analisar os resultados de entrada, permite selecionar os algoritmos de pós-processamento implementados no processador principal, bem como determinar alguns parâmetros de processamento (largura de banda do filtro, modo AGC, etc.). O processador principal, na presença de um pré-processador, é projetado para realizar as principais operações algorítmicas (determinar as correções estáticas e cinemáticas corrigidas, calcular as velocidades efetivas e do reservatório, filtrar em várias modificações, converter uma seção de tempo em uma seção de profundidade). Portanto, computadores com memória de alta velocidade (10 6 operações por 1 s), operacional (32-64 mil palavras) e intermediária (discos com capacidade de 10 7 - 10 8 palavras) são usados ​​como processador principal. O uso de um pré-processador permite aumentar a lucratividade do processamento realizando várias operações padrão em um computador, cujo custo de operação é significativamente menor.

Ao processar informações sísmicas analógicas em um computador, o sistema de processamento é equipado com equipamentos de entrada especializados, cujo elemento principal é uma unidade para converter a gravação contínua em um código binário. O processamento posterior do registro digital obtido dessa maneira é completamente equivalente ao processamento de dados de registro digital em campo. O uso de estações digitais para registro, cujo formato de gravação coincide com o formato do computador NML, elimina a necessidade de um dispositivo de entrada especializado. Na verdade, o processo de entrada de dados é reduzido à instalação de uma fita de campo em um computador NML. Caso contrário, o computador está equipado com um gravador buffer com formato equivalente ao de uma estação sísmica digital.

Dispositivos especializados para complexo de processamento digital.

Antes de proceder a uma descrição direta dos dispositivos externos, consideraremos as questões de colocar a informação sísmica em um computador lepte (gravador de uma estação digital). No processo de conversão de um sinal contínuo, as amplitudes dos valores de referência tomados em um intervalo constante dt recebem um código binário que determina seu valor numérico e sinal. Obviamente, o número de valores de referência c em um determinado traço t com uma duração útil de registro t é igual a c = t/dt+1, e o número total c" de valores de referência em um sismograma de canal m é c" = cm. Em particular, em t = 5 s, dt = 0,002 s e m = 2, s = 2501 e s" = 60024 números escritos em código binário.

Na prática do processamento digital, cada valor numérico equivalente a uma dada amplitude é usualmente chamado de palavra sísmica. O número de dígitos binários de uma palavra sísmica, chamado seu comprimento, é determinado pelo número de dígitos do conversor analógico-código de uma estação sísmica digital (um dispositivo de entrada para codificação de gravação magnética analógica). Um número fixo de dígitos binários que uma máquina digital opera ao realizar operações aritméticas é geralmente chamado de palavra de máquina. O comprimento da palavra de máquina é determinado pelo projeto do computador e pode ser igual ao comprimento da palavra sísmica ou superá-lo. Neste último caso, quando a informação sísmica é inserida em um computador, várias palavras sísmicas são inseridas em cada célula de memória com capacidade de uma palavra de máquina. Essa operação é chamada de embalagem. O procedimento para colocar informações (palavras sísmicas) na fita magnética de um dispositivo de armazenamento de computador ou na fita magnética de uma estação digital é determinado pelo seu design e pelos requisitos dos algoritmos de processamento.

Diretamente, o processo de gravação de informações digitais em um gravador de computador é precedido pela etapa de marcação em zonas. Sob a zona entende-se uma certa seção da fita, projetada para a gravação subsequente de k palavras, onde k \u003d 2 e o grau n \u003d 0, 1, 2, 3. . ., e 2 não deve exceder a capacidade da RAM. Ao marcar nas trilhas de uma fita magnética, um código é escrito indicando o número da zona e uma sequência de pulsos de clock separa cada palavra.

No processo de registro de informações úteis, cada palavra sísmica (código binário do valor de referência) é gravada em uma seção da fita magnética separada por uma série de pulsos de clock dentro de uma determinada zona. Dependendo do projeto dos gravadores de fita, a gravação de código paralelo, serial paralelo e de código serial é usada. Com um código paralelo, um número equivalente a uma dada amplitude de referência é escrito em uma linha através da fita magnética. Para isso, é usado um bloco multipista de cabeças magnéticas, cujo número é igual ao número de bits em uma palavra. A escrita em um código serial paralelo fornece a colocação de todas as informações sobre uma determinada palavra em várias linhas, organizadas sequencialmente uma após a outra. Finalmente, com um código de série, as informações sobre uma determinada palavra são gravadas por uma cabeça magnética ao longo da fita magnética.

O número de palavras de máquina K 0 dentro da zona de um gravador de fita de computador destinado a colocar informações sísmicas é determinado pelo tempo útil de gravação t em um determinado traço, a etapa de quantização dt e o número de palavras sísmicas r empacotadas em uma palavra de máquina .

