Интерпретация амплитуд в сейсморазведке

Многие годы развитие сейсмической разведки идет по пути вовлечения динамических характеристик волн в процесс интерпретации сейсмических данных. Более 50 лет назад в ЛОМИ под редакцией Георгия Ивановича Петрашеня началась публикация серии сборников «Вопросы динамической теории распространения сейсмических волн», где со всеми подробностями излагались решения по распространению волн в слоистых средах с криволинейными границами, приводился анализ формул, имеющих прикладное значение, для расчета коэффициентов отражения сейсмических волн. В общей сложности вышло около тридцати таких сборников. В 1962 году была опубликована фундаментальная книга «Динамические характеристики сейсмических волн в реальных средах» под редакцией Инны Соломоновны Берзон. В книге были обобщены результаты многолетних теоретических и экспериментальных исследований динамики продольных волн, распространяющихся в горизонтально-слоистых и вертикальнослоистых средах. Указанные выше публикации сыграли исключительную роль в развитии отечественной сейсмической разведки и, в частности, интерпретации динамических характеристик сейсмических волн.

В индустрии обработки и интерпретации геофизических материалов сегодня складываются вполне определенные подходы к анализу динамических характеристик сейсмических волн. Работа Фреда Хилтермана, базирующаяся на петрофизическом описании модели среды, фундаментальных началах распространения и отражения сейсмических волн и упрощенных решениях волновых уравнений, дает ясное представление о существующих на сегодняшний день подходах к интерпретации амплитуд отраженных волн в комплексе с каротажными и петрофизическими данными. Книга написана простым, живым, профессиональным языком, изобилует примерами, изложена весьма прагматично. Она рассчитана на специалистов в области сейсморазведки и может рассматриваться как эффективное методическое руководство для геофизиков и геологов, занимающихся интерпретацией сейсмических данных, в частности, анализом амплитуд (АVO). Книга может служить пособием для студентов геофизических специальностей. Эта книга окажет серьезную помощь геологам и геофизикам, занимающимся интерпретацией геофизических материалов, а для кого-то из них она станет настольной. Остается только сожалеть, что книга Фреда Хилтермана на русском языке выходит с семилетней задержкой относительно выпуска оригинала, но это не умаляет ее ценности, в чем легко убедиться, прочитав книгу.

Отдельно хочется поблагодарить доктора техн. наук Г. А. Шехтмана и кандидата техн. наук В. М. Кузнецова, которые внесли ценные предложения, позволившие улучшить стиль и терминологию в предлагаемой книге на русском языке.

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие к русскому переводу

Раздел 1. ВВЕДЕНИЕ В КУРС ОБУЧЕНИЯ
1.А. Философия сейсмической интерпретации
Четыре этапа интерпретации
Расширение спектра задач интерпретации
1.В. Исторический обзор
1.С. Основные принципы
1.D. Цель курса обучения

Раздел 2. ФИЗИКА ГОРНЫХ ПОРОД
2.А. P- и S-волны, плотность и коэффициент Пуассона
2.В. Составление региональных и локальных трендов изменений свойств пород Сопоставление уровня поверхности моря и дна моря как исходных уровней приведения
Эффективное давление
Трендовые кривые скорости и плотности для песчаника и глины
2.С. Эмпирические взаимосвязи скорости и плотности
Зависимость скорости от плотности по Гарднеру
Преобразование скорость-пористость по Уайлли
Преобразование скорость-пористость по Раймеру-Ханту-Гарднеру
Преобразование скорость-пористость-объем глины по Хану
Преобразования VP -VS по Кастанье
2.D. Взаимосвязи модулей объемного сжатия
Модели модулей Фойгта, Ройса и Хилла — оценка Kma
Модель модуля порового флюида по Вуду — оценка Kfl
Оценка свойств порового флюида по Бацлю и Вангу
Коэффициент Био
2.Е. Теории распространения волн
Уравнение Гассмана
Контроль за процессом флюидозамещения
Обобщение информации — Пример моделирования путем флюидозамещения
2.F. К геологическим основам через подход Ансти

