Description:

"4D сейсморазведка Выпрямленные горизонтальные смещения по времени при сейсмическом мониторинге Barbara Cox1 и Paul Hatchell1 В исследованиях методом сейсмического мониторинга, предусматривающего уплотненные резервуары, часто наблюдаются мониторинговые вертикальные смещения по времени, которые полезны при картировании области распространения уплотненного резервуара (Hatchell and Bourne, 2005). К тому же для вертикальных смещений показано, что горизонтальные или латеральные смещения также присутствуют в данных мониторинга (напр., Hall et al., 2002; Hall, 2006; and Hale, 2007), и что эти смещения большие, направлены за пределы резервуара и несут информацию, отличную от таковой по вертикальным смещениям. Хотя методы для извлечения вертикальных и пространственных смещений по данным сейсмического мониторинга описаны, причина этих смещений и их зависимость от лежащей в основе геомеханической модели до конца не изучена. Вертикальные смещения по времени возникают в результате изменений длины пути и скорости (Guilbot and Smith, 2002), которые имеют место в окрестности уплотненного резервуара. Попытки смоделировать вертикальные смещения по времени, используя геомеханическую модель (напр., Hatchell et al., 2003; Stammeijer et al., 2004; Hatchell and Bourne, 2005; and Staples et al., 2007), имели успех и дали возможность воспроизвести основные особенности, наблюденные по данным сейсмического мониторинга. Учитывая успех моделей вертикального смещения по времени, интересно задать вопрос, существует ли аналогичная модель для латеральных смещений. Некоторые физические явления могут привести к латеральным смещениям. Существуют горизонтальные деформации и смещения, которые прогнозируются по геомеханическим моделям, но они намного меньше наблюденных смещений. Кроме того, они направлены скорее внутрь разрабатываемого резервуара, чем за пределы его, как это наблюдается. Другое объяснение заключается в том, что смещения не являются фактически представляющими смещения в геологической среде, обусловленные разработкой резервуара, а обусловлены изменениями при мониторинге скорости в перекрывающих породах. Предположения заключаются в том, что изменения скорости в перекрывающих породах будут менять траекторию сейсмического луча. Однако, когда такое изменение скорости не учитывается, а базисная и мониторинговая съемки смещаются, используя сходные скоростные модели, это будет позиционировать отражения (пикинги) с латеральными смещениями. Рис. 1 Верхний левый: 3D представление ортогональных и временного срезов массива данных Shearwater. Эти срезы показаны в виде двумерных изображений на остальной части этого рисунка. Верхний правый срез — наблюденные смещения по времени. Нижний левый срез — наблюдаемые смещения вдоль массива. Нижний правый — наблюдаемые смещения вкрест массива. Цвета указывают направление и размер смещений (красный: отрицательные, голубой: положительные). Стрелки являются дополнительными указателями направления. В этой статье мы исследуем воздействие, изменяющее скорости в перекрывающих породах и вызывающее латеральные смещения, и находим, что они существенны, чтобы описать основные особенности, наблюденные в реальных данных. Мы разработали два метода для моделирования латеральных смещений: один, основанный на трассировании лучей, когда известна геомеханическая модель перекрывающих пород, и другой, основанный на аналитическом представлении, где латеральные смещения получаются непосредственно по вертикальным смещениям. Показаны оба метода, чтобы воспроизвести латеральные смещения, наблюденные в реальных данных. Кроме того, мы описываем, как латеральные смещения могут быть использованы для анализа истинности геомеханической модели и как они влияют на вертикальные смещения в погруженных резервуарах. Наблюдение латеральных смещений при сейсмическом мониторинге Разработано несколько методов для извлечения вертикальных и латеральных смещений из данных сейсмического мониторинга. Hall et al. (2002) и Hall (2006) предложили 3D метод отклонения вектора деформации, который ограничен априорными оценками и использует векторное согласование с переменной ячейкой. Hale (2007) разработал метод для оценки трех компонент перемещения. Этот метод использует локальную фазу корреляции вместо корреляции по пересечению для того, чтобы разрешить локально расположенные в одной плоскости отражения (пикинги). Для ускорения процесса три компоненты обновляются в результате циклической