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.

Обработка геофизической информации — важнейший этап ана‘ лиза экспериментальных данных всех методов разведочной геофизики. Основой получения геофизической информации (геофизических данных) являются измерения. Измерение — это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств. В разведочной геофизике предметом измерения являются физические свойства горных пород и физические поля, создаваемые горными породами. Техническими средствами их измерения служат аналоговые и цифровые приборы. Результат измерения представляет собой число, выраженное в соответствующих физических единицах измерения. Это число — элемент измерительной информации. Иначе говоря, геофизическая информация — это измерительная информация, доставляющая количественные сведения о каком-либо физическом свойстве, физическом поле или явлении геологической среды, геологического объекта. Объем геофизической информации непрерывно растет, что определяется как увеличением объемов геофизических работ, так и повсеместным переходом на цифровую регистрацию физических полей. Этот переход обусловлен преимуществами цифровой аппаратуры по сравнению с аналоговой, основные из которых: 1) высокая точность и быстродействие; 2) возможность выдачи результатов измерений непосредственно в ЭВМ; 3) безошибочный перенос дискретных сигналов из одних запоминающих устройств в другие и передача информации на большие расстояния; 4) многократное усиление и воспроизведение дискретных сигналов без потери информации; 5) способность работать в системах автоматического контроля и управления. Цель обработки геофизических данных — извлечение полезной информации из результатов измерений (наблюдений) отдельных геофизических методов и их комплексов. В отличие от первичной обработки исходных данных, включающей определение координат точек наблюдений, введение различных поправок (в частности, уравнивание опорной сети в гравиразведке), увязку наблюдений по площади съемки, обработка исправленных данных (перед проведением количественной интерпретации) решает задачи преобразования, фильтрации и анализа с целью подавления помех, выделения и разделения полезных сигналов (аномалий). Количественная интерпретация выделенных путем обработки сигналов сводится к количественной оценке геометрических и физических параметров источников аномалий. Если методика и методы количественной интерпретации геофизических аномалий существенно зависят от регистрируемого физического поля.

Настоящая работа является учебным пособием для практических работ по курсу «Интерпретация результатов геофизических исследований скважин» по специальностям «Геофизические методы поисков и разведки» и «Геология нефти и газа». Некоторые материалы, изложенные в практикуме, могут представлять интерес также для работников интерпретационной службы производственных и научно-исследовательских организаций. Пособие не претендует на полное изложение курса интерпретации данных геофизических исследований скважин (ГИС); оно посвящено главным образом детальному изучению разрезов нефтяных и газовых скважин. Особое внимание уделяется вопросам количественной интерпретации данных отдельных геофизических методов стандартного комплекса, применяемого в данное время в нефтяной и газовой промышленности. Помимо методов стандартного комплекса ГИС, в пособии приведены способы обработки и интерпретации, а также возможности использования некоторых современных методов исследования скважин.

Приведены сведения об основных приемах индивидуальной и комплексной интерпретации результатов различных методов геофизических исследований скважин на стадиях разведки, подсчета запасов, проектирования и контроля за разработкой нефтяных и газовых месторождений. Описаны автоматизированные системы обработки и интерпретации данных ГИС. Рассмотрены вопросы оценки погрешностей результатов-измерений и интерпретации.

Для геофизиков, специалистов в области промысловой геологии, бурения скважин и проектирования разработки нефтяных и газовых месторождений

Проблемы, связанные с изучением нефтяных залежей, приуроченных к карбонатным коллекторам, в настоящее время уже не являются совершенно новыми [1,6,9,12, 37, 46, 70, 87, 105, 112, 114]. Однако при выделении коллекторов, оценках характера их насыщения и подсчетных параметров постоянно возникают трудности. Их причиной является сложное строение коллекторов, в которых наряду с межзерновыми порами почти всегда присутствуют трещины и каверны, составляющие иногда значительную долю эффективного порового пространства и способствующие, как правило, формированию глубокой зоны проникновения фильтрата бурового раствора.

Петрофизика — научная дисциплина, изучающая физические свойства горных пород и закономерности их изменений, проявляющиеся при взаимодействии с физическими полями различной природы. Современная геофизика использует все виды физических полей (электрические, электромагнитные, тепловые, ядерных излучений, гравитационное, механических напряжений) и решает как научные проблемы планетарной геофизики, так и проблемы обеспечения человечества минерально-сырьевыми и энергетическими ресурсами; экологические проблемы. Как правило, ни одна проблема или геологическая задача не может быть решена каким-то одним из геофизических методов в отдельности. Отсюда вытекает принципиальная комплексность применения этих методов и интерпретации получаемых результатов. Наибольшей детальностью обладают геофизические исследования в скважинах. Петрофизика —научная основа геологической интерпретации данных геофизических исследований скважин (ГИС). Для пространственного моделирования месторождений, проектирования и контроля разработки месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых, необходимо знать множество количественных параметров. Таких, например, как динамическая и эффективная пористости, проницаемость, нефте газонасыщенность, параметры, характеризующие морфологию (структуру) емкостного пространства, гранулометрический состав, содержания различных глинистых минералов и др. На показания методов ГИС эти параметры влияют не непосредственно, а через физические параметры, характеризующие взаимодействия горных пород с физическими полями различной природы. Эти параметры называются петрофизическими. Примерами петрофизических характеристик являются удельное электрическое сопротивление, объемная плотность, емкость катионного обмена, диэлектрическая проницаемость, индекс свободного флюида и времена релаксации при ядерном магнитном резонансе, кинематические и динамические параметры акустических сигналов, длины замедления и миграции нейтронов, времена жизни, другие ядерно-физические характеристики. Ядерно-физические методы ГИС отличаются от остальных возможностью количественного определения элементного (изотопного) состава горных пород в необсаженных и обсаженных скважинах (то есть при наличии стальной колонны и цементного кольца).

Книга посвящена характеристике метаморфизма низких давлений—фациям контактового метаморфизма. В вводной главе излагаются общие особенности контактового метаморфизма, дается его определение, характеризуются ширина и фациальныи характер ореолов контактозо-измененных пород. Уделяется внимание кинетике метаморфических реакций при низких давлениях. Методами парагенетического анализа выделяется четыре фации: спуррит-мервинитовая, наиболее высокотемпературная, пироксен-роговикозая, амфибол-роговиковая и низкотемпературная — мусковит-роговиковая. Характеристике каждой фации посвящена специальная глава с обоснованием выделения субфаций метаморфизма. Приводится обширный обзор проявлений контактового метаморфизма с соответствующими схемами и картами. Кратко освещаются метасоматические породы низких давлений, причем наибольшее внимание уделяется оценке РТ-условий проявления метасоматических процессов.

Издание рассчитано на геологов, интересующихся вопросами метаморфизма.

Книга состоит из двух частей. Первая часть, посвященная методам историко-геологических исследований, содержит описание различных методов установления возраста горных пород, восстановления физико-географической обстановки и тектонических движений прошлых эпох. В конце первой части кратко изложены современные представления о строении земной коры и описаны главнейшие тектонические структуры материков и океанических впадин. Вторая часть, посвященная геологической истории Земли, содержит описание исторического развития мира и основных тектонических структур земной коры — геосинклинальных поясов и древних платформ в течение докембрия, палеозоя, мезозоя и кайнозоя.

Книга представляет собой учебное пособие по курсу «Историческая геология» для студентов геологических специальностей вузов.

Монография представляет собой весьма полную и соответствующую современному уровню науки сводку по структурам и текстурам горных пород. Она состоит из двух частей. В первой дан краткий очерк истории развития учения о структурах и полный словарь структурных и текстурных терминов с анализом их происхождения и словообразования и с рекомендациями к употреблению лучших из  них. Большинство терминов переведено на английский, немецкий и французский языки, а также составлены соответствующие указатели. Здесь же приведен указатель иллюстрированных  во  второй  части структур и текстур.