Анализ и планирование трехмерных сейсмических работ

СОДЕРЖАНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ

.1 Условия проведения работ

.2 Геолого-геофизическая изученность

.3 Стратиграфия и сейсмогеологическая характеристика района

.4 Нефтегазоносность

. МЕТОДИКА И ТЕХНОЛОГИЯ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

.1 Сейсморазведочные работы МОГТ 3D

. АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЪЕМКИ

.1 Теоретические расчеты

.2 Анализ расстановок

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Основной целью работы является определение требований к параметрам сейсмических исследований 3D на Новожедринской площади с целью поиска нефтеперспективных объектов в девонских и каменноугольных отложениях.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

определить основные параметры съемки;

проанализировать систему наблюдений с оптимальными характеристиками, позволяющую качественно изучить целевые горизонты;

провести тестирование альтернативной и подходящей под основные параметры съемки системы наблюдения;

обосновать выбранную методику наблюдений.

1. КРАТКАЯ ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА РАБОТ

1.1 Условия проведения работ

Полевые сейсморазведочные работы МОГТ 3D проектируются на Новожедринском лицензионном участке, расположенном на землях Асекеевского и Матвеевского районов Оренбургской области (рис. 1).

Основные сведения об условиях производства проектируемых работ приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Рис. 1. Обзорная карта района работ

1.2 Геолого-геофизическая изученность

Изучение геологического строения территории, на которой проектируются полевые сейсморазведочные работы, началось в конце 40-х годов ХХ в. Региональные исследования включали проведение геологической съемки, структурного бурения, электроразведки и гравиразведки. Основными методами подготовки структур и поиска месторождений явились сейсморазведка и глубокое бурение.

Структурное бурение проводилось трестом «Оренбургнефть» (1968-1970гг.). В результате этих работ изучен разрез пермских отложений от татарских до нижнеказанских включительно. Основной маркирующий горизонт - кровля калиновской свиты. На структурных картах отмечено погружение опорных горизонтов в юго-западном направлении.

Сейсморазведочные работы МОВ проводилась трестом «Куйбышевнефтегеофизика» в период с 1968 по 1973 гг. В результате этих работ в региональном плане была выявлена и прослежена структура II порядка - Боровско-Залесовская зона, представленная рядом локальных поднятий, связь между которыми подчеркивается общим крутым южным крылом зоны. В контуре участка проектируемых работ находятся Полевое, Глазовское, Степановское, Натальинское, Жедринское и Новожедринское поднятия.

В период с 1971 по 1975 гг. на подготовленных сейсморазведочными работами структурах проводилось глубокое поисково-разведочное бурение. Бугурусланским УБР были проверены бурением Натальинское, Новожедринское, Полевое и Глазовское поднятия. В результате работ установлено наличие залежей нефти в отложениях карбона на Новожедринском, Натальинском и Глазовском поднятиях.

С целью уточнения тектоники и выявления новых объектов для поисков УВ были проведены работы по обобщению аэрокосмических исследований в пределах южного склона Татарского свода (ВОИГиРГИ, 1987 г.). В результате работ были построена тектоническая карта Оренбургской области М 1:500000. В пределах участка проектируемых работ закартированы аномалии, в различной степени совпадающие с Новожедринским и Натальинским месторождениями.

В результате сейсморазведочных работ, проведенных с.п. 5/83 и 5/86 на территории проектируемых исследований, было подтверждено наличие Степановского, Натальинского и Жедринского поднятий, уточнено строение Новожедринского, Полевого и Глазовского поднятий. Даны рекомендации на постановку глубокого поисково-разведочного бурения.

На сегодняшний день на территории проектируемых работ пробурено 20 поисково-разведочных и эксплуатационных скважин. В скважине № 32 Натальинской проведен сейсмокаротаж. Ниже приведена таблица геолого-геофизической изученности поднятий, находящихся в контуре проектируемых работ.

Таблица 2.

Схема изученности сейсморазведочными работами приведена на рисунке 2

Рис. 2. Фрагмент схемы изученности площадными сейсморазведочными работами. М 1:800 000

1.3 Стратиграфия и сейсмогеологическая характеристика района

Литолого-стратиграфический разрез

В основу расчленения разреза по подразделениям «ярус» и выше положен «Стратиграфический кодекс России», утвержденный Бюро МСК 18 октября 2005 г., по единицам ниже яруса - стратиграфическая шкала к легенде Средневолжской серии листов Госгеокарты-200 (Н.Новгород, 1999).

В геологическом строении северо-восточной части Оренбургской области принимают участие породы рифей-вендской системы, девонского, каменноугольного и пермского возраста палеозойской эратемы.

АРХЕЙСКАЯ АКРОТЕМА - AR

К образованиям данного возраста относятся породы кристаллического фундамента, которые представлены гранито-гнейсами, диоритами, габбро-анортозитами. Кристаллический фундамент вскрыла скважина 1 Ивановской площади, мощность составляет 10 м.

