ВВЕДЕНИЕ В ГЕОМЕХАНИКУ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УГЛЕВОДОРОДОВ

Содержание

Слайд 2

Поисковая сейсмология. Сейсмические источники и приемники. Получение, обработка и интерпретация сейсмических

Поисковая сейсмология. Сейсмические источники и приемники.
Получение, обработка и интерпретация сейсмических данных.


Оцифровка записей. Преобразование Фурье. Деконволюция. Миграция.
Слайд 3

Поисковая сейсмология. Сейсморазведка – наиболее широко применяемый (хотя и самый дорогой

Поисковая сейсмология.

Сейсморазведка – наиболее широко применяемый (хотя и самый дорогой и

трудоемкий) метод геофизической разведки. Главное назначение сейсморазведки - поиск и разведка нефти и газа.
Методика сейсморазведки основана на изучении кинематики (времени пробега от источника до сейсмоприемников), и динамики (амплитуды) сейсмических волн.
метод отраженных волн (МОВ)
метод преломленных волн (МПВ)
вертикальное сейсмическое профилирование
Слайд 4

Параметры волн принцип суперпозиции волн дисперсия волн – зависимость скорости распространения

Параметры волн

принцип суперпозиции волн
дисперсия волн – зависимость скорости распространения от частоты
принцип

Гюйгенса
каждую точку фронта волны можно рассматривать как самостоятельный элементарный источник колебаний
принцип Ферма
волна распространяется между двумя точками по такому пути, который требует наименьшего времени для ее распространения
Слайд 5

Скорости продольных волн в некоторых средах

Скорости продольных волн в некоторых средах

Слайд 6

Аппаратура и методика сейсморазведки источники возбуждения упругих волн (взрывные и невзрывные);

Аппаратура и методика сейсморазведки

источники возбуждения упругих волн (взрывные и невзрывные);
устройства,

воспринимающие упругие колебания и преобразующие их в электрические сигналы (сейсмоприемники или геофоны при наземных работах, пьезоприемники и гидрофоны при работах на акваториях);
сейсмостанции, включающие многоканальные усилители и регистраторы (аналоговые или цифровые);
компьютеры для обработки информации;
вспомогательное оборудование (буровые станки, автомобили для транспортировки приемных установок, провода и прочее).
Слайд 7

Установка сейсмоприемников - геофонов

Установка сейсмоприемников - геофонов

Слайд 8

Вибраторы – источники монохромных волн или колебаний с переменной частотой (свипов)

Вибраторы – источники монохромных волн или колебаний с переменной частотой (свипов)

Слайд 9

Взрывной источник сейсмических волн

Взрывной источник сейсмических волн

Слайд 10

Регистрация сейсмических волн

Регистрация сейсмических волн

Слайд 11

Типы скоростей в слоистых средах Истинная скорость - скорость волны в

Типы скоростей в слоистых средах

Истинная скорость - скорость волны в малом

объеме породы, определяется ультразвуковыми измерениями на образцах.
Пластовая скорость - средняя скорость распространения упругих волн в пласте.
Интервальная скорость - средняя скорость в данном интервале глубин.
Средняя скорость в пачке пластов
где h – мощности отдельных пластов данной слоистой среды; t – времена пробега в каждом пласте, измеренные вдоль луча, перпендикулярного слоистости.
Эффективная скорость - средняя скорость, определяемая в предположении о постоянстве скорости в толще над отражающей границей.
Граничная скорость - скорость распространения скользящей преломленной волны вдоль преломляющей границы.
Кажущаяся скорость - это скорость распространения фронта любой волны вдоль профиля наблюдений. Она равна отношению приращения пути ко времени его прохождения волной.
Слайд 12

Принципы решения прямых задач сейсморазведки Прямой задачей сейсморазведки называется расчет времен

Принципы решения прямых задач сейсморазведки

Прямой задачей сейсморазведки называется расчет времен прихода

и амплитуд волн от известного источника для известного сейсмогеологического разреза.
Динамическая задача
Кинематическая задача: определение времени прихода волны для известного разреза исходя из положения источника и момента возбуждения волны. Простейший результат – получение уравнения годографа (графика зависимости времени прихода волны от расстояния)
Слайд 13

Прямая и обратная задача отраженной волны для двухслойной среды с наклонной

Прямая и обратная задача отраженной волны для двухслойной среды с наклонной

границей раздела

Под однородной покрывающей средой со скоростью распространения упругих волн V1 расположена вторая среда со скоростью V2. Требуется найти уравнение годографа.

