• Обработка сейсмических данных 2D/3D во временной области

    Подавление помех любой природы (технология LIFT - Leading Intelligent Filter Technology).
    Новый программный комплекс в системе Focus

    Для подавления низкоскоростных поверхностных, промышленных и высокоамплитудных волн-помех используется технология LIFT (Leading Intelligent Filter Technology), которая обеспечивает подавление помех различной природы в различных частотных диапазонах с сохранением амплитуд и фазовых характеристик сигнала. LIFT - метод, основанный на моделировании сигнала и помехи, и последующем подавления случайного и когерентного шума нелинейным адаптивным способом. Основными инструментами для выполнения задачи служили процедуры:

    • - медианная фильтрация, нацеленная на удаление высокоамплитудных помех;
    • - многоканальная фильтрация линейных помех в разных частотных диапазонах.

    Достоинством данного комплекса является возможность устранения помех без применения процедур, вносящих значительные амплитудные искажения (например, FK фильтрация и д.р). Технология LIFT (Leading Intelligent Filter Technology) используется на различных этапах обработки сейсмических данных 2D/3D и не имеет ограничений в количестве итераций. Необходимо обратить внимание, что наибольшая разница в результатах наблюдается на ближних удалениях. Таким образом, технология LIFT позволяет вычесть кратные волны там, где нет разницы в кинематических поправках.

    Примеры эффективности технологии LIFT (Leading Intelligent Filter Technology)

    Примеры переобработки сейсмических данных 2D/3D

  • Обработка сейсмических данных 2D/3D в глубинной области

    Построение глубинно-скоростной модели среды

      Построение глубинно- скоростной модели среды:
    • - Изотропная ГМДС - с применением GRID томографии;
    • - Анизотропная ГМДС - с применением VTI томографии.

      Применение различных алгоритмов глубинной миграции:
    • - Алгоритм Кирхгофа;
    • - Полноволновой алгоритм (с сохранением истинных амплитуд);
    • - Угловой алгоритм в частотной области;
    • - Алгоритм EarthStudy 360.

      Задачи:
    • - построение глубинно–скоростной модели среды, которая достаточно точно описывает геологическое строение на данной площади;
    • - применение томографии для учета неоднородностей в скоростной модели;
    • - применение полноволнового алгоритма глубиной миграции, что позволит значительно расширить частотный диапазон сейсмических данных в глубинной области.

    Уравнения полноволновой миграции, в том числе Phase Shift (WEM) и обратной волновой миграции (RTM), предназначены для решения различных проблем и обеспечения более точного изображения горизонтов. Кроме того, полноволновая миграция более корректно работает со сложными интервальными скоростями, которые описывают геологическую ситуацию региона, и производит изображения с меньшим фоном или операторным шумом, чем те, которые создаются с миграцией Кирхгофа.

    Контроль скоростной модели на спрямление годографа, применение Томографии

    Применение различных алгоритмов глубинной миграции

  • Интерпретация сейсмических данных 2D/3D

    • Интерпретация во временной и глубинной областях

      Корреляция отражающих горизонтов и разломных зон с привязкой к данным ГИС

      Наша компания обладает опытом интерпретации сейсмических данных 2D/3D любой сложности совместно с другими геологическими и геофизическими исследованиями на объектах, расположенных в разных геологических условиях (Прикаспийская Впадина, п-ов. Бузачи, Мангышлак, Северо-Западное Приаралье, Южно-Тургайская Впадина и т. д.)

      После анализа всех геологических и геофизических данных (ГИС, исследования керна, результатов испытаний скважин, промысловой добычи и т.д.) создается модель геологического строения участка. В созданной модели указываются наиболее перспективные объекты для постановки разведочного и оптимизации эксплуатационного бурения с определением фильтрационно-емкостных свойств пластов.

