Көмірсутектерді барлаудағы CDP сейсмикалық әдісі
Көмірсутектерді (мұнай және газ) барлау егжей-тегжейлі, дәл және кеңінен картаға түсірілетін жер асты ақпаратын қажет етеді. Бұл мақсаттағы ең басым геофизикалық әдістердің бірі - шағылысу сейсмикалық әдістері, себебі ол жер асты құрылымы мен стратиграфиясын екі өлшемде (2D) және үш өлшемде (3D) бейнелей алады. Қазіргі шағылысу сейсмикалық әдістерінде CDP (Ортақ тереңдік нүктесі) ұғымы - көбінесе CMP (Ортақ ортаңғы нүкте) деп аталады - жер асты суреттерінің сапасын жақсарту үшін деректерді жинау мен өңдеудің негізгі негізі болып табылады. CDP сейсмикалық әдісі тұзақтарды анықтауда, коллектор қабаттарын картаға түсіруде, тау жыныстарының қалыңдығы мен үздіксіздігін анықтауда және түсіндірудегі екіұштылықты азайтуда өте тиімді екенін дәлелдеді.
Сейсмикалық шағылудың негізгі түсініктері
Сейсмикалық шағылысу әдісі қарапайым қағида бойынша жұмыс істейді: энергия көзі (мысалы, құрлықтағы вибросейс немесе теңіздегі пневматикалық зеңбірек) жер астына сейсмикалық толқындарды шығарады. Бұл толқындар тау жыныстары қабаттары арқылы таралады, ал олардың энергиясының бір бөлігі акустикалық импеданс контрасты бар қабаттар арасындағы шекараға (тау жыныстарының тығыздығы мен толқын жылдамдығының көбейтіндісі) тап болған кезде кері шағылысады. Бұл шағылысқан толқындар қабылдағыш сенсормен (құрлықтағы геофон немесе теңіздегі гидрофон) ұсталып, уақыт өте келе сигнал ретінде жазылады. Содан кейін бұл шикі деректер жер асты шағылыстырғыштарын көрсететін сейсмикалық бөлімге өңделеді.
Дегенмен, шағылысу сейсмикасының негізгі қиындығы - қабылданған сигналға тек бастапқы шағылысу ғана емес, сонымен қатар шу, беттік толқындар, дифракция, еселіктер, бетке жақын вариациялар және өлшеу геометриясының әсерлері де әсер етеді. Міне, осы жерде CDP әдісі маңызды болып табылады, себебі ол сигнал-шу қатынасын жақсарту және шағылыстырушы геометрияны анықтауды жақсарту үшін сол жер асты нүктесінде қайталанатын өлшеулерге сүйенеді.
CDP әдісінің анықтамасы мен принциптері
Ортақ тереңдік нүктесі (ОТН) – бұл бірнеше көз-қабылдағыш жұптары бетінің астындағы бірдей тереңдік нүктесінен шағылысуды тіркейтін сейсмикалық алу және өңдеу тәсілі. Іс жүзінде сейсмикалық конфигурациялар бірнеше іздер ортақ ортаңғы нүктеге (ОТН) ие болатындай етіп жасалады, ол көлденең немесе сәл көлбеу шағылыстырғыш үшін шамамен бірдей шағылысу аймағын білдіреді деп есептеледі. Бір ОТН-да «жиналған» іздер жиынтығы ОТН жиыны деп аталады.
CDP жинаудың артықшылығы - деректердің артықшылығы: бір көкжиектен шағылысулар әртүрлі ығысуларда (көзі-қабылдағыш арақашықтықтарында) бірнеше рет жазылады. Бұл артықшылық жылдамдықты талдау, қалыпты қозғалысты (NMO) түзету және стектеу сияқты маңызды өңдеу қадамдарын жасауға мүмкіндік береді. Сайып келгенде, бір CDP-де бірнеше ізді стектеу тұрақты бастапқы шағылысуды ерекшелейді және кездейсоқ шуды азайтады.
