В решении задач по строительству материально-технической базы коммунизма большую роль играют поиски и разведка полезных ископаемых. Одним из ведущих поисковых методов является сейсморазведка. Геологическая результативность сейсморазведки зависит от степени изученности скоростпой характеристики разреза. Без знания скоростей распрострапепия упругих волн невозможна пи геометрическая, пи дипамическая интерпретация сейсморазведочных данных, давно как и их геологическое истолкование. Сведения о скоростях используются при анализе экспериментальных сейсмограмм, построении сейсмических границ и установлении их геологической приуроченности. На предварительном знании скоростпого разреза базируются построение и использование сиптетических (теоретических) сейсмограмм. Кроме того, данные о скоростях в реальных средах можно использовать при решении мпогих специальных геологических и геофизических задач. К числу таких задач относятся изучение состава глубинпых слоев земной коры, картирование зон выклинивания и фациального замещения слоев, изучение современного регионального тектопического плапа и особенностей тектогенеза, поиски локальных подпятий, выявлепие зон трещиноватости и повышенной пористости отложений, прямые поиски пефтяпых и газовых месторождений и др. Возможность использования сведений о скоростях при решении упомянутых задач вытекает из известных зависимостей скорости от геологических факторов и связи скорости с другими физическими свойствами. В настоящей книге обобщены способы определения скорости в сейсморазведке. Особое внимание уделено способам, осповапным па интерпретации сейсмозаписсй, наблюдаемых на земной поверхности с помощью метода отраженных волн. Автор выражает глубокую благодарность профессору Л. А. Рябинкииу за ценные советы и критические замечания, которые были учтены при подготовке рукописи к изданию.

Необходимость написания монографии “Морская сейсморазведка" определяется как возрастающим интересом к запасам Мирового океана и особенно шельфа морей, так и прогрессом в области технических средств, методики и технологии работ, а также способов обработки и интерпретации сейсмических материалов. В последнее время издано очень мало литературы на русском языке по сейсморазведочным работам, в частности монография, посвященная морской сейсморазведке методом преломленных волн, вышла в 1984 г. Сейсморазведку можно определить как самостоятельную научную дисциплину: геофизический метод изучения акустических свойств среды с помошью распространения упругих волн для прогнозирования ее геологического строения и месторождений полезных ископаемых. Объект ее исследования - геологическая среда; в качестве метода используется распространение упругих волн, а предметом изучения являются акустические свойства геологической среды. Результатом сейсмических работ должны быть детальные сведения об акустических свойствах изучаемого геологического разреза. В свою очередь, акустические свойства связаны с составом и условиями осадконакопления отложений и образования пород, что является основой для геологической интерпретации сейсмических результатов - прогнозирования геологического строения изучаемой территории и месторождений полезных ископаемых (нефти, газа, угля, руды и т.п.) и проведения инженерно-гидрогеологических изысканий. В основе проведения сейсмических работ (полевых наблюдений, обработки получаемых материалов и интерпретации результатов) лежит физическое представление о волновой картине, возникающей в некоторой акустической среде при возбуждении в ней упругих волн. Хотя геологическая среда, как правило, очень сложная - неоднородная и анизотропная, се можно с различной степенью приближения представить в виде упрощенных акустических моделей, волновую картину в которых можно описать простыми физическими законами.

Справочник является самостоятельным томом серии «Справочник геофизика». Первый справочник этой серии «Физические свойства горных пород и полезных ископаемых» (петрофизика) вышел в свет в 1976 г., справочник «Разведочная ядерная геофизика» — в 1977 г., «Скважинная ядерная геофизика» — в 1978 г., «Электроразведка» и «Магниторазведка» — в 1980 г. В данном справочнике содержатся сведения о физике и кинематике сейсмических волн. Описаны аппаратура, методика работ, обработка и интерпретация сейсморазведочных данных. Рассмотрены применение сейсморазведки при решении геологических задач, организация и планирование работ. Справочник предназначен для широкого круга геофизиков и геологов и может быть полезен преподавателям и студентам высших учебных заведений геофизических, геологических, нефтяных и горных специальностей. Табл. 78, ил. 224, список лит. — 116 назв.