последовательности. Оба метода позволяют извлечь вертикальные и латеральные смещения из данных сейсмического мониторинга. Рис. 2 Обзорная карта латеральных смещений на Shearwater. Цветовая колонка слева указывает амплитуды смещения. Цветовая колонка справа показывает азимуты смещения. Смещения выходят за пределы резервуара. Латеральные смещения наблюдались в нескольких массивах данных сейсмического мониторинга. В этой статье для демонстрации метода использовался массив данных Shearwater (Северное море). Это месторождение газа с пониженным давлением в результате разработки пласта. Предполагается, что мониторинговый отклик на уровне резервуара, а также в области над резервуаром вызван геомеханическими явлениями, обусловленными падением давления. Время между базисной и мониторинговой съемками составляло 2 года. Вертикальные смещения по времени и латеральные смещения по ортогональным направлениям в этом массиве данных приведены на рис. 1, где красным цветом показаны отрицательные смещения, а голубым положительные. Наши результаты подтверждают результаты, представленные ранее Hale (2007). Вертикальные смещения по времени положительные (до 8 мсек), являются результатом уплотнения резервуара по вертикали и связаны с перекрывающими породами (Hatchell and Bourne, 2005). Латеральные смещения похожи по магнитуде (до 10 м) на вертикальные смещения. Важный результат наблюдений заключается в том, что латеральные смещения идут от уплотненного резервуара наружу, и это направление противоположно направлению горизонтальных перемещений, которые могут быть спрогнозированы геомеханическими моделями. Эти смещения не представляют реальные перемещения в геологической среде, а вызваны другим явлением. Рис. 3 Схематичный обзор гипотезы латеральных временных смещений: скорость под поверхностью при мониторинговой съемке подвержена воздействию изменений деформации, а данные базисной и мониторинговой съемок мигрированы (перемещены) при одной и той же скоростной модели. Это следует из вертикальных и латеральных смещений при мониторинговой съемке. Рис. 4 Последовательность операций при моделировании латеральных смещений, используя геомеханическую модель и трассирование лучей. Затем рассчитанное изменение скорости добавляется к базисной скоростной модели, в результате чего скоростная модель мониторинга деформации присваивается мониторинговой съемке. Используя скоростную модель мониторинга деформации, точки под поверхностью (в геологической среде) снова перемещаются (де-миграция) к поверхности на Z_0, отслеживая траектории лучей с нулевым смещением. Затем эти вновь перемещенные" Ключевые слова: перемещение, скоростной, малый, уравнение, отмечать, использовать, цвет, специальный тема, падение, погруженный месторождение, май, получить, break, основанный, результат, поверхность, заключаться, аналитический, molenaar, сейсморазведка, статья, реальный, латеральный смещение, уплотнить резервуар, резервуар, правый, эффект, миграция, направленный, eage, погрузить, горизонтальный, двойной, мониторинговый, hatchell, вертикальный смещение, отметить, перекрывать, последовательность операция, мониторинговый съемка, горизонтальный смещение, нулевой смещение, stammeijer, порода, массив дать, извлечение вертикальный, съёмка, seismic, смещение смоделировать, геомеханическа модель, показанный, срез смещение, изображение, луч, org, пласт, shell, leading edge, погрузить резервуар, уровень резервуар, нижний, smith, использованный, деформация, привести, перекрывающий порода, связанный, моделирование, вертикальный, сейсмический, смоделированный, срез, использование, вертикаль, сейсмический мониторинг, вызвать, базисный, трассирование, среда, массив, геомеханичёска модель, наблюденный, латеральный, изменение деформация, тема, дать, геомеханичёска, погруженный резервуар, leading, shearwater, уплотнить, множитель, размер, геологический, скорость, leggott, break май, точка, трассирование луч, смещение смоделированный, изменение, international, скоростной модель, смоделировать, мониторинговый съёмка, метод, представление, геомеханический, перекрывать порода, bourne, edge, firstbreak, дать сейсмический, отражение, геомеханический модель, наблюсти, явление, hall, скорость перекрывать, восстание пласт, геологический среда, мониторинг, месторождение, специальный, обусловить, совпадать, направление, изменение скорость, сделать, левый, вертикальный латеральный, место, пробег, модель, временной, показать, рассматриваться, смещение