Description:

"Использование трехмерной сейсморазведки с высокой разрешающей способностью при разработке неглубоких платиновых месторождений. Application of high-resolution 3D seismic to mine planning in shallow platinum mines Eric Gillot1, Mark Gibson2, Dominique Verneau1 и Stephane Laroche1 объясняют, каким образом трехмерная сейсморазведка смогла стать достойной альтернативой повсеместному бурению в рамках проекта по разработке месторождений платины. З А последнее десятилетие трехмерная сейсморазведка использовалась при разработке платиновых месторождений в Южной Африке. Трехмерная сейсморазведка не проводилась практически нигде, кроме Западного Бушвельда, где глубина извлечения руды составляет от 500 до 2000 м. Руда разрабатывается в основном при помощи вертикальных шахт, а также в меньшей степени наклонных шахт. В Восточном Бушвельде месторождения находятся ближе к поверхности, на глубине менее 400 м. Задача горнодобывающих компаний - получить трехмерные модели с высоким разрешением, с максимальной разрешающей способностью по вертикали на данной глубине разведки. Кроме того, затраты на геофизические исследования должны быть ниже, чем затраты на повсеместное бурение. Таким образом, на двух основных местах разработки в Восточном Бушвельде была проведена экспериментальная сейсморазведка. Изучение применяемых методов разведки Компания CGG в 2001 г. произвела двумерную сейсморазведку на месторождении в Восточном Бушвельде при помощи взрывного источника и различных вибрационных источников. Несмотря на положительные результаты, требования горнодобывающих компаний не были выполнены. От взрывного источника отказались из-за его экономической нецелесообразности. Вибросейсмический источник воспроизводил результаты с неудовлетворительным качеством вследствие частотного состава, создаваемого используемыми вибраторами (такими, как M18) и сложности анализа статических поправок. Исходя из этого, было принято решение разработать новое поколение вибраторов Nomad 65, которые создают частоты до 250 Гц, и сосредоточиться главным образом на коррекции статических поправок. Поскольку двумерные исследования не обеспечивали требуемое заказчиком качество моделирования месторождения, было также решено направить усилия непосредственно на трехмерную сейсморазведку. Предполагаемая реализация метода Для решения задач планирования и разработки месторождений компания CGG начала экспериментальное трехмерное исследование, целью которого являлись две основные задачи: проверить экономическую целесообразность сейсмического метода проектирования разработки месторождения путем постепенного увеличения шага дискретизации таких параметров исследования, как расстояние между профилями, расстановка сейсмоприемников и т.д., при этом сохранить преимущество данного исследования с финансовой точки зрения по сравнению с более привычным методом повсеместного бурения; собрать информацию о большом месторождении, в котором заинтересован заказчик и на котором можно незамедлительно приступать к проектированию разработки. Участок, выбранный в качестве первого объекта (рис.1), расположен в долине с гидрографической сетью (донга), с выветренными породами, местами достигающими уровня норитового подстилающего основания. В круг задач входило получение высококачественного сейсмического изображения путем ввода сложных статических поправок, вызванных специфическими геологическими условиями на глубине до 50 м. Основное рудное скопление, обнаруженное на этом участке UG2 (мощность <1м). Он представляет собой моноклинальную структуру высотой около 2 м и длиной около 30 м. Перед исследованием ставилась цель получить изображение на глубине от 100 до 400 м с углом падения 10° и проследить нарушения (разломы, флексуры и т.п.) рудных залежей металлов платиновой группы на глубине до 10 м. Проектирование Размеры ячейки сетки, исходя из технических возможностей и экономической целесообразности, были выбраны равными 2,5 x 2,5 м. Рис. 1 Рельеф и место проведения исследования. Проведение исследования Съемка 3048 скоростных профилей (VP) осуществлена путем расстановки 16 линий, состоящих из 140 сейсмоприемников каждая. Вибратор N65 генерировал свип-сигнал в диапазоне от 40 до 250 Гц при 50_ нагрузке, а также адаптированный свип-сигнал для компенсации потерь толкающего усилия, наблюдаемых при 100 и 150 Гц в отдельных пикетах по всей исследуемой территории во время предварительных исследований (рис. 4). Стандартная обработка Ввод статических поправок Предварительный ввод статических поправок был осуществлен методом общей линейной инверсии (GLI) трехмерного преломления волн, используемого для пикирования и интерпретации первых вступлений, и для ввода статических поправок была создана двуслойная приповерхностная модель (рис. 5). Ввод статических поправок на отдельном скоростном профиле показан на рис. 6. Автоматический