CDP тұжырымдамасымен сейсмикалық деректерді жинау
2D сейсмикалық зерттеу кезінде көздер траектория бойынша белгілі бір нүктелерге орналастырылады, ал қабылдағыштар тұрақты аралықпен массивте орналастырылады. Көз атылған сайын сигнал бірнеше қабылдағышпен жазылып, бірыңғай «атыс жиналуын» жасайды. Көзді траектория бойынша біртіндеп жылжыту (біртіндеп домалау) арқылы әртүрлі көз-қабылдағыш жұптары бірдей ортаңғы нүктені жасайды, осылайша CDP қамтуы жеткілікті болады.
3D сейсмикалық зерттеулерде бұл тұжырымдама бірдей, бірақ екі өлшемді беттерге (сызықтық және көлденең сызықтық) қолданылады. Дереккөздер мен қабылдағыштар тор геометриясында орналасқан, сондықтан әрбір CDP бункері (көбінесе CMP бункері деп аталады) әртүрлі азимуттар мен ығысулары бар бірқатар іздерден тұрады. Жоғары қамту - қатпарлар түрінде көрсетілген - деректер сапасын жақсартуға, шудың әсерін азайтуға және сейсмикалық атрибуттардың сенімділігін арттыруға көмектеседі.
CDP сапасына әсер ететін кейбір сатып алу параметрлеріне мыналар жатады:
1. CDP аралығы (қоқыс жәшігінің өлшемі): тым үлкен қоқыс жәшігінің өлшемі құрылымдық бөлшектерді жасыруы мүмкін, ал тым кішкентай қоқыс жәшігінің бүктемесін азайтуы мүмкін.
2. Бүктемелерді жабу: бүктеме неғұрлым үлкен болса, әдетте қабаттасу нәтижесі соғұрлым жақсы болады (белгілі бір шектеуге дейін).
3. Максималды ығысу: жылдамдық пен AVO (амплитудаға қарсы ығысу) талдауы үшін қажет, бірақ тым көп ығысу бұрмалану мен шуды арттыруы мүмкін.
4. Азимуттың таралуы (3D): жарықтар мен тұз күмбездері сияқты күрделі құрылымдарды бейнелеу үшін маңызды.
CDP деректерін өңдеу кезеңдері
CDP негізіндегі сейсмикалық өңдеу әдетте келесі негізгі кезеңдерді қамтиды.
1. CDP жинау үшін сұрыптау
Бастапқы деректер кадр жинақтары түріндегі CDP жинақтарына қайта орналастырылады. Бұл сұрыптау кезінде әрбір CDP сол жер асты орнынан (идеал жағдайда) шағылысуларды жазатын іздерді қамтиды.
2. Статикалық түзету және бетке жақын түзету
Құрлықта гетерогенді беткі қабаттар көбінесе әртүрлі уақыт кідірістерін тудырады. Статикалық түзету уақыт анықтамасын теңестіруге бағытталған, осылайша бір көкжиектен шағылысулар CDP жиынындағы іздер бойынша тураланады.
3. Жылдамдықты талдау
Тау жыныстарындағы сейсмикалық толқындардың жылдамдығы CDP жиналуындағы қозғалыс пішінін анықтайды. Жылдамдықты талдау ең жақсы шағылысу туралауын тудыратын жылдамдықты табу үшін ұқсастық немесе когеренттілік арқылы жүргізіледі. Бұл жылдамдық NMO түзетуі мен миграциясы үшін өте маңызды.
4. NMO (қалыпты көшу) түзетуі
Қабылдағыштардың ығысулары әртүрлі болғандықтан, үлкен ығысуларда шағылысу уақыты ұзағырақ болады. NMO түзетуі бұл уақыт айырмашылығын жояды, нәтижесінде параллель шағылысулар пайда болады. NMO-ның табысы дұрыс жылдамдыққа байланысты.