      Построение объемной модели подкарнизной структуры

      Моделирование наклонно-направленной скважины

      Выделение палеорусловых тел с определнием характеристик объема газо-нефтенасыщеных песчаников

      Выделение газовых залежей в палеогене

    • Сейсмостратиграфический анализ

      Сейсмические разрезы, отражающие клиноформенное строение продуктивной свиты в палеогене

      Накопление осадков, в которых возможно возникновение углеводородов, происходило в определенных геологических условиях. Особенности распространения осадочных пород во времени и пространстве в значительной мере определяют размеры и форму природных резервуаров нефти и газа, а, следовательно, и объем запасов полезных ископаемых. В связи с этим, знание общих и частных закономерностей образования осадочных толщ имеет существенное практическое значение.

      Закономерное чередование комплексов пород позволяет судить о периодической смене условий осадконакопления и общем направлении изменения этих условий в различные геологические периоды.

      Ниже приведены примеры сейсмических разрезов, где по результатам сиквенс-стратиграфической интерпретации данных и детальной корреляции материалов ГИС было установлено, что газоносные залежи даной площади имеют клиноформенное строение и требуют индивидуального подхода к геологическому моделированию.

    • Комплексирование геофизических методов

      Сопоставление гравиметрического и волнового полей (3D данные)

      Одним из приоритетных направлений в работе нашей компании является комплексирование сейсмических данных с другими геофизическими методами, в частности с гравиметрическим полем. Несмотря на высокую информативность и эффективность современной сейсморазведки 3D нередко возникают трудности геологической интерпретации волнового поля Прикаспийской впадины, вызванные сложностью стратификации отражающих горизонтов. В первую очередь это относится к прослеживанию кровли соленосных отложений. В связи с аномально пониженной плотностью соли купола в гравитационном поле отображаются интенсивными минимумами, что позволяет использовать гравиразведку совместно с сейсмическими данными не только с целью выявления таких структур, но и для изучения их морфологии вплоть до объемного моделирования соляных штоков и соляной толщи в целом. Комплексирование сейсморазведки с другими геофизическими методами позволяет как подтверждать, так и выявлять новые объекты, представляющие интерес для поисков и разведки УВ.

      Выделение соляного карниза по 2D данным на основании сопоставления гравиметрического и волнового полей

  • Динамическая обработка сейсмических данных

    • Расчет и анализ куба когерентности

      Палеорусла на срезе по кубу когерентности

      С помощью технологии «Coherence Cube» производится трассирование и картирование различных зон нарушения когерентности в сейсмическом волновом поле, что связано с наличием в геологическом разрезе разрывных нарушений, которые визуально выделять затруднительно или вовсе невозможно в зависимости от амплитуд нарушений. В тоже время некоторые процедуры обработки стремятся как бы «загладить» зоны ухудшения когерентности сигнала при прослеживании отражений, что приводит к потере изображений разрывных нарушений, особенно малоамплитудных, на обычных временных или глубинных кубах.

      Выделение стратиграфических объектов по кубу когерентности

      Расчёт куба когерентности по данным после суммирования позволяет трассировать и картировать различные зоны нарушений когерентности в сейсмическом волновом поле, что связано с наличием в геологическом разрезе разрывных нарушений, а также выявлять и уточнять расположение различных геологических тел, таких как, например, палеорусла, являющиеся важными поисковыми признаками при обнаружении месторождений углеводородов.

    • Сейсмофациальный анализ

      Одним из самых востребованных методов комплексной геологической интерпретации сейсмических данных является сейсмофациальный анализ. Программа Stratimagic проводит классификацию и интерпретацию сейсмических фаций по форме сигнала с помощью технологии нейронных сетей как для 3D, так и для 2D сейсмических данных.

      Анализ сейсмофаций (карта по горизонту) в комплексе со скважинными данными

      Пример 2D разеза сейсмофаций

      Сейсмофация объединяет группу отражений, характеризующихся схожим набором параметров, таких как конфигурация, непрерывность, амплитуда, частота и т. д. Каждый параметр несет определенную информацию о геологическом строении изучаемого интервала.

