Description:

"Скважинная и нетрадиционная сейсморазведка How 3DVSP has become a practical proposition 3D-ВСП становится реальным предложением Фрэн Доэрти (Fran tDoherty), руководитель отдела разработки программного обеспечения, рассказывает, как метод вертикального сейсмического профилирования 3D стал удобным инструментом для улучшения определения геологической среды и представляет пример из практики для демонстрации его применения. За последние 15 лет наземная сейсморазведка 3D стала стандартным общепринятым методом для определения глубинного геофизического разреза. Переход от получения и обработки 2D сейсмических данных к 3D-сейсморазведке произошел благодаря крупным вложениям в научноисследовательские работы, значительному снижению стоимости производительности компьютеров. Сейчас получают намного больше сейсмических материалов и существующая вычислительная мощность компьютеров позволяет успешно и экономично обрабатывать эти огромные объемы данных. Сегодня с помощью 3D-сейсморазведки получено изображение большей части осадочных бассейнов. За последнее десятилетие удалось значительно развить метод ВСП (вертикальное сейсмическое профилирование). Возможно, наиболее существенным техническим прогрессом в скважинной сейсморазведке было создание многокомпонентных зондов с несколькими приборами. До этого для получения данных в каждой заданной точке приема требовалось поднимать или опускать зонд, прижимать его к скважине и после записи сейсмограммы освобождать зонд и снова транспортировать его по скважине. Это очень трудоемкая, а значит дорогая операция. Многоуровневые зонды с несколькими приборами обычно содержат от 5 до 20 приборов в одной сборке. Шаг между приборами различный, но чаще всего он составляет порядка 15 м. Каждый прибор содержит три ортогональных сейсмоприемника, что позволяет записать полный вектор сейсмических колебаний. Посредством ВСП можно записать как продольные (P), так и поперечные (S) волны, а также различить и разделить их в процессе последующей специальной обработки. Возможность осуществить запись сигнала одновременно на различных глубинах из одного пункта взрыва позволила значительно снизить стоимость оборудования ВСП, повысив количество данных скважинной сейсморазведки, которое может быть получено. Использование многоприборных зондов означает, что метод 3D-ВСП существенно снижает время нахождения сборки в скважине. С экономической точки зрения выгодно создавать обширную сетку наземных пунктов взрыва, фиксировать зонд с несколькими приборами в какой-либо определенной точке скважины и достаточно быстро и эффективно получать 3D-данные. Нефтяные компании довольно скоро стали проектировать и осуществлять работы 3D-ВСП. Но хотя главная проблема аппаратуры ВСП была решена, оказалось, что обработка данных 3D-ВСП является более сложной задачей. В то время как деньги и проводимые научноисследовательские работы позволяли развивать техническое обеспечение и методику полевых работ на протяжении нескольких лет, оставались нерешенными проблемы коммерциализации метода. Обработка 3D-ВСП предоставила целый ряд проблем и спорных вопросов. Первой проблемой, с которой пришлось столкнуться, оказалось хранение и управление данными. Компании, специализирующиеся на обработке ВСП, обычно очень мало взаимодействовали с теми, кто обрабатывал наземную сейсморазведку. Системы обработки были приспособлены для работы со сравнительно небольшими объемами информации, в среднем порядка 1000 или 10000 трасс на съемку. Требования к технике и системе записи и хранения данных определялись в соответствии с этими объемами данных. Стандартные трехкомпонентные ВСП дают гораздо большее количество сейсмограмм. И это не исключение, когда 3D-ВСП содержит порядка 500000 или 1000000 трасс. Техническое обеспечение не могло справиться с такими объемами данных 3D ВСП. Другой проблемой стало то, что вложение денег в специальное программное обеспечение, требующееся для обработки этих огромных объемов данных, было несоизмеримо с инвестированием технических средств. Рис.1. Многокомпонентный зонд ВСП с несколькими приемниками Рис.2. Пример проектирования разведки методом ВСП. Рис.3. Предполевое моделирование. Оптимальные параметры съемки могут быстро быть установлены точным 3-х мерным моделированием до начала работ. Данные ВСП похожи на данные наземной сейсморазведки по частотному составу (спектральный состав ВСП немного выше). Поэтому многие способы обработки наземной сейсморазведки могут применяться при обработке ВСП. Тем не менее, различия между ВСП (точки приема в скважине, источники возбуждения на поверхности) и наземными методами (поверхностные источники и приемники) требуют специального набора модулей обработки для данных ВСП. Различия в геометрии наблюдений между скважинными и наземными данными, также как и применение трехкомпонентных сейсмоприемников требуют исследования и последующего развития миграционного изображения. В дополнение к дефициту соответствующих программных средств, компаниями по обработке ВСП было обнаружено, что общепринятые методики наблюдения, такие как продольное, непродольное и уровенное ВСП, плохо справляются с большими объемами данных. Традиционные системы обработки данных ВСП работали в диалоговом режиме. Из-за малого объема полевых материалов эти системы создавались с интерактивной визуализацией каждого этапа обработки, всех входных и выходных данных для каждого модуля. Эта процедура повторялась на каждом шаге обработки. Конечно, эта методика позволяла