ввод неучтенных статических поправок Ввод статических коротковолновых и длинноволновых поправок за поверхностные условия был осуществлен при помощи небольшого, неглубокого окна, соответственно неглубоким геологическим условиям. Фильтрация в области FKx-Ky В области FKx-Ky была применена пространственная фильтрация. Процесс проводился на пересекающихся выборках после восстановления амплитуд усиления и первичных статических поправок (рис. 7). Анализ скоростей Суммарный разрез, полученный на этом этапе, не обладает высокой чувствительностью к изменениям скорости; тем не менее, можно получить корректное суммарное изображение с немного неточным значением. Рис. 8 изображены суммарные разрезы с постоянной скоростью, шаг между разрезами составляет 600 м с, они необходимы для визуальной регистрации изменений в суммарном разрезе. Другая сложность вызвана мощностью выветренного пласта, которая может составлять до 50 м. Это довольно много по сравнению с исследуемой глубиной (100-300 м), поэтому предполагается влияние скорости выветренного пласта на предельную эффективную скорость. Частотный состав и разрез NMO Определив функции скорости, типичную проблему растяжения NMO можно решить, введя очень точно функцию мьютинга. В данном случае эта проблема особенно актуальна ввиду малой глубины месторождения. Поэтому для определения сохранности высоких частот, крайне важных для обнаружения руды, было проведено испытание на синтетических данных. Входная модель для данного теста - отраженный сигнал в наивысшей точке при 100 мс (времени пробега) и со скоростью 4500 м с; импульс обладает полосой пропускания 30-200 Гц (см. сигнал голубого цвета на рис. 9). При NMO происходит растяжение удаленных сейсмоприемников (см. рис. 9, красная линия). Частотный состав трассы, смещенной на 240 м, снизился на 10 дБ при 200 Гц (это можно устранить простым "отбеливанием"). Полученный результат показан зеленым цветом на рис. 9. Этот тест четко продемонстрировал, что потенциальная потеря разрешающей способности, вызванная NMO, не имеет критического значения в данном случае. Следует ожидать куда большего влияние выветренной приповерхностной области ввиду ее свойств поглощения высоких частот. Миграция во временной области после суммирования сейсмических данных До миграции во временной области были опробованы и проверены различные методы обработки после суммирования для улучшения соотношения сигнал помеха и увеличения частотного состава. Сюда входило линейное ослабление помех с применением трехмерного конусообразного фильтра FKx-Ky в области вдоль и поперек профиля, расчет затухания, и в завершение усреднение энергетического спектра совместно с полосовым фильтром диапазона 60 - 180 Гц (изображение в центре на рис. 10). Ввиду ограниченного размера трехмерной поверхности (750 м в длину) и высоких скоростей произошло обрезание оператора миграции для большинства данных ниже 300 мс. Поэтому к суммарному разрезу было решено применить миграцию после суммирования во временной области." Ключевые слова: помощь, частотный, июль, суммарный разрез, особый тема, разрешать, предельный эффективный скорость, увеличение, месторождение, скоростной, дискретизация, объект расположенный, сигнал, ввод, миграция суммирование, шаг дискретизация, место, шаг, скорость, объект глубина, мощность, восточный бушвельд, высокий частота, выветренный порода, восточный, трёхмерный, трёхмерный сейсморазведка, качество, хороший соотношение, функция, спектр, способность, затухание, бурение, предварительный, порода, применение, глубина, сейсмический, мс, частота, временной миграция кирхгофа, применить, взрывной источник, временной, анализ, котор, участок, ввод статический, поправка, точка, метод, линия, цель, картина, использование, разрез, разрежение, соотношение, суммарный, временной область, трасса, разработка, энергетический спектр, миграция, данный случай, изображение, полезный ископаемое, компания, расстояние, тема, руда, экономический, влияние, объект, проектирование, сравнение, длина, суммирование, путь, изменение, состав, структурный картина, поиск, источник, образ, геофизический, неглубокий, изменение скорость, статический поправка, синтетический, затрата, модель, поверхность, осуществленный, объём, особый, вибратор, ископаемое, хороший, трехмерный модель, обработка, прогон, временной миграция, данный, интерпретация, экономический целесообразность, полезный, область, изначальный, разрешение, повсеместный бурение, информация, поиск полезный, профиль, заказчик, порядок, гц, случай, малый, тема поиск, проведение, диапазон, структурный, эффективный скорость, решенный, отдельный, результат, разрешающий способность, платиновый, повсеместный, частотный состав, условие, тест, выветрить, требование, статический, рудный, удаление, размер, задача, сейсморазведка, свип-сигнал, функция мьютинг, бушвельд, значение