Расчёт синтетической сейсмограммы

Под расчётом синтетических сейсмограмм подразумевается решение прямой динамической задачи для одномерного случая, иными словами, расчёт волнового поля для заданной сейсмической модели (известны границы и акустические свойства на этих границах, импульс заданной формы). Одномерный вариант рассчитывается для случая нормального падения плоской волны в горизонтально-слоистой среде. Подобный подход позволяет проверить соответствие наших представлений о стратиграфии и о скоростной характеристике среды.

Схематично прямая динамическая задача для одномерного случая выглядит следующим образом:

• строится стратиграфическая модель, которая определяет положение горизонтальных геологических границ и упругие свойства внутри однородных пластов (скорости и плотность),
• каждый пласт характеризуется акустическим импедансом (акустической жёсткостью), который является произведением скорости на плотность,
• отражающая способность границы раздела двух пластов определяется разницей акустического импеданса выше и ниже заданной границы. При этом, чем больше разница акустического импеданса, тем сильнее получим отражение от границы. За время прихода отражения, а также относительную амплитуду и знак отражения отвечает коэффициент отражения,
• выбирается форма импульса, которая остаётся неизменной в рассматриваемом интервале времени
• далее функция коэффициентов отражения свёртывается с выбранной формой импульса и вычисляется синтетическая трасса

Различия наблюдённой сейсмотрассы и синтетической говорят о наших неверных предположениях, о строении среды, акустических характеристиках, форме импульса, уровне помех, кроме этого мы не учитываем регулярные волны-помехи и процессы расхождения, прохождения и поглощения сейсмической энергии, а также многое другое.

Поэтому нам приходится редактировать те или иные параметры, используемые при расчёте синтетики, добиваясь лучшего соответствия между наблюдёнными и синтетическими данными. Этот этап также принято называть привязкой.

Этап привязки условно делится на две стадии: свёртка и привязка с модельным импульсом и с извлечённым из реальных сейсмических данных.

Стадию привязки с модельным импульсом можно назвать оценочной. Такие импульсы характеризуются симметричной формой с ярко выраженным максимумом и постоянным фазовым сдвигом. Однако они не описывают реальные геологические условия. Оценка такого импульса производится в неширокой полосе частот. В конечном счёте, привязка к сейсмике осуществляется приближённо, основываясь на реперных отражающих горизонтах. Для корректной идентификации интересующих отражений привлекается вся имеющаяся информация: региональная стратиграфическая привязка, привязка аналогичных скважин, данные ВСП, сейсмокаротаж и др.

В процессе привязки с модельным импульсом обычно вводят постоянный сдвиг по времени, без изменения или с незначительным изменением интервальных скоростей. Однако, такого рода привязка не позволяет добиться хорошей точности и является скорее первым приближением для ориентировки положения скважины в пространстве изучаемого интервала. Выполняется определённый переходный этап от привязки по годографу ВСП к детальной привязке по АК. Следующая стадия – детальная стратиграфическая скважинная привязка по АК, который мы рассмотрим ниже.

Чтобы расчитать синтетическую сейсмограмму нам потребуются значения акустического импеданса вдоль скважины, обычно его вычисляют по данным акустического и плотностного каротажей, но на этапе начальной привязки эти данные могут отсутствовать. Поэтому мы сначала расчитаем акустический импеданс из интервальных скоростей:

1. Кликните ПКМ по Global Well Logs и выберите в нём Create acoustic impedance (для этого необходимо наличие загруженных кривых АК и Плотности в соответствующих шаблонах)
2. В появившемся меню установите в качестве источника для расчёта акустического импеданса каротаж скоростей – Velocity log и выберите интервальные скорости, полученные по ВСП (в нашем случае Vint_VSP). Интервальные скорости будут пересчитаны в акустический импеданс по формуле Гарднера,

3. Отобразите полученный каротаж акустического импеданса в окне Well section. Фактически форма кривой повторяет каротаж интервальных скоростей.

4. Теперь откройте процесс Seismic well tie, задайте своё имя для расчёта синтетической сейсмограммы.

5. В качестве метода установите Type of study – Synthetic generation, удостоверьтесь, что выбрана скважина 108,

6. Во вкладке Input установите соответствующую входную информацию: сейсмический профиль (в нашем случае №22) в поле Seismic, метод расчёта коэффициентов отражения - Acoustic impedance и выберите из выпадающего списка рассчитанный ранее каротаж акустического каротажа "Acoustic impedance 1".

7. Для описания формы импульса нажмите на кнопку Open wavelet toolbox (в средней части окна кнопка ) и создайте аналитический импульс Риккера с шагом дискретизации 2 мс и центральной частотой 25 Гц, т.е. оставьте всё «как есть» -> OK.

8. В окне Seismic well tie нажмите ОК.

9. Если в окно Well section добавить загруженное ранее ВСП, получаем следующий результат:

Для удобства, программные продукты копируют единичную синтетическую трассу отражений с шагом равным шагу реальных сейсмических данных. Создаётся псевдосейсмограмма, оперировать которой удобнее, чем единичной трассой отражений

Для наглядности наложите на планшет скважинные отбивки, обратите внимание на интервалы, где синтетические горизонты не соответствуют наблюдённым данным. Вы, наверное, обратили внимание, что отражения могут не соответствовать друг другу по интенсивности и могут быть смещены по времени относительно своих аналогов на сейсмических данных и ВСП. Чтобы подсадить отбивки можно попробовать отредактировать скоростной закон.

Подведём промежуточный итог практической части:

• Мы определились с уровнем приведения сейсмических данных, то есть определили положение нулевого значения по времени,
• Установили первоначальное соотношение ВРЕМЯ-ГЛУБИНА на основе интервальных скоростей, полученных в ходе интерпретации данных ВСП, это дало нам возможность отображать скважинную информацию во временном масштабе,
• Загрузили данные ВСП и сравнили их с сейсмической информацией, идентифицировали отражающие горизонты и выявили некоторое несоответствие в увязке данных,
• Рассчитали синтетическую сейсмограмму по модели интервальных скоростей с целью установить её адекватность наблюдённым сейсмическим данным.

Во второй части главы мы рассмотрим увязку сейсмических данных между собой и второй этап привязки скважинной и сейсмической информации для более точного сопоставления интересующего нас интервала.