очень точно и эффективно обрабатывать небольшие объемы данных. Тем не менее, при потоковой обработке информации интерактивный режим обработки становится неэффективным. Все упомянутые недостатки стандартного ВСП стали причиной того, что производственный цикл ВСП от полевых работ до получения изображения, подлежащего сдаче, стал занимать от 6 месяцев до 1 года. И это естественно считалось неприемлемым для сейсмической индустрии. Ясно, что новая бизнес-модель должна быть адаптирована для обработки сервисными компаниями с целью извлечения прибыли из метода 3D ВСП. В феврале 2003 года эта проблема стала главной причиной образования компании VSFusion, совместного венчурного предприятия между Baker Hughes и Compagnie Generale de Geophysique (CGG), предлагающего выполнение полевых работ по скважинной сейсморазведке, обработку, интерпретацию и комплексирование. Новая компания является связующим звеном между скважинными данными, наземной сейсморазведкой и геофизикой резервуара, предлагая специальный комплекс обработки ВСП, AVO, мониторинг и выявление разломов, периодические наблюдения ВСП. Имея доступ к ресурсам как Baker Hughes, так и CGG, VSFusion быстро начала работы, направленные на материально-техническое обеспечение производства, разработку технического и программного обеспечения, связанного с особенностями ВСП. Программный пакет VS3 компании VSFusion - это система комплексной эффективной обработки трехкомпонентного 3D ВСП, характеризующейся высокой разрешающей способностью сейсмических данных, отвечающей современным запросам. Чтобы объяснить процесс обработки 3D ВСП, мы можем грубо разбить его на четыре главных этапа: построение и обоснование модели, предобработка, пространственная миграция и получение изображения. Предполевое моделирование - ключ к успеху любых работ ВСП, как 2D, так и 3D. Без надлежащего проектирования съемки целевая площадь может быть не вполне правильно обследована. Чрезвычайно важно смоделировать самую точную трехмерную скоростную модель перед началом полевых работ. В построении модели должна быть задействована вся возможная геолого-геофизическая информация. VSFusion применяет автоматизированную систему обработки 3D ВСП, спроектированную GeoTomo в VS3 для комплексного моделирования. Используя VS3 можно быстро строить и модифицировать трехмерные модели. Наиболее подходящая схема расположения ПВ при разведке методом ВСП может быть проверена трассированием лучей и методом конечных разностей. Синтетическая модель ВСП строится только после получения данных 3D ВСП для уточнения модели и проверки данных. Как только данные 3D ВСП записаны, они поступают на обработку в программу CGG Geoclaster. Geoclaster является удобным в понимании программным пакетом для обработки больших объемов данных. Рис.4. Изображение кубов данных ВСП. Каждый модуль обработки может представить 3D данные Рис.5. Схема расположения ПВ ВСП на VS3 эффективно обрабатывает и получает изображение больших объемов данных 3D ВСП. В процессе обработки геофизики VSFusion тщательно анализируют все три компоненты сеймоприемников. Благодаря трехкомпонентной записи можно быть уверенным, что зарегистрирован полный вектор сейсмического сигнала. В зависимости от конечной цели (построения изображения по Pили S-волнам) данные тщательно обрабатываются для получения поля восходящих волн, после чего они готовы к 3D-визуализации. В процессе обработки данных ВСП в программном Рис.7. Частичные результаты пространственной миграции, вертикальная компонента, SS-волны наблюдаются" Ключевые слова: должный, расположение, процесс, правильный, обработка, система обработка, сейсмотрасса, скважинный нетрадиционный, площадь, обработка наземный, разведка, осадочный, программный пакет, обработка всп, мигрировать, сейсмоприёмник, получение, наземный сейсморазведка, наземный, последующий, объём, обрабатывать, нетрадиционный сейсморазведка, изображение, либо, параметр, три компонент, май специальный, использование, цель, продольный волна, специальный модуль, программный, компания, вертикальный компонент, трехкомпонентный, огромный объём, проблема, предполевый моделирование, многокомпонентный, пространственный, солевой, система, скорость, каждый отсчёт, глубинный, помощь, режим, приемник, часть, тема, эффективный, пример, нетрадиционный, соляный, всп записанный, процедура, отражающий граница, скоростной модель, специальный тема, полевой, сейсморазведка, волна, модуль обработка, вертикальный, сигнал, конечный, синтетический модель, причина, разрез, приёмник, модель, модуль, тщательный, значительный, результат, сейсмический, несколький, общепринятый, построение, программа, толща, обеспечение, граница, компонент, шаг, зонд несколький, этап, май скважинный, методика, этап обработка, северо-запад, специальный, порядок, сборка, сейсморазведка обработка, всп, состав, пакет, приход, тема скважинный, пв, источник, приём, моделирование, поперечный волна, каждый модуль, различие, точка, приход волна, стандартный, объем, прибор, средство, технический обеспечение, наблюдение, восходящий волна, многокомпонентный зонд, полевая работа, хранение, данные наземный сейсморазведка, стоимость, направленный миграция, определение, технический, информация, эффективный обрабатывать, время, полный, продольный, запись, год, май, съёмка, схема, целый ряд, скоростной, трасса, скважина, скважинный, скважинный сейсморазведка, полный вектор, вектор, поперечный, отложение, ряд, миграция, разработка, программный обеспечение, большая объём, зонд