Экономико-математическое моделирование /
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7
ЛЕКЦИЯ 1
ВВЕДЕНИЕ
Метод математического моделирования получил распространение в сейсморазведке примерно с середины 60-х годов. Использование синтетичес¬ких сейсмограмм (СС), являв-шихся результатом решения одномерной динамической задачи, имело следующий цели:
• анализ процесса формирования поля отраженных волн в тонкослоистой среде
• оценку роли многократных волн в этом поле
• определение сейсмических эффектов, обусловленных изменением литологии или углево-дородосодержания и др.
В целом это позволило получить важные для практики интерпретации выводы о том, какие особенности и признаки нужно искать на реальной сейсмозаписи при изучении того или иного геологического объекта.
Переход к двумерному сейсмическому моделированию, т. е. к исполь¬зованию синте-тических временных разрезов (СВР), означал не просто увеличение количества синтезируе-мых трасс, а качественно новый уровень реализации метода моделирования. Речь идет об от-крывшейся возмож¬ности применения математического моделирования непосредственно в процессе интерпретации данных сейсмических наблюдений
К началу 80-х годов сложилась следующая классификация видов сейсмомоделирова-ния.
1. Структурное моделирование. Обычно такое моделирование осуществ¬ляется путем про-слеживания лучей, что позволяет воспроизвести истинный путь сейсмических волн при пересечении границ напластований, установить точную связь между временем и глуби-ной и понять причины своеобразного отображения определенных структурных форм на временном разрезе. С по¬мощью структурного моделирования могут производиться оцен-ка и учет влияния вышележащих толщ на кинематику сейсмических волн в интересую¬щем (перспективном) диапазоне времен или глубин при решении страти¬графических за-дач.
2. Стратиграфическое моделирование. Первоначально применялось с целью получить оценку влияния залежей нефти и газа, выклинивающихся слоев, зон литолого-фациального замещения и других неоднородностей на такие характеристики сейсмиче-ской записи, как изменение амплитуд, искажение вышезалегающих горизонтов, измене-ние полярности, понижение скорости, наличие и расположение дифрагированных волн. Структурные формы здесь менее важны, а упругие параметры горных пород, наоборот, являются очень важными и решающими. В последнее время стратиграфическое модели-рование успешно применяется для обнаружения и подтверждения залежей углеводоро-дов, определения литологии пород, связанных с этими залежами, границ распростране-ния залежей и др.
3. Моделирование сейсмических скоростей. Вначале такое моделирова¬ние получило рас-пространение в связи с необходимостью оценки влияния кривизны отражающих и про-межуточных границ и локальных неоднородностей на поле сейсмических скоростей или, другими словами, для анализа отклонений параметра VОГТ реальных скоростей в среде. Впоследствии были осуществлены удачные опыты использования этого вида моделиро-ва¬ния в качестве основы в методах решения обратных кинематических задач для много-слойных сред с криволинейными границами раздела и с градиен¬тами скоростей в слоях.
Кроме того, двумерное сейсмомоделирование стало эффективно исполь¬зоваться и на этапе обработки сейсмической информации для решения таких задач, как:
• расчет статических и кинематических поправок в условиях неоднородностей в верхней части разреза,
• тестирование новых программно-алгоритмических средств,
• синтез оптимальных графов обработки.
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ НА ОСНОВЕ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Раздел 1.1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ
В соответствии с методологическим принципом системного подхода представим объ-ект нашего изучения (процесс интерпретации данных сей¬смических наблюдений) в виде це-лостной системы взаимодействующих эле¬ментов (верхняя часть рис. 1, а).
Будем называть интерпретацией данных сейсмических наблюдений про¬цесс построе-ния сейсмогеологической модели, которая не противоречит имеющейся априорной инфор-мации (наблюденному волновому полю, данным промысловой геофизики, геологической информации) и опыту гео¬физика-интерпретатора. Из этого определения следует несколько важных методологических выводов:
1) процесс интерпретации является целенаправленным и поэтому должен быть управляе-мым;
2) в процессе интерпретации необходимо сопоставлять имеющуюся в данный момент сейс-могеологическую модель с априорными данными (в первую очередь с наблюденным волновым полем) на предмет анализа их противоречивости и нахождения способов ее устранения;
3) ввиду невозможности непосредственного сопоставления таких разно¬родных объектов, как сейсмогеологическая модель и наблюденное волно¬вое поле, в процессе интерпрета-ции необходимо решать прямую задачу, т.е. вычислять волновое поле по сейсмогеологи-ческой модели.
Таким обра¬зом, математическое моделирование становится неотъемлемой частью технологии интерпретации.
Конкретизируя схему рис. 1, а, получаем схему интерпретации данных сейсморазвед-ки на основе математического моделирования, представлен¬ную на рис. 1, б. Она включает операции шести уровней.
I уровень – получение исходной информации в результате геофизи¬ческих измерений и сбора априорных геологических данных.
II уровень – обработка и анализ указанной информации с различ¬ными целями. Поле-вые данные сейсморазведки обрабатываются в целях получения
годографов;
горизонтальных спектров скоростей или графи¬ков VОГТ;
окончатель¬ного временного разреза, который должен содержать минимум помех и иска-жений и максимум объективной информации о строении среды.
Данные промысловой геофизики обрабатываются главным образом для получения эффективной по сейсми¬ческим критериям одномерной сейсмической модели. Наконец, важ-нейшую роль, определяющую впоследствии все решения геофизика-интерпретатора, играет предварительно выработанная гипотеза о строении разреза, не про¬тиворечащая имеющимся геологическим представлениям.
III уровень состоит в создании исходной для итеративного процес¬са интерпретации двумерной сейсмогеологической модели или модели нулевого приближения. Эта операция в принципе неформальна и требует максимального использования всей доступной информа-ции I и II уровней. На этом же уровне производится выбор импульса, моделирующего сейс-ми¬ческий сигнал (моделирование сейсмического сигнала).
На IV уровне для получения модельных аналогов промежуточных и окончательных результатов обработки полевых данных сейсморазведки решаются прямые задачи сейсмо-разведки.
V уровень – операции сравнения промежуточных и окончательных результатов обра-ботки с их модельными аналогами, имеющие целью коли¬чественную оценку сходства между ними.
VI уровень в рассматриваемой схеме представляют процессы принятий по коррекции параметров в общем случае всех операций уровней II–V. В частности, при наименее "глубо-кой" обратной связи корректируются параметры сейсмомоделирования, т. е. сейсмогеологи-ческая модель и модель импульса падающей волны. Исходными данными для принятия та-ких решении являются оценки сходства ("рассогласования"), полу¬чаемые на уровне V.
Раздел 1.2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ
ЛЕКЦИЯ 2
Таблица 1. Влияние параметров двумерного сейсмомоделирования
на характеристики отражений
Кинематические и
динами¬ческие характе-ристики отражений Параметры
А. Определяемые по отдельным трассам синтетического временного разреза
1. Время отражения 1. Локальные мощности пластов вышележащей толщи
2. Локальные скорости в пластах вышележащей толщи
3. Геометрия отражающей и промежуточных границ
2. Амплитуда отражения 1. Дифференциация скоростей и плотностей соседних слоев
2. Мощности слоев
3. Количество слоев, участвующих в формировании отражен¬ной волны
4. Геометрия отражающей и промежуточных границ
5. Частота исходного сигнала
3. Преобладающая часто-та отражения 1. Частота исходного сигнала
2. Мощности слоев
3. Количество слоев, участвующих в формировании отражен¬ной волны
4. Величины частотно-зависимого коэффициента поглощения
4. Полярность отражения 1. Полярность исходного сигнала
2. Порядок чередования слоев
3. Тип насыщающего флюида
5. Форма отражения:
а) длительность волны, выраженная ко¬ли¬че¬ством фаз 1. Количество слоев, участвующих в формировании отражен¬ной волны
2. Мощности слоев
3. Ширина спектра исходного сигнала
4. Частота исходного сигнала
б) соотношение ампли¬туд экстремумов (форма оги¬ба¬ю¬щей) 1. Форма огибающей исходного сигнала
2. Количество слоев, участвующих в формировании отражен¬ной волны
3. Дифференциация скоростей и плотностей соседних слоев
4. Мощности слоев
Б. Определяемые по синтетическому временному разрезу
6. Поведение линий t0 1. Геометрия отражающей и промежуточных границ
2. Скорости и величины их градиентов в пластах вышележа¬щей толщи
3. Мощности пластов вышележащей толщи
7. Интерференция
а) изменение времени между соседними фа-зами отражения 1. Градиент изменения мощностей слоев, участвующих в формировании отра-женной волны
2. Градиент изменения
←предыдущая следующая→
1 2 3 4 5 6 7
|
|