Description:

"Построение сейсмического разреза базальтовых отложений в Glyvursnes на Фарерских островах: поиск будущих методов разведки площадей покрытых базальтами (Seismic imaging of basalts at Glyvursnes, Faroe Islands: hunting for future exploration methods in basalt covered areas) U.K. Petersen (University of the Faroe Islands), M.S. Andersen (Geological Survey of Denmark and Greenland), R.S. White (University of Cambridge), SeiFaBa Group. Введение Получение хороших подбазальтовых сейсмических разрезов, как известно, является проблематичным (Ziolkowski и др., 2003; White и др., 2003). Хотя свойства базальтов весьма отличаются от свойств большинства отложений, Planke (1999) предположил, что энергия сейсмических колебаний проходит через базальт также как и через другие отложения, и, таким образом, задача сейсмического отображения через базальты составляет традиционную задачу разделения энергии первичного поля и шума, даже при том, что в понятие шума включаются кратные отражения. Физические свойства базальта заметно отличаются от свойств покрывающих и подстилающих отложений. Интенсивные отражения, возникающие вследствие контраста акустической жесткости на кровле (и подошве) базальтов, приводят к существенной потере сейсмической энергии от источника колебаний (Fruehn и др., 2001). Большие изменения свойств материала по разрезам базальтовых потоков не раз демонстрировались и были оценены количественно по анализу данных каротажа скважин, проходящих через такие базальтовые покровы (Planke, 1994) и по данным наземной съемки (например, Self и др., 1998; Thordarson и Self, 1998). Это приводит к тому, что эффекты стратиграфической фильтрации в базальтах более выражены, чем в других отложениях (Maresh и White, 2005; Shaw и др., 2004). Горизонтальные вариации мощностей отложений, впластованных между базальтовыми потоками в верхнюю пористую часть базальтовых потоков были показаны в ходе детальных исследований базальтовых потоков, выходящих на поверхность (Self и др., 1998; Thordarson и Self, 1998). Неровность прослоев вызывает трехмерное рассеяние сейсмической энергии, как демонстрируется при исследованиях по сравнению влияния стратиграфической фильтрации с эффективной добротностью, Q, базальтовых последовательностей (например, White и др., 2005; Shaw и др., 2005; Shaw и др., 2004). Принимая эти задачи в рассмотрение, в последнее десятилетие были поставлены эксперименты с использованием: более дальних выносов (посредством синтетических баз и более длинных кос), чтобы повысить отношение сигнал-шум и разрешающую способность NMO и выполнить обработку для выделения закритических отражений; более мощных источников, чтобы увеличить общий энергетический уровень; увеличения амплитуды низкочастотных отражений, чтобы лучше восстановить разрез под базальтами (с малыми значениями Q); и регистрации формы импульса от источника при каждом возбуждении и комбинации данных морской донной сейсмической съемки и данных метода отражений, чтобы улучшить оценку скоростей. Все вышеупомянутые технологии были применены в одном эксперименте, что дает значительные преимущества при построении разреза подбазальтовых отложений, по сравнению с предыдущей работой (Spitzer и White, 2005; White и др., 2005). Другой параметр регистрации сейсмических данных ориентация сейсмического профиля относительно направления течения базальтовых потоков (Reshef и др., 2003). Однако, недостаточная эффективность проходящей сейсмической энергии, рассеивание, сильные многократные отражения, множественные преобразования мод, и низкочастотная фильтрация энергии, которая распространяется через последовательность базальтовых потоков - все еще препятствуют рутинному построению сейсмического разреза для разведки на нефть в осадочных бассейнах, покрытых базальтами (Maresh и White, 2005). Это хорошо видно в скважине UK164 07-01, где основание базальтовой последовательности было найдено на 700 м глубже, чем по результатам интерпретации данных сейсморазведки МОВ (Archer и др., 2005). Чтобы получить качество и детальность разреза, сопоставимую с качеством разреза в других осадочных бассейнах, необходимы дальнейшие усовершенствования. Проект SeiFaBa (Сейсмические и петрофизические свойства Базальтов Фарерских островов), спонсируемый группой Sindri, нацелен на создание моделей распространения сейсмической энергии в базальте по данным наблюдений, для получения основы для более совершенного построения сейсмического разреза подбазальтовых отложений. Проект включает бурение скважин Glyvursnes-1 возле Torshavn на Фарерских островах (Рис. 1), анализ керна для получения внутренних физических параметров пород, регистрацию данных ВСП и непродольного ВСП в Glyvursnes-1 и в скважинах Vestmanna-1, и обработку данных наземной сейсморазведки с использованием закритических отражений и сейсморазведки МОВ в районе скважин Glyvursnes-1 и Vestmanna-1 (Japsen и др., 2005). На обеих площадях данные исследования упругих свойств базальтов были получены в различных масштабах. В этой статье мы демонстрируем данные наземной сейсморазведки МОВ из эксперимента SeiFaBa, полученные в скважине Glyvursnes летом 2003, как иллюстрацию успешного построения эффективного разреза подбазальтовых отложений при использовании относительно низкоэнергетических источников (250 г. динамита; группа пневмопушек на 2.6 л.) и иллюстрацию того, что стратиграфические