5. Стектеу
Шағылысулар тураланғаннан кейін, CDP жиынындағы іздер қосындыланады (қабатталады). Қабаттастыру сигнал-шуыл қатынасын жақсартады, себебі когерентті шағылыс сигналдары бір-бірін күшейтеді, ал кездейсоқ шу бір-бірін жоққа шығаруға бейім. Нәтижесінде әрбір CDP үшін бір «қабаттастыру» ізі пайда болады, ол тазарақ және түсіндіруге оңай.
6. Миграция
Миграция шағылысу энергиясын дұрыс геометриялық қалыпқа жылжытады, әсіресе көлбеу, ақаулы және дифракциялық шағылыстырғыштар үшін. Миграциясыз сейсмикалық қималар шағылыстырғыштарды адастыруы мүмкін. Миграция уақыт немесе тереңдік аймағында орындалуы мүмкін, және оның сапасы жылдамдық моделіне байланысты.
Көмірсутектерді барлау үшін CDP әдісінің артықшылықтары
CDP сейсмикалық әдісі көмірсутектерді барлауға үлкен әсер етеді, себебі:
1. Жер асты суреттерінің сапасын жақсарту
Қабаттау кезінде бастапқы шағылысулар айқынырақ болады, сондықтан мақсатты көкжиекті тұрақты түрде картаға түсіруге болады.
2. Тұзақ құрылымын картаға түсіруді қолдайды
Антиклинальдарды, жарықшақтарды, аударылуларды және стратиграфиялық құрылымдарды CDP-ден алынған жылдамдыққа негізделген миграциядан кейін жақсырақ анықтауға болады.
3. Стратиграфиялық түсіндірменің сенімділігін арттыру
Рефлектордың үздіксіздігі, қабаттың аяқталуы (жабысуы, төмен түсуі, қысқаруы) және шөгінді геометриясы мұнай жүйелерін түсінуге көмектеседі.
4. Әрі қарай талдауға жол ашады (AVO және атрибуттар)
CDP алдын ала жинақтау деректері сұйықтық индикациясы үшін AVO талдауын, сондай-ақ резервуар сипаттамасы үшін импеданс инверсиясын жасауға мүмкіндік береді.
5. Бұрғылау шешімдерінің тиімділігі
Құрылым мен тереңдік туралы дәлірек ақпарат ұңғымалардың орналасу қаупін азайтады және көлемді бағалауға көмектеседі.
Шектеулер мен қиындықтар
Артықшылықтарына қарамастан, CDP әдісінің шектеулері бар. «Бірдей шағылысу нүктесі» деген болжам көлденең шағылыстырғыштар мен салыстырмалы түрде қарапайым орталар үшін тиімдірек. Күрделі құрылымдарда — мысалы, биік беткейлері, тығыз жарықшақтары немесе тез өзгеретін көлденең жылдамдықтары бар аймақтарда — CDP жиыны әртүрлі шағылысу нүктелерінен энергияны қамтуы мүмкін (гиперболалық емес жылжу), бұл NMO және стектеуді оңтайлыдан төмен етеді. Сонымен қатар, стектеу орындалған кезде де бірнеше құбылыстар мен когерентті шу әлі де пайда болуы мүмкін. Сондықтан, кейбір жағдайларда демультипль, анизотропияны түзету және стек алдындағы миграция сияқты қосымша өңдеу қажет.
Жабу
CDP сейсмикалық әдісі көмірсутектерді барлауға арналған заманауи шағылысу сейсмикалық зерттеудің негізгі тірегі болып табылады. Бір жер асты нүктесінде қайталанатын өлшеулерді пайдалану арқылы CDP жылдамдықты талдауды, қозғалысты түзетуді, сигнал мен шу қатынасын жақсарту үшін қабаттастыруды және миграцияны жақсартуға мүмкіндік береді, бұл шағылыстырғыштардың дәлