Оборудование и методика

При проведении скважинных исследований с помощью Р -волн высококачественные данные первых вступлений можно получить, используя нефиксированные гидрофоны в скважине, заполненной водой и небольшой импульсный поверхностный источник (маломощный заряд ВВ или скважинную пушку). Для устранения зависимости от точной отметки момента, обусловленной инерцией переключателей или поверхностным эталонным сейсмоприемником, мы сконструировали многоканальную расстановку сейсмоприемников, с равномерно расположенными приборами и разработали методику интерпретации, основанные на избыточности перекрывающихся положений источников и сейсмоприемников.

Предварительные разработки и начальные результаты в обобщенном виде приводятся у Hunter и Burns (1991). Расстановки гидрофонов для скважин малого диаметра в настоящее время можно получить из коммерческих источников; однако, мы продолжаем использовать оборудование местного изготовления из легко доступных коммерческих компонентов. Используемая в настоящее время расстановка показана на рис.1; она состоит из 24 сейсмоприемников с шагом 0.5м на 100-метровой косе, усиленной кевларом. Каждый компонент состоит из широкополосного гидрофона Benthons AQ-16 (4-2000Гц) и предусилителя с комплексным согласованием Benthons AQ-300. Блок гидрофон - предусилитель заключен в короткий трубчатый кожух с внутренним диаметром 2.54см (1 дюйм), заполненный нефтью, который располагается на выводе косы. Такая схема обеспечивает относительно простой доступ к компонентам, если возникает необходимость в ремонте.

Смещение источника от скважины обычно составляет 3-5м, что, как правило, бывает достаточно для минимизации помех от трубной волны (которая распространяется в низ по поливинилхлоридной обсадной колонне с кажущейся скоростью 1600-1799м/c, а по стальной колонне – 500-5700м/с) и поправок за преломление в ВЧР. Данные регистрируются цифровой сейсмостанцией IFP. Поддерживается шаг дискретизации 0.0325мс, что обеспечивает высокую разрешающую способность при пикинге первых вступлений; современные сейсмостанции с возможностью увеличения времени регистрации позволяют также получать серии записей ВСП с нулевым смещением (например, Allison и Schieck, 19996). Типичный пример качества записи, и разрешения первых вступлений в неконсолидированных отложениях показан на рис.2, где преобладающие частоты составляют не менее 300Гц. Если в поровом пространстве присутствует значительное количество газа (воздуха или метана), преобладающие частоты могут быть значительно ниже (рис.2b).

Расстановка опускалась в скважину шагами по 0.5 или 1м. Обычно опытные операторы убирают записи с очевидными ошибками определения начала отсчета времени, идентифицируя в поле такие взрывы с последующим повторным отстрелом в этих же точках, но для обработки не требуется абсолютная точность определения начала отсчета времени. На рис.3 показан пример графика зависимости времени первых вступлений от глубины в части скважины, где между соседними записями имеются незначительные ошибки определения начала отсчета времени, вполне приемлемы для анализа. О происхождении таких смещений нельзя говорить с определенностью; их можно отнести за счет спусковой схемы или изменения условий грунта в точке взрыва в результате многократного повторения взрыва в одной и той же точке.

Времена первых вступлений отдельных 24-канальных записей пикируются в интервальном режиме на ПК с помощью программных средств SIPIK (Rimrock Geophysics). Предпочтение отдается независимому методу интерпретации скорости, описание которого можно найти у Hunter и Barns (1991). В этом методе выполняется подбор скорости методом наименьших квадратов в трех или более точках для каждого 24-точечного набора данных (следовательно, исчезает зависимость начала отсчета времени) и каждая точка «скорость-глубина» детально сопоставляется с перекрывающимися наборами данных. Для каждой точки глубины из перекрывающихся наборов данных определяется скорость, которая представляет собой взвешенное арифметическое среднее, и ее стандартное отклонение; используемые веса – это обратная величина стандартной ошибки для каждого подбора скорости. Например, если расстановка перемещается с шагом 0.5м после каждого взрыва, то для одной глубины можно осреднить максимум 22 набора из трех точек по одному и тому же метровому вертикальному интервалу. Стандартное отклонение средней скорости можно использовать как меру качества пиков первых вступлений. Количество точек данных для каждого отдельного вывода скорости (т.е. расстояние по вертикали в скважине, по которому рассчитывается средняя скорость) определяет вертикальное разрешение по скважине (т.е. фильтрующий эффект окна). Длина окна выборки обычно выбирается так, чтобы она согласовывалась с разрешением по длине волны, которое определено по высокоразрешающим разрезам по данным МОВ.

Дата добавления: 2015-09-04