      Конфигурация отражений тесно связана с основными характеристиками напластования, непрерывность отражений - с непрерывностью пластов, амплитуда показывает соотношение плотности и скорости, частота зависит от мощности пластов и т. д. Результаты сейсмофациального анализа являются надежной основой для объектного моделирования, а также для прогноза фильтрационно-емкостных свойств продуктивных отложений.

      Совместный анализ ГИС и сейсмофаций позволяет прогнозировать геологический разрез с более высокой вероятностью.

      Карта распределения сейсмофаций с выделением песчаных коллекторов

      Выделение сейсмофаций по горизонту в объемную модель

    • AVO анализ

      Пример сейсмограмм ОГТ до и после дополнительной обработки и их характеристики качества

      Динамический анализ по способу AVO (Amplitude Variation with Offset) изучает зависимости амплитуд отражённых волн от удаления или угла падения волны на отражающую границу. AVO - это сейсмический метод, который определяет содержание флюидов в породах, пористость, плотность, сейсмическую скорость, информацию о поперечных волнах и другие индикаторы флюидов. Этот метод успешно используется для прогноза залежей углеводородов (особенно газа) и литологии.

      Выделение аномалий AVO по кроссплоту между атрибутами Normal Incidence Reflectivity и Fluid Factor

      Выделение аномалий AVO по кроссплоту между атрибутами Fluid Factor и Gradient

      AVO-анализ выполняется не по временным разрезам, а по сейсмограммам ОГТ после временной миграции и рассчитанным по ним атрибутам, что предполагает наличие полевых материалов высокого качества (соотношение сигнал/помеха должно быть больше 10). Перед началом анализа проводится дополнительная обработка с целью повышения разрешающей способности и ослабления регулярных и нерегулярных помех.

      Основой для анализа аномалий AVO и их интерпретации является сопоставление AVO атрибутов (Normal Incidence Reflectivity, Gradient, Fluid Factor и др.) и их статистический анализ в поле кроссплота. Прогнозирование углеводородов осуществляется путём выделения на кроссплоте фонового тренда и зон, связанных с насыщенной газом частью коллектора и обратная маркировка этих зон на разрезы (поверхности) атрибутов.

      Выделение аномалий на разрезах AVO в подкарнизной структуре

    • Сейсмическая инверсия

      Подготовка сейсморамм к инверсии

      Метод сейсмической инверсии волнового поля является по своей сути методом математического сейсмического моделирования, интегрирующим динамическую интерпретацию данных сейсморазведки с результатами бурения, а также детальных исследований методами ГИС. К настоящему моменту этот метод представляется наиболее эффективным инструментом для решения задач прогнозирования геологического разреза. Используемое нашей компанией программное обеспечение позволяет получать данные сейсмической инверсии различными способами, в зависимости от поставленной задачи и имеющихся данных. Таким образом, процесс инверсии может быть выполнен для 2D и 3D сейсмических данных, как по исходным сейсмограммам, так и по суммарному кубу (разрезу).

      Входные данные для инверсии: сейсмограмма ОГТ, скорость поперечной волны, плотность, скорость продольной волны

      Самым результативным и предпочтительным методом является инверсия мигрированных сейсмограмм на основе алгоритма максимального правдоподобия (PMLI-инверсия). Основные особенности и преимущества этого метода:

      • - инвентирует каждую трассу сейсмограмм ОГТ;
      • - использует на входе мигрированные оффсетные и угловые сейсмограммы любого типа, а также любые угловые суммы;
      • - позволяет получать на выходе не только P-импеданс и S-импеданс но и другие кубы свойств горных пород: Vp, Vs, Vp/Vs, коэффициент Пуассона, LR, MR и синтетические сейсмограммы.

      Препроцессинг сейсмограмм, как и в AVO выполняется в процессе самой инверсии с учётом эффекта растяжки сигнала вдоль оффсетов для каждой трассы. Входными данными для этой инверсии служат фоновые модели импеданса или скорости продольных и поперечных волн и плотности, созданные путем кригинг-интерполяции скважинных кривых вдоль каркаса, определенного поверхностями отражающих горизонтов.

      Карты P-импеданса и S-импеданса с вынесенными аномалиями, полученными по кроссплоту с разделением водонасыщенных и нефтенасыщенных коллекторов. Граничные условия увязаны с данными ГИС

      Карта Vp/Vs с вынесенными структурами и аномалиями, полученными по кроссплоту с выделением нефтенасыщенных коллекторов. Граничное значение увязано с данными ГИС (менее 1,9)

      Расчленение подсолевого комплекса на карбонатные и терригенные отложения по результатам инверсии. Карбонаты выделяются высокими значениями импеданса продольной волны (красный цвет).

      Кроссплот между разрезами PHIE (пористость) и Vp/Vs Ratio

      Кроссплот между Vp/Vs Ratio и Poisson's Ratio (горизонтальные срезы по горизонту)

      Разрезы акустической жесткости (P-Impedance) и пористости (PHIE) по траверсной линии. Сопоставление данных ГИС и сейсмических данных

      Кроссплот между Vp/Vs и коэффициентом Пуассона (горизонтальные срезы по горизонту)

      Кроссплот между P-wave Velocity и S-wave velocity (горизонтальные срезы по горизонту)

      Сопоставление данных ГИС с кривыми, извлеченными из рассчитанных в результате PMLI-инверсии кубов атрибутов

      Пример результатов PMLI-инверсии по продольным и поперечным волнам. На выходе получены следующие кубы атрибутов:

      1. P-wave Impedance - импеданс P-волны;
      2. S-wave Impedance - импеданс S-волны;
      3. P-wave Velocity - скорость продольных волн;
      4. S-wave Velocity - скорость поперечных волн;
      5. Vp/Vs - отношение скоростей продольной и поперечной волн;
      6. Poisson Ratio - коэффициент Пуассона;
      7. Mu*Rho - произведение модуля сдвига и плотности;
      8. Lambda*Rho - производный от Р-волны параметр, известный как "несжимаемость".

      Фрагмент среза атрибута Vp/Vs (в 3D окне) вдоль продуктивных пластов в меловых отложениях

      Разрез Vp/Vs с вынесенными аномалиями, полученными по кросплоту с выделением нефтенасыщенных коллекторов. Граничное условие увязано с данными ГИС

      Моделирование данных ГИС на основе уравнения Гассмана с замещением коллекторов на воду, нефть и газ

      Для определения взаимосвязей между упругими свойствами горных пород (упругие модули) и наблюденными сейсмическими откликами (скорости) используются модели физических свойств горных пород. Одним из методов изучения физических свойств пород является замещение флюида по Гассману, которое использутся для моделирования и определения количественных характеристик для различных сценариев флюидосодержания с целью оценки возможного влияния порового флюида на сейсмические скорости.

      Общий вид уравнения Гассмана:

      • Kdry - Эффективный модуль объемной деформации сухой проды
      • Ksat - Эффективный модуль объемной деформации насыщенной породы
      • Kg - Модуль объемной деформации минеральных зерен, составляющих породу
      • Kf - Эффективный модуль объемной деформации порового флюида
      • φ - Пористость

  • Интерпретация данных ГИС

    Выделение коллекторов по литологии, GR, RHOB, DT, Vp/Vs

    Комплексная интерпретация ГИС является основой для определения физических свойств разреза и составления геологической модели для объекта исследований. До начала работ все кривые увязываются и нормируются для дальнейшей работы. В результате интерпретации ГИС определяются следующие параметры:

    • - объемная глинистость;
    • - пористость по АК;
    • - пористость по комплексу плотностного и нейтронного каротажей;
    • - водонасыщенность;
    • - нефте-газонасыщенность и др.

    Сопоставление коэффициентов пористости, насыщенности и проницаемости по ГИС и керну

    Полученные параметры сопоставляются с данными анализа керна.

    Оценка различия в акустических характеристиках пород в коллекторах и неколлекторах определяется на основании интерпретации ГИС и является основой для инверсионных преобразований волнового поля. Сопоставление фильтрационно-емкостных свойств пластов, полученных по данным ГИС и сейсморазведки – важный этап при создании геологической модели пласта.