ПРОТЕРОЗОЙСКАЯ АКРОТЕМА PR

РИФЕЙСКО-ВЕНДСКАЯ СИСТЕМА RF-V

Отложения рифей-вендского комплекса представлены терригенным типом разреза, охарактеризованным переслаиванием красноцветных песчаников, конгломератов,

гравилитов, алевролитов и аргиллитов. Вскрыты скважинами 728, 737 Абдулинской, 69 Исайкинской, 1 и 2 Ивановской площадей. Вскрытые толщины рифей-вендских отложений составляют 19-27 м (скв. 737, 728) и 47-52 м ( скв. 1 и 2 ).

ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА PZ

ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА D

Нижний отдел D1

Эмский ярус D1e

Койвенский горизонт (D2kv) в основном сложен песчаниками серыми, плотными, крепкими, иногда рыхлыми, кварцевыми с тонкими прослойками глинистого материала, алевролитами серыми, зеленовато-серыми, плотными, крепкими, участками глинистыми со следами растительных остатков и аргиллитами темно-серыми, плотными, средней крепости, с включениями гнезд пирита. Толщина горизонта 11 м.

Средний отдел D2

Эйфельский ярус D1ef

В связи со сложностью расчленения разреза отложения бийского, клинцовского и мосоловского горизонтов D2bs+D2kl+D2ms выделены и описаны совместно.

Литологически разрез представлен известняками серыми до черных, окремнелыми, с отпечатками фауны, местами глинистыми с включениями гнезд кальцита и редкими тонкими прослойками аргиллита в крове. Толщина отложений 15-38 м.

Бийский горизонт D2bs

Представлен известняками темно-серыми, мелкокристаллическими, плотными, крепкими, местами окремнелыми, наблюдаются стилолитовые швы, заполненные черным глинистым материалом с включениями отдельных кристаллов и желваков кальцита. Мощность отложений 20-21 м.

Клинцовский горизонт D2kl

Литологически характеризуется известняками серыми и буровато-серыми, с остатками фауны, органогенно-детритовыми, участками доломитизироваными, пористо-кавернозными и кавернозно-трещиноватыми. Толщина горизонта составляет 10-13 метров.

Мосоловский горизонт D2ms

Представлен известняками серыми и коричневато-серыми, массивными, нефтенасыщенными, в разной степени глинистыми, с обильными включениями кристаллов и линз кальцита, с редкими, местами многочисленными включениями остатков фауны, с прослоями известняков кавернозно-трещиноватых. Толщина горизонта 36-45 м. С кровлей горизонта связана сейсмическая отражающая граница Даф и Д11.

Живетский ярус D2zv

В основании воробьевского горизонта D2vb залегают песчаники и алевролиты, которые к югу замещаются на аргиллиты. Выше по разрезу залегает известняк, называемый «фонарик», который выше перекрыт пачкой аргиллитов. Толщина горизонта по площади уменьшается с севера на юг от 33 м (скв. 72 Аркаевская) до 14 м (скв. 728 Абдилинская). Ардатовский горизонт D2ar представлен в основании песчаниками разнозернистыми, плотными, с включениями пирита и алевролитами глинистыми, которые перекрываются аргиллитам и крепкими, участками оскольчатыми, с включениями пирита и отпечатками фауны. А в кровле залегают известняки кристаллические, окремнелые, с отпечатками фауны. Толщина горизонта 19-39 м.

Муллинский горизонт D2ml представлен в нижней части разреза пластом, состоящим из песчаников с прослоями алевролита, который к югу замещается аргиллит-алевролитовыми породами. Выше по разрезу залегает «черный известняк», перекрывающийся глинистыми породами. Толщина горизонта 16-38 м.

Верхний отдел D3.

Франский ярус D3f

Нижнефранский подъярус D3 f1

Пашийский горизонт D3p представлен песчаниками мелкозернистыми, алевролитами песчанистыми и аргиллитами плотными с включениями и отпечатками флоры. Толщина горизонта 28-33 м.

Тиманский (кыновский) горизонт D3tm представлен в верхней и нижней частях разреза известняками, разделенными пачкой глин с редкими прослоями алевролитов. Толщина горизонта в скважине 15-19 м.

Среднефранский подъярус D3 f2

Саргаевский горизонт D3sr представлен в основании аргиллитами слюдистыми, пиритизированными, средней крепости, которые перекрываются известняками темно-серыми, кристаллическими, местами глинистыми. Толщина горизонта 7-12 м.

Доманиковый горизонт D3dm сложен известняками серыми до черных, плотными, крепкими, трещиноватыми, глинистыми, окремнелыми, местами органогенно-обломочными, мощностью 19-23 м.

Верхнефранский подъярус D3 f3

Отложения подъяруса представлены известняками с прослоями доломитов. Известняки серые до черных, крепкие, плотные, массивные, трещиноватые, глинистые, местами окремнелые. Доломиты темно-серые, кристаллические, песчаниковидные, плотные, крепкие. Толщина отложений 118-193 м.

Фаменский ярус D3 fm

Нижне - средне фаменские подъярусы сложены известняками с подчиненными прослоями доломитов и прослойками аргиллитов.. Толщина нижне-среднего подъярусов составляет 105-172 м. Увеличение мощности нижне-среднефаменских отложений обьесняется наличием биогермных построек в этой части разреза. Выше залегают аналогичные карбонатные отложения верхнефаменского подъяруса (заволжского надгоризонта), толщина заволжского надгоризонта составляет 67-74 м. Известняки от белых до темно-серых, плотные, крепкие, кристаллические, пористые, трещиноватые, кавернозные, участками нефтенасыщенные (пласты-коллекторы Зл, Дф1, Дф2-1 и Дф2-2), иногда глинистые и битуминозные, с включениями кальцита и фауны. Доломиты серые, зеленовато-серые, плотные, трещиноватые, участками кавернозные, с включениями кальцита, ангидрита и отпечатками фауны. Аргиллиты зеленые, плотные, осколчатые, прослоями комковатой структуры, участками песчанистые. К кровле среднефаменского подъяруса приурочен отражающий горизонт Дф1.

КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА С

Нижний отдел С1

Турнейский ярус C1 t

Представляет собой толщу известняков светло-серых, серых и буровато-серых, плотных, крепких, кристаллических, участками кавернозных, трещиноватых, прослоями нефтенасыщенных, с включением линз кремния и отпечатками фауны. К кровле турнейского яруса приурочен продуктивный пласт Т1. Толщина яруса выдерживается в пределах 83-88 м.

Визейский ярус С1v

Кожимский надгоризонт C1kz представлен бобриковским горизонтом.

Бобриковский горизонт С1bb сложен аргиллитами, алевролитами с прослоями песчаника. Аргиллиты темно-серые до черных, плотные, крепкие, слоистые, участками рыхлые, с включениями пирита, с отпечатками фауны. Алевролиты темно-серые, песчанистые, участками глинистые, с включениями гнезд пирита. Песчаники серые, крепкие, мелкозернистые, плотные, участками глинистые. С песчаниками ассоциируется пласт БII. С кровлей бобриковского горизонта связан отражающий горизонт У. Толщина горизонта 9-15 м.

Окский надгоризонт С1ok включает тульский, алексинский, михайловский и веневский горизонты, трудно расчленяемые в связи с однотипным составом пород. В нижней части (тульский горизонт С1t) сложен известняками темно-серыми до черных, в разной степени глинистыми, крепкими, кристаллическими с прослойками аргиллитов в кровельной части. Выше залегают известняки очень крепкие, окремнелые, и доломиты известковистые, трещиноватые с прослоями ангидритов и аргиллитов. По всему разрезу встречаются включения кальцита, гипса и отпечатки фауны. Толщина надгоризонта 191-250 м.

Серпуховской ярус C1s

Представлен доломитами крепкими, кристаллическими с подчиненными прослоями известняков и маломощными единичными пропластками аргиллитов и алевролитов. Толщина отложений 120-158 м.

Средний отдел С2

Башкирский ярус C2b

Сложен известняками очень плотными, кристаллическими, окремнелыми и доломитами трещиноватыми, слабокавернозными с маломощными прослоями ангидритов и аргиллитов. Толщина яруса изменяется в пределах площади от 55 м до 81 м.

Московский ярус C2m

Литологически представлен известняками плотными, кристаллическими, окремнелыми и доломитами известковистыми, массивными с пропластками аргиллитов, алевролитов, мергелей и включениями ангидгита, гипса и пирита, толщина 217-274 м.

Верхний отдел С3

Представлен толщей известняков органогенно-обломочных, доломитизированных с подчиненными прослоями доломитов известковистых и незначительными пропластками аргиллитов. Толщина верхнекаменноугольных образований 142-183 м.

ПЕРМСКАЯ СИСТЕМА Р

Приуральский отдел Р1

Ассельский ярус P1 a

Сложен 38-74-метровой толщей серых и светло-серых известняков, органогенно-обломочных, местами пелитоморфно - микрозернистых с прослоями плотных и крепких доломитов.

Сакмарский ярус P1s

Представлен переслаиванием известняков слабоглинистых, засульфаченных, окремнелых, доломитов известковистых, засульфаченных и ангидритов крепких, кристаллических. Толщина яруса по площади составляет 44-84 м.

Артинский ярус P1 ar

Нижняя часть сложена доломитами и известняками кристаллическими, засульфаченными, иногда пористыми и кавернозными. Верхняя часть яруса сложена ангидритами, которые разделены доломитами. Толщина яруса меняется от 92 до 125м.

Кунгурский ярус P1 k

Филипповский горизонт P1fl представлен ангидритами, крепкими, доломитизированными и доломитами пелитоморфными, участками засульфаченными, с прослоями аргиллитов, мергелей и гипсов. Толщина горизонта 97-155м.

Иренский горизонт P1ir состоит из мощной толщи каменной соли белого и светло-серого цвета, полупрозрачной, разнокристаллической. Толща солей расчленена пачками голубовато-серых ангидритов с тонкими прослоями доломитов. Толщина иренского горизонта составляет 183-264 м.

Уфимский ярус P1u

Сложен неравномерным переслаиванием песчаников, алевролитов, аргиллитов, мергелей, ангидритов, с прослоями доломитов и известняков. Для нижней части пород яруса характерна загипсованность и присутствие пачки ангидритов. Толщина яруса по площади изменяется в пределах 135-175м.

Биармийский отдел Р2

Казанский ярус P2 kz

Калиновская свита P2kl сложена в нижней части разреза - глинистыми, в остальной части - карбонатными породами. Толщина отложений от 20 до 63 м. (Ивановский лицензионный участок - 5-7 м).

Гидрохимическая свита P2g представлена, в основном, ангидритами голубовато-серыми, плотными, крепкими, трещиноватыми, толщиной от 111 до 126 м.

Сосновская и сокская свиты P2 ss и P2 sks предсталены толщей доломитов серых, плотных, крепких, участками глинистых, прослоями окремнелых, сульфатизированных с частыми прослоями песчаников, алевролитов, реже глин, ангидритов, гипсов и мергелей. Толщина свит сосновской -65-81 м и сокской - 85-166 м.

Татарский отдел Р3

Разрез представлен песчано-глинистыми отложениями с прослоями мергелей, доломитов, известняков и гипсов. Поверхность пермских отложений размыта. Толщина отложений по площади составляет 27-139 м.

Четвертичная система Q

Литологически четвертичные отложения представлены суглинками с включениями гальки кремнистых пород, обломков известняков и песка. Мощность отложений от 0 до 18 м.

Сейсмогеологическая характеристика разреза.

Сейсмогеологическая характеристика разреза приведена по данным отчета МОГТ 3D на Кристальном месторождении (с.п. 3/2002, ОАО «Самаранефтегеофизика», отв.исп. В.А.Елизаров). Площадь работ расположена на расстоянии 34 км к юго-востоку от проектируемых, в схожих сейсмогеологических условиях. Сейсмостратиграфическое деление осадочной толщи произведено на три сейсмогеологических комплекса:

Нижний терригенно-карбонатный;

Средний карбонатный;

Верхний терригенный.

Нижний терригенно-карбонатный комплекс включает терригенно-карбонатные отложения между поверхностями кристаллического фундамента и кыновского горизонта верхнего девона. Кристаллический фундамент вскрыт скважиной 1-ИВ на глубине 3272 м (абсолютная отметка минус 2969 м). С поверхностью фундамента сопоставляется отражающий горизонт А.

Самыми древними образованиями этого осадочного комплекса являются отложения бавлинской свиты (46м в скв.1-ИВ) и эйфельского яруса (до 29 м), которые непосредственно залегают на породах кристаллического фундамента. Вверх по разрезу они перекрываются отложениями афонинского, воробьевского, ардатовского, муллинского, пашийского и кыновского возрастов, мощность которых в скв. 1-ИВ составляет 52м, 26м, 61м, 16м, 21м и 22м соответственно. Литологически комплекс представлен глинами, песчаниками, алевролитами, известняками. Терригенно-карбонатные пласты в нем: ДV койвенского, ДVII бийского, ДV1 афонинского, ДIV воробьевского, ДIII ардатовского, ДI, До пашийского, Дк кыновского горизонтов являются коллекторами и представляют интерес в нефтегазопоисковом отношении.

Мощность комплекса изменяется от 273 м (скв.1-ИВ) до 290 м (скв.124-ИВ).

С поверхностью кыновского и с кровлей афонинского горизонтов сопоставляются отражающие горизонты Д и Даф.

Пластовая скорость в терригенно-карбонатном комплексе (скв.1-ИВ) составляет 4500 м/сек.

Средний карбонатный комплекс включает отложения от поверхности кыновского горизонта верхнего девона до поверхности казанского яруса верхней перми. Сложен он, в основном, известняками, доломитами, ангидритами.

В отложениях этого комплекса практический интерес представляют карбонатные пласты-коллекторы франского (Дф), фаменского (ДфII, ДфI) заволжского (Зл) и турнейского (Т2, Т1) ярусов. Промышленная нефтеносность последнего установлена на Кристальном месторождении нефти (скв.121, 132, 134, 137-ИВ), расположенном к юго-западу от Ивановского л.у.

Мощность отложений франско-турнейского возраста (Т-Д) составляет 757-777 метров.

Среди карбонатных разностей комплекса выделяется терригенная пачка пород бобриковского горизонта, представленная тонкозернистыми песчаниками, алевролитами с прослойками глин, которые по своим литолого-фациальным особенностям резко отличаются от ниже и вышезалегающих пород. Мощность бобриковского горизонта составляет от 17 м (скв.123-ИВ) до 40 м (скв.131-ИВ). Увеличение мощности происходит, в основном, за счет песчаного пласта Б2.

К кровле и подошве бобриковского горизонта приурочены отражения У и Т.

Характерной особенностью комплекса является замещение отложений верейского горизонта карбонатной фацией, поэтому отражения В и Б на площади не прослеживаются.

Завершается разрез среднего карбонатного комплекса отложениями пермского возраста, представленными ассельским, сакмаро-артинским, кунгурским, уфимским и казанским ярусами.