Assim, a primeira etapa do processamento computacional das informações sísmicas registradas por uma estação digital na forma multiplex prevê sua demultiplexação, ou seja, a amostragem de valores de referência correspondentes à sua colocação sequencial em um determinado traçado do sismograma ao longo do eixo t e o registro dos mesmos na zona NML, cujo número é atribuído programaticamente a este canal. A entrada de informações sísmicas analógicas em um computador, dependendo do projeto de um dispositivo de entrada especializado, pode ser realizada tanto por canal quanto em modo multiplex. Neste último caso, a máquina, de acordo com um determinado programa, realiza demultiplexação e registro de informações em uma sequência de valores de referência em um determinado traço na zona correspondente da NML.

Um dispositivo para inserir informações analógicas em um computador.

O principal elemento do dispositivo de entrada de registros sísmicos analógicos em um computador é um conversor analógico-digital (ADC), que realiza as operações de conversão de um sinal contínuo em um código digital. Vários sistemas ADC são atualmente conhecidos. Para codificar sinais sísmicos, na maioria dos casos, são usados ​​conversores de ponderação de realimentação bit a bit. O princípio de operação de tal conversor é baseado na comparação da tensão de entrada (amplitude de referência) com a de compensação. A tensão de compensação Uk varia pouco a pouco conforme a soma das tensões excede o valor de entrada U x . Um dos principais componentes do ADC é um conversor digital-analógico (DAC), controlado por um órgão nulo definido pelo programa que compara a tensão convertida com a tensão de saída do DAC. No primeiro pulso de clock, uma tensão U K igual a 1/2Ue aparece na saída do DAC. Se exceder a tensão total U x , o gatilho de ordem superior estará na posição "zero". Caso contrário (U x >U Kl), o gatilho de ordem superior estará na posição um. Seja a desigualdade U x< 1/2Uэ и в первом разряде выходного регистра записан нуль. Тогда во втором такте U x сравнивается с эталонным напряжением 1/4Uэ, соответствующим единице следующего разряда. Если U x >Ue, então uma unidade será escrita no segundo dígito do registrador de saída, e no terceiro ciclo de comparação, U x será comparado com a tensão de referência 1/4Ue + 1/8Ue, correspondente a uma no próximo dígito. Em cada próximo i-ésimo ciclo de comparação, se uma unidade foi escrita no anterior, a tensão Uki-1 aumenta em Ue/2 até que U x seja menor que Uki. Neste caso, a tensão de saída U x é comparada com Uki+1 = Ue / 2 Ue / 2, etc. sobrecompensação, ficará na posição "zero", e na posição "um" - disparadores das descargas que proporcionaram a melhor aproximação com a tensão medida. Neste caso, um número equivalente à tensão de entrada será escrito no registrador de saída,

Ux = ?aiUe/2

Do registrador de saída, através da unidade de interface do dispositivo de entrada, ao comando do computador, o código digital é enviado ao computador para posterior processamento do software. Conhecendo o princípio de operação de um conversor analógico-digital, não é difícil entender o objetivo e o princípio de operação dos principais blocos do dispositivo para inserir informações analógicas em um computador.

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O método das ondas refratadas. Visão geral dos métodos de processamento de dados. Princípios de construção de uma fronteira refractiva. Inserindo os parâmetros do sistema de observação. Correlação de ondas e construção de hodógrafos. Hodografias consolidadas de ondas de cabeça. Determinação da velocidade limite.

(fundamentos da teoria da elasticidade, sísmica geométrica, fenómenos sismoeléctricos; propriedades sísmicas das rochas (energia, atenuação, velocidades das ondas)

A exploração sísmica aplicada tem origem sismologia, ou seja ciência que trata do registro e interpretação de ondas decorrentes de terremotos. Ela também é chamada sismologia explosiva- ondas sísmicas são excitadas em locais separados por explosões artificiais para obter informações sobre a estrutura geológica regional e local.

Este. exploração sísmica- trata-se de um método geofísico para o estudo da crosta terrestre e do manto superior, bem como para a exploração de depósitos minerais, baseado no estudo da propagação de ondas elásticas excitadas artificialmente, por meio de explosões ou impactos.

As rochas, devido à diferente natureza de formação, possuem diferentes velocidades de propagação das ondas elásticas. Isso leva ao fato de que, nos limites das camadas de diferentes meios geológicos, são formadas ondas refletidas e refratadas com diferentes velocidades, cujo registro é realizado na superfície da terra. Após interpretar e processar os dados obtidos, podemos obter informações sobre a estrutura geológica da área.

Grandes sucessos na exploração sísmica, especialmente no campo dos métodos de observação, começaram a ser vistos a partir da década de 20 do século que termina. Cerca de 90% dos recursos gastos em exploração geofísica no mundo são destinados à exploração sísmica.

Técnica de exploração sísmica baseia-se no estudo da cinemática das ondas, ou seja, em estudo tempos de viagem de várias ondas do ponto de excitação aos receptores sísmicos, que amplificam as oscilações em vários pontos do perfil de observação. Em seguida, as vibrações são convertidas em sinais elétricos, amplificados e registrados automaticamente em magnetogramas.

Como resultado do processamento de magnetogramas, é possível determinar as velocidades das ondas, a profundidade dos limites sismogeológicos, seu mergulho, ataque. Usando dados geológicos, é possível estabelecer a natureza desses limites.

Existem três métodos principais na exploração sísmica:

método de ondas refletidas (MOW);

método de onda refratada (MPV ou CMPV - correlação) (esta palavra é omitida para abreviação).

método de onda transmitida.

Nesses três métodos, várias modificações podem ser distinguidas, que, em vista dos métodos especiais de realização de trabalho e interpretação de materiais, às vezes são considerados métodos independentes.

Estes são os seguintes métodos: MRNP - um método de recepção dirigida controlada;

Método de recepção direcional variável

Baseia-se na ideia de que em condições em que os limites entre as camadas são irregulares ou formados por heterogeneidades distribuídas pela área, ondas de interferência são refletidas a partir delas. Em bases receptoras curtas, tais oscilações podem ser divididas em ondas planas elementares, cujos parâmetros determinam com mais precisão a localização de heterogeneidades, as fontes de sua ocorrência, do que as ondas de interferência. Além disso, o MIS é usado para resolver ondas regulares que chegam simultaneamente ao perfil em diferentes direções. Os meios de resolução e divisão de ondas no MRTD são soma retilínea multitemporal ajustável e filtragem de frequência variável com ênfase em altas frequências.

O método destinava-se ao reconhecimento de áreas com estruturas complexas. Seu uso para reconhecimento de estruturas de plataforma levemente inclinadas exigiu o desenvolvimento de uma técnica especial.

As áreas de aplicação do método em geologia de petróleo e gás, onde foi mais amplamente utilizado, são áreas com estrutura geológica mais complexa, desenvolvimento de dobras complexas de foreepeps, tectônica de sal e estruturas recifais.

RTM - método das ondas refratadas;

CDP - método do ponto de profundidade comum;

MPOV - método das ondas transversais refletidas;

MOBV - método de ondas convertidas;

MOG - o método de hodógrafos invertidos, etc.

Método do hodógrafo invertido. A peculiaridade deste método reside na imersão do receptor sísmico em poços especialmente perfurados (até 200 m) ou existentes (até 2000 m). abaixo da zona (ZMS) e limites múltiplos. As oscilações são excitadas perto da superfície da luz do dia ao longo de perfis que estão localizados longitudinalmente (em relação aos poços), não longitudinalmente ou ao longo da área. Os hodógrafos de ondas de superfície linear e invertida são distinguidos do padrão geral de ondas.

NO CDP aplicar observações lineares e areais. Sistemas de área são usados ​​em poços separados para determinar a posição espacial dos horizontes refletores. O comprimento dos hodógrafos invertidos para cada poço de observação é determinado empiricamente. Normalmente, o comprimento do hodógrafo é de 1,2 a 2,0 km.

Para uma imagem completa, é necessário que os hodógrafos se sobreponham, e essa sobreposição dependeria da profundidade do nível de registro (geralmente 300 - 400 m). A distância entre as espingardas é de 100 a 200 m, em condições desfavoráveis ​​- até 50 m.

Métodos de poços também são usados ​​na busca de campos de petróleo e gás. Os métodos de furos são muito eficazes no estudo de limites profundos, quando, devido a intensas ondas múltiplas, ruído superficial e a complexa estrutura profunda da seção geológica, os resultados sísmicos terrestres não são confiáveis ​​o suficiente.

Perfil sísmico vertical - esta é uma perfilagem sísmica integral realizada por uma sonda multicanal com dispositivos de fixação especiais que fixam a posição dos receptores sísmicos perto da parede do poço; eles permitem que você se livre de interferências e correlacione as ondas. O VSP é um método eficaz para estudar campos de ondas e o processo de propagação de ondas sísmicas em pontos internos de meios reais.

A qualidade dos dados estudados depende da escolha correta das condições de excitação e sua constância no processo de realização da pesquisa. As observações do VSP (perfil vertical) são determinadas pela profundidade e condição técnica do poço. Os dados VSP são usados ​​para avaliar as propriedades refletivas dos limites sísmicos. A partir da razão dos espectros amplitude-frequência das ondas diretas e refletidas, obtém-se a dependência do coeficiente de reflexão da fronteira sísmica.

Método de exploração piezoelétrica baseia-se no uso de campos eletromagnéticos decorrentes da eletrificação de rochas por ondas elásticas excitadas por explosões, impactos e outras fontes de impulso.

Volarovich e Parkhomenko (1953) estabeleceram o efeito piezoelétrico de rochas contendo minerais piezoelétricos com eixos elétricos orientados de uma certa maneira. O efeito piezoelétrico das rochas depende de minerais piezoelétricos, padrões de distribuição espacial e orientação desses eixos elétricos nas texturas; tamanhos, formas e estrutura dessas rochas.

O método é usado em variantes de solo, poço e mina na busca e exploração de depósitos de minério de quartzo (ouro, tungstênio, molibdênio, estanho, cristal de rocha, mica).

Uma das principais tarefas no estudo deste método é a escolha de um sistema de observação, ou seja, a posição relativa dos pontos de explosões e receptores. Em condições de solo, um sistema de observação racional consiste em três perfis, em que o perfil central é o perfil das explosões, e os dois perfis extremos são os perfis do arranjo dos receptores.

De acordo com as tarefas a resolver exploração sísmica subdividido em:

exploração sísmica profunda;

estrutural;

óleo e gás;

minério; carvão;

engenharia sísmica hidrogeológica.

De acordo com o método de trabalho, existem:

chão,

tipos de poços de exploração sísmica.

A exploração sísmica - um método de exploração geofísica do interior da Terra - tem muitas modificações. Aqui consideraremos apenas um deles, o método das ondas refletidas, e, além disso, o processamento de materiais obtidos pelo método das sobreposições múltiplas, ou, como costuma ser chamado, o método do ponto de profundidade comum (CDP ou CDP) .

História

Nascido no início dos anos 60 do século passado, tornou-se o principal método de exploração sísmica por muitas décadas. Desenvolvendo-se rapidamente quantitativa e qualitativamente, suplantou completamente o método simples de ondas refletidas (ROW). Por um lado, isso se deve ao desenvolvimento não menos rápido dos métodos de processamento computacional (primeiro analógico e depois digital) e, por outro lado, a possibilidade de aumentar a produtividade do trabalho de campo usando grandes bases de recepção que são impossíveis em o método SW. Nem o último papel foi aqui desempenhado pelo aumento do custo da obra, ou seja, pelo aumento da rentabilidade da exploração sísmica. Para justificar o aumento do custo do trabalho, muitos livros e artigos foram escritos sobre a perniciosa das ondas múltiplas, que desde então se tornaram a base para justificar a aplicação do método do ponto comum de profundidade.

No entanto, essa transição do MOB do osciloscópio para o MOGT baseado em máquina não foi tão simples. O método SVM foi baseado na ligação de hodógrafos em pontos mútuos. Esta ligação garantiu de forma confiável a identificação de hodógrafos pertencentes ao mesmo limite refletor. O método não exigiu nenhuma correção para garantir a correlação de fases - nem cinemática nem estática (correções dinâmicas e estáticas). As mudanças na forma da fase correlacionada estavam diretamente relacionadas às mudanças nas propriedades do horizonte refletor, e apenas com elas. Nem o conhecimento impreciso das velocidades das ondas refletidas nem as correções estáticas imprecisas afetaram a correlação.

A coordenação em pontos mútuos é impossível em grandes distâncias de receptores do ponto de excitação, uma vez que os hodógrafos são interceptados por trens de ondas de interferência de baixa velocidade. Portanto, os processadores CDP abandonaram a ligação visual de pontos mútuos, substituindo-os pela obtenção de uma forma de sinal suficientemente estável para cada ponto de resultado, obtendo essa forma pela soma de componentes aproximadamente homogêneos. A exata correlação quantitativa dos tempos foi substituída por uma estimativa qualitativa da forma da fase total resultante.

O processo de registrar uma explosão ou qualquer fonte de excitação que não seja uma vibrose é semelhante a tirar uma fotografia. O flash ilumina o ambiente e a resposta deste ambiente é capturada. No entanto, a resposta a uma explosão é muito mais complexa do que uma fotografia. A principal diferença é que uma fotografia captura a resposta de uma única superfície, embora arbitrariamente complexa, enquanto uma explosão evoca a resposta de múltiplas superfícies, uma sob ou dentro de outra. Além disso, cada superfície sobrejacente deixa sua marca na imagem das subjacentes. Este efeito pode ser visto se você olhar para o lado de uma colher imersa no chá. Parece quebrado, enquanto sabemos firmemente que não há ruptura. As próprias superfícies (os limites da seção geológica) nunca são planas e horizontais, o que se manifesta em suas respostas - hodógrafos.

Tratamento

A essência do processamento de dados CDP é que cada traço do resultado é obtido pela soma dos canais originais de tal forma que a soma inclui sinais refletidos do mesmo ponto do horizonte profundo. Antes de somar, foi necessário introduzir correções nos tempos de registro para transformar o registro de cada traço individual, trazê-lo para uma forma semelhante ao traço no ponto de disparo, ou seja, convertê-lo para a forma t0. Essa foi a ideia original dos autores do método. Obviamente, é impossível selecionar os canais necessários para empilhamento sem conhecer a estrutura do meio, e os autores estabelecem a condição para a aplicação do método à presença de uma seção em camadas horizontal com ângulos de inclinação não superiores a 3 graus. Neste caso, a coordenada do ponto refletor é exatamente igual à metade da soma das coordenadas do receptor e da fonte.

No entanto, a prática mostrou que, se essa condição for violada, nada de terrível acontece, os cortes resultantes têm uma aparência familiar. O fato de que, neste caso, a justificativa teórica do método seja violada, que as reflexões de um ponto, mas do local, sejam somadas, quanto maior, maior o ângulo de inclinação do horizonte, não incomodou ninguém, porque o a avaliação da qualidade e confiabilidade da seção não era mais precisa, quantitativa, mas de qualidade aproximada. Acontece um eixo contínuo de em fase, o que significa que tudo está em ordem.

Como cada traço do resultado é a soma de um determinado conjunto de canais, e a qualidade do resultado é avaliada pela estabilidade da forma de fase, basta ter um conjunto estável dos componentes mais fortes dessa soma, independentemente de a natureza desses componentes. Então, resumindo algumas interferências de baixa velocidade, obtemos um corte bastante decente, aproximadamente em camadas horizontalmente, rico dinamicamente. É claro que não terá nada a ver com uma seção geológica real, mas atenderá plenamente aos requisitos para o resultado - a estabilidade e a duração das fases em fase. No trabalho prático, uma certa quantidade de tal interferência sempre entra na soma e, via de regra, a amplitude dessas interferências é muito maior que a amplitude das ondas refletidas.

Voltemos à analogia da exploração sísmica e da fotografia. Imagine que em uma rua escura encontramos um homem com uma lanterna, com a qual ele brilha em nossos olhos. Como podemos considerá-lo? Aparentemente, tentaremos cobrir os olhos com as mãos, protegê-los da lanterna, para que seja possível examinar uma pessoa. Assim, dividimos a iluminação total em componentes, removemos o desnecessário, focamos no necessário.

Ao processar materiais CDP, fazemos exatamente o oposto - resumimos, combinamos o necessário e o desnecessário, esperando que o necessário apareça por conta própria. Além disso. Da fotografia, sabemos que quanto menor o elemento da imagem (a granulação do material fotográfico), melhor, mais detalhada a imagem. Muitas vezes você pode ver em documentários de televisão, quando você precisa esconder, distorcer a imagem, ela é apresentada com grandes elementos, atrás dos quais você pode ver algum objeto, ver seus movimentos, mas é simplesmente impossível ver esse objeto em detalhes . Isso é exatamente o que acontece quando os canais são somados durante o processamento de materiais CDP.

Para obter a adição de sinais em fase mesmo com um contorno refletindo perfeitamente plano e horizontal, é necessário fornecer correções que compensem idealmente as não homogeneidades do relevo e da parte superior da seção. Também é idealmente necessário compensar a curvatura do hodógrafo para mover as fases de reflexão obtidas a distâncias do ponto de excitação por tempos correspondentes ao tempo de passagem do feixe sísmico para a superfície refletora e de volta ao longo da normal para a superfície. Ambos são impossíveis sem um conhecimento detalhado da estrutura da parte superior da seção e da forma do horizonte refletor, o que é impossível de fornecer. Portanto, ao processar, são utilizadas informações pontuais, fragmentárias sobre a zona de baixas velocidades e aproximação de horizontes refletores por um plano horizontal. As consequências disso e os métodos para extrair o máximo de informações do material mais rico fornecido pelo CDP são discutidos na descrição de "Processamento Dominante (Método de Baybekov)".

Palavras-chave

anotação artigo científico sobre ciências da Terra e ciências ecológicas relacionadas, autor de trabalho científico - Maksimov L.A., Vedernikov G.V., Yashkov G.N.

Informações são fornecidas sobre a tecnologia de levantamento sísmico passivo-ativo usando o método de ponto comum de profundidade (CDP CPS), que resolve o problema exploração direta de depósitos de hidrocarbonetos de acordo com parâmetros dinâmicos emitidos por esses depósitos ruído geodinâmico induzido. Mostra-se que o uso desta tecnologia possibilita evitar a perfuração de poços improdutivos. Materiais e Métodos A tecnologia CDP DAS proposta combina o registro e interpretação de HC irradiados por depósitos e ondas refletidas de limites sísmicos. Isso garante alta eficiência no estudo da geometria dos limites refletores e no registro dos hidrocarbonetos emitidos pelos depósitos. ruído geodinâmico induzido. Resultados A tecnologia PAS CDP foi testada em dezenas de campos de hidrocarbonetos na Sibéria Ocidental e Oriental e mostrou sua eficácia: todos os campos são marcados por anomalias na intensidade do ruído geodinâmico e pela ausência de tais anomalias fora dos campos. Conclusões As possibilidades acima da tecnologia PAS CDP são muito relevantes no momento atual, quando a crise na economia continua se intensificando. Essa tecnologia permitirá aos petroleiros perfurar armadilhas de hidrocarbonetos, em vez de estruturas, o que aumentará a eficiência da exploração geológica (em várias vezes) na busca de petróleo e gás.

