Необходимость написания монографии “Морская сейсморазведка" определяется как возрастающим интересом к запасам Мирового океана и особенно шельфа морей, так и прогрессом в области технических средств, методики и технологии работ, а также способов обработки и интерпретации сейсмических материалов. В последнее время издано очень мало литературы на русском языке по сейсморазведочным работам, в частности монография, посвященная морской сейсморазведке методом преломленных волн, вышла в 1984 г. Сейсморазведку можно определить как самостоятельную научную дисциплину: геофизический метод изучения акустических свойств среды с помошью распространения упругих волн для прогнозирования ее геологического строения и месторождений полезных ископаемых. Объект ее исследования - геологическая среда; в качестве метода используется распространение упругих волн, а предметом изучения являются акустические свойства геологической среды. Результатом сейсмических работ должны быть детальные сведения об акустических свойствах изучаемого геологического разреза. В свою очередь, акустические свойства связаны с составом и условиями осадконакопления отложений и образования пород, что является основой для геологической интерпретации сейсмических результатов - прогнозирования геологического строения изучаемой территории и месторождений полезных ископаемых (нефти, газа, угля, руды и т.п.) и проведения инженерно-гидрогеологических изысканий. В основе проведения сейсмических работ (полевых наблюдений, обработки получаемых материалов и интерпретации результатов) лежит физическое представление о волновой картине, возникающей в некоторой акустической среде при возбуждении в ней упругих волн. Хотя геологическая среда, как правило, очень сложная - неоднородная и анизотропная, се можно с различной степенью приближения представить в виде упрощенных акустических моделей, волновую картину в которых можно описать простыми физическими законами.

Проблема учета неоднородностей верхней части разреза (ВЧР) при обработке сейсморазведочных данных общеизвестна и является частью общей задачи определения параметров среды по характеристикам отраженных сигналов в условиях переменных по горизонтали скоростей распространения упругих колебаний. Теоретическими и экспериментальными исследованиями показано, что качество, надежность и достоверность результирующих временных и глубинных разрезов в значительной степени определяются тем, насколько правильно и обоснованно были рассчитаны введенные в исходные записи временные поправки за верхнюю часть разреза и поверхностный рельеф. В первую очередь это относится к районам со сложными приповерхностными условиями, характеризующимися наличием многолетнемерзлых пород, чередующихся с зонами растепления, конусов выноса, сыпучих песков и других неблагоприятных факторов. Поскольку данные о ВЧР при разведке глубоких границ не имеют обычно самостоятельной разведочной ценности, изучению поверхностных отложений при сейсморазведочных работах уделяется, как правило, неоправданно мало внимания. Развитие способов автоматического определения и коррекции статических поправок при обработке сейсмических данных привело к существенному сокращению, а нередко исключению специальных работ по изучению ВЧР. Так как возможности выявления и учета поверхностных неоднородностей по материалам основной съемки вследствие возникающих неоднозначностей имеют принципиальные ограничения, результатом экономии на проведении исследований ВЧР во многих районах являются недопустимые ошибки в определении глубины отражающих границ, скоростных характеристик слоев, искажения динамических параметров, иногда и невозможность выделения отраженных сигналов. Определение и коррекция статических поправок были и остаются одними из основных процедур обработки сейсмических материалов в методе отраженных волн. Многообразие типов строения ВЧР привело к разработке большого количества модификаций способов изучения распределения скоростей в поверхностных отложениях, необходимого для определения первичных поправок до уровня приведения.

Большая часть содержащегося в книге материала появилась в виде записей лекций для магистерского курса вначале по нефтяной сейсморазведке в Оксфордском университете и затем по разведочной геофизике в Имперском колледже Лондонского университета. Основной контингент слушателей этих курсов составляют вчерашние студенты-геологи, физики, математики, инженеры, геофизики или других естественно-научных специальностей, которые работают в различных компаниях, занимающихся разведкой углеводородного или минерального сырья. Математическая подготовка слушателей всегда была неоднородной. По этой причине в данной книге математическое содержание сведено к минимуму. Тем не менее предполагается, что читатель знаком с основными принципами дифференциального и интегрального исчислений, рядами Фурье и основами матричной алгебры, включая понятия собственных значений, собственных векторов и диагонализации. Мы вполне отдаем себе отчет в том, что некоторые из рассматриваемых здесь вопросов освещены также и в других прекрасных книгах, причем нередко на значительно более строгом уровне. Взяться за написание этой книги нас побудила уверенность в том, что практические советы и указания всегда в дефиците. Предполагается, что читатель имеет доступ к вычислительной системе (и соответствующему математическому обеспечению), и вопрос состоит в том, как с максимальной пользой ее эксплуатировать. Глава 1 кратко знакомит читателя с вычислительной техникой, обычно используемой при промышленной обработке сейсмических данных. В гл. 2 приводятся теоретические основы для гл. 3, посвященной более практическим вопросам. Здесь можно заметить почти полное отсутствие символов интегралов по сравнению с обозначениями сумм. Поскольку на практике все вычисления выполняются на цифровых вычислительных машинах, основное внимание уделено дискретному преобразованию Фурье. В гл. 3 и 4 описываются решения задач, которые в любом сейсмическом центре по обработке данных приходится ежедневно решать множество раз. Мы признательны компаниям Merlin Profilers Ltd и Ensign Geophysics Ltd, предоставившим нам свои вычислительные системы, программы и средства машинной графики, а также компаниям ARCO я Merlin Profilers Lid, давшим разрешение на публикацию материалов, использованных в этих главах. В гл. 5 мы попытались представить на возможно более простом уровне теорию геофизических обратных задач. Вычислительные системы на базе малых и универсальных ЭВМ обычно имеют в составе библиотеки подпрограмм все необходимые модули для выполнения любых описанных в этой главе процедур. Исключение могут составлять лишь некоторые алгоритмы томографии. Многие студенты и коллеги помогали нам в работе над книгой либо непосредственно, либо оказывая косвенное влияние. Всем им мы весьма благодарны. Однако особенную признательность хотелось бы выразить А. Горски за его большую помощь в обсуждении двумерных спектральных методов (гл. 2 и 3); С. Смиту за его вклад в разд. 3.6; Г. Паркесу за участие в подготовке гл. 4; М. Ористег-лио, Ш. Стейнсби, М. Ловриджу и А. Мейсону за некоторые идеи, включенные в гл. 5; П. Беннету и Э. Райту за чтение корректуры и полезные замечания; компании Ensign Geophysics Ltd, разрешившей Дж. Мейкину завершить работу над рукописью, и членам наших семей, которые мирились с нервозной обстановкой, вызываемой литературными амбициями авторов.

Во многих нефтегазоносных провинциях мира традиционная технология поисков, разведки и разработки, ориентированная на крупные и средние по размерам структурные и неструктурные типы ловушек, исчерпала себя по мере освоения фонда этих объектов, и дальнейшее ее использование приводит к лавинному росту себестоимости добываемой продукции. С другой стороны, по мнению большинства геологов-нефтяников, величина запасов углеводородного сырья, содержащегося в малоразмерных структурных, неструктурных и нетрадиционных малоизученных типах ловушек, не уступает величине запасов в крупных ловушках. Освоение малоразмерных и сложно построенных залежей углеводородов представляет один из основных резервов устойчивого и долговременного обеспечения энергетическими и химическими ресурсами многих регионов, в том числе и Западной Сибири. Основные пути решения этой проблемы лежат в области использования достижений научно-технического прогресса во всех областях геолого-разведочной и добывающей индустрии. Возросший уровень сложности геологического строения осваиваемых территорий выдвигает на передний план потребность в высокоточной информации, получаемой главным образом сейсморазведкой.

Приведены результаты физического моделирования сейсмических волновых полей для задач сейсморазведки, описан новый способ применения результатов такого моделирования, осно-вапный на трансформации частотного спектра наблюдаемых в моделировании сейсмограмм в область сейсморазведочного диапазона частот. Предложено данные физического моделирования регистрировать обычной сейсморазведочной аппаратурой, а также проводить-их обработку па современных ЭВМ с применением сейсморазведочных программ.

Книга может быть полезна инженерам-сейсмикам (сейсморазведчикам, геоакустикам и т. д.), а также научным работникам в этой области, аспирантам по специальности «геофизические методы разведки полезных ископаемых».

Дано физическое обоснование различных подходов к постановке и решению задач прогнозирования состава и свойств пород по материалам сейсморазведки. Рассмотрены способы интерпретации получаемых материалов и цифровая обработка данных метода общей глубинной точки. Приведен интересный фактический материал по прямому обнаружению нефтяных и газовых залежей, по прогнозу аномальных пластовых давлений.

Книга предназначена для геофизиков и геологов, связанных с изучением свойств пород, а также для специалистов, занимающихся обработкой геофизической информации на ЭВМ. Она может быть полезна преподавателям и студентам вузов.

Данное учебное пособие представляет собой практическое руководство для работы с системой обработки сейсмических данных FOCUS, разработанной компанией Paradigm Geophysical для промышленного применения.

Описаны способы обработки сейсмических записей на ЭВМ с целью поисков и разведки залежей нефти и газа. Рассмотрены связи между геологическим строением осадочных толщ и динамическими параметрами волн, причины искажений сейсмических записей при регистрации и обработке, технология и методика анализа динамических параметров, комплексная обработка материалов наземных и скважинных исследований.

Для геофизиков и геологов, занимающихся интерпретацией данных геофизики с применением ЭВМ.

Настоящая инструкция является руководящим документом для предприятий Российской Федерации с различной формой собственности, проводящих сейсморазведочные работы на суше по методике 2D, 3D, 4D и составлена в порядке пересмотра и дополнения «Инструкции по сейсморазведке» 1986 года.

При составлении инструкции учтены изменения, произошедшие в последнее десятилетие в области организации, методики и технологии проведения полевых работ, обработки и интерпретации, архивации и хранения сейсморазведочных материалов.

Регламентирован порядок заключения договоров, проектирования, производства и отчетности о выполненных сейсморазведочных работах на основании действующих инструкций, РД и ГОСТов, стандартов ЕАГО и зарубежных геофизических обществ.

Монография двух видных американских сейсмологов, посвященная современной теории распространения возбуждаемых эемлетрясениями сейсмических воли и новейшим методам интерпретации и обработки данных наблюдений. На достаточно строгом математическом уровне и с постоянным вниманием к физической сушно-сти рассматриваются прямые и обратные задачи в геофизике.

Во 2-м томе рассмотрены методы решения обратных задач и обработки сейсмической информации, а также кинематика и динамика источника сейсмических воли в очаге землетрясения.

Для специалистов в области теоретической и экспериментальной сейсмологии, сейсморазведки и инженерной сейсмологии. Может служить учебным пособием для аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.