Мощность отложений кунгурского яруса, сложенного доломитами, ангидритами с прослоями глин, изменяется от 295 м до 358 м. Увеличение их толщины происходит за счет появления в разрезе иреньского горизонта пластов каменной соли (мощность 50-120 м). Не исключено, что наличие этих неоднородностей повлияет на построение нижележащих горизонтов.

С поверхностью кунгурского яруса сопоставляется отражающий горизонт Кн1.

Уфимский горизонт (мощность 124-146 м) и калиновская свита (мощность 5-7 м) литологически представлены переслаиванием песчаников, глин, мергелей и доломитов. К кровле калиновской свиты приурочено отражение Кл.

Гидрохимическая свита сложена в кровле и подошве пластами ангидритов, в средней части - галогенной толщей. Мощность свиты составляет 125 м (скв.1-ИВ). К кровле гидрохимической свиты приурочено отражение Гх.

Общая мощность комплекса изменяется от 2636 м (скв.124-ИВ) до 2718 м (скв.1-ИВ).

Пластовые скорости в карбонатных отложениях составляют 5000-6500 м/сек, в терригенных -4500 м/сек, в сульфатно-терригенных - 3300-4500 м/сек.

Верхний терригенный комплекс, включает отложения татарского яруса верхней перми и четвертичной системы.

Татарский ярус представлен переслаиванием песчаников, алевролитов и глин с тонкими прослоями мергеля, известняка.

Четвертичные отложения имеют широкое распространение, слагают они пойменные участки речных долин и склонов оврагов. Мощность их изменяется от 2-3 м на водоразделах, до 20-30 м в поймах рек.

Общая мощность комплекса изменяется от 188 до 270 м, пластовые скорости - от 550 м/сек до 3680 м/сек. Пример записи волнового поля приведен на рисунке 3. Пример записи полевой сейсмограммы на рисунке 4.

Рис. 3. Пример записи волнового поля на Кристальной площади (МОГТ 3D, ОАО «Самаранефтегеофизика», 2003 г.)

Рис. 4. Пример записи полевой сейсмограммы (Кристальное месторождение, сейсмограмма №181229, по данным МОГТ 3Dна Кристальной площади, ОАО «Самаранефтегеофизика», 2003 г.)

1.4 Нефтегазоносность

Жедринский участок проектируемых работ расположен в пределах Оренбургской области Волго-Уральского нефтегазоносного бассейна (рис. 1.7).

Перспективная нефтегазоносность участка обусловлена близостью открытых месторождений. В пределах Боровско-Залесовской структурной зоны, к которой приурочен участок проектируемых работ, открыты: Березовское, Чесноковское, Кушниковское, Боровское, Наумовсское, Воинское, Осиновое, Кармишинское месторождения, и, в том числе, расположенные непосредственно на исследуемой площади - Новожедринское, Глазовское, Натальинское.

Положительные результаты проведенного поисково-разведочного бурения на площади проектируемых работ приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Кроме того, положительные результаты по нефтеносности в пределах Боровско-Залесовской структурной зоны получены из отложений перми (уфимского (У-1), артинского (P-IV, P-V) ярусов) и отложений девона (Д0 и ДI), а Ботвинская структура оказалась нефтеносной и в отложениях тульского горизонта (Бо).

Рис. 5. Фрагмент карты нефтегазогеологического и тектонического районирования. (ВНИГНИ, 2003 г.). М 1:600 000

2. МЕТОДИКА И ТЕХНОЛОГИЯ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ

2.1 Сейсморазведочные работы МОГТ 3D

Для решения поставленной геологической задачи на Ново-Жедринском участке будет применена методика и технология трехмерной сейсморазведки МОГТ (модификация «3D»). Выбранная система наблюдения рассчитана в специализированной программе проектирования работ 3D Omni 12.

На участке будет применена площадная система наблюдений типа «Крест».

Проектная площадь сейсмической съемки на Ново-Жедринском участке составит 175 кв. км. Будет подготовлена сеть из 59 профилей приема (ЛПП) в широтном направлении, ортогонально к ним будет проложена сеть из 98 профилей возбуждения (ЛПВ). Общая протяженность ЛПВ составит 888,55 пог. км, ЛПП - 895,85 пог. км (рис. 6). Общее расчетное число ф.н. на Ново-Жедринской площади составит 35640 при плотности наблюдений 203,66 ф. н./кв.км. Интервал между ЛПВ и ЛПП - 200 м, интервал между ПВ - 25 м и ПП - 50 м.

Профили приема группируются в сейсмоблоки, по 20 профилей из 144 активных каналов на линию в каждом (2880 активных каналов), при этом следующий соседний блок перекрывается с предыдущим девятнадцатью профилями приема. Каждый блок отрабатывается по центрально-симметричной схеме наблюдений. После отработки 8 пунктов возбуждения на центральном, по отношению к расстановке СП (между 72 и 73 каналами, 10 и 11 активными линиями приема), профиле возбуждения, расстановка геофонов в пределах отрабатываемого сейсмоблока перекоммутируется на 200 м вперед по профилю приема, после чего отрабатываются аналогичные 8 пунктов возбуждения, размещенные на следующем (соседнем) профиле возбуждения, и т. д., до отработки пунктов на последнем профиле. По аналогичной схеме отрабатываются все другие сейсмоблоки.