Проблема учета неоднородностей верхней части разреза (ВЧР) при обработке сейсморазведочных данных общеизвестна и является частью общей задачи определения параметров среды по характеристикам отраженных сигналов в условиях переменных по горизонтали скоростей распространения упругих колебаний. Теоретическими и экспериментальными исследованиями показано, что качество, надежность и достоверность результирующих временных и глубинных разрезов в значительной степени определяются тем, насколько правильно и обоснованно были рассчитаны введенные в исходные записи временные поправки за верхнюю часть разреза и поверхностный рельеф. В первую очередь это относится к районам со сложными приповерхностными условиями, характеризующимися наличием многолетнемерзлых пород, чередующихся с зонами растепления, конусов выноса, сыпучих песков и других неблагоприятных факторов. Поскольку данные о ВЧР при разведке глубоких границ не имеют обычно самостоятельной разведочной ценности, изучению поверхностных отложений при сейсморазведочных работах уделяется, как правило, неоправданно мало внимания. Развитие способов автоматического определения и коррекции статических поправок при обработке сейсмических данных привело к существенному сокращению, а нередко исключению специальных работ по изучению ВЧР. Так как возможности выявления и учета поверхностных неоднородностей по материалам основной съемки вследствие возникающих неоднозначностей имеют принципиальные ограничения, результатом экономии на проведении исследований ВЧР во многих районах являются недопустимые ошибки в определении глубины отражающих границ, скоростных характеристик слоев, искажения динамических параметров, иногда и невозможность выделения отраженных сигналов. Определение и коррекция статических поправок были и остаются одними из основных процедур обработки сейсмических материалов в методе отраженных волн. Многообразие типов строения ВЧР привело к разработке большого количества модификаций способов изучения распределения скоростей в поверхностных отложениях, необходимого для определения первичных поправок до уровня приведения.

Большая часть содержащегося в книге материала появилась в виде записей лекций для магистерского курса вначале по нефтяной сейсморазведке в Оксфордском университете и затем по разведочной геофизике в Имперском колледже Лондонского университета. Основной контингент слушателей этих курсов составляют вчерашние студенты-геологи, физики, математики, инженеры, геофизики или других естественно-научных специальностей, которые работают в различных компаниях, занимающихся разведкой углеводородного или минерального сырья. Математическая подготовка слушателей всегда была неоднородной. По этой причине в данной книге математическое содержание сведено к минимуму. Тем не менее предполагается, что читатель знаком с основными принципами дифференциального и интегрального исчислений, рядами Фурье и основами матричной алгебры, включая понятия собственных значений, собственных векторов и диагонализации. Мы вполне отдаем себе отчет в том, что некоторые из рассматриваемых здесь вопросов освещены также и в других прекрасных книгах, причем нередко на значительно более строгом уровне. Взяться за написание этой книги нас побудила уверенность в том, что практические советы и указания всегда в дефиците. Предполагается, что читатель имеет доступ к вычислительной системе (и соответствующему математическому обеспечению), и вопрос состоит в том, как с максимальной пользой ее эксплуатировать. Глава 1 кратко знакомит читателя с вычислительной техникой, обычно используемой при промышленной обработке сейсмических данных. В гл. 2 приводятся теоретические основы для гл. 3, посвященной более практическим вопросам. Здесь можно заметить почти полное отсутствие символов интегралов по сравнению с обозначениями сумм. Поскольку на практике все вычисления выполняются на цифровых вычислительных машинах, основное внимание уделено дискретному преобразованию Фурье. В гл. 3 и 4 описываются решения задач, которые в любом сейсмическом центре по обработке данных приходится ежедневно решать множество раз. Мы признательны компаниям Merlin Profilers Ltd и Ensign Geophysics Ltd, предоставившим нам свои вычислительные системы, программы и средства машинной графики, а также компаниям ARCO я Merlin Profilers Lid, давшим разрешение на публикацию материалов, использованных в этих главах. В гл. 5 мы попытались представить на возможно более простом уровне теорию геофизических обратных задач. Вычислительные системы на базе малых и универсальных ЭВМ обычно имеют в составе библиотеки подпрограмм все необходимые модули для выполнения любых описанных в этой главе процедур. Исключение могут составлять лишь некоторые алгоритмы томографии. Многие студенты и коллеги помогали нам в работе над книгой либо непосредственно, либо оказывая косвенное влияние. Всем им мы весьма благодарны. Однако особенную признательность хотелось бы выразить А. Горски за его большую помощь в обсуждении двумерных спектральных методов (гл. 2 и 3); С. Смиту за его вклад в разд. 3.6; Г. Паркесу за участие в подготовке гл. 4; М. Ористег-лио, Ш. Стейнсби, М. Ловриджу и А. Мейсону за некоторые идеи, включенные в гл. 5; П. Беннету и Э. Райту за чтение корректуры и полезные замечания; компании Ensign Geophysics Ltd, разрешившей Дж. Мейкину завершить работу над рукописью, и членам наших семей, которые мирились с нервозной обстановкой, вызываемой литературными амбициями авторов.

