Description:

"Анализ атрибутов AVO и определение коллекторских свойств продуктивной толщи по данным сейсморазведки (AVO attribute analysis and seismic reservoir characterization). Статья написана Paul Veeken (Geops, 22 Rue Colonel Fabien M4, Antony 92160, France) и Marianne Rauch-Davies (KJT enterprises 6420 Richmond Avenue S-610, Houston, Texas 77057, USA pveeken@hotmail.com). Введение. Эта статья содержит некоторые фундаментальные понятия, связанные с графом обработки данных AVO и с вычислением сейсмических атрибутов по данным до суммирования. Сейсмическое моделирование позволяет лучше понимать сейсмический отклик. Это помогает при прогнозировании коллекторских свойств отложений и создает дополнительный источник информации наряду с контрольными скважинами. Достоверная оценка петрофизических параметров необходима в качестве входных данных при решении таких задач. Эти петрофизические оценки являются неотъемлемой частью более совершенного прогноза коллекторских свойств продуктивной толщи и процесса моделирования. Сначала, в статье приведены основы метода AVO, а также дается понятие о различных атрибутах до суммирования. Далее обсуждается упругая постановка задачи, и наконец демонстрируются преимущества сейсмического моделирования совместно с мультидисциплинарным исследованием пласта-коллектора. Основы метода AVO (зависимость амплитуды отражения от удаления). Амплитуда сейсмических отражений изменяется в зависимости от выноса (удаления приемника от источника), как следствие изменения угла падения луча. Сейсмограмма общей глубинной точки (ОГТ) (Рис. 1a) демонстрирует это изменение на различных трассах. На Рис. 1b показаны изменения сейсмического отклика, когда в водонасыщенном коллекторе соленая вода замещается нефтью или газом. Синтетические сейсмограммы вычислены при нормальном падении и при падении луча с нулевым выносом. Нефтегазонасыщенность установлена на уровне 80% (Robinson и др., 2005). В обоих случаях наполнения коллектора углеводородами происходит повышение яркости отражения по сравнению с данными коллектора, заполненного минерализованным водным раствором. Песчаники имеют более низкую акустическую жесткость (акустический импеданс, AI) чем вмещающие коллектор глины. Повышенная контрастность отражения видна не только на отражении от кровли коллектора - тенденция увеличения контрастности наблюдается также и на остальных отражениях ниже кровли. Рис. 1. (a) Отклик AVO на примере сейсмограммы ОГТ. Амплитудные изменения в зависимости от выноса ясно видны (изменено согласно Yilmaz, 2001), (b) Здесь показан эффект замещения флюида на сейсмическом отклике, полученном от Плиоценового озерного коллектора с месторождения Chirag на юге Каспийского моря. Были рассчитаны синтетические сейсмограммы с использованием уравнения Гассмана. Заметьте, что изменяются амплитуды отражений, как с кровли коллектора, так и с нижних его частей. Поэтому анализ данных в окне может помочь при разделении коллекторов на водонасыщенные и насыщенные углеводородами. Верхний коллектор соответствует минимуму на синтетической трассе. Сейсмические тразы отображены с положительной полярностью, при которой уменьшение акустической жесткости сопровождается появлением отрицательного минимума. Песчаник коллектора обладает меньшей акустической жесткостью, чем вышележащие глины (Robinson и др., 2005). Рис. 2. Эффект AVO на синтетической сейсмограмме ОГТ, вызванный наличием газа в песчанике коллектора. Значение амплитуды на ближних выносах отличается от значения амплитуды на дальних выносах. Обратите внимание на разность амплитудных откликов в водонасыщенном коллекторе, расположенном выше по разрезу. Изменение петрофизических характеристик вмещающей глинистой толщи с глубиной и диагенез - это лишь некоторые причины возникновения различных откликов. Если бы газ был замещен водой в той же самой части коллектора, то главное изменение произошло бы на нулевом выносе в коэффициенте отражения R0, тогда как градиент амплитуд не обязательно сильно изменился бы. Различия в петрофизических свойствах, а геологическое строение вмещающей их толщи (уплотнение литологии) изменяется с глубиной. Хотя этот вид амплитудной вариации хорошо виден на сейсмограммах ОСТ до суммирования, в прошлом он несколько игнорировался интерпретаторами, потому что они в первую очередь работают с суммированным набором данных миграции. В настоящее время постоянно проводятся исследования с целью анализа закона изменения амплитуды отражений от выноса (исследования по методу AVO). Этот тип данных содержит в себе подробную информацию о типе флюида, заполняющего поры коллектора (например Ostrander 1984; Castagna и Backus 1993; Chiburis и др., 1993; Hilterman 2001; Veeken и др., 2002; Da Silva и др., 2004a). В конечном счете, это приведет к более эффективному извлечению углеводородов с существенно повышенными коэффициентами нефтеотдачи (Рис. 3). Амплитудный режим лучей с различными траекториями также изменяется в зависимости от типа флюида, заполняющего поры, и литологии. Водонасыщенные коллекторы часто демонстрируют вариации амплитуды с изменением выноса, которые отличаются от амплитудных вариаций тех же коллекторов, но заполненных углеводородами. Изменение коэффициента отражения на нулевом выносе R0 или интерсепта (intercept) является самым главным диагностическим признаком. Сейсмический отклик зависит от геологии вмещающей толщи, флюида, заполняющего поры коллектора и эффектов интерференции. Он также изменяется с глубиной и отличается в разных частях мира. Детальное изучение разностей сейсмических разрезов до суммирования может выявить причины изменчивости амплитуды отражений на ближних и дальних выносах (Рис. 4). Сейсмический отклик от газонасыщенного песчаника отличается от отклика, полученного от песчаника, заполненного минерализованным водным раствором, в том же самом коллекторе при сходных условиях. В такой ситуации геология вмещающих пород, вероятно, та же самая, а поэтому она имеет небольшое влияние на наблюдаемое аномальное изменение амплитуд сейсмических отражений. Изменение коэффициента отражения на нулевом выносе - вероятно, самое замечательное явление. Изменения амплитуды в зависимости от выноса могут наблюдаться как в коллекторах, заполненных углеводородами, так и водонасыщенных коллекторах; в этом случае интерсепт может содержать крайне важную информацию о типе флюида, заполняющего поры коллектора. Явление AVO представляет собой потенциально мощный инструмент для более четкого разделения водонасыщенных коллекторов и коллекторов, насыщенных углеводородами. Однако этот подход означает возврат в область до суммирования. В этом случае необходимо обеспечить тот факт, что данные на отдельных сейсмограммах ОГТ были получены от примерно одного и того же места под земной поверхностью. В общем случае это достигается правильным применением процедур миграции входного набора данных (временная миграция до суммирования, Da Silva и др., 2004b). Осторожная предварительная подготовка данных является основной задачей при проведении количественной интерпретации (Veeken и Da Silva, 2004). Коэффициенты отражения на различных выносах. Для быстрого анализа обычно вычисляются коэффициенты отражения на различных выносах и углах падения лучей. Правильной процедурой является использование полной системы уравнений Цеппритца (Zoeppritz, 1919), но она является весьма громоздкой для решения (Рис. 5). В результате решения этой системы уравнений можно найти зависимость амплитуды отражений от угла, вплоть до критического угла, так как эти уравнения не учитывают энергию головной волны (Sheriff, 2002). При написании этих уравнений предполагается непрерывность напряжения и смещения частиц на поверхности раздела сред (поверхности отражения). Aki и Richards (1980) дали более удобное матричное описание уравнений Цеппритца и они дали следующую формулу: (1) где a = (1+2)^2, Vp = (Vp2 - Vp1), p = sin(1/Vp1) - sin(2/Vp2). Параметр p также известен как лучевой параметр в законе Снеллиуса. Индекс a указывает на усредненное значение параметра. VP интервальная скорость продольной волны, а VS скорость распространения поперечной волны в м/с. Плотность обозначена как ρ и выражается в г/см³. Рис. 3. Выгоды анализа сейсмических атрибутов при извлечении углеводородов. Эффективность и количество извлеченных запасов возрастает, в то время как риск бурения уменьшается. На ранней стадии появляется лучшее понимание ситуации, и ставятся множественные цели. Рис. 4. Карты частичных сумм, на которых показаны изохроны и значения амплитуд отражения с кровли коллектора. Различия между частичными суммами указывают на наличие явлений AVO, но важно определить причину их возникновения. Малые различия карт изохрон связаны с остаточными кинематическими поправками. Амплитуда трасс на ближних выносах немного превосходит амплитуду отражения трасс на дальних выносах. Для ответа на вопрос - связано ли это с изменением типа порового флюида, необходимо провести дальнейший анализ данных. Нетипичная картина AVO здесь также связана с вышележащей толщей глин (благодарность за предоставление данных компании TotalFinaElf). Число в скобках при коэффициенте отражения R обозначает конкретный угол падения." Ключевые слова: линия регрессия, vp, vpvs, благодарность, разрез, решение, позволять, показать, отличаться, кроссплота, явление avo, velocity, угол падение, фактор флюид, предположение, пуассон, регрессия, оценка, petroleum, seismic, avo анализ, акустический, привести, основа, field, ostrander, траектория, rutherford, сейсмический дать, edge, член, февраль, break veeken, получить, analysis, hydrocarbon, связанный, информация, анализ, показанный, veeken, коллектор, кроссплот амплитуда, подход, sand, ближний, песчаник, следующий, сделанный, амплитуда, образ, анизотропия, суммирование, ross, явление, технический статья, avo crossplotting, отрицательный, коэффициент отражение, сейсмический, publications, записанный, давать, метод, параметр, необходимый, зависеть, толща, сравнение, классификация avo, отклик avo, эффект интерференция, кровля, gas, атрибут, малый, глубина, жёсткость, коллектор класс, зависимость, geophysical, статья, azimuthal anisotropy, дать, амплитуда отражение, результат, отражение, справедливый, нулевой вынос, marten, leading edge, волна, отношение, февраль технический, reservoir, функция, robinson, упругий, сейсмический трасса, старший член, положительный, geophysics, точка, свойство, полезный, hilterman, соответствовать, изменяться, вынос, gardner, кровля коллектор, метод отклонение, скважина, поверхность раздеть, geoscience, soto cuervo, уравнение, интерсепта, data, exploration, сейсмограмма ост, место, eage, изменение, интерсепт, inversion, сейсмограмма, падение, моделирование, коэффициент пуассон, сделать, газ, известный, аномалия, класс, участок исследование, область, общий, среда, кроссплот, тип, выражаться, импеданс, значение, дальний вынос, горный, флюид, pemex, richards, жесткость, break февраль, формула, классификация, углеводород, петрофизический, vila villasenor, акустический жёсткость, неотъемлемый, демонстрировать, трасса, компания pemex, полученный, весовой функция, линия, угол, скорость, продольный, градиент амплитуда, технический, кроссплот интерсепт, petroleum geoscience, anisotropic, процедура обработка, порода, задача, величина, wave, shuey, avo, сейсмический отклик, акустический жесткость, fluid, break, источник, коэффициент, sheriff, инверсия, silva, дальний, tulsa, уравнение цеппритец, уменьшаться, seg, leading, castagna, отклик, seismic inversion, градиент