    Пример сопоставления кривой пористости, рассчитанной по данным ГИС (PHIE_ГИС) и кривой, рассчитанной из зависимости P-Impedance от PHIE (PHIE_IMP)

    Анализ литологии по данным ГИС (сейсмический разрез по траверсу вдоль ствола скважины)

    Моделирование кривой скорости поперечной волны (Vs)

    Расчет значений скорости поперечной волны очень важен для расчета PMLI-инверсии. Преобразовать скорость продольной волны в скорость поперечной волны позволяе зависимость Кастаньи:

    Vs=0.862*Vp-1.172 (км/с)

    (формула применяется для получения Vs во вмещающих породах)

    Ниже приведен пример моделирования кривой Vs в скважине с газовым пластом на основе наблюденной кривой в скважине с сопредельной территории.

    Использование данных ГИС при фациальном анализе разреза

    Преобладание бескернового бурения, развитие новых методов и технологий записи, обработки и интерпретации геофизических материалов привели к широкому применению различных геофизических методов интерпретации генезиса осадочых пород.

    Детальное изучение разрезов скважин представляет возможность судить о фациальной изменчивости, изменении мощности каждого отдельного пласта или пачки пластов, условиях залегания пластов и т.д.

    Литологическое расчленение разрезов скважин можно проводить по конфигурации каротажных диаграмм. Зная же литологическую характеристику разреза, можно охарактеризовать его и фациально.

    Различные каротажные модели фаций представляют собой каротажные кривые определенной формы. Вид фаций устанавливается путем сравнения характера поведения каротажной кривой напротив пласта с типовыми формами каротажных кривых для различного рода фаций. Каротажные модели фаций отражают характерные изменения определенных геологических параметров (например, глинистости, пористости и др.), оциниваемых по результатам ГИС для различных типов фаций по разрезу.

    Последующее тщательное сопоставление данных ГИС с генетическими признаками исследуемых отложений, выделение фаций и циклитов разного порядка, их прослеживание по разрезу и на площади позволяют добиться более надежной корреляции разнофациальных отложений, а следовательно, более обоснованно сопоставить и увязать продуктивные пласты - коллекторы нефти и газа.

    Фациальный анализ в скважине по данным ГИС

  • Прогноз порового давления

    Объем гидростатического давления (psi)

    Уравнение Итона рассчитывает избыточное давление, возникшее в результате недостаточного уплотнения породы:

    PP=OBP-(OBP-HP)*(Vmeasured/Vnormal)3,

    • где:
    • - PP – поровое давление;
    • - OBP – горное давление (по ГИС);
    • - HP - гидростатическое давление (рассчитанное);
    • - V(measured) - сейсмическая интервальная скорость;
    • - V(normal) - интервальная скорость при стандартном законе уплотнения (по ГИС).

    Гидростатическое давление, оказываемое эквивалентной жидкостью на колонну, определяется соотношением:

    HP(z)=0.4335*p(fluid)*Z,

    • где:
    • - HP выражается в фунтах на квадратный дюйм “psi”;
    • - Глубина "Z" в футах;
    • - HP - гидростатическое давление (рассчитанное);
    • - Плотность жидкости в г / куб.см;
    • - Предполагается, плотность воды, 1,03 г / куб.см.

    Литостатическое давление (ОВР), действующее со стороны покрывающих пород, извлекается из кривых плотностей и выводится как тренд:

    Тренд нормального уплотнения рассчитывается по кривым акустических скоростей

    Интервальные скорости получают из сейсмических скоростей и калибруют на скважинных данных.

    Результат Интервальных скоростей после “Constrained (Dix) Velocity Inversion”

    Калибровка Интервальных скоростей на скважинах: постоянный фактор калибровки 1,05 применяется из-за плохой связи между сейсмическими и скважинными скоростями.

    Поровое давление, полученное по уравнению Итона: