ИССЛЕДОВАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ В ЗОНЕ ЗАЛЕГАНИЯ КОЛЛЕКТОРОВ ПРИ ПОМОЩИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПОЛЕЙ МЕТОДАМИ НЕПРОДОЛЬНОГО ВЕРТИКАЛЬНОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОФИЛИРОВАНИЯ И ОБЩЕЙ ТОЧКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Abstract

В первой части работы рассмотрена частная модель двухслойной высокоскоростной толщи, состоящей из покрышки и коллектора, залегающей в низкоскоростной вмещающей среде. На основе результатов интерпретации модельных сейсмических волновых полей методами непродольного вертикального сейсмического профилирования (НВСП) и общей точки возбуждения (ОТВ) установлено, что целевая граница кровля коллектора может быть выделена в случае достаточно большой мощности высокоскоростной покрышки по полю отраженных обменных волн типа P1S2S2P1 и P1S2S21, порождаемых проходящей обменной поперечной волной, образующейся на кровле покрышки и распространяющейся вглубь среды. Волны P1S2S2P1 и P1S2S21 существуют только в определенном интервале эпицентральных удалений от источника, протяженность которого зависит от контрастности высокоскоростной покрышки, а также ее мощности и глубины залегания. Надежное определение границы между высокоскоростной покрышкой и коллектором может быть затруднено при использовании только наземных сейсмических данных вследствие проявления экранирования. Дополнительную информацию можно получить при привлечении материалов НВСП и корректном использовании данных отраженных обменных волн типа P1S2S2P1 и P1S2S21. Во второй части работы результаты численных модельных исследований полноволнового сейсмического отклика от тонкослоистой пачки насыщенных упруго-пористых слоев Био, моделирующей резервуарную зону, показывают, что низкочастотные амплитудные аномалии, наблюдаемые на сейсмических разрезах ниже резервуарной зоны, могут быть вызваны образованием поля отраженных обменных поперечных волн, запаздывающих относительно отклика продольной волны и имеющих на малых и средних офсетах значимые амплитуды на вертикальной компоненте поля. Амплитуды и временные задержки суммарной обменной поперечной волны могут варьироваться в широких пределах в зависимости от конкретных условий: глубины залегания и мощности резервуара, частоты падающей продольной волны, наличия в резервуарной зоне границ с контактом проскальзывания или протяженных тонких трещин, заполненных флюидом, и других факторов.This paper presents a study of seismic wave fields in reservoir zones by numerical simulation. In the first part of the study, numerical modeling of full wavefield was performed to synthesize the multi-offset vertical profiling data and data of OPV (Common Source Point Technique) for the model of the medium in which high-velocity layers (seal and collector) are placed in a low-velocity containing medium. It has been established that the principal boundary, the roof of the collector, can be distinguished by data only in the case of great thickness of high-velocity seal from the field of converted P1S2S2P1 and P1S2S21 waves. These waves are formed on the roof of the seal during the passage of a converted transverse wave and exist only in a certain interval of epicentral distances from the source, the length of which depends on the contrast of the high-velocity seal, as well as on its thickness and depth. Reliable determination of the boundary between the high-velocity seal and the collector can be difficult when using only ground-based seismic data due to the screening effect. However, it becomes possible with the use of multi-offset vertical profiling materials and the correct use of the data of reflected converted P1S2S2P1 and P1S2S21 waves. In the second part of the work, we analyze the results of numerical model studies of the full-wave seismic response from a thin-layered pack of saturated elastic porous Biot layers simulating a reservoir zone. The results of numerical model studies show that the low-frequency amplitude anomalies observed in seismic sections below the reservoir zone may be caused by the formation of a field of reflected converted transverse waves that are delayed relative to the response of the longitudinal wave and having significant amplitudes on the vertical field component for the small and middle offsets. The amplitudes and time delays of the total converted transverse wave can vary widely depending on specific conditions: depth and reservoir thickness, incident longitudinal wave frequency, the presence of boundaries in the reservoir area with sliding contact or extended thin cracks filled with fluid, and other factors.