Description:

"Многокомпонентные данные First Break том 25, апрель 2007 Двойная инверсия, применяемая к многокомпонентным сейсмическим данным 2D по прибрежной зоне Ливии Dual inversion applied to 2D multi-component seismic data onshore Libya Кристиан Ханицш,1* Лука де Винченци,1 Вольфганг Хеерде,1 Жан Марк Мишель,2 и Дамьен Семонд2 Введение Наземная концессия 97 компании Wintershall-Libya включает месторождение Nakhla, где нефть добывается из песчаного коллектора Sarir глубиной почти 4 км. Для каждой новой разработочной скважины на месторождении, равно как и для каждой оценки месторождения или разведочной скважины в концессии и окружающих участках основной риск представляет отсутствие песчаного коллектора Sarir. Песчаные коллекторы могут частично или полностью отсутствовать из-за базальтовых интрузий, вулканогенно-обломочных отложений или малоглубинного геологического фундамента. Изображение 1 иллюстрирует связанные с этим риски, демонстрируя схему трехкилометровой линии, являющуюся наихудшим случаем с тремя сухими скважинами и только одной нефтяной. Глядя на статистику по скважине, можно заключить, что совокупный риск ниже, но тем не менее существенен, примерно 10-30. На протяжении многих лет было потрачено много усилий со стороны геофизики и геологии, чтобы понять проблему и, несмотря на большие успехи в области качественного понимания (Weihe et al., 2004; Fornaciari et al., 2003), был лишь ограниченный успех в плане количественной предсказательности, то есть ответе на вопрос, каков риск встретить неколлектор в новом положении скважины. Эта статья рассматривает многокомпонентную сейсмику, которая, как мы полагаем, формирует значительный шаг по направлению к количественной предсказательности. Однако следует всегда помнить о том, что способность ответить на вопрос требует полного понимания всех геолого-физических характеристик и, благодаря их сложности, не может быть ограничена только техническим подходом. Современный уровень обработки, применяемый к стандартным (основанным на продольных волнах) сейсмическим данным, не дает нам возможности провести различие между нефтеносным песчаником Sarir глубиной почти 4 км, от геологического фундамента, вулканогенно-обломочных отложений, базальтовых препятствий и селевых потоков в изучаемой области. Только крупные базальтовые объекты могут быть обнаружены в процессе основанного на продольной волне определения характеристик коллектора. Данные акустического каротажа скважины (изображение 2) показывают низкое соотношение скоростей продольных поперечных волн для коллектора (1.55 - 1.7) и высокое (1.8 - 2.1) для всех нерезервуаров (геологический фундамент, вулканогенно-обломочные отложения и базальт) с одним исключением. Это наводит на мысль, что соотношение скоростей продольных поперечных волн должно быть физическим параметром, который допускает дифференциацию между резервуаром и нерезервуаром в этом участке. Однако приводимое исключение осложняет исследование. В данном участке были описаны четыре типа геологического фундамента. Один из них, Gargalf Group, также демонстрирует низкое соотношение скоростей продольных поперечных волн (примерно 1.7 по данным акустического каротажа). Gargalf Group представляет сильно раздробленный геологический фундамент и весьма насыщен флюидом, что объясняет низкое значение соотношения скоростей продольных поперечных волн. Таким образом, соотношение скоростей продольных поперечных волн (или смежный коэффициент Пуассона) является физическим параметром, который позволяет дифференциацию между резервуаром и большинством (но не всеми) нерезервуарами. Изображение 1 Схема, иллюстрирующая риск попадания в нерезервуар (базальтовые интрузии, вулканогенно-обломочные отложения, малоглубинный геологический фундамент) и представляющая наихудший вариант с тремя сухими скважинами и только одной нефтяной вдоль одной линии. Совокупный риск гораздо ниже, порядка 10-30. 1Wintershall Holding AG. 2 CGGVeritas. Соответственный автор, E-mail: christian.hanitzsch@wintershall.com. (c) 2007 EAGE Многокомпонентная регистрация и обработка Сложной задачей было точно предсказать соотношение скоростей продольных поперечных волн в глубокозалегающем объекте исследований до начала бурения. Таким образом, компаниями AGESCO CGG в 2004 г. было проведено 2D3C (многокомпонентное) исследование, состоящее из 11-ти профилей (общая длина 212 км.). Обработка была выполнена компанией CGG в 2005 г. от имени компании Wintershall-Libya. Это было первым многокомпонентным исследованием в Ливии. Группа вибраторов использовалась в качестве источника продольных волн, а трехкомпонентные сейсмоприемники исполняли роль многокомпонентных датчиков. Максимальное удаление 5.5 км обеспечило захват углов отражения волны до 40 градусов и сделало возможным дать наиболее точную оценку скоростям продольных и поперечных волн. Координаты устья скважины (в P и S режимах) записывались каждый километр, чтобы свести к минимуму проблемы со статическими поправками поперечной волны (оказалось, что такая высокая плотность была обоснована для данного района работ). Граф обработки являлся специфическим для проекта, так как это был один из первых случаев, когда для выявления литологии была применена технология. Для данных по РР-PSволнам последовательно был применен граф обработки с истинной амплитудой и полной временной миграцией до суммирования по алгоритму Кирхгофа. Сильные регистрационные помехи были отфильтрованы по сейсмотрассам PP и PS. Наличие данных о скоростях продольных и поперечных волн в скважине от мелководья до изучаемого участка было одним из ключевых элементов успешной обработки. Полярность контролировалась с помощью PP и PS коэффициентов отражательной способности скважин, а амплитуда сейсмической волны была точно определена для коэффициентов отражения скважин. Непрерывная интерпретация перед двойной инверсией Перед тем как использовать результаты обработки для одновременной упругой инверсии ("двойной инверсии"), необходимо было построить априорную модель соотношения интервалов скоростей продольных поперечных волн по различиям во времени прихода. PP и PS-сейсмика непосредственно связана неизвестным полем соотношения скоростей продольных поперечных волн, поэтому вместо двух раздельных интерпретаций требовалась одна одновременная интерпретация двух массивов сейсмических данных. Как продемонстрировано на изображении 3, интерпретация была выполнена при помощи специальной рабочей станции Vector Vista компании CGG (Wild and Souffez, 2006). Это гарантировало, что соотношение интервалов продольных поперечных волн от проинтерпртированных различий во времени прихода везде сохранялось в физически значимых рамках. PP и PS-сейсмика была последовательно проинтерпретирована по трем горизонтам: верхнему, среднему и нижнему перспективному пласту (изображение 4). Изображение слева показывает PP-сейсмику в истинной амплитуде (т.е. без какого-либо усиления, выравнивания трасс или иных методов, обычно применяемых для улучшения изображения). Для объекта исследований между PP-временем пробега равным 2 - 2.5 качество изображения удовлетворительное. Слабые амплитуды под грабеном являются хорошим напоминанием о затухании и рассеянии продольных волн в сложных участках. Изображение посередине показывает PS-сейсмику, еще раз в истинной амплитуде, при этом объект исследований расположен между PSвременем пробега равным 3.4 - 4.1. Непрерывность отражений низкого качества, но этого было достаточно, чтобы продолжать проект. Изображение справа показывает априорную модель, рассчитанную по проинтерпретированным различиям по времени прихода. Имели место проекты, когда такой тип модели скоростей продольных поперечных волн считался окончательным результатом. Сравнение со скважинными данными быстро обнаружило тот факт, что выявления литологии, основанного лишь на различиях по времени прихода, будет недостаточно, по крайней мере, для изучения данной проблемы из-за неоднозначности пропикированных времен прихода. Также, скоростей продольных поперечных волн, полученных от обработки, недостаточно из-за неточности пропикированных скоростей и нехватки разрешения. Двойная инверсия Вводимые данные по двойной инверсии (изображение 5) представляли PP-AVO параметры Rpp (перехватывание PPволн), Gpp (градиент PP-волны) и Gps (градиент PS-волны). Основными параметрами для инверсии были: априорная модель скоростей продольных поперечных волн, границы площади разведки и плотность. Комбинированная инверсия характеристик PP и PS волн AVA увеличивает надежность и разрешение определения соотношения скоростей продольных поперечных волн. Сопоставление данных по времени пробега и амплитуде по геологическим волнам позволяет последовательно выполнять скрепление данных PP и PS волн. Изображение 2 Сводный график скоростей волн сжатия и разрежения в сопоставлениями со скоростями сдвиговых волн по диаграммам акустического каротажа по скорости на изучаемом участке, показывающий, что соотношение скоростей продольных поперечных волн (или смежный коэффициент Пуассона) является физическим параметром, который позволяет дифференциацию между резервуаром и нерезервуарами." Ключевые слова: многокомпонентный сейсмический, каротаж, eage, априорный, месторождение, плотность, акустический, базальтовый, отложение, необходимый, технология, многокомпонентный, априорный модель, пробег равный, sarir, нефтяной, скорость, истинный амплитуда, souffez, двойной, качество, скорость продольный, поперечный волна, позволять дифференциация, продольный поперечный волна, сейсмический, массив, gargaf group, продольный поперечный, акустический каротаж, выполненный, анализ, апрель многокомпонентный, обнаружить, амплитуда, показывать, участок, скорость продольный поперечный, проблема, проект, оценка, поперечный, линия, различие, применять, фундамент, геологический фундамент, физический, инверсия, пробег, разрез, разрез соотношение, соотношение, granger, wintershall, libya, соотношение скорость, истинный, изображение, сейсмический дать, обнаруженный, компания, км, дифференциация, объект, низкий, сравнение, параметр, грабен, возможный, факт, коэффициент, демонстрировать, нижний, большинство, сухой скважина, нерезервуар, приход, апрель, изучаемый участок, модель, ps, дать, риск, получить, хороший, обработка, интерпретация, резервуар, данный, break апрель, верхний, многокомпонентный дать, волна, область, avo, физический параметр, коллектор, исследование, схема, dariu, скважина, хороший коррелировать, этап, break, последовательный, использовать, высокий, использованный, group, результат, скорость продольный поперечный волна, слева, pp-, gargaf, справа, мелководье, геологический, свести, проинтерпретировать, двойной инверсия, сложный, исключение, cggveritas, продольный, значение