Реферати українською » Экономико-математическое моделирование » Математичного моделювання в сейсморазведке


Реферат Математичного моделювання в сейсморазведке

Лекція 1

Запровадження

Метод математичного моделювання поширився в сейсморазведке приблизно від середини 1960-х років. Використання синтетичес ких сейсмограмм (СС), були результатом рішення одномірної динамічної завдання, мало наступний мети:

· аналіз процесу формування поля що проглядали хвиль в тонкослоистой середовищі;

· оцінку ролі багатократних хвиль у тому полі;

· визначення сейсмічних ефектів, обумовлених зміною літології чи углеводородосодержания та інших.

У це дозволило отримати важливі практики інтерпретації висновки у тому, які особливості та ознаки слід шукати на реальної сейсмозаписи щодо тієї чи іншої геологічного об'єкта.

Перехід до двумерному сейсмическому моделювання, т. е. до исполь зованию синтетичних тимчасових розрізів (СЗР), означав непросто збільшення кількості синтезованих трас, а якісно нового рівня реалізації методу моделювання. Йдеться про яка відкрилася возмож ности застосування математичного моделювання у процесі інтерпретації даних сейсмічних спостережень

На початку 80-х склалася наступна класифікація видів сейсмомоделирования.

1.    Структурное моделювання. Зазвичай таке моделювання осуществ ляется шляхом простежування променів, що дозволяє відтворити істинний шлях сейсмічних хвиль після перетину кордонів нашарувань, встановити точну зв'язок між часом і глибиною і зрозуміти причини своєрідного відображення певних структурних форм на часовому розрізі. З по міццю структурного моделювання не можуть вироблятися оцінка та облік впливу вышележащих товщ на кинематику сейсмічних хвиль в цікавлю щем (перспективному) діапазоні часів чи глибин під час вирішення страти графічних завдань.

2.    Стратиграфическое моделювання. Спочатку застосовувалося із єдиною метою отримати оцінку впливу покладів нафти і є, выклинивающихся верств, зон литолого-фациального заміщення та інших неоднородностей таких характеристики сейсмічної записи, за зміну амплітуд, спотворення вышезалегающих горизонтів, зміна полярності, зниження швидкості, наявність і місцезнаходження дифрагированных хвиль. Структурні форми тут менш важливі, а пружні параметри гірських порід, навпаки, є дуже важливими і вирішальними. Останнім часом стратиграфическое моделювання успішно застосовується щоб виявити і підтвердження покладів вуглеводнів, визначення літології порід, пов'язаних із цими покладами, меж розповсюдження покладів та інших.

3.    Моделювання сейсмічних швидкостей. Спочатку таке моделирова ние набуло поширення у зв'язки Польщі з необхідністю оцінки кривизни що відбивають і проміжних меж упорядкування і локальних неоднородностей на полі сейсмічних швидкостей чи, інакше кажучи, для аналізу відхилень параметра VОГТ реальних швидкостей серед. Згодом було здійснено вдалі досліди використання цього виду моделирова ния як основи методів рішення зворотних кінематичних завдань для багатошарових середовищ з криволинейными межами розділу і з градиен тами швидкостей в шарах.

З іншого боку, двовимірне сейсмомоделирование стало ефективно исполь зоваться і етапі обробки сейсмічної інформації на вирішення завдань, як:

· розрахунок статичних і кінематичних поправок за умов неоднородностей у верхній частині розтину,

· тестування нових программно-алгоритмических коштів,

· синтез оптимальних графів обробки.

Глава 1. Загальні принципи інтерпретації даних сейсморозвідки з урахуванням математичного моделювання

Розділ 1.1. Системний аналіз проблеми інтерпретації даних сейсмічних спостережень

Відповідно до методологічним принципом підходу уявімо об'єкт нашого вивчення (процес інтерпретації даних цей смических спостережень) як цілісної системи взаємодіючих елі ментів (верхня частина рис. 1, а).

Будемо називати інтерпретацією даних сейсмічних спостережень про цесс побудови сейсмогеологической моделі, яка суперечить наявної апріорній інформації (наблюденному хвильовому полю, даним промисловій геофізики, геологічної інформації) і досвіду гео физика-интерпретатора. На цьому визначення дещо важливих методологічних висновків:

1) процес інтерпретації є цілеспрямованим і а тому має бути керованим;

2) у процесі інтерпретації необхідно зіставляти наявну в момент сейсмогеологическую модель з апріорними даними (насамперед з наблюденным хвилевим полем) щодо аналізу їх суперечливості й знаходження способів її усунення;

3) через неможливість безпосереднього зіставлення таких по-різному рідних об'єктів, як сейсмогеологическая модель і наблюденное волно витті полі процесі інтерпретації потрібно вирішувати пряму завдання, тобто. обраховувати хвилеве полі з сейсмогеологической моделі.

Таким обра зом, математичне моделювання стає невід'ємною частиною технології інтерпретації.

Конкретизуючи схему рис. 1, а, отримуємо схему інтерпретації даних сейсморозвідки з урахуванням математичного моделювання, представлений ную на рис. 1, б. Вона містить операції шести рівнів.

I рівень одержання вихідної інформацією результаті геофизи ческих вимірів та збору апріорних геологічних даних.

II рівень – обробка і аналіз зазначеної інформації з различ ными цілями. Польові дані сейсморозвідки обробляються з одержання

- годографов;

§ горизонтальних спектрів швидкостей чи графи ков VОГТ;

- окончатель ного тимчасового розтину, який має містити мінімум перешкод і спотворень і максимум об'єктивну інформацію про будову середовища.

Дані промислової геофізики обробляються головним чином заради отримання ефективної по сейсми ческим критеріям одномірної сейсмічної моделі. Нарешті, найважливішу роль, визначальну далі всі наступні рішення геофизика-интерпретатора, грає попередньо вироблена гіпотеза - про будову розтину, не про тиворечащая які є геологічним уявленням.

III рівень полягає у створенні вихідної для итеративного процес са інтерпретації двумерной сейсмогеологической моделі чи моделі нульового наближення. Ця операція у принципі неформальна і вимагає максимального використання всієї доступною інформації I і II рівнів. А на цьому рівні виробляється вибір імпульсу, що моделює сейсми ческий сигнал (моделювання сейсмічного сигналу).

На IV рівні щоб одержати модельних аналогів проміжних і остаточних результатів обробки польових даних сейсморозвідки вирішуються прямі завдання сейсморозвідки.

V рівень – операції порівняння проміжних і остаточних результатів обробки зі своїми модельними аналогами, мають метою коли чественную оцінку подібності з-поміж них.

VI рівень в аналізованої схемою представляють процеси прийнять по корекції параметрів у випадку всіх операцій рівнів II–V. Зокрема, при найменш "глибокої" зворотний зв'язок коригуються параметри сейсмомоделирования, т. е. сейсмогеологическая модель і модель імпульсу падаючої хвилі. Вихідними для прийняття таких рішенні є оцінки подібності ("неузгодженості"), підлозі очікувані лише на рівні V.

Розділ 1.2. Теоретичні питання автоматизованої інтерпретації даних сейсморозвідки

Лекція 2

Таблиця 1. Вплив параметрів двумерного сейсмомоделирования
на ті характеристики відображень

Кинематические і
динами ческие характеристики відображень

Параметри

А. Определяемые щодо окремих трасам синтетичного тимчасового розтину

1. Час відображення

1. Локальні потужності пластів вышележащей товщі

2. Локальні швидкістю пластах вышележащей товщі

3. Геометрія що відбиває і проміжних кордонів

2. Амплітуда відображення

1. Диференціація швидкостей і плотностей сусідніх верств

2. Потужності верств

3. Кількість верств, що у формуванні відбито іншої хвилі

4. Геометрія що відбиває і проміжних кордонів

5. Частота вихідного сигналу

3. Переважна частота відображення

1. Частота вихідного сигналу

2. Потужності верств

3. Кількість верств, що у формуванні відбито іншої хвилі

4. Величины частотно-зависимого коефіцієнта поглинання

4. Полярність відображення

1. Полярність вихідного сигналу

2. Порядок чергування верств

3. Тип насыщающего флюїду

5. Форма відображення:

а) тривалість хвилі, виражена до чи чого ством фаз

1. Кількість верств, що у формуванні відбито іншої хвилі

2. Потужності верств

3. Ширина спектра вихідного сигналу

4. Частота вихідного сигналу

б) співвідношення ампли туд экстремумов (форма оги ба ю щей)

1. Форма облямовує вихідного сигналу

2. Кількість верств, що у формуванні відбито іншої хвилі

3. Диференціація швидкостей і плотностей сусідніх верств

4. Потужності верств

Б. Определяемые по синтетичному тимчасовому розрізом

6. Поведінка ліній t0

1. Геометрія що відбиває і проміжних кордонів

2. Швидкості і їхнього градієнтів в пластах вышележа щей товщі

3. Потужності пластів вышележащей товщі

7. Інтерференція

а) зміна часу між сусідніми фазами відображення

1. Градиент зміни потужностей верств, що у формуванні відбитій хвилі

2. Градиент зміни швидкостей верств, що у формуванні відбитій хвилі

б) зміни амплиту ды окремих фаз відображення (зраді ние форми обгинаю щей)

1. Градиент зміни плотностей верств, що у формуванні відбитій хвилі

2. Криволинейность кордонів, що у формуванні відбитій хвилі

8. Когерентность

1. Градиент зміни потужностей верств, що у формуванні відбитій хвилі

2. Градиент зміни швидкостей верств, що у фор мировании відбитій хвилі

3. Градиент зміни плотностей верств, що у формуванні відбитій хвилі

4. Криволинейность кордонів, що у формуванні відбитій хвилі

9. Розташування і інтенсивність дифрагирован ных хвиль

1. Наявність і місце розташування об'єктів дифракції (точки выклинивания, примикання; тектонічні порушення; різкі перегини верств, радіус кривизни котрих значно менша довжини хвилі; ділянки різкої зміни шарових пара метрів тощо. п.)

2. Диференціація швидкостей і плотностей в дифрагирующих тілах і які вміщали породах

Глава 2. Способи побудови сейсмічних моделей геологічних середовищ

Предметом нашого розгляду є такі хвильові поля, утворю щиеся в багатошарових середовищах від застосування джерела, возбуж що дає переважно подовжні хвилі, спостереження що проглядали хвиль за досить малих кутках падіння до кордонів розділу і регістру ции лише вертикальних компонент усунення. При моделюванні таких хвильових полів досить ставити в шарах моделі такі пара метри: швидкість поздовжніх хвиль Vp, щільність s і коефіцієнт погло щения поздовжніх хвиль ap. Поле поздовжніх що проглядали хвиль визначатиметься у разі лише даними параметрами, а розподіл параметрів поперечних хвиль нічого очікувати грати істотною ролі. Слідом ствие припущення про малих кутках падіння хвилі до кордонів розділу анизо тропия швидкостей теж враховується.

Найчастіше для побудови двовимірні моделей використовує ся інформація два види: високоточна, але розріджена площею геолого-геофизическая інформація по розвідницьким свердловин і менше точна, але більш щільна сейсмічна інформація між свердловинами. Перша дозволяє їм отримати достовірні оцінки фізичних властивостей розтину окремими точках, т. е. побудувати одномірні моделі. З допомогою другий інформації здійснюється перехід до двовимірним моделям.

Розділ 2.1. Побудова одномірних моделей

Вихідна інформація, т. е. значення детальних швидкостей і плотностей, для побудови одномірних тонкослоистых моделей може бути отримана кількома способами:

1. За даними акустичного (АК), гамма-гамма (ГГК) чи гравита ционного каротажей після відповідної їх опрацювання; обробка АК зазвичай включає процедури обчислення швидкостей з урахуванням кавернометрии, корекції отриманих швидкостей по сейсмическому каротажу (СК), осреднения та інших.; ГГК дає відразу щільність, тому обробка його лише у осреднении.

2. За відсутності АК чи ГГК, і навіть за низького їхній якості акусти ческие властивості розтину прогнозуються з допомогою інших широко рас пространенных промыслово-геофизических характеристик: уявного опору (rk), інтенсивності первинного (ДК) і вторинного (НГК) гамма-випромінення та інших.

3. Для наближеного завдання акустичних параметрів тонких верств іноді використовуються нормальні чи узагальнені залежності швидкості і щільність від глибини для порід різної літології.

З іншого боку, інформацію про детальному розподілі швидкостей і пліт ностей у межах може бути отримана за даними вивчення керна, проте ці дані варто використовувати лише у випадках, якщо виміру про водилися за умов, близьких до пластовим.

Із перелічених способів перевагу слід віддати використанню даних АК і ГГК.

Осреднение даних АК і ГГК

Багато даних АК, накоп ленне на сьогодні, подт верждает ставлення до тонкослоистой структурі реального скорост ного розтину. Практично всі осадові породи, за рідкісним позов лючением (чиста сіль, лід), мають тонкослоистую структуру з тим чи іншого ступенем швидкісної диференціації.

Вихідні безперервні швидкісні і плотностные розрізи, які характеризуються високої детальністю, неможливо знайти ухвалюватимуть у ролі одномірних моделей, з яких подальшому доведеться побудувати двумерную модель. Тим або іншим суб'єктам спосо бом виробляється їх осреднение і його побудова максимально спрощеної од нородно-слоистой (чи тонкослоистой) моделі середовища. У такій моделі представляється як серії тонких однорідних пластів, розділених гра ницами першого роду. При побудові тонкослоистых моделей предпола гается, що акустична неоднорідність, обумовлена внутрішньої зрад чивостью порід пласта, незначна проти межпластовой акусти ческой неоднорідністю, пов'язаного зі зміною літології чи типу насичення.

Спосіб осреднения з порогом. Застосування її дозволяє їм отримати тонкослоистую модель як серії однорідних верств більшої потужності з порівнянню з вихідним розрізом. Усі межі у моделі видаються межами першого роду. Сущ ность алгоритму осреднения у цьому способі у тому, що у заданим DV – величині значимої швидкісної диференціації і Dqmin – мінімальної тимчасової потужності верств з розтину виключаються тонкі верстви, час пробігу у яких dtі < Dqmin, об'єднуються верстви з номери ми і і і-1, якщо різниця швидкостей у яких задовольняє умові

|Vі Vі–1|

Схожі реферати:

Навігація