В настоящее время 3D сейсморазведка достигла стадии зрелости. Лишь немногие сомневаются в этом, и огромное количество геофизиков, геологов и инженеров-разработчиков подтверждают важную роль технологии 3D работ. На долю трехмерной сейсморазведки, проводимой в Мексиканском заливе и в Северном море, сейчас приходится намного больше 50%. В Нидерландах, общая площадь, охваченная 3D сейсмическими данными, составляет 30%. Выполнение 3D работ является условием предоставления некоторых лицензий. Некоторые компании, или отделения компаний, отказались от регистрации 2D данных!

Сейсмическая разведка является одним из ведущих геофизических методов исследования с самыми разнообразными целями структуры, строения и состава горных пород. Сейсмические исследования земной коры являются общепризнанным способом ее изучения. Достаточно высока роль сейсморазведки в решении задач рудной и инженерной геологии. Однако главной и наиболее эффективной сферой применения сейсморазведки является нефтяная геология. Поиски и разведку залежей углеводородов в настоящее время трудно представить без участия сейсморазведки. Особенно важна роль сейсморазведки при поисках залежей углеводородов на море. Здесь сейсморазведка является практически единственным, но весьма эффективным методом исследований. Именно поэтому объем морских сейсморазведочных работ в настоящее время почти в четыре раза превышает объемы работ на суше. При этом объемы сейсморазведочных работ на море из года в год стабильно растут.

Сейсморазведка методом общей глубинной точки (МОГТ) является ведущим методом поисков и разведки месторождений нефти и газа. Представление о теоретико-методических особенностях МОГТ является непременной частью современного общего геолого-геофизического образования.

Данный курс лекций написан на основе многолетнего опыта чтения курса лекции по сейсморазведке для горных инженеров-геофизиков в Свердловском горном институте (1970-1980 гг), в Иваново-Франковском институте нефти и газа (1980-1983) и в Уральской государственной горно-геологической академии (с 1990 г). Он состоит из 32 лекций, разделенных на три части. Первые две части (лекции 1-20), изданные ранее, посвящены физическим, кинематическим и методическим основам сейсморазведки. Третья часть курса (лекции 21-32) посвящена целиком систематическому изложению основ метода общей глубинной точки.

Курс лекций предназначен для вузов, осуществляющих подготовку бакалавров наук по направлению 55320 "Геология и разведка полезных ископаемых" профилизации "Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых".

В настоящее время уже мало кто подвергает сомненью необходимость изучения и учета искажающего влияния ВЧР, обсуждается в основном вопрос, какие технологии и методики, как на этапе полевых работ, так и обработки, обеспечивает решение проблемы ВЧР с необходимой точностью, т.к. предметом поиска в настоящее время, являются, в основном, малоразмерные объекты.

Многообразие подходов к учету ВЧР тоже, в известной степени, связанно с дефицитом информации о ВЧР - при проведении сейсморазведочных работ по обычно применяемым методикам.

Современная сейсмическая разведка основана главным образом на использовании продольных волн — отраженных и преломленных. В последние 15 лет были проведены обширные теоретические и экспериментальные исследования по расширению диапазона частот регистрируемых продольных волн и по использованию при интерпретации их динамических характеристик. Результаты этих исследований позволили существенно повысить разрешающую способность и увеличить глубинность сейсмических методов разведки. Однако новые более сложные разведочные задачи часто не могут быть решены даже при использовании усовершенствованных модификаций методов продольных волн. Поэтому в последние годы во многих организациях ведутся исследования, направленные на привлечение к интерпретации наряду с продольными и других классов сейсмических волн, в первую очередь обменных (продольно-поперечных) и поперечных. При использовании поперечных или обменных волн, благодаря меньшим скоростям распространения поперечных волн по сравнению с продольными, можно рассчитывать па повышение разрешающей способности сейсмического метода.

Интерпретация материалов нефтегазовой сейсморазведки с применением стандартных автоматизированных систем обработки проводится обычно на основе пространственной слоисто-изотропной модели среды. Но сопоставление результатов интерпретации с данными поискового и разведочного бурения часто обнаруживает наличие систематических расхождений в результатах структурных построений, достигающих иногда нескольких десятков, а то и сотен метров. Это означает очевидно, что слоисто-изотропная модель неадекватна реальной среде и, следовательно, требуется выбор или построение иной модели, учитывающей сейсмологические особенности изучаемого разреза и с помощью которой можно было бы объяснить упомянутые систематические расхождения. Но более эффективный подход состоит в том, что уже на этапе проектирования полевых работ, а тем более в процессе интерпретации полевых данных, необходимо использовать более общие интерпретационные модели по сравнению с идеализированной слоисто-изотропной моделью. Именно такая тенденция превалирует в современной трехмерной сейсморазведке, с внедрением которой в практику геологоразведочных работ создались благоприятные условия для решения весьма широкого круга фундаментальных и прикладных задач, возникающих при поисках, объемном изучении и эксплуатации месторождений углеводородов. К числу таких задач относится построение, анализ и применение при интерпретации сейсмических данных особого класса пространственных скоростных и поглощающих моделей среды, которые в самом широком смысле принято называть анизотропными моделями. Необходимо подчеркнуть, что указанной задаче в последнее время уделяется все большее внимание как в России, так и за ее рубежами, и объясняется это двумя основными причинами.

Хотя методы миграции, рассмотренные в Главе 4, основаны на предположении о слоистой среде, простые изменения, вносимые в основные алгоритмы, обеспечивают их точность в ситуациях, когда скорость незначительно изменяется в горизонтальном направлении. Например, среднеквадратичные скорости могут изменяться в горизонтальном направлении в миграции Кирхгоффа. В конечноразностном методе, пока вариации скорости в латеральном направлении остаются незначительными, элемент тонкой линзы может быть опущен (см. Приложение С.2), и скоростная функция, используемая в элементе дифракции, может изменяться в латеральном направлении. В f-k-методе (миграция Stolt) приведение в соответствие с вариациями скорости в латеральном направлении осуществляется путем изменения коэффициента растяжения от 0 до 1. Даже при изменении скорости результатом этих трех методов является временной разрез и, следовательно, термин «миграция во времени».

Данные АК представляют прямое измерение скорости, с которой сейсмические волны распространяются в разрезе в зависимости от глубины. Сейсмические данные, с другой стороны, обеспечивают непрямое измерение скорости. Основываясь на этих двух типах информации, сейсморазведчик получает большое количество различных типов скоростей, таких как интервальная, кажущаяся, средняя, среднеквадратичная, мгновенная, фазовая, групповая, по ОГТ, суммирования и миграции. Однако, наиболее достоверная скорость, получается по сейсмическим данным. Это та, которая дает лучшую сумму. Если предположить, что разрез является сложным, скорость суммирования относится к скорости ОГТ, которая, в свою очередь, относится к среднеквадратичной скорости (ур. 3.4), из которой выводятся средняя и интервальная скорости.

Интервальная скорость – это средняя скорость в интервале между двумя отражающими поверхностями. В блоке пород с определенным литологическим составом на интервальную скорость влияют несколько факторов: <...>

Преобразование Фурье является фундаментальной составляющей анализа сейсмических данных и применяется почти на всех стадиях обработки. Данный временной ряд, такой как сейсмическая трасса, может быть полностью, однозначным образом описана в виде суммы ряда синусоид, каждая из которых характеризуется своей амплитудой, частотой и задержкой по фазе (относительным выравниванием). Этот процесс выполняется путем прямого преобразования Фурье. И наоборот, сейсмическая трасса может быть синтезирована при данных частотных составляющих. Этот процесс выполняется путем обратного преобразования Фурье. Краткое математическое исследование преобразования Фурье приводится в Приложении А.