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As informações sobre a tecnologia de sísmica passiva e ativa usando o método do ponto de profundidade comum (doravante "o PAS CDPM"), resolvendo o problema de exploração direta de acumulações de hidrocarbonetos usando as informações de amplitude do ruído geodinâmico induzido emitido por essas acumulações estão contidas. Mostra-se que o uso desta tecnologia pode evitar a perfuração de poços improdutivos. Materiais e métodos A tecnologia PAS CDPM proposta complexa o registro e interpretação de ruídos geodinâmicos induzidos emitidos por acumulações de hidrocarbonetos e ondas refletidas dos horizontes sísmicos. Isso proporciona alta eficiência no estudo da geometria dos refletores e no registro de ruídos geodinâmicos induzidos emitidos por acumulações de hidrocarbonetos. Resultados A tecnologia PAS CDPM testada em dezenas de acumulações de hidrocarbonetos da Sibéria Ocidental e Oriental provou sua eficiência, ou seja, todas as acumulações apresentaram anomalias de intensidade de ruídos geodinâmicos, e nenhuma dessas anomalias foi observada fora das acumulações. Conclusões A capacidade da tecnologia PAS CDPM acima mencionada é relevante hoje em dia, quando a crise econômica está se intensificando. A tecnologia definida possibilitará aos especialistas em petróleo perfurar armadilhas em vez de perfurar estruturas que aumentarão a eficiência da exploração geológica de petróleo e gás.

O texto do trabalho científico sobre o tema "Ruído geodinâmico de depósitos de hidrocarbonetos e exploração sísmica passivo-ativa do CDP"

GEOFÍSICA

Ruído geodinâmico de depósitos de hidrocarbonetos e exploração sísmica passivo-ativa do CDP

LA máximas

Candidato de G.-M.S., Art. professor1 [e-mail protegido]

G.V. Vedernikov

d.g.-m.-sci., deputado. diretor de ciências2 [e-mail protegido]

G.N. Yashkov

CH. geofísico2 [e-mail protegido]

Universidade Estadual de Novosibirsk, Novosibirsk, Rússia 2NMT-Seis LLC, Novosibirsk, Rússia

São fornecidas informações sobre a tecnologia de levantamento sísmico passivo-ativo utilizando o método de ponto comum de profundidade (CDP CPS), que resolve o problema de busca direta de depósitos de hidrocarbonetos por parâmetros dinâmicos emitidos por esses depósitos de ruído geodinâmico induzido. Mostra-se que o uso desta tecnologia possibilita evitar a perfuração de poços improdutivos.

Materiais e métodos

A tecnologia CDP DAS proposta combina o registro e a interpretação do ruído geodinâmico induzido emitido por depósitos de hidrocarbonetos e ondas refletidas de limites sísmicos. Isso garante alta eficiência no estudo da geometria dos limites refletores e no registro do ruído geodinâmico induzido emitido por depósitos de hidrocarbonetos.

Palavras-chave

Sísmica CDP, busca direta de depósitos de hidrocarbonetos, ruído geodinâmico induzido, taxa de sucesso de perfuração de exploração

A principal tarefa dos métodos sísmicos atualmente utilizados é estudar a distribuição espacial de parâmetros físicos e indicadores de atividade sísmica espontânea.

A exploração sísmica hoje é o principal método de preparação de objetos para prospecção e perfuração exploratória. Revela com suficiente grau de certeza estruturas que, sob certas condições favoráveis, podem ou não conter jazidas de petróleo. Apenas um poço confirmará essa incerteza, mas a que custo?

O sucesso da busca por jazidas de petróleo e gás estava dentro de 10 ... 30% no passado (na URSS e nos EUA), e permanece dentro desses limites hoje (Fig. 1). E vai durar amanhã e depois de amanhã, e até que os homens do petróleo deixem de procurar estruturas e passem a procurar armadilhas contendo petróleo. O significado de aumentar a eficiência dos trabalhos de prospecção e exploração se resume a uma tarefa óbvia - separar as estruturas identificadas pela exploração sísmica em armadilhas produtivas e improdutivas de óleo e gás. Se esse problema for resolvido, economizam-se enormes quantias de dinheiro, que são gastas em prospecção e perfuração exploratória em estruturas obviamente improdutivas.

Sabe-se que as jazidas de petróleo e gás, sendo sistemas termodinâmicos instáveis, emitem um nível aumentado de ruído geodinâmico espontâneo e induzido. Para analisar esse ruído para fins de busca direta de depósitos de hidrocarbonetos (HC), uma tecnologia inovadora de levantamento sísmico passivo-ativo usando o método de ponto comum de profundidade (PAS CDP) desenvolvido na NMT-Seis LLC (análogo da versão ativa do a tecnologia ANCHAR) podem ser usados.