Раздел 3. АМПЛИТУДА ОТРАЖЕННОЙ ВОЛНЫ
3.А. Амплитуда нормально падающей волны
Вопросы полярности
Коэффициенты отражения и прохождения
3.В. Геометрические аспекты амплитуды
Импульсы, отраженные от геологических границ
Характеристики отражений от тонких пластов и градиентных сред
Эффекты от небольших площадок и небольших объектов
Искажения амплитуды, фазы и времени пробега
Интерференция от нескольких границ
3.С. Зависимость амплитуды от угла падения
Границы раздела жидкость-жидкость
Границы раздела между твердыми веществами
Границы раздела между твердыми веществами — Резкие скоростные границы
Границы раздела между твердыми веществами — Слабые скоростные границы
3.D. Линейная аппроксимация уравнения Цепритца
Модель свойств горных пород
Анализ уравнений Бортфельда
Связь AVO-параметров с модулями горных пород
Линейные аппроксимации уравнения Цепритца
Зависимость от угла по Шуи
Моделирование: сопоставление точных и приближенных решений
3.Е. Линейно-аппроксимированное уравнение с анизотропией
Свойства анизотропной среды
Измерение и применение

Раздел 4. ИДЕНТИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ
4.А. Классификация и идентификация углеводородов в 1970-е годы
Качественный анализ сейсмических амплитуд
4.В. Классификация AVO-аномалий и идентификация углеводородов
4.С. Полевые примеры AVO-эффектов, классы 1, 2, 3
Класс 3. Яркое пятно
Класс 2. Инверсия фазы
Класс 1. Тусклое пятно
4.D. Итоговая информация об индикаторах углеводородов
Индикаторы углеводородов

Раздел 5. БЫСТРЫЕ ЭМПИРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
5.А. Построение кросcплотов в рамках уравнения Шуи
Наблюдения Кофода
Графическое решение уравнения Шуи
5.B. Прогнозирование AVO-эффектов по каротажным кривым
5.С. Калибровка свойств пород для сейсмических данных, полученных на глубоководных площадях
Имеющиеся данные
Характер изменения скорости и плотности — литология и давление
Характер изменения скорости и плотности — крайние литологические разности
Кроссплот свойств пород крайних литологических разностей
Аномальные литологии
Заключение

Раздел 6. AVO-АТРИБУТЫ: ГРАДИЕНТ И ИНТЕРСЕПТ
6.А. Распознавание поровых флюидов по коэффициентам отражения
Чувствительность наклона и интерсепта к изменениям порового флюида
Флюидный фактор по Смиту и Гидлоу
Дискриминатор поровых флюидов Лямбда-Ро
Другие соотношения коэффициента отражения
Анализ отношения Aномалия/Фон
Отношение А/В для классов 1, 2 и 3
6.В. Кроссплоты для прогнозирования состава пород и поровых флюидов
Кроссплоты свойств пород
Кроссплоты коэффициентов отражения
6.С. Построение кроссплотов сейсмических AVO-атрибутов
Получение кривых интерсепта и наклона
Точность AVO-инверсий для интерсепта и наклона
Построение кроссплотов сейсмических AVO-атрибутов с ограниченным частотным диапазоном
Построение кроссплотов сейсмических разрезов
Комментарии по поводу построения кроссплотов сейсмических атрибутов
6.D. Погрешности в оценке наклона и интерсепта
Статистическая корреляция интерсепта и градиента
Влияние остаточной кинематики на оценки интерсепта и градиента
Упругий импеданс

Раздел 7. ПРИМЕРЫ
7.А. Класс 3 — Литологическая идентификация
7.В. Класс 3 — Урса: глубоководное месторождение в Мексиканском заливе
Привязка к скважине
Анализ амплитуд
7.С. Класс 2 — Поворот осей и составление кроссплотов
Стратиграфическая модель
Полевые данные из Мексиканского залива
Комментарии
7.D. Класс 2 — Идентификация порового флюида с использованием анизотропной кинематики
Введение
Хроностратиграфические и литостратиграфические отражения
Петрофизическая модель
Каротажные данные
Анизотропный эффект
Полевые данные
Обсуждение
Заключение
7.Е. Класс 1 — Идентификация порового флюида: анизотропная кинематика и моделирование
Введение
Глубоководный турбидитный комплекс нефтегазоносных пород
Обсуждение

Раздел 8. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ КОММЕНТАРИИ И ПЛАНЫ
НА БУДУЩЕЕ
8.А. Вторая эра интерпретации амплитуд
8.В. Необычные аномалии амплитуд
8.C. Основные проблемы, которые предстоит решить
Территории, трудные для геологоразведочных работ
Задачи на будущее
Заключительные комментарии

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