Обработка сейсмических данных. Том 2.

Данные АК представляют прямое измерение скорости, с которой сейсмические волны распространяются в разрезе в зависимости от глубины. Сейсмические данные, с другой стороны, обеспечивают непрямое измерение скорости. Основываясь на этих двух типах информации, сейсморазведчик получает большое количество различных типов скоростей, таких как интервальная, кажущаяся, средняя, среднеквадратичная, мгновенная, фазовая, групповая, по ОГТ, суммирования и миграции. Однако, наиболее достоверная скорость, получается по сейсмическим данным. Это та, которая дает лучшую сумму. Если предположить, что разрез является сложным, скорость суммирования относится к скорости ОГТ, которая, в свою очередь, относится к среднеквадратичной скорости (ур. 3.4), из которой выводятся средняя и интервальная скорости. Интервальная скорость – это средняя скорость в интервале между двумя отражающими поверхностями. В блоке пород с определенным литологическим составом на интервальную скорость влияют несколько факторов:

1. Форма пор

2. Поровое давление

3. Насыщенность порывами флюидами

4. Ограничивающее (горное) давление

5. Температура

Эти факторы подверглись обширным исследованиям в лабораторных условиях. На рис.3.1 показана скорость, измеряя в лаборатории в зависимости от горного давления на образе известняка Bedford с порами в форме микротрещин. Эксперимент проводился с образцами, заключенными в корпус, чтобы управлять давлением поровых флюидов независимо от горного давления. При возрастании горного давления увеличивались скорости как продольных, так и поперечных волн. Более определенно: скорость быстро возрастает с увеличением горного давления при малых его значениях, а затем постепенно выравнивается при дальнейшем росте горного давления (рис.3.1). Причина этого заключается в том, что при возрастании горного давления поры закрываются. Однако, при высоком поровом давлении деформируемого порового пространства не остается. Следовательно, дальнейший рост горного давления не приводит к значитель ному увеличению скорости. Из рис.3.1 видно, что скорость Р-волн больше скорости S-волн независимо от горного давления. Это справедливо для любого типа породы. Наконец, на рис.3.1 можно видеть действие флюидонасыщенности в порах. Насыщенный образец характеризуется более высокой скоростью Р-волн, чем сухой образец при низком горном давлении (почему так?). При высоких значениях горного давления скорость Р-волн в сухом образце приближается к величине скорости Р-волн в насыщенном образце. Отметим также, что скорость Р-волн в насыщенном образце не изменяется так же быстро, как в сухом образце, поскольку флюид почти так же несжимаем, как порода. Скорость S-волн мало зависит от того, заполнены поры флюидом или нет, т.к. флюиды не могут поддерживать распространение поперечных волн. Теперь исследуем скорость в функции горного давления для образца песчаника Berea с круглыми порами, заключенного в корпус (рис.3.2). Снова можно видеть возрастание скорости с увеличением горного давления. Существенное различие между этим образцом и образцом на рис.3.1 состоит в диапазоне изменения скорости. При любом данном горном давлении порода с микротрещинами характеризуется более высокой скоростью, чем порода с круглыми порами. Причина состоит в том, что легче закрыть поры в виде микротрещин, чем круглые поры. Наиболее заметное влияние на скорость в породе с данной литологией и пористостью оказывает, вероятно, горное давление. Этот тип давления вызван перекрывающими отложениями и увеличивается с глубиной. Скорость также увеличивается с глубиной. Однако, поскольку существуют такие факторы как поровое давление, может иметь место инверсия скорости в слое. На рис.3.3 показано изменение скорости с глубиной для различных типов литологии. Третичные обломочные породы, которые имеют меньший возраст, чем другие породы, занимают низкоскоростную часть графика. Они начинаются со скорости, которая изменяется от 1.5 до 2.5км/с на поверхности или вблизи нее, а затем постепенно увеличиваются до 4.5 – 5.5км/с на глубинах более 5км. Карбонаты с высокой пористостью занимают среднюю часть графика, для них скорость возрастает от 3 до 6км/с. С другой стороны, низкопористые карбонаты характеризуются меньшим диапазоном изменения скорости. Если в породе больше нет пор, которые могут быть закрыты, увеличение горного давления не дает повышения скорости.