A sísmica CDP padrão moderna é inerentemente passiva-ativa. Com efeito, microssismos e ruídos geodinâmicos são registados no traçado sísmico na área antes das primeiras chegadas das ondas regulares - a componente passiva do registo. No restante do registro, juntamente com microssismos e ruídos geodinâmicos, são registradas oscilações de ondas regulares – o componente ativo do registro, que contém informações sobre a geometria dos limites sísmicos na espessura da Terra. O componente passivo contém informações sobre a presença (ausência) de depósitos de hidrocarbonetos que emitem ruído geodinâmico.

A tecnologia PAS CDP proposta combina registro e

Arroz. 1 - Dinâmica de mudanças na taxa de sucesso (em%) na perfuração de poços de prospecção e exploração nos EUA

Arroz. 2 - Seção sísmica temporal (A), espectro de amplitude-frequência de microssismos (B) e gráficos de intensidade de espectro em bandas de frequência (C)

interpretação de ruído geodinâmico induzido artificialmente emitido por depósitos de hidrocarbonetos e ondas refletidas de limites sísmicos. Isso garante alta eficiência no estudo da geometria dos limites refletores e velocidades entre eles devido ao rastreamento repetido das ondas refletidas a partir desses limites, e alta eficiência na busca de depósitos de hidrocarbonetos devido à exposição repetida a ondas sísmicas e registro de ruído geodinâmico induzido emitido por eles. Uma vantagem importante do método reside na possibilidade de extração paralela independente de informações de campos de ondas que têm uma natureza fundamentalmente diferente e são registrados quase simultaneamente em um local. Em princípio, a tecnologia CDP SAS é uma das modificações da sísmica multi-onda, no sentido mais amplo do termo "sísmica multi-onda" - ou seja, não apenas ondas de diferentes polarizações. Assim, tendo realizado uma interpretação conjunta das ondas refletidas e do ruído, teremos informações sobre a geometria das fronteiras no meio e a presença de SWs no meio, ou seja, poderemos resolver o problema das buscas diretas para armadilhas SW, e não estruturas, como é feito hoje. E este momento é muito fundamental, pois torna-se possível resolver o principal problema na prospecção e perfuração exploratória. Ao mesmo tempo, o sucesso da perfuração aumenta acentuadamente (muitas vezes).

A tecnologia PAS CDP foi testada em dezenas de campos de hidrocarbonetos na Sibéria Ocidental e Oriental e mostrou sua eficácia: todos os campos estão marcados com anomalias

a intensidade do ruído geodinâmico (Fig. 2) e a ausência de tais anomalias fora dos campos (Fig. 3).

Nos últimos 7 anos, sob contratos estaduais, em conjunto com a Empresa Unitária Estadual Federal SNIIGGiMS, foi realizado o trabalho de previsão de zonas de acumulação de petróleo e gás na Sibéria Ocidental e Oriental no valor de mais de 13 mil metros lineares. km de perfis e mostra a eficiência do uso da tecnologia CDP DAS em todas as etapas da exploração geológica:

No trabalho regional - identificação de áreas promissoras para prospecção e exploração;

Na fase de pré-exploração - elaboração de pacotes informativos para licenciamento de parcelas de subsolo;

Durante o trabalho de exploração

Identificação e classificação de objetos promissores, especialmente do tipo não anticlinal;

Ao planejar operações de perfuração

A principal característica das tecnologias CDP DAS é a excitação de oscilações e o registro de microssismos e ondas regulares usando a técnica de sobreposição múltipla. Isso resulta nas seguintes vantagens exclusivas dessas tecnologias em comparação com a tecnologia ANCHAR:

impacto em depósitos de hidrocarbonetos por ondas geradas por uma fonte artificial. A multiplicidade de tal impacto é igual à multiplicidade do sistema de observação do CDP. A duração da exposição com um intervalo de tempo médio de excitação de oscilações de PV para PV, igual a 2-3 minutos, é de 60-180 minutos (1-3 horas). Como resultado, os depósitos de hidrocarbonetos são afetados por um trem contínuo de ondas sísmicas por 1-3 horas com um aumento em sua intensidade repetindo-se periodicamente a cada 2-3 minutos. Isso proporciona uma maior, na faixa de frequência até 40 Hz, a intensidade do ruído geodinâmico induzido de depósitos de hidrocarbonetos, cujo registro é possível com equipamentos sísmicos padrão.

2. O registro de microssismos é realizado por um sistema de observação CDP multicanal, que garante uma alta densidade de SPs no perfil com duração de gravação de microssismos em cada SP de cerca de 2-6 horas. isto

por uma ordem de grandeza ou mais aumenta a quantidade de informações obtidas sobre ruído geodinâmico e melhora a confiabilidade e precisão de sua seleção sem custos adicionais para tal trabalho.

3. Essa tecnologia também pode ser implementada com base nos resultados de trabalhos anteriores do CDP usando materiais de estoque. Isso permitido de 2006 a 2014. para processar dados CDP no valor de cerca de 13.000 metros lineares usando esta tecnologia sem o custo de trabalho de campo especial. km obtidos em muitas áreas

Arroz. 3 - Seção sísmica temporal (A) e características dos microssismos (B, C) na área de poços não produtivos

Arroz. 5 - Localização das zonas de ruído geodinâmico 1-5 e o plano estrutural da formação B10 na área de licença Alenkinsky

Arroz. 4 - Um exemplo típico da localização de um depósito de hidrocarbonetos nas asas de uma dobra. Sul da planície da Sibéria Ocidental

Arroz. 6 - Seção de tempo (A) e espectro de ruído (B) na zona de transição de depósitos de petróleo para gás

Sibéria Ocidental e Oriental, incluindo as áreas de mais de 30 campos conhecidos com mais de 200 poços produtivos e "vazios". Verificou-se que a localização de áreas (no perfil) e zonas (na área) de ruído geodinâmico pode determinar os contornos dos depósitos de hidrocarbonetos (Fig. 2) e o tipo de armadilhas (anticlinais, não anticlinais) (Fig. 4, 5). Com base em características do espectro de ruído como sua intensidade geral, frequência predominante e modalidade, pode-se prever o volume relativo de reservas de hidrocarbonetos no objeto e prever a presença do tipo de fluido (óleo, gás, condensado) no objeto ( Fig. 6).

As possibilidades da tecnologia PAS CDP mencionadas acima são muito relevantes no momento atual, quando a crise na economia continua se intensificando. O uso dessa tecnologia permitirá aos petroleiros perfurar armadilhas de hidrocarbonetos, em vez de estruturas, o que aumentará a eficiência da exploração geológica (muitas vezes) na busca de petróleo e gás.

Na Rússia, 6.500 poços exploratórios foram perfurados em 2013 e 5.850 poços em 2014. O custo de perfuração de um poço de prospecção e exploração na Federação Russa varia de

100 a 500 milhões de rublos dependendo da localização geográfica do poço, projeto, infraestrutura existente, etc.; o custo médio é de cerca de 300 milhões de rublos. Com uma taxa de sucesso de perfuração de 10,30% em 2013, dos 6.500 poços perfurados, 3.900 poços se mostraram improdutivos e cerca de 1,2 trilhão de rublos foram gastos em sua perfuração.

A tecnologia PAS CDP foi testada em dezenas de campos de hidrocarbonetos na Sibéria Ocidental e Oriental e mostrou sua eficácia: todos os campos são marcados por anomalias na intensidade do ruído geodinâmico e pela ausência de tais anomalias fora dos campos.

As possibilidades da tecnologia PAS CDP mencionadas acima são muito relevantes no momento atual, quando a crise na economia continua se intensificando. Essa tecnologia permitirá aos petroleiros perfurar armadilhas de hidrocarbonetos, em vez de estruturas, o que aumentará a eficiência da exploração geológica (em várias vezes) na busca de petróleo e gás.

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Ruído geodinâmico de piscinas de hidrocarbonetos e CDPM sísmico passivo e ativo

Leonid A. Maksimov - Ph. D., palestrante1; [e-mail protegido] Gennadiy V. Vedernikov - Sc. D., adjunto do trabalho de ciências2; [e-mail protegido] Georgiy N. Yashkov - chefe geocientista2; [e-mail protegido]

Universidade Estadual de Novosibirsk, Novosibirsk, Federação Russa 2"NMT-Seis" LLC, Novosibirsk, Federação Russa

A informação sobre a tecnologia de sísmica passiva e ativa usando o método do ponto de profundidade comum (doravante "o PAS CDPM"), resolvendo o problema da exploração direta de acumulações de hidrocarbonetos usando a informação de amplitude do ruído geodinâmico induzido emitido por essas acumulações está contendo .

Mostra-se que o uso desta tecnologia pode evitar a perfuração de poços improdutivos.

Materiais e métodos

A tecnologia proposta do PAS CDPM complexifica o registro e a interpretação de

ruídos geodinâmicos emitidos por acumulações de hidrocarbonetos e ondas refletidas nos horizontes sísmicos. Isso proporciona alta eficiência no estudo da geometria dos refletores e no registro de ruídos geodinâmicos induzidos emitidos por acumulações de hidrocarbonetos.

A tecnologia PAS CDPM testada em dezenas de acumulações de hidrocarbonetos da Sibéria Ocidental e Oriental provou sua eficiência, ou seja, todas as acumulações apresentaram anomalias de intensidade de ruídos geodinâmicos, e nenhuma dessas anomalias foi observada fora das acumulações.

A capacidade da tecnologia PAS CDPM acima mencionada é relevante nos dias de hoje, quando a crise econômica está se intensificando. A tecnologia definida permitirá aos especialistas em petróleo perfurar armadilhas em vez de perfurar estruturas que aumentarão em várias vezes a eficiência da exploração geológica de petróleo e gás.

CDPM sísmica, exploração direta de hidrocarbonetos, ruído geodinâmico induzido, taxa de sucesso de prospecção e perfuração exploratória

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