Кратко о главном
- Сейсмика измеряет время. Отражения привязывают к пластам по сейсмокаротажу или ВСП и синтетической сейсмограмме; акустический каротаж «быстрее» сейсмики на проценты, и без поправки за дрейф привязка уходит на период импульса и больше.
- Горизонт прослеживают по одной фазе — пику, впадине или переходу через ноль — и проверяют невязками на пересечениях профилей; разломы — по обрывам и смещениям отражений, дифракциям, временным срезам и кубам когерентности.
- Время переводят в глубину по скоростной модели. Одна средняя скорость верна, лишь пока разрез над целью вбок не меняется; послойная модель учитывает изменение толщин и скоростей слоёв. Карту в любом случае увязывают со скважинами.
- Поднятие во времени — ещё не поднятие в глубине: утонение медленной толщи над структурой, соль, рифы и газ искажают рельеф. В примере урока средняя скорость скважины на своде завысила замыкание на треть.
- Прямые признаки углеводородов — яркое, тусклое и плоское пятна, смена полярности, провисание — убедительны, когда согласуются с контуром структуры в глубине; их ложные двойники — угли, настройка тонких пластов, газ малой насыщенности, кратные волны.
- Ошибка скорости даёт ошибку глубины : процент — десятки метров, сравнимые с замыканием небольшой ловушки. Плоское пятно определяет контакт по времени внутри пласта, и объём над ним гораздо меньше зависит от скоростей.
глубина по средней скорости до горизонта
послойный перевод для двух слоёв: — время подошвы первого
формула Дикса: пластовая скорость по скоростям ОГТ
глубина при скорости, растущей с глубиной линейно:
высота газовой залежи по времени между кровлей и плоским пятном
ошибка глубины от ошибки скорости
- Подгонять синтетику к разрезу сдвигом и растяжением, не откалибровав акустический каротаж по сейсмокаротажу.
- Перескочить при прослеживании на соседнюю фазу — через разлом или зону плохого качества; невязка на пересечении выдаёт ошибку на целый период.
- Строить ловушку по карте изохрон или по одной средней скорости, не проверив, как меняются толщины и скорости слоёв над целью.
- Считать яркое пятно доказательством промышленного газа.
- Забывать, что погрешность глубин растёт с удалением от скважин и бывает сравнима с замыканием.
После урока вы сможете
- привязать отражения к пластам по сейсмокаротажу, вертикальному сейсмическому профилированию и синтетической сейсмограмме и учесть дрейф акустического каротажа;
- объяснить, как прослеживают отражающие горизонты и разломы на разрезах и в кубе, и проверять корреляцию по невязкам на пересечениях профилей;
- переводить время в глубину по средней скорости, послойно и по линейному закону, получать пластовую скорость по формуле Дикса и объяснить, почему глубины увязывают со скважинами;
- распознавать на сейсмике структурные и стратиграфические ловушки и основные сейсмофации;
- проверять прямые признаки углеводородов — яркое и плоское пятно, согласие с контуром структуры — и называть их ложных двойников;
- оценить, как погрешность скоростей переходит в погрешность замыкания и объёма ловушки.
Что даёт интерпретация и в каком порядке её ведут
Интерпретатор получает мигрированный разрез или куб (Сейсморазведка: полевые работы и обработка) и данные скважин — каротаж, отбивки пластов, скорости — и строит из них согласованную картину недр. Главные продукты интерпретации: структурные карты отражающих горизонтов — сначала во времени, потом в глубинах; каркас разломов; карты толщин и карты амплитуд и других атрибутов; карты сейсмофаций; основа геологической модели; прогноз разреза для проектных скважин с погрешностью глубин.
- 1Проверка данных
полярность и фаза импульса, уровень приведения, увязка съёмок разных лет: сдвиги во времени, различия фазы и амплитуд между ними.
- 2Привязка к скважинам
какое отражение отвечает какому пласту — по сейсмокаротажу, ВСП и синтетической сейсмограмме.
- 3Прослеживание горизонтов и разломов
на разрезах и в кубе, с проверкой невязками на пересечениях.
- 4Карты изохрон
поверхности горизонтов во времени.
- 5Скоростная модель и структурные карты
перевод времени в глубину и увязка со скважинами.
- 6Ловушки
замыкание, точка перелива, разломы как экраны.
- 7Стратиграфия и амплитуды
сейсмофации, атрибуты, прямые признаки углеводородов.
- 8Неопределённость
варианты карт и диапазоны объёмов для оценки ресурсов и проекта скважины.
Все примеры урока построены на одном условном профиле длиной 12 км через антиклиналь. Под поверхностью лежит медленная толща (2000 м/с) мощностью около 1150 м, которая над сводом утоняется до 1070 м; ниже, до кровли продуктивного пласта, — глины со скоростью 3200 м/с. Кровля пласта на своде — на глубине 2440 м, в 3 км от свода — на 60 м глубже; на восточном крыле её смещает сброс амплитудой 40 м. Песчаный пласт толщиной 45 м насыщен газом до газоводяного контакта (ГВК) на 2475 м. На своде пробурена скважина W-1, позже на западном крыле — W-2. Так выглядит рассчитанный для этого разреза временной разрез в интервале пласта:
Сейсмический разрез из сорока трасс: по горизонтали расстояние от 0 до 12 километров, по вертикали время от 1,89 до 2,24 секунды, вниз. Кровля пласта — линия впадин, выпуклая вверх: на своде около 5 километров на 1,93 секунды, к краям опускается до 2,06 секунды на западе и до 2,19 секунды на востоке. Между 2,7 и 7,3 километра впадины кровли яркие, оранжевые и широкие, ниже них идёт тёмная линия пиков отражения от газоводяного контакта, слегка выгнутая вверх: 1,95 секунды под сводом и 1,97 секунды у краёв. За краями залежи отражение кровли слабое. Ниже кровли везде видна слабая линия пиков подошвы пласта. На 8,2 километра обе линии обрываются и продолжаются на 25 миллисекунд ниже — это сброс, отмеченный штриховой линией. Над сводом отмечена скважина W-1.
На этом разрезе видно почти всё, о чём пойдёт речь: свод, сброс, яркое и плоское пятна. Но разрез — во времени, и, как покажут примеры, ни высота свода на нём, ни форма плоского пятна не совпадают с тем, что лежит в глубине.
Привязка: какое отражение — какой пласт
Скважина даёт пласты в глубинах, сейсмика — отражения во времени. Мост между ними — зависимость «время — глубина» у скважины и синтетическая сейсмограмма (свёрточная модель и синтетика). Её получают несколькими способами.
- Сейсмокаротаж (СК, check-shot survey, velocity survey)
- источник у устья скважины, сейсмоприёмник опускают в ствол и на ряде глубин записывают время первого вступления прямой волны. Получают время и среднюю скорость до каждой глубины — опорные точки для привязки и для скоростной модели.
- Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП, vertical seismic profile, VSP)
- то же, но приёмники стоят густо — через 10–20 м — и записывают волну целиком. Волны, идущие вниз и вверх, разделяют; по ним находят импульс у скважины, отличают однократные отражения от кратных, получают трассу для привязки прямо у ствола и прогнозируют разрез ниже забоя.
- Акустический каротаж
- даёт скорость через каждые 15–20 см, и интегрированное интервальное время — тоже зависимость «время — глубина» (интегральное время). Но каротажная волна в сотни раз выше по частоте и проходит сантиметры породы у стенки, поэтому каротажная скорость обычно на проценты выше сейсмической, и время по каротажу «уходит» от сейсмического с глубиной — это дрейф (drift).
Поэтому акустический каротаж сначала калибруют: растягивают его шкалу времени так, чтобы на глубинах сейсмокаротажа его время совпало с сейсмическим (между опорными точками поправку распределяют плавно). По откалиброванной кривой считают синтетику и сравнивают её с трассами у скважины. После калибровки разрешают лишь небольшой общий сдвиг — несколько миллисекунд — и очень малое растяжение: сильное растяжение позволяет «привязать» что угодно к чему угодно. Совпадение рисунка нескольких отражений, а не одного, — признак верной привязки; полярность проверяют по отражению с известным знаком (импульс и полярность).
- Сейсмокаротаж (двойное время)
- 600 м — 0,600 с; 1070 м (H1) — 1,070 с; 2440 м (кровля пласта) — 1,926 с
- Акустический каротаж записан с 600 м
- двойное время по нему: от 600 до 1070 м — 0,4563 с, от 1070 до 2440 м — 0,8395 с
- Импульс
- Риккера с пиковой частотой 30 Гц; его видимый (преобладающий) период — около 26 мс
- Время по каротажу, привязанное к сейсмокаротажу на 600 м: до H1 — с, до кровли пласта — с.
- Дрейф: на H1 мс, на кровле пласта мс.
- По интервалам: в медленной толще мс на 470 мс сейсмического времени — 2,9 %; в глинах мс на 856 мс — 1,9 %. Каротажные скорости выше сейсмических примерно на 3 и 2 %.
- Дрейф на кровле пласта, 30,2 мс, больше видимого периода импульса.
Что это значит. Сдвиг разный на разных глубинах, поэтому одним общим сдвигом синтетику не совместить с разрезом: подогнав кровлю пласта, мы сдвинули бы H1 на 16,5 мс в другую сторону (рисунок ниже). В разрезе с несколькими похожими отражениями ошибка на период означает привязку не к тому пласту — а вслед за ней и неверную карту, и неверную глубину в проекте скважины. Калибровка по сейсмокаротажу снимает эту неоднозначность. Данные примера условные.
Три вертикальные трассы рядом, время от 1,0 до 2,0 секунды сверху вниз. На левой трассе — сильный пик H1 на 1,07 секунды и внизу яркая впадина кровли газоносного пласта на 1,93 секунды с пиками отражения от газоводяного контакта и подошвы под ней. Две штриховые горизонтальные линии на 1,07 и 1,93 секунды проходят через все трассы. Средняя трасса повторяет рисунок, но выше: пик H1 на 1,06 секунды, на 14 миллисекунд выше линии, а впадина кровли на 1,90 секунды, на 30 миллисекунд выше. Правая трасса совпадает с левой.
Прослеживание горизонтов и разломов
Отражающий горизонт (seismic horizon) — отражение, прослеженное по площади и привязанное к стратиграфической границе; в отечественной практике горизонты обозначают индексами (например, П1 — кровля подсолевых отложений Прикаспийской впадины). Прослеживают одну и ту же фазу — пик, впадину или переход через ноль; на нуль-фазовых данных граница с ростом импеданса совпадает с центром пика (в полярности SEG), с падением — с центром впадины. На профилях 2D горизонт прослеживают по каждому профилю и сверяют на пересечениях; в кубе 3D задают опорные точки, а автоматическое прослеживание (autotracking) ведёт фазу от трассы к трассе по продольным и поперечным линиям, и результат проверяют на произвольных разрезах и временных срезах.
Главная проверка корреляции — невязки (mis-ties): разности времён горизонта на пересечениях профилей. Профили разных лет и разной обработки сдвинуты друг относительно друга во времени и по фазе; эти систематические невязки определяют и убирают до построения карт. Если же обойти по замкнутому контуру несколько профилей, сумма невязок по контуру должна быть близка к нулю: постоянные сдвиги профилей в такой сумме сокращаются. Сумма, равная периоду импульса, означает, что где-то на контуре корреляция перескочила на соседнюю фазу.
Разломы на сейсмике выдают себя несколькими признаками (разломы на картах и на сейсмике):
- обрыв и смещение отражений — у пачки отражений, а не у одного;
- изгиб слоёв у сместителя (приразломные изгибы, rollover у листрических сбросов);
- дифракции от оборванных краёв пластов, если миграция неполная;
- зона слабых и хаотичных отражений вдоль сместителя; сам сместитель отражения даёт редко;
- на временных срезах куба — линии, по которым обрываются изолинии, а на картах когерентности (coherence, variance) — линии потери сходства соседних трасс.
Сместитель проводят по точкам обрывов на многих разрезах, получают его поверхность и линии пересечения с горизонтами в обоих крыльях — многоугольники разломов на картах (многоугольник разлома). Через разлом коррелируют не ближайшее похожее отражение, а пачку отражений по её рисунку, сверяясь со скважинами и невязками. Амплитуду сброса оценивают по смещению горизонта во времени: , где — пластовая скорость толщи над горизонтом, если она одинакова в обоих крыльях. Разломы с амплитудой меньше разрешения сейсмика не показывает.
Карты изохрон и перевод времени в глубину
Прослеженный горизонт — набор времён ; построив по ним изолинии (Структурные карты: данные и построение изолиний), получают карту изохрон — структурную карту во времени. Для проекта скважины и подсчёта объёмов нужны глубины, а для этого — скорости.
Скорости берут из трёх источников. Скважины — сейсмокаротаж, ВСП, откалиброванный акустический каротаж — дают точные скорости, но лишь в отдельных точках. Сейсмические скорости — скорости ОГТ и миграции — есть повсюду, но это скорости, выпрямляющие годографы (годограф и скорости): в них сказываются наклоны, анизотропия глин (скорость в них зависит от направления, и скорость ОГТ обычно выше вертикальной) и погрешность подбора. Закономерности — рост скорости с глубиной от уплотнения, зависимости от литологии — помогают между скважинами. Пластовые скорости по сейсмическим получают формулой Дикса:
- пластовая (интервальная) скорость между двумя отражениями, м/с
- среднеквадратичные скорости (на практике — скорости ОГТ) до нижнего и верхнего отражения, м/с
- двойные времена этих отражений, с
Единицы: СИ: м/с, с
- горизонтальные однородные слои, скорость ОГТ равна среднеквадратичной;
- оба отражения на одной вертикали, скорости ОГТ подобраны без ошибок — на деле их ошибки при вычитании многократно возрастают.
Формула следует из определения среднеквадратичной скорости: — сумма всех слоёв до -го отражения, и разность двух таких сумм оставляет один слой. Относительная ошибка пластовой скорости больше ошибки скорости ОГТ в раз (дополнительный раздел): чем тоньше интервал, тем хуже.
- Скорости ОГТ у W-1 (анализ скоростей)
- 2030 м/с на H1 ( с), 2650 м/с на кровле пласта ( с)
- По сейсмокаротажу W-1
- H1 — 1070 м, кровля пласта — 2440 м; пластовая скорость глин между ними 3201 м/с
- Слагаемые: и (м²/с² × с).
- , м/с — на 1,9 % больше скважинной.
- Глубина кровли по сейсмическим скоростям: м — на 42,7 м глубже, чем в скважине.
- Чувствительность: — ошибка скорости ОГТ на кровле в 1 % даёт 1,48 % ошибки пластовой скорости.
Что это значит. Скорости ОГТ здесь всего на 1,5–2 % выше среднеквадратичных — так бывает из-за анизотропии глин и погрешности подбора, — а глубина уже почти на 1,8 % больше. Интервал толщиной 856 мс — толстый; для интервала в 0,2 с с теми же скоростями множитель ошибки был бы около 6. Поэтому сейсмические скорости используют для формы скоростного поля между скважинами, а уровень задают по скважинам. Данные примера условные.
Сами способы перевода времени в глубину различаются тем, насколько подробно описан разрез над целью.
- глубина горизонта ниже уровня приведения, м
- двойное время горизонта, с
- средняя скорость до горизонта — по скважинам , между ними — по карте, м/с
- двойное время промежуточного горизонта — подошвы верхнего слоя, с
- пластовые скорости верхнего и нижнего слоя, м/с
Единицы: СИ: м, с, м/с
- лучи вертикальны: время приведено к вертикали, наклоны умеренные;
- средняя скорость годится, пока толщина и скорость слоёв над горизонтом мало меняются вбок; послойный способ требует прослеженных промежуточных горизонтов и пластовых скоростей каждого слоя (из скважин или по Диксу);
- на большее число слоёв послойная формула продолжается суммой (глубина по двойному времени).
Перевод времени в глубину по одной средней скорости переносит в глубину все искажения временной карты, если разрез над целью меняется. Послойный способ учитывает их: утонение медленного слоя уменьшает время, но не глубину, и глубина его «видит». После перевода карту увязывают со скважинами: поправки на скважинах переносят на площадь картой поправок (данные структурной карты).
Три графика одна под другой с общей горизонтальной осью от 0 до 12 километров; вертикальные штриховые линии отмечают скважину W-2 на 2 километрах и W-1 на 5 километрах. Верхний график: глубина H1 от 1040 до 1160 метров; линия на глубине 1150 метров по краям поднимается к 1070 метрам над 5 километрами. Средний график: глубина кровли пласта от 2420 до 2560 метров; сплошная парабола с вершиной 2440 метров на 5 километрах проходит 2500 метров на 2 и 8 километрах; штриховая оранжевая кривая по средней скорости совпадает с ней на своде, а на 2 и 8 километрах опускается до 2520 метров; западнее примерно 1 километра обе кривые уходят за нижний край графика; горизонтальные линии — пунктирная ГВК на 2475 метрах и штриховая уровня перелива на 2500 метрах; на 8,2 километра обе кривые ступенькой опускаются: штриховая сразу уходит за нижний край графика, сплошная — до 2548 метров и выходит за край около 8,5 километра. Нижний график: время от 1,90 до 2,06 секунды; кровля пласта от 1,93 секунды на своде до 1,99 секунды на 2 и 8 километрах, ступенька 25 миллисекунд на разломе; штриховая линия плоского пятна между 2,7 и 7,3 километра выгнута вверх: 1,95 секунды под сводом, 1,97 у краёв.
- W-1 (свод), времена и отбивки
- H1 — с, 1070 м; кровля пласта — с, 2440 м
- Точка A на западном крыле, 3 км от свода
- H1 — с; кровля пласта — с
- Глубина точки перелива ловушки
- известна по карте: замыкающая изогипса проходит через точку A
- Скорости по W-1: средняя до кровли м/с; пластовые м/с, м/с.
- Точка A по средней скорости: м; замыкание м.
- Точка A послойно: H1 на м, кровля на м; замыкание 60,0 м.
- Ещё грубее — перевести временной рельеф мс пластовой скоростью глин: м.
- Причина: медленная толща в точке A на м мощнее, чем на своде, и добавляет мс к времени крыла.
Что это значит. Из 63 мс временного рельефа свода 25,5 мс создала не структура, а утонение медленной толщи над ней. Средняя скорость скважины на своде «быстрее», чем нужно для крыльев: на своде больше быстрых глин и меньше медленной толщи. Так замыкание и объём ловушки, заполненной до перелива, завышаются примерно на треть — а будь утонение больше, временная структура могла бы оказаться без замыкания в глубине вовсе. Правило: если временное поднятие совпадает с утонением медленной или утолщением быстрой толщи над ним, его проверяют послойной моделью. Данные примера условные.
Где скорость растёт с глубиной из-за уплотнения, удобна модель : скорость у кровли толщи и её прирост на метр подбирают по скважинам, а глубину находят по времени:
- глубина от кровли толщи (от уровня приведения), м
- скорость у кровли толщи, м/с
- прирост скорости на метр глубины, с⁻¹
- двойное время от кровли толщи, с
Единицы: СИ: м, м/с, с⁻¹, с
- скорость растёт с глубиной линейно (уплотняющаяся однородная по составу толща) и мгновенная скорость вбок не меняется;
- вертикальные лучи; для нескольких толщ каждую описывают своими и .
Это интеграл по времени пробега в одну сторону (дополнительный раздел). Если подобрать по каждой скважине и построить его карту, учитываются и латеральные изменения, а задаёт уплотнение с глубиной.
Ловушки на сейсмике
Ловушка — это прежде всего замкнутость: пласт-коллектор под покрышкой должен подниматься к своду со всех сторон или упираться в экран — разлом, выклинивание, несогласие, соль (Ловушки и время их формирования). На сейсмике ищут обе части: форму коллектора и признаки экрана.
- Ловушка
- Антиклиналь, купол
- Как выглядит
- свод с замкнутыми изолиниями со всех сторон
- Что проверить
- замыкание и точку перелива — в глубине, не во времени
- Ловушка
- Приразломная (тектонически экранированная)
- Как выглядит
- крыло, упирающееся в сброс; замыкание с трёх сторон
- Что проверить
- экранирует ли разлом: сопоставление пластов и глинистость зоны разлома (экранирование разломом)
- Ловушка
- Соляная
- Как выглядит
- пласты, задранные у стенки купола или под соляным карнизом
- Что проверить
- форму соли и изображение под ней — глубинная миграция
- Ловушка
- Выклинивание, прилегание
- Как выглядит
- отражения коллектора сходятся и упираются в границу (onlap)
- Что проверить
- есть ли покрышка сверху и сбоку; не настройка ли это
- Ловушка
- Под несогласием
- Как выглядит
- наклонные пласты срезаны поверхностью размыва
- Что проверить
- покрышка над несогласием
- Ловушка
- Риф, органогенная постройка
- Как выглядит
- холм с бесструктурным или хаотичным ядром, облекание сверху
- Что проверить
- пористость тела, ложное поднятие под ним
| Ловушка | Как выглядит | Что проверить |
|---|---|---|
| Антиклиналь, купол | свод с замкнутыми изолиниями со всех сторон | замыкание и точку перелива — в глубине, не во времени |
| Приразломная (тектонически экранированная) | крыло, упирающееся в сброс; замыкание с трёх сторон | экранирует ли разлом: сопоставление пластов и глинистость зоны разлома (экранирование разломом) |
| Соляная | пласты, задранные у стенки купола или под соляным карнизом | форму соли и изображение под ней — глубинная миграция |
| Выклинивание, прилегание | отражения коллектора сходятся и упираются в границу (onlap) | есть ли покрышка сверху и сбоку; не настройка ли это |
| Под несогласием | наклонные пласты срезаны поверхностью размыва | покрышка над несогласием |
| Риф, органогенная постройка | холм с бесструктурным или хаотичным ядром, облекание сверху | пористость тела, ложное поднятие под ним |
Многие ловушки комбинированные: структура плюс выклинивание, разлом плюс смена фаций. Стратиграфические ловушки на сейсмике видны хуже структурных, и их риск выше (Геологический риск и вероятность успеха).
Замыкание и точку перелива — самую глубокую точку, до которой ловушка удерживает углеводороды, — читают на структурной карте в глубинах (свод, замыкание, точка перелива). Замыкание, меньшее погрешности глубин, — не факт, а риск: такую ловушку описывают вероятностью существования. Время формирования ловушки сопоставляют со временем миграции по толщинам между горизонтами: утонение над структурой, как в примере урока, говорит о её росте во время накопления (Структурные стили и тектоническая история).
Сейсмостратиграфия коротко
Отражения повторяют поверхности напластования, а те в первом приближении изохронны: это бывшие поверхности дна. Поэтому рисунок отражений записывает историю накопления. Окончания отражений — прилегание, налегание, кровельное прилегание и эрозионный срез — выделяют границы сейсмических комплексов (секвенций), как разобрано в теме о стратиграфии (окончания слоёв и секвенции). Внутри комплекса характер отражений — сейсмофация (seismic facies) — подсказывает обстановку осадконакопления.
- Рисунок отражений
- Параллельные, выдержанные
- Обычно означает
- равномерное накопление: шельф, глубокий бассейн
- Рисунок отражений
- Расходящиеся, клиновидные
- Обычно означает
- неравномерное погружение, рост структуры или разлома во время накопления
- Рисунок отражений
- Клиноформы — наклонные, сигмовидные или косые
- Обычно означает
- наращивание дельты или края шельфа в сторону бассейна
- Рисунок отражений
- Холмообразные
- Обычно означает
- рифы и органогенные постройки, конусы выноса, оползневые тела
- Рисунок отражений
- Хаотичные
- Обычно означает
- оползни, сильно деформированные толщи, соль
- Рисунок отражений
- Бесструктурные (прозрачные)
- Обычно означает
- однородные толщи: соль, массивные глины, ядро рифа
| Рисунок отражений | Обычно означает |
|---|---|
| Параллельные, выдержанные | равномерное накопление: шельф, глубокий бассейн |
| Расходящиеся, клиновидные | неравномерное погружение, рост структуры или разлома во время накопления |
| Клиноформы — наклонные, сигмовидные или косые | наращивание дельты или края шельфа в сторону бассейна |
| Холмообразные | рифы и органогенные постройки, конусы выноса, оползневые тела |
| Хаотичные | оползни, сильно деформированные толщи, соль |
| Бесструктурные (прозрачные) | однородные толщи: соль, массивные глины, ядро рифа |
Сейсмофация — подсказка, а не диагноз: один рисунок дают разные обстановки, и вывод проверяют по керну, каротажу и региональной модели (Фации, фациальные последовательности и литологические колонки).
В кубе 3D обстановку часто видно в плане: на картах амплитуды вдоль горизонта или в узком окне под ним проступают извилистые русла, лопасти конусов выноса, края рифов. Это прямые данные о форме и размерах тел, которые в скважинах видны лишь в точках (Строение коллектора и поведение пласта при разработке).
Амплитуды и прямые признаки углеводородов
Амплитуда отражения зависит от контраста импедансов (импеданс и коэффициент отражения), а газ и лёгкая нефть заметно снижают импеданс пористой породы. Поэтому залежь иногда видна в амплитудах — это прямые признаки углеводородов (direct hydrocarbon indicators, DHI). В отечественной литературе встречается и более общий термин «аномалия типа залежь» (АТЗ) — им называют такие аномалии не только сейсмических, но и других геофизических полей.
- Яркое пятно (bright spot)
- резкое усиление отрицательного отражения от кровли коллектора, импеданс которого ниже, чем у покрышки, и падает ещё сильнее от газа.
- Тусклое пятно (dim spot)
- ослабление положительного отражения: коллектор плотнее покрышки, и газ уменьшает контраст.
- Смена полярности (polarity reversal)
- коллектор чуть плотнее покрышки, а с газом — уже мягче: положительное отражение над залежью сменяется отрицательным.
- Плоское пятно (flat spot)
- отражение от контакта газа (или нефти) с водой: положительное, ровное в глубине и секущее наклонные отражения слоёв. Самый сильный признак, потому что геология редко создаёт плоские границы, секущие слоистость.
- Провисание (push-down, sag)
- отражения под залежью приходят позже, потому что волна дольше идёт по медленному газоносному пласту.
- Газовые трубы и облака (gas chimneys)
- зоны слабых, хаотичных и запаздывающих отражений над негерметичными ловушками, по которым газ уходил вверх.
Главная проверка признака — согласие с контуром структуры (conformance): если аномалию создаёт залежь, её край лежит на одной и той же глубине по всему периметру — на изогипсе контакта, — и на той же глубине лежит плоское пятно. Проверка ведётся в глубинах, а не во времени: во времени плоское пятно искажено так же, как и всё остальное.
- Над W-1 (свод)
- кровля пласта 2440 м; плоское пятно на 26,4 мс ниже отражения от кровли
- Скорость в газоносном песке
- 2650 м/с (по каротажу W-1, откалиброванному)
- Западный край яркой амплитуды кровли
- H1 — с, кровля — с
- Скорости из предыдущего примера
- м/с, м/с; средняя по W-1 — 2533,7 м/с
- Высота газовой залежи по плоскому пятну: м, ГВК на м.
- Край яркого пятна послойно: м — та же глубина, что у плоского пятна; на восточном крыле — тоже.
- Тот же край по одной средней скорости: м — на 18,2 м глубже ГВК.
- Во времени плоское пятно под сводом на с, а у края — на 1,968 с: оно выгнуто вверх на 15,6 мс.
Что это значит. Обе проверки дали один контакт, и это сильный довод в пользу газовой залежи. Две оговорки урока. Первая: по одной средней скорости край ушёл бы на 18,2 м ниже плоского пятна, и верный признак можно было бы отвергнуть как «несогласный». Вторая: во времени плоское пятно не плоское — от края к своду медленная толща тоньше на 53 м, и это поднимает контакт под сводом примерно на 20 мс, а газ в пласте опускает его на 4,5 мс; в сумме около 15 мс, что и показали отсчёты (дополнительный раздел). Ровным его делает только глубинное преобразование. Высоту залежи плоское пятно измеряет внутри пласта, по скорости газоносного песка, поэтому скорости над целью на неё почти не влияют. Данные примера условные.
- Что
- Газ малой насыщенности (fizz gas)
- Чем похоже
- яркое пятно и плоское пятно почти как у залежи
- Как отличить
- по сейсмике различить трудно; пробуют оценить плотность по AVO на больших углах; решает скважина
- Что
- Угли, плотные пропластки
- Чем похоже
- сильные отражения
- Как отличить
- не согласуются со структурой, видны и вне ловушки; полярность
- Что
- Настройка тонкого пласта
- Чем похоже
- усиление амплитуды без флюида
- Как отличить
- клиновидная модель, толщины по скважинам (настройка)
- Что
- Высокопористый водоносный песок
- Чем похоже
- мягкий коллектор, яркая кровля
- Как отличить
- нет плоского пятна, нет согласия с контуром
- Что
- Кратные волны, границы диагенеза
- Чем похоже
- плоские или секущие отражения
- Как отличить
- скорость ОГТ, ВСП, рисунок вне структуры
| Что | Чем похоже | Как отличить |
|---|---|---|
| Газ малой насыщенности (fizz gas) | яркое пятно и плоское пятно почти как у залежи | по сейсмике различить трудно; пробуют оценить плотность по AVO на больших углах; решает скважина |
| Угли, плотные пропластки | сильные отражения | не согласуются со структурой, видны и вне ловушки; полярность |
| Настройка тонкого пласта | усиление амплитуды без флюида | клиновидная модель, толщины по скважинам (настройка) |
| Высокопористый водоносный песок | мягкий коллектор, яркая кровля | нет плоского пятна, нет согласия с контуром |
| Кратные волны, границы диагенеза | плоские или секущие отражения | скорость ОГТ, ВСП, рисунок вне структуры |
Хорошо задокументированный признак — согласный с контуром, с плоским пятном и подходящей зависимостью амплитуды от угла (AVO) — повышает вероятность геологического успеха проспекта (Геологический риск и вероятность успеха). Насколько повышает, решают по статистике бассейна: сколько скважин на похожие признаки оказались успешными. Помимо признаков залежи, амплитуды служат и для прогноза свойств: сейсмические атрибуты (seismic attributes) — средняя амплитуда в окне, когерентность, спектральные составляющие — и инверсия в импеданс сопоставляют с пористостью и толщинами по скважинам (прогноз качества коллектора). При малом числе скважин такие связи легко оказываются случайными, и их проверяют на скважинах, не участвовавших в подборе. Повторные съёмки над разрабатываемой залежью (сейсморазведка 4D) показывают по изменению амплитуд и времён, куда продвинулась вода или газ.
Ошибки интерпретации и неопределённость глубин
- Источник
- Скорость меняется вбок: соль, рифы, газ, мощность медленных толщ
- Как выглядит
- ложные поднятия и прогибы во времени
- Как проверить
- послойная скоростная модель, глубинная миграция, скважины
- Источник
- Кратные волны
- Как выглядит
- «границы», повторяющие дно или сильные отражения, секущие слоистость
- Как проверить
- скорость ОГТ, периодичность, ВСП
- Источник
- Боковые отражения на профилях 2D
- Как выглядит
- отражения, не увязывающиеся на пересечениях
- Как проверить
- сеть профилей, съёмка 3D
- Источник
- Артефакты миграции
- Как выглядит
- дуги-«улыбки», пересекающиеся отражения
- Как проверить
- скорости миграции, сравнение вариантов
- Источник
- Перескок фазы
- Как выглядит
- невязка на целый период, ступенька на карте
- Как проверить
- невязки по контурам, синтетика, толщины
- Источник
- Настройка тонких пластов
- Как выглядит
- амплитуда и толщина по времени не те
- Как проверить
- клиновидная модель
| Источник | Как выглядит | Как проверить |
|---|---|---|
| Скорость меняется вбок: соль, рифы, газ, мощность медленных толщ | ложные поднятия и прогибы во времени | послойная скоростная модель, глубинная миграция, скважины |
| Кратные волны | «границы», повторяющие дно или сильные отражения, секущие слоистость | скорость ОГТ, периодичность, ВСП |
| Боковые отражения на профилях 2D | отражения, не увязывающиеся на пересечениях | сеть профилей, съёмка 3D |
| Артефакты миграции | дуги-«улыбки», пересекающиеся отражения | скорости миграции, сравнение вариантов |
| Перескок фазы | невязка на целый период, ступенька на карте | невязки по контурам, синтетика, толщины |
| Настройка тонких пластов | амплитуда и толщина по времени не те | клиновидная модель |
Погрешность глубин складывается из погрешностей прослеживания, привязки, положения после миграции и — больше всего — скоростей. Ошибка скорости на сдвигает глубину на , и у скважины, где скорость измерена, она мала, а вдали растёт. Карту выпускают вместе с оценкой её погрешности, а объёмы считают по вариантам — низкому, базовому и высокому — или методом Монте-Карло, помня, что глубины карты и контакт, определённые по одной и той же сейсмике, зависимы (зависимые параметры, неопределённость объёма).
- Ловушка
- купол, в плане близкий к кругу, с профилем, как на линии урока: свод 2440 м, перелив 2500 м в 3 км от свода
- Скорость глин вдали от W-1
- известна с погрешностью ±1,5 % (допущение примера); их толщина у точки перелива — 1362 м (по примеру с точкой A)
- Плоское пятно
- ГВК 2475 м; край яркой амплитуды — в 2,291 км от свода; погрешности: край ±0,1 км, скорость в газоносном песке ±3 %
- Ошибка глубины у точки перелива: м; замыкание м, то есть от 39,6 до 80,4 м.
- Объём пород ловушки, заполненной до перелива (купол — параболоид): млн м³. Если ошибка скорости растягивает рельеф равномерно, площади на соответственных изогипсах не меняются, и объём пропорционален замыканию: от 559,8 до 1136,6 млн м³.
- Объём над ГВК по плоскому пятну: площадь внутри края яркой амплитуды км², высота 35 м, для купола-параболоида объём — половина их произведения (шапка-параболоид): млн м³.
- Погрешность этой оценки: край ±0,1 км даёт площадь от 15,08 до 17,96 км², скорость ±3 % — высоту от 33,95 до 36,05 м; объём от 256,0 до 323,7 млн м³.
Что это значит. Плоское пятно сделало две вещи. Оно сузило диапазон: вместо двукратного — примерно ±12 %, потому что контакт и площадь залежи взяты прямо из сейсмики, а не из скоростей. И оно показало, что ловушка заполнена лишь частично: объём над ГВК почти втрое меньше, чем при заполнении до перелива. Без признака интерпретатор, скорее всего, задал бы диапазон контактов от свода до перелива — и с ним диапазон объёмов в разы. Модель упрощена: купол круглый, ошибка скорости растягивает рельеф равномерно, объём считают по одной кровле, как у пласта мощнее залежи. Для газовой залежи высотой 35 м так и есть (пласт — 45 м), а при заполнении до перелива подошва пласта под сводом поднимается выше контакта, и объём по кровле завышен: почти на 7 % при замыкании 60 м и примерно на четверть при 80,4 м (мощный и тонкий пласт). Погрешности за пределами скоростей и края — прослеживание, привязка, толщина пласта — здесь не учтены. Данные примера условные.
Термины и обозначения
- Отражающий горизонт
- отражение, прослеженное по площади и привязанное к стратиграфической границе.
- Сейсмокаротаж, ВСП
- измерение времени пробега от поверхности до приёмника в скважине; ВСП записывает волну целиком на густой сетке глубин.
- Дрейф
- расхождение времени по акустическому каротажу и по сейсмокаротажу, растущее с глубиной.
- Невязка
- разность времён горизонта на пересечении профилей; сумма невязок по замкнутому контуру выдаёт перескок фазы.
- Карта изохрон
- структурная карта горизонта во времени .
- Средняя и пластовая скорость
- отношение глубины к половине времени до горизонта и скорость в отдельном слое.
- Перевод времени в глубину
- построение глубинных карт по временным и скоростной модели с увязкой со скважинами.
- Сейсмофация
- характер отражений внутри сейсмического комплекса: форма, непрерывность, амплитуда.
- Прямые признаки углеводородов
- яркое, тусклое и плоское пятна, смена полярности, провисание; убедительны при согласии с контуром структуры.
- Согласие с контуром
- край амплитудной аномалии лежит на одной глубине по всему периметру и совпадает с плоским пятном.
Частые ошибки и заблуждения
«Синтетика похожа на трассу, если сдвинуть её на 30 мс и чуть растянуть, — значит, привязка готова».
Сначала акустический каротаж калибруют по сейсмокаротажу; после этого допустимы лишь малые сдвиги. Большой сдвиг и растяжение подгоняют любую синтетику к любому отражению — в примере урока дрейф 30 мс больше периода импульса.
«Свод на карте изохрон — это свод ловушки».
Время зависит от скоростей над целью. В примере урока утонение медленной толщи над сводом добавило к временному рельефу 25,5 мс из 63, и по одной средней скорости замыкание вышло на треть больше истинного.
«Пластовые скорости по формуле Дикса точны — их считают по всем трассам».
Формула вычитает близкие числа, и ошибки скоростей ОГТ в ней многократно растут — тем сильнее, чем тоньше интервал; к тому же в скоростях ОГТ сказываются анизотропия и наклоны. В примере урока глубина по ним вышла на 43 м больше скважинной.
«Плоское пятно должно быть плоским на временном разрезе».
Оно плоское в глубине. Во времени его искривляют скорости над пластом и сам газ: в примере урока оно выгнуто вверх на 15,6 мс.
«Яркое пятно на своде — газовая залежь, объём можно считать до точки перелива».
Яркое пятно может дать газ малой насыщенности, уголь или настройка. Залежь подтверждает согласие края аномалии с контуром и плоское пятно, а контакт по нему часто выше точки перелива — в примере урока объём почти втрое меньше, чем при заполнении до перелива.
Подробно: для продвинутых
Вывод формулы Дикса и почему она усиливает ошибки
По определению среднеквадратичной скорости . Вычтя то же для -го отражения, получаем — формулу Дикса. Обе суммы велики и близки, а их разность мала, поэтому относительные ошибки в ней растут.
Продифференцируем по : , откуда . Когда пластовая скорость близка к скорости ОГТ, множитель примерно равен отношению полного времени к времени интервала: для интервала в десятую часть полного времени процентная ошибка скорости ОГТ превращается почти в десять процентов ошибки пластовой скорости. Ошибка верхней скорости входит с обратным знаком и множителем , поэтому одинаковые по знаку ошибки обеих скоростей отчасти гасят друг друга, а противоположные — складываются.
Откуда формула для скорости, растущей с глубиной
Пусть мгновенная скорость . За время пробега в одну сторону волна проходит . Разделив переменные, , и интегрируя от поверхности: . Отсюда , а с двойным временем . При малых экспонента близка к , и формула переходит в — постоянную скорость.
Средняя скорость до глубины — — меньше мгновенной на этой глубине: например, при м/с, с⁻¹ и с глубина м, средняя скорость около 2466 м/с, а мгновенная — м/с. Параметры и подбирают по сейсмокаротажу скважин; если меняется по площади, строят его карту.
Почему плоское пятно не плоское во времени
Время ГВК в точке профиля складывается из времени до кровли пласта и времени по газоносному песку до контакта: , где — мощность медленной толщи, — глубина кровли. Сгруппируем: .
Первое слагаемое одинаково везде — контакт горизонтален. Второе меньше там, где медленная толща тоньше: у края залежи урока (2,7 км) её мощность около 1123 м, над сводом — 1070 м, и под сводом контакт «поднимается» на мс. Третье — провисание под газом: чем выше газовая залежь, тем позже приходит контакт; у свода, при высоте 35 м, это мс, у края — ноль. Вместе они дают «плоское» пятно, выгнутое вверх на мс. То же слагаемое поднимает во времени и кровлю пласта: между сводом и далёкими крыльями разница мощности медленной толщи — 80 м, и это 30 мс; до точки A примера о замыкании — 68 м и 25,5 мс. В других разрезах знак бывает обратным: под мощной медленной толщей или под газовой трубой контакт во времени прогибается.
Связь с другими темами
- Сейсморазведка: полевые работы и обработка — как получены разрез и скорости ОГТ, миграция и её ограничения.
- Сейсмические волны, акустический импеданс и отражения — импеданс, синтетика, настройка тонких пластов и AVO.
- Геофизические методы разведки — глубина по двойному времени и ложное поднятие под солью.
- Разломы — геометрия разломов, их признаки и экранирование.
- Разрезы по картам, совмещение карт и разломы на картах — многоугольники разломов, карты толщин и согласование карт.
- Структурные карты: данные и построение изолиний — построение изолиний и увязка сейсмических поверхностей со скважинами.
- Общий объём пород по картам — объём пород по структурной карте, замыкание и точка перелива.
- Ловушки и время их формирования — типы ловушек и время их формирования.
- Вероятностная оценка запасов методом Монте-Карло — как погрешность карты входит в распределение ресурсов.
- Геологический риск и вероятность успеха — прямые признаки и качество сейсмики в вероятности успеха.
Проверьте себя
- 1
Три профиля 2D образуют треугольник. Невязки горизонта на пересечениях, по обходу контура: +6 мс, −3 мс и +30 мс. Преобладающая частота отражения, измеренная по видимому периоду, — 30 Гц. Что это значит?
Показать ответ
Постоянные сдвиги профилей в сумме по замкнутому контуру сокращаются, поэтому сумма должна быть близка к нулю. Здесь она мс — ровно видимый период отражения ( с; у импульса Риккера это пиковая частота около 23 Гц, а не 30, как в примере о дрейфе). Значит, на одном из отрезков контура корреляция перескочила на соседнюю фазу — скорее всего, на третьем, с невязкой 30 мс. Его перепроверяют, особенно у разломов и в зонах плохого качества.
- 2
Горизонт смещён разломом на 32 мс; пластовая скорость толщи над ним — 3400 м/с в обоих крыльях. Какова вертикальная амплитуда сброса?
- А.Около 27 м
- Б.Около 109 м
- В.Около 54 м
- Г.По времени её не оценить
Показать ответ
Правильный ответ: В. Около 54 м
м. 109 м получится, если забыть, что время двойное. Оценка верна, пока скорость над горизонтом одинакова в обоих крыльях; если в одном из них газ или более мощная медленная толща, часть смещения во времени создаёт скорость, а не разлом.
- 3
Скорость в толще растёт с глубиной по закону (м/с, в метрах). На какой глубине горизонт с двойным временем 2,0 с и какова средняя скорость до него?
Показать ответ
м. Средняя скорость м/с, а мгновенная на этой глубине — м/с. Взяв для перевода мгновенную скорость у горизонта, завысили бы глубину больше чем на четверть.
- 4
Над сводом — яркое пятно. На западном крыле его край совпадает с изогипсой 2450 м, на восточном — с изогипсой 2510 м. Что следует из этого?
- А.Это газовая залежь с ГВК 2480 м — среднее двух глубин
- Б.Признак не согласуется с контуром: нужно проверить перевод в глубину, наклон контакта, литологию и настройку
- В.Ничего: согласие с контуром проверяют во времени
- Г.Это доказывает, что залежи нет
Показать ответ
Правильный ответ: Б. Признак не согласуется с контуром: нужно проверить перевод в глубину, наклон контакта, литологию и настройку
У простой залежи край аномалии лежит на одной глубине по всему периметру. Расхождение в 60 м говорит, что что-то не так: скоростная модель (как в примере урока, где одна средняя скорость сдвинула край на 18 м), наклонный контакт (наклонные контакты), смена литологии или настройка тонкого пласта. Это не доказательство отсутствия залежи, но и не подтверждение — признак требует проверки.
- 5
Почему пластовая скорость тонкого интервала по формуле Дикса ненадёжна? Оцените множитель ошибки для интервала 0,2 с под отражением на 2,2 с со скоростью ОГТ 2800 м/с, если пластовая скорость около 3600 м/с.
Показать ответ
Множитель : ошибка скорости ОГТ в 1 % даёт почти 7 % ошибки пластовой скорости. Формула вычитает два больших близких числа, и короткий интервал делит их малую разность на малое время.
- 6
На карте изохрон — замкнутое поднятие высотой 40 мс. Когда оно может исчезнуть на глубинной карте?
- А.Если над ним утоняется медленная толща, утолщается быстрая или лежит быстрое тело (соль, риф) — поднятие может быть целиком скоростным
- Б.Только если ошиблась миграция
- В.Только при наклонных лучах
- Г.Никогда: поднятие во времени всегда поднятие в глубине
Показать ответ
Правильный ответ: А. Если над ним утоняется медленная толща, утолщается быстрая или лежит быстрое тело (соль, риф) — поднятие может быть целиком скоростным
Время — сумма толщин слоёв, делённых на их скорости. Утонение медленной толщи, быстрое тело над целью или утолщение быстрого слоя уменьшают время без изменения глубины цели. В примере урока такое утонение дало 25,5 мс рельефа из 63; будь оно больше, временное поднятие не имело бы замыкания в глубине.
Обновлено: 17 октября 2026 г.