Слайд 14

Обратная задача. Способ постоянной разности при обработке одиночных годографов. Для двух

Обратная задача.

Способ постоянной разности при обработке одиночных годографов. Для двух

точек, находящихся на расстоянии m друг от друга:
Способ двух встречных годографов
Слайд 15

Способы построения отражающих границ Способ t0 Способ засечек На профиле наблюдений

Способы построения отражающих границ

Способ t0
Способ засечек На профиле наблюдений выбирают

3 - 5 точек и из них проводят засечки радиусами

Способ эллипсов. Берется нить длиной V1t1. Ее концы закрепляются кнопкой в точках O и xi . Натягивая нить карандашом чертят эллипсы. Отражающей границей является огибающая всех эллипсов.

Слайд 16

Цифровая обработка сейсмических данных Преобразования Фурье Свертка сигналов (конволюция) Корреляция Миграция

Цифровая обработка сейсмических данных

Преобразования Фурье
Свертка сигналов (конволюция)
Корреляция
Миграция

Слайд 17

Слайд 18

Преобразования Фурье преобразуют функции во временной области в функции в частотной

Преобразования Фурье

преобразуют функции во временной области в функции в частотной области

и обратно. Часто используют быстрое преобразование Фурье
Комплексное представление гармонических колебаний имеет вид
где A – амплитуда колебаний, а p – его фаза. Взяв действительную Re и мнимую Im части от результата преобразования Фурье, легко найти распределение амплитуд и фаз колебаний по частотам – амплитудный и фазовый спектры:

Спектр прямоугольного импульса

Слайд 19

Амплитудные и фазовые спектры T - временная функция, A и P

Амплитудные и фазовые спектры

T - временная функция, A и P -

амплитудные и фазовые спектры: 1 – -функция (суперпозиция синусоидальных колебаний всех частот с нулевой фазой – белый шум); 2 – аналогично 1 с ненулевой фазой; 3 – прямоугольный сигнал; 4 – случайный сигнал (набор случайных чисел); 5 – sinc-функция; 6 – гармонический сигнал; 7 – -импульс и его отражение; 8 – -импульс и его последовательные отражения
Слайд 20

Конволюция и деконволюция Конволюция (свертка): Исходный сигнал+среда (фильтр)=регистрируемый сигнал В частотном

Конволюция и деконволюция

Конволюция (свертка):
Исходный сигнал+среда (фильтр)=регистрируемый сигнал

В частотном представлении сигнала свертка

сводится к умножению амплитудных и сложению частотных Фурье-спектров сигнала и фильтра.
Операция устранения фильтрующего влияния среды и восстановления отражений исходного сигнала по зарегистрированной записи называется деконволюцией (обратной сверткой):
Слайд 21

Метод общей глубинной точки В методе общей глубинной точки (МОГТ) источник

Метод общей глубинной точки

В методе общей глубинной точки (МОГТ) источник и

приемник разносят вдоль профиля симметрично относительно некоторой фиксированной на профиле точки xk .
Пусть приемник и источник находятся на удалении l от средней точки. При плоской наклонной границе эхо-глубина под источником hl связана с эхоглубиной h0 в точке xk:
hl = h0 ± l·sinφ. Подставляя в выражения для годографов вместо х величину 2l и вместо h величину h( ± l) = h0 ± l·sinφ, получаем уравнение годографа ОГТ. При горизонтальной плоской границе точка отражения для всех позиций является общей. При наклонной границе точка отражения смещается по восстанию отражающей границы на величину
Слайд 22

Метод общей глубинной точки Выражения для годографов однократных и m-кратных волн

Метод общей глубинной точки

Выражения для годографов однократных и m-кратных волн для

МОГТ имеют вид
veff – эффективная скорость для слоистой толщи или истинная скорость для однородного слоя; φ – угол наклона соответствующей границы; m — кратность отраженной волны
Слайд 23

Метод общей глубинной точки

Метод общей глубинной точки

Слайд 24

Миграция Миграционное преобразование сводится к перемещению отражающих площадок в их истинное

Миграция

Миграционное преобразование сводится к перемещению отражающих площадок в их истинное положение

на разрезе. Отклонение расчетных отражающих площадок от истинных связано с локальными отклонениями скоростей от эффективных значений и наклонностью отражающих горизонтов. Строятся эхо-глубины, касательные к которым аппроксимируются искомыми границами. Простейшим миграционным приемом ручной интерпретации МОВ является построение отражающей границы способом эллипсов. Современные компьютерные алгоритмы миграции содержат решение волнового уравнения.