Применяемая методика Flip-Flop, основанная на беспрерывном «отстреле» пунктов возбуждения (двумя группами вибраторов, сокращая время на переезды), позволит в разы увеличить производительность работ.

Проектная схема отработки площади позволит получить сейсмическую информацию в узлах сети 25 Ч 12,5 м (бин) с максимальным удалением ПП-ПВ 4090 м, минимальным удалением 28 м и с кратностью 180 в полнократной части.

Методика наблюдений была рассчитана таким образом, чтобы распределение количества трасс по азимутам и удалениям было наиболее равномерным, настоящая съемка относится к классу широкоазимутальных (рис. 7).

На Ново-Жедринском участке расположение проектных ЛПВ, ЛПП, ПВ и ПП совпадут в зонах перекрытий с ранее проведенными сейсморазведочными работами МОГТ-3D на Умиркинском лицензионном участке (с/п 10/2007 ОАО «Оренбургская геофизическая экспедиция»), примыкающем к восточной границе территории проектируемых работ, что в дальнейшем даст возможность совместно обработать и интерпретировать оба участка.

Рис. 6. Проектная схема расположения сейсмических профилей 3D на Ново-Жедринском участке на топооснове. Масштаб 1:100 000

Рис. 7. Активная расстановка (20Ч144) для одной линии ПВ (шаблон)

Основные параметры сейсморазведочных работ МОГТ-3D на Ново-Жедринском участке

Таблица 4.

3. АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЪЕМКИ

3.1 Теоретические расчеты

Таблица 5. Исходные данные, использованные при планировании методики

Размер бина

Для определения размеров бина воспользуемся следующими выражениями:

- для обеспечения обнаружения мелких объектов сторона бина не должна превышать [3]:

м;

для отсутствия наложения пространственных частот (на суммарном кубе) [4]:

м;

для обеспечения достаточной латеральной разрешающей способности [5]:

м (в качестве постоянной N была выбрана максимальная из рекомендуемых N=2-4, здесь N=4)

Соответственно, размер бина не должен превышать 30 x 30 м. Исходя из параметров приемных кос (выводы на косах расположены с интервалом 50м) и требований заказчика по количеству ПВ, размер бина выбран равным 25 x 12.5 м.

Определение максимального выноса Xmax и минимального выноса Xmin, который должен присутствовать в каждом бине

Максимальный вынос может быть определен исходя из:

- выноса, на котором отсчеты не будут участвовать в суммировании из-за мьютинга по максимально-допустимом проценте растяжения при NMO (для целевого горизонта),

=4071(м)

эмпирического правила о том, что максимальный вынос должен быть приблизительно равен глубине до самой глубокой «нужной» границы [3], в нашем случае это поверхность фундамента, расположенные на глубине приблизительно 3300 м.

Учитывая вышесказанное, для расчета базового варианта расстановки примем значение Xmax = 4000 м,

Вынос Xmin положим равным самому мелкому горизонту, который должен быть в данных Xmin = 200 м.

Шаг по источникам, приемникам, расстояние между линиями и размер приемной расстановки

В силу того, что размер бина был принят равным 25x12.5 м, шаг по приемникам необходимо положить равным 50 м, по источникам - 25 м. Исходя из Xmin, расстояние между линиями приемников и источников может составлять 200 м.

Максимальный вынос в направлении линий приемников в базовом варианте расстановки, руководствуясь эмпирическим правилом 85% следует принять равным X_max_inline = Xmax * 0.85 = 3400 м, в направлении линий источников X_max_xline = Xmax * 0.85 * 0.85 = 2890 м. Выбранные параметры базовой расстановки представлены в таблице 3.

Таблица 6. Параметры базовой расстановки.

3.2 Анализ расстановок в программе Gedco Omni 12

Перед тем, как оценить параметры приемной расстановки для того, необходимо определить, какие именно параметры оптимизировать, т. е. что считать хорошей системой наблюдений.

Распределение выносов. «Хорошим» распределением выносов будем считать такое, у которого количество выносов, попадающих в один интервал, с удалением растет приблизительно линейно. Также важно, чтобы были заполнены интервалы, отвечающие ближним выносам.

Азимутальность. Будем рассматривать широкоазимутальные расстановки, возможно варьировать азимутальность, тем самым менять распределение количества трасс по азимутам; об азимутальности с уверенностью рассуждать не можем ввиду отсутствия трехмерной сейсмогеологической модели.

Кратность. Рассматриваемые значения кратности должны достигаться на целевых горизонтах. Кратность должна быть равномерной.

Кратность на мелком горизонте, - параметр, характеризующий, можно ли ожидать отображение мелкого горизонта на сейсмическом разрезе.

Зависимость количества трасс от удалений.

Таблица 7. Отражающие горизонты и скорости продольных волн.

Как было сказано во главе 1, восточнее Новожедринской площади лежит другая, с которой необходимо сопоставить результаты. Для этого можно удлинить линии приема за контур площади, что позволит увеличить зону набора кратности в инлайн направлении до 1900 метров. (рис. 9)

Рис. 8. Сопоставление различных вариантов системы отстрела.

Рис. 9. Карта кратности базовой расстановки с удлиненными ЛП.

Рис. 10. Сравнение кратности установок со стандартными ЛП и удлиненными.

Чтобы с уверенностью рассуждать о выборе азимутальности расстановки, необходимо построить сейсмогеологическую 3D модель, для чего у нас не хватает информации. Поэтому ниже мы сможем проанализировать только номинальные характеристики базовой расстановки и попробовать предложить альтернативную. Чтобы понять какую расстановку предложить, надо понять, какие параметры оптимизировать.

Для этого будет использована Gedco Omni 12, предназначенная для планирования, анализа 2D и 3D сейсмических работ на суше, переходной зоне, море и для проведения ВСП.

Вариант 1. Базовая конфигурация системы. 20 линий по 144 каналов.

В качестве базовой расстановки использовалась следующая:

Шаг по источникам 25 м

Расстояние между линиями источников 200 м

Шаг по приемникам 50 м

Количество приемников в линии 144

Количество приемных линий в расстановке 20

Расстояние между линиями приемников 200 м

Перемещение расстановки в направлении приемных линий 200 м

Перемещение расстановки в направлении линий источников 200 м

Общее количество каналов 2880

Рис. 11. Базовая расстановка.

Эта расстановка является широкоазимутальной, так как ее размер в инлайн направлении (7500 м) менее, чем в 2 раза больше, чем размер в кросслайн направлении (4000м), то есть отношение геометрических размеров расстановки более 0,5 (как известно, расстановки с отношением геометрических размеров по инлайнам и кросслайнам менее 0,5 считаются узкоазимутальными). Кратность такой съемки, представленная на рис. 9, распределена в целом равномерно, что является ее несомненным плюсом, так как равномерная кратность позволит избежать появления футпринтов. Максимальная кратность равна 180. Зоны нарастания кратности от краев съемки составляют 1700 м в инлайн направлении и 900 м в кросслайн направлении.

Рис. 12. Карта кратности.

Рис. 13. Карта кратности на отражающем горизонте А (поверхность фундамента).

Рис. 14. Карта кратности на отражающем горизонте Д (кровля кыновского горизонта).

Кратность на горизонте Д (один из перспективных) на полнократной части колеблется от 123 до 139, что является хорошими значениями кратности.

Таблица 8. Разброс минимальной и максимальной кратностей на отражающих горизонтах.

Максимальное количество трасс получим на удалении около 2000 м. Возможно, было бы разумней уменьшить кол-во приемников в линии или увеличить количество приемных линий и, тем самым, увеличить количество трасс на удалениях от 2000 до 2700-2800 м, т.к. на глубинах 2700-3000 м предположительно находятся нефтеперспективные пласты (рис. 12).

Рис. 15. Зависимость количества трасс от удаления

Рис. 16. Зависимость количества трасс от азимутов.

Рис. 17. «Роза» азимутов.

На рис представлено распределение азимутов - большая часть трасс приходятся на диапазоны азимутов 240°-300°, 60°-120°. Из рис. 28, на котором представлена круговая диаграмма азимутов и выносов видно, что одинаковым количеством трасс для всех азимутов заполнен интервал выносов 0-2100 м. Для азимутов 320°-50°, 140°-230° выносы выше 2100 м либо отсутствуют, либо количество трасс, приходящееся на эти выносы очень мало. Наибольшее количество трасс приходится на следующие диапазоны: 240°-300°, 60-120 для выноса 3000-3300 м.

К плюсам этой расстановки можно отнести равномерное распределение кратности и относительную простоту выполнения работ такой расстановкой

Возможные следующие улучшения базовой расстановки:

увеличение количества линий приема и/или уменьшение количества приемников в ЛП для увеличения количества трасс на удалениях более 2000 м, т, к, нефтепреспективные пласты находятся на глубинах 2500-3000 метров.

Если мы сделаем базовую расстановку «уже», т.е. уменьшим кол-во приемных линий и удлиним линии приема, то мы получим слишком большие максимальные удаления, которые не нужны по априорной геологии. Попробуем предложить более широкую расстановку.

Вариант 2.

В качестве альтернативной расстановки использовалась следующая:

Шаг по источникам 25 м

Расстояние между линиями источников 200 м

Шаг по приемникам 50 м

Количество приемников в линии 120

Количество приемных линий в расстановке 24

Расстояние между линиями приемников 200 м

Перемещение расстановки в направлении приемных линий 200 м

Перемещение расстановки в направлении линий источников 200 м

Общее количество каналов 2880

Отличие этой установки от базовой в длине линии приема: кол-во приемников в линии уменьшено до 120 и увеличено количество приемных линий до 24 с целью увеличения количества трасс на удалениях более 2000 (рис.15).

Как видно на рис. 20, максимальное количество трасс теперь находится на уровне 2400-2500, это, возможно, позволит лучше увидеть отражающие горизонты Д и Даф, а также поверхность фундамента. Но распределение трасс по удалениям не такое равномерное, как на базовой расстановке. Кратность такой съемки (рис. 15), распределена в целом равномерно, как и на базовой. Максимальная кратность равна 180. Зоны нарастания кратности от краев съемки составляют 1400 м в инлайн направлении и 1100 м в кросслайн направлении.

Рис. 18. Альтернативная расстановка.

Рис. 19. Кратность альтернативной установки.

Таблица 9. Разброс минимальной и максимальной кратностей на отражающих горизонтах.

На рис. 21 представлено распределение азимутов - эта расстановка так же, как и базовая, широкоазимутальная, но теперь длина расстановки равна 6000 м, а ширина - 4800 м. Трассы распределены по азимутам более равномерно. Из рис. 21, на котором представлена круговая диаграмма азимутов и выносов видно, что одинаковым количеством трасс для всех азимутов заполнен интервал выносов 0-2400 м, что чуть больше, чем на базовой установке. Для азимутов 320°-50°, 140°-230° выносы увеличились до 2600 м, для 240°-300°, 60-120 упали до 3000 м, что, скорее всего, не подходит для решения поставленной задачи. Наибольшее количество трасс приходится на следующие диапазоны: 240°-300°, 60-120 для выносов 2200-3000 м.

К плюсам этой расстановки можно отнести равномерное (в целом такое же, как и на базовой) распределение кратности (рис. 17, 18).

Распределение азимутов более равномерно, чем на базовой расстановке, но для 240°-300°, 60-120 выносы упали до 3000 м, на базовой же на этих значениях находится максимальное количество трасс. Возможно, это не позволит нам выполнить задачу, но утверждать с уверенностью без геологических структур мы не можем.

Рис. 20. Кратность на отражающем горизонте А (фундамент).

Рис. 21. Кратность на отражающем горизонте Д (кыновский горизонт)

Рис. 22. Зависимость количества трасс от азимутов.

Рис. 23. Зависимость количества трасс от удалений.

Рис. 24. «Роза» азимутов.

Заключение

сейсморазведочный геологический стратификация расстановка

Основной целью настоящей работы являлся анализ оптимальной методики проведения 3D сейсмических работ на Новожедринской площади. Для этого были решены следующие задачи: обоснованы и определены основные параметры наблюдений, исследованы характеристики выбранной расстановки.

Было решено считать целевыми горизонты, расположенные на глубине ~2700-3000 м, максимальным углом наклона границ, которые должны быть получены на мигрированных разрезах 30°, заданы скоростные характеристики.

Теоретические расчеты показали, что максимальный вынос, который может участвовать в формировании отражений - порядка 4 км, глубина до “мелких” горизонтов, которые следует получить на разрезах - порядка 300-350 м, размер бина задать равным 25x12,5 м.

Было принято решение использовать широкоазимутальные расстановки с отношением геометрических размеров порядка 0.6-0.7, шаг по ПП и ПВ - 25 и 50 м, расстояние между линиями 200 м, длина расстановки 6000-7000 метров, ширина 4000-5500 м.

Установка, участвующая в работе, удовлетворила теоретическим расчетам и была проанализирована в программе Gedco Omni 12. Рассмотренная расстановка обладает хорошими значениями (до 180) и распределением кратности на целевых горизонтах, количества трасс по удалениям и азимутам.

По причинам недостаточного количества информации не удалось построит сейсмогеологическую 3D модель, что не позволило с уверенностью рассуждать о выборе азимутальности установки, но по номинальным характеристикам именно базовая установка обладает самыми приемлемыми характеристиками, так как более «узкие» расстановки с требуемым количеством приемников будут иметь слишком большие удаления, а более «широкая», выбранная с целью увеличения трасс на удалениях более 2000 метров и рассмотренная в данной работе, возможно, уступает базовой в распределении количества трасс по азимутам (трассы заканчиваются на относительно небольших удалениях по определенным направлениям), и обладает не таким равномерным распределением трасс по удалениям. Кратность двух установок в целом схожа и по равномерности, и по значениям.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.       И.И. Гурвич, Г.Н. Боганик, Сейсмическая разведка, 3-е изд., переработанное; Москва, Недра, 1980, 551 с.

.         Пантелеев А.С., Козлов Н.Ф, Геология и разработка нефтяных месторождений Оренбургской области, 1998, Оренбургское книжное издательство

.         Cordsen A., Galbraith M., and Peirce J ; ed. Hardage B.A., 2000, Planning land 3-D seismic surveys, Geophysical developments series ; no. 9.SEG, Tulsa

.         Gardner,G.H. F., and Canning, A., 1994, Effects of irregular sampling on 3-D prestack migration: 64th Ann. Internat. Mtg., Soc. Expl. Geophys.,Expanded Abstracts, 1553-1556.

.         Liner C.L. and Underwoodz W.D. 1999, 3-D seismic survey design for linear v( z) media: Geophysics, 64, no. 2 , 486-493.

.         Gijs J.O. Vermeer, 3D seismic survey design, Craig J. Beasley, volume editor, 2012, Geophysical References Series No. 12, Tulsa

.         Yilmaz, O., 1987, Seismic data processing: Soc. Expl.Geophys.