Материалы 1-й международной научно-практической конференции для геологов и геофизиков Сочи-2011. Конференция организована как альтернатива ежегодной конференции «Геомодель», проводимой в Геленджике. Материалы конференции включают 86 докладов по геологии, геофизике и разработке месторождений углеводородов по различным регионам России и дальнего зарубежья. На текущий момент не существует однозначных правил выбора и ясно изложенных принципов формирования систем разработки, типов заканчивания скважин. В России в фазе активной разработки находится более 3000 месторождений, и нередки случаи, когда на месторождениях с абсолютно разной геологией выбирается одна и та же система разработки. II наоборот, на месторождениях-аналогах реализуются различные системы разработки. В то же время, важность принятия корректных проектных решений постоянно увеличивается, так как в последнее время осуществляется ввод в разработку месторождений, по качеству запасов значительно уступающих своим предшественникам. Например, основные неразбуренные запасы в ОАО НК «Роснефть» - это залежи с крайне низкой проницаемостью 0.5-1 мД, незначительными нефтенасыщеннымн мощностями, подгазовые оторочки, малые залежи. Большая часть из них находится на грани рентабельности или нерентабельны. В таких случаях понимание геологии и выбор технологий разработки яв.ляются ключевыми факторами, которые определяют эффективность ввода в разработку новых месторождений и залежей нефти. При этом начинают быть значимыми некоторые аспекты геологии, на которые раньше внимания не обращалось в принципе, прежде всего это относится к геомеханике пласта. В данной работе на практических примерах будут рассмотрены и обобщены некоторые принципы определения оптимальных систем разработки, типов заканчивания скважин в зависимости от геологии пластов, даны оценки полученной эффективности на конкретных месторождениях ОАО НК «Роснефть».

Во многих нефтегазоносных провинциях мира традиционная технология поисков, разведки и разработки, ориентированная на крупные и средние по размерам структурные и неструктурные типы ловушек, исчерпала себя по мере освоения фонда этих объектов, и дальнейшее ее использование приводит к лавинному росту себестоимости добываемой продукции. С другой стороны, по мнению большинства геологов-нефтяников, величина запасов углеводородного сырья, содержащегося в малоразмерных структурных, неструктурных и нетрадиционных малоизученных типах ловушек, не уступает величине запасов в крупных ловушках. Освоение малоразмерных и сложно построенных залежей углеводородов представляет один из основных резервов устойчивого и долговременного обеспечения энергетическими и химическими ресурсами многих регионов, в том числе и Западной Сибири. Основные пути решения этой проблемы лежат в области использования достижений научно-технического прогресса во всех областях геолого-разведочной и добывающей индустрии. Возросший уровень сложности геологического строения осваиваемых территорий выдвигает на передний план потребность в высокоточной информации, получаемой главным образом сейсморазведкой.

Приведены результаты физического моделирования сейсмических волновых полей для задач сейсморазведки, описан новый способ применения результатов такого моделирования, осно-вапный на трансформации частотного спектра наблюдаемых в моделировании сейсмограмм в область сейсморазведочного диапазона частот. Предложено данные физического моделирования регистрировать обычной сейсморазведочной аппаратурой, а также проводить-их обработку па современных ЭВМ с применением сейсморазведочных программ.

Книга может быть полезна инженерам-сейсмикам (сейсморазведчикам, геоакустикам и т. д.), а также научным работникам в этой области, аспирантам по специальности «геофизические методы разведки полезных ископаемых».

Дано физическое обоснование различных подходов к постановке и решению задач прогнозирования состава и свойств пород по материалам сейсморазведки. Рассмотрены способы интерпретации получаемых материалов и цифровая обработка данных метода общей глубинной точки. Приведен интересный фактический материал по прямому обнаружению нефтяных и газовых залежей, по прогнозу аномальных пластовых давлений.

Книга предназначена для геофизиков и геологов, связанных с изучением свойств пород, а также для специалистов, занимающихся обработкой геофизической информации на ЭВМ. Она может быть полезна преподавателям и студентам вузов.

Данное учебное пособие представляет собой практическое руководство для работы с системой обработки сейсмических данных FOCUS, разработанной компанией Paradigm Geophysical для промышленного применения.