детали базальтовых структур могут быть выделены и описаны по данным анализа сейсмических данных и их последующей корреляции со скважинными данными. Мы также продемонстрируем, как различные технологии измерения физических параметров влияют на эффективную полосу частот сейсмических данных и таким образом, на эффективное построение разреза базальтов и подбазальтовых отложений. Рис. 1. Верхний a: Расположение Фарерских островов по отношению к распространению базальтовых потоков. Пробуренные скважины на Фарерах показаны в виде красных открытых кружков, эксплуатационные нефтяные скважины показаны в виде красных закрашенных кружков, и международная граница территории Фарерских островов показана в виде синей линии (изменено по Sorensen, 2003). Верхний b: Геологическая карта Фарерских островов, на которой показано расположение глубоких скважин (Vestmanna-1, Glyvursnes-1 и Lopra-1 1A) и распределение трех формаций базальта Палеогена (изменено по Waagstein, 1988). Ниже: Геологический разрез через Фарерские острова и упомянутые три скважины (изменено по Waagstein, 1988). Линия разреза показана на верхнем рисунке b. Геологическая обстановка Слой лавы приблизительно 3 км мощностью с незначительными тонкими включениями вулканокластических отложений выходит на поверхность на Фарерских островах (Rasmussen и Noe-Nyggard, 1970). Ниже обнаженной части разреза приблизительно на 3 км или более, скважиной Lopra-1 1A был вскрыт базальт, однако данная скважина не достигла подошвы вулканической последовательности (Hald и Waagstein, 1984). Andersen (2002) предложил, что приблизительно 1 км базальта, возможно, ранее залегал выше обнаженной части разреза на Фарерах. Полная стратиграфическая мощность базальтов на Фарерском блоке, таким образом, была бы приблизительно 7 км, а возможно и больше. Данные глубинной сейсморазведки с закритическими отражениями подтверждают эту оценку (например, Richardson и др., 1999). Rasmussen и Noe-Nygaard (1970) делят представленный базальт на три серии (Рис. 1), представляющие различные стадии и периоды вулканизма. Хотя стратиграфия Rasmussen и Noe-Nygaard была получена давно, их три серии были неофициально названы формациями в недавней литературе (например, Waagstein, 1988). В этой статье мы следуем этой традиции: самая глубокая базальтовая формация (LBF), промежуточная Базальтовая формация (MBF), и верхняя базальтовая формация (UBF). LBF со стратиграфической мощностью приблизительно 900 м (3000 м, включая глубинную часть, найденную в скважине Lopra 1A) и UBF (стратиграфическая мощность приблизительно 675 м) состоят из мощных слоев базальтовых лав. Лавовые потоки обычно имеют мощность 10-30 м в LBF и 5-10 м в UBF с маломощными пластами межбазальтовых туфовых и глинистых отложений. MBF (стратиграфическая мощность приблизительно 1350 м) состоит из маломощных потоков pahoehoe (приблизительно 1-2 м), часто образующих поля течения с мощностью до приблизительно 20 м. Пласты осадочных пород туфа имеют небольшое значение в MBF. Подошва субаэральных базальтов LBF найдена на глубине приблизительно 2450 м в скважине Lopra-1A (Boldreel, в прессе) и последние 1000 м пробуренной базальтовой последовательности на Фарерах состоят главным образом из гиалокластитовых базальтовых горных пород обычно с массивным базальтом на забое скважины Lopra-1A (Waagstein личное общение, сентябрь 2005). Ключевые слова: worthington, seifaba, уровень, восток, каротаж, эффективный, приём, вейвлёт-преобразование, запись, базальт, геофон, затухание, образ, поток, пневмопушка-геофонкос, суммировать, поверхность раздеть, высокий, сейсмический, пункт приём, сейсморазведка, london, остров, синтетический, экспонента, мощность mbf, поверхность, съёмка, отношение, технический, коса, запись значение, сейсморазведка мова, динамит, пневмопушка-кос, кос, сильный, суммированный, дать, geoscience, noe-nyggard, последовательность, свойство, шаг, mbf, низкий glyvursnes, демонстрировать, фоновый шум, denmark, март, пункт, интерпретированный, технический статья, maresh, полученный, разрез, break, серия, islands, комплексный, линия, rasmussen, faroe islands, пневмопушка, white, приблизительный, частотный спектр, обработка, thordarson, пневмопушка-геофон, полоса, стратиграфический, рисунок, fruehn, низкий, сейсмический сигнал, значение, сигнал, полоса частота, case study, акустический импеданс, сводный, получить, faroe, синтетический сейсмограмма, использование, spitzer, отражение, fliedner, ясный, shaw, частота, базальтовый, энергия, скорость, глубина, выраженный, break март, одинаковый, геометрический расхождение, сделать, kobenhavn, съемка, мощность, скважина, частотный, показанный, демонстрироваться, сейсмограмма, andersen, university, наблюдение, видеть, petroleum geoscience, earth, профиль, плотностный каротаж, seismic, eage, горизонт, инлайн, imaging, представленный, фареры, basalt, шум, верхний, geophysical, boldreel, compo, glyvursnes, geoscientists, ubf, выделенный, фарерский, petersen, basin, расположение, динамит-геофон, малый, раздеть, поправка, сравнение, статья, найденный, низко-амплитудный последовательность, акустический, группа, идеальный разрез, эксперимент, возбуждение, запись шум, сделанный, показать, сопоставимый, анализ, noe-nygaard, фарерский остров, примененный, источник, базальтовый поток, гц, суммирование, хороший, отложение, petroleum, данный статья, waagstein, lbf