Федеральноеагентство по образованию
Государственноеобщеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
Томскийполитехнический университет
Факультет –Институт геологии нефтегазового дела
Направление(специальность) – Геология нефти и газа
Кафедра – геофизики
Курсовая работа
Сейсмическаяинверсия
Студент гр.2А65
А. О. Коновалов
Преподаватель
А. В. Бычков
Томск 2009
Содержание
Введение. 3
Волновоеи геологическое представление геологического разреза. 4
Примериспользования нейронных сетей для прогноза русловых песчаников 7
Картированиесейсмофаций (NNT) 8
Объемныйанализ кроссплотов и геологических объектов. 10
Анализсвязи синтезированного из куба импеданса с прогнозными по ГИС кривымипористости и плотности. 10
Анализимпеданса и пористости с учетом глин в покрышке и в подошве. 11
Списоклитературы… 13
Введение
Инверсия — это расчет акустических параметров среды(волнового сопротивления — импеданса, скоростей продольных и поперечных волн иплотности) по сейсмическим отражениям. Инверсия переводит волновоепредставление сейсмической записи в пластовый вид геологического разреза.
Акустическая инверсия пересчитывает сейсмическиеотражения продольных волн, падающие на границы и отражающиеся от каждой границывертикально, в продольный импеданс.
Упругая (эластическая) инверсия пересчитывает отраженияпродольных и поперечных волн, падающих на границы в диапазоне углов, впродольный и поперечный импеданс или упругие параметры среды LMR.
Детерминистские методы решения обратной задачи
ПАК — псевдоакустический каротаж
Акустическая инверсия (система PG3/Vanguard)
Эластическая LMR инверсия ( система PG3/Vanguard)
Стратиграфическая инверсия по сейсмограммам
( система PG3/Vanguard, совместная разработка IFP и PG)
Нейронные алгоритмы Инверсия Log Prediction NeuralNetwork Классификация сейсмофаций Stratimagic (патент TotalFinaElf)
Волновое и геологическоепредставление геологического разреза
Цель инверсии — перевести волновое представлениесейсмических записей в пластовый вид, характерный для геологических разрезов.
Если сравнить детальность по глубине кривых плотностногокаротажа (слева — Den) с детальностью экстрагированного из глубинного кубаимпеданса (справа — lmp(3D)), то видно их сходство по огибающей и отличие вописании тонких пропластков, поскольку сейсморазведка не восстанавливаетсвойства пластов с толщинами менее граничных (порядка 8 м эффективной толщиныили 32 м общей толщины). Волновое представление отражений (кривая Synt)описывает поведение коэффициентов отражений, то есть перепад свойств награницах. Чтобы перейти к пластовому описанию, необходима инверсия.
/>
Рис. 1. Волновое и геологическое представлениегеологического разреза
Чтобы идентифицировать границы перепада свойств пластовпо времени и по глубине (Рис. 2), традиционно выполняют свертку коэффициентовотражений, рассчитанных из ступенчатого представления результатов обработкиакустического и плотностного каротажа, с формой сигнала, полученного по даннымВСП (первые вступления), либо специальным анализом сигнала по амплитудному ифазовому спектру отражений на результатах сейсмической обработки. Сопоставляясинтетические трассы с реальными и уточняя связь времени и глубины, добиваютсямаксимального соответствия формы отражений. В таком случае на сейсмическихотражениях можно увидеть, какие пласты формируют отражения, на каких частотахсигналов и на какой глубине и времени необходимо маркировать кровлю и подошвупласта и можно ли это сделать в принципе.
/>
Рис. 2. Стратиграфическая идентификация отражений ипластов на основе расчета синтетических трасс
/>
Рис. 3. Технология инверсии в системе PG3\Vanguard ПарадаймГеофизикал
На рисунке 4 показаны виды данных, необходимые длярасчета акустического импеданса.
Данные о скоростях и плотностях пород, о литологии иабсолютных отметках пластов извлекают из скважинных данных.
Для описания скоростной модели между скважинамииспользуют скорости и горизонты, получаемые при обработке и интерпретациисейсмических записей на этапе структурной интерпретации.
Сама по себе процедура увязки всех этих данныхвыполняется при структурной интерпретации, но для целей инверсии этогонедостаточно. Для количественного описания резервуаров необходимо выполнитьнеформальную детальную интеграцию данных ЗД\2Д сейсморазведки, ВСП, ГИС ипромысловой геологии, как это будет показано далее.
Преимущества стратиграфической инверсии передтрадиционным псевдоакустическим каротажом – ПАК
/>
Рис. 5. Преимущества стратиграфической инверсии перед ПАК
Ниже приведены основные преимущества и отличиястратиграфической инверсии:
Более точное решение задачи преобразования сейсмическихволн в пластовый вид за счет учета тонкослоистой стратиграфической фоновоймодели по скважинам с увязкой глубин реперов по скважинам
Более высокая разрешенность.
Анализ абсолютных величин жесткости (скорость*плотность)в отличие от условных относительных единиц в ПАК.
Пример использования нейронныхсетей для прогноза русловых песчаников
Применение современных алгоритмов инверсии, основанных нанейронных сетях, позволяет добиться более детального изображения изменениясвойств вдоль пласта, как это показано на рисунке справа. Особенно важно этодля резервуаров руслового генезиса, когда детальность обеспечивает выделениемало размерных меандрирующих русел, показывает зоны скопления песчаногоматериала на отмелях. (Рис. 6)
/>
Рис. 6. Пример использования нейронных сетей для прогнозарусловых песчаников
Картирование сейсмофаций (NNT)
В качестве альтернативной по отношению к инверсиитехнологии выявления русловых песчаников может быть использована системаStratimagic. На рисунке 7 можно видеть, что классификация отражений вдольгоризонта по типовым сейсмофациям, сопоставляемым с типами формы сигналов(показана справа), которая выполняется детально по всем трассам куба, можетбыть проинтерпретирована как изменения литологии.
Каждая модель трассы, опознанная как модель песчаногопласта, сопоставляется с анализируемыми отражениями вдоль пласта и в случаедостижения максимальной корреляции, цветом обозначается принадлежность текущейтрассы к данному классу фаций.
В итоге формируется карта сейсмических фаций — SeismicFades Map. Такие изменения могут характеризовать литологию, пористость илитолщину пласта, но для этой цели требуется выполнить описанную ранеепетрофизическую калибровку сигнала по скважинам. (Рис. 7)
/>
Рис. 7. Картирование сейсмофаций.
Анализ свойств пласта предполагает его визуализацию ввиде сечений куба (традиционный способ) или в объемном виде, когда выделенныйиз куба интервал пласта представляется в виде цветокодированных значенийсвойств пласта (импеданса, скоростей, пористости и т.д) и одновременнопоказывается геометрия поверхности пласта.
/>
Рис. 8. Объемная интерпретация результатов инверсии
Объемная интерпретация в системе VoxelGeo позволилауточнить детали строения русловых песчаных тел и их сочленения в пространстве.(рис. 8)
Объемный анализ кроссплотов игеологических объектов
Новые средства объемного анализа в системе PG3/Canvas(Paradigm Geophysical) (Рис. 9) позволяют связать средства количественногоанализа на основе кроссплотов между каротажными кривыми и несколькими гридамисейсмических атрибутов вдоль горизонтов с объемной визуализацией. В реальномвремени можно выделить на кроссплоте диапазон пористости, отвечающийколлектору, и в кубе пористости для данного интервала глубин можно сразуувидеть форму пористого тела на фоне геометрии пласта и скважинной информации./>
Анализ связи синтезированного из куба импеданса спрогнозными по ГИС кривыми пористости и плотности
/>
Рис. 10. Анализ связи синтезированного из куба импедансас прогнозными по ГИС кривыми пористости и плотности
В результате глубинной калибровки кубов пористости,описанной выше, можно совместить синтезированную из куба кривую импеданса постволу скважины с кривой пористости или плотности, как это показано на рисунке10. Для убедительности внизу крупным планом показаны кривые пористости иплотности с акустической жесткостью в каротажном виде — в виде отклонений.Анализ прогнозного импеданса по ЗД в каротажном масштабе имеет преимущество втом, что положение отметок тонких прослоев, литологии, пористости, нефтенасыщенности,ВНК, позволяют более подробно увидеть на кривых ГИС и ЗД и разделить по глубинеинтервалы чистых песчаных нефтенасыщенных и водонасыщеиных разностей, глин впокрышке и и кровли стратиграфических реперов.
Анализ импеданса и пористости сучетом глин в покрышке и в подошве
/>
Рис. 11. Анализ импеданса и пористости с учетом глин впокрышке и в подошве
На кроссплотах можно выделить и убрать влияние глин,плотных прослоев и каверн. Зависимость, как это видно на рисунке 11 дляпористости, получается более однозначная, а коэффициенты корреляции болеевысокие. Сиреневым цветом выделено положение по глубине исключенных из анализаглин в покрышке. На каротажных диаграммах справа показано сопоставлениеэкстрагированных кривых импеданса и сглаженных по глубине кривых пористости срадиусом 15 метров. Детальность исходных кривых пористости видна за пределамиинтервала анализа.
Список литературы
1. Презентация Paradigm Geophysical, The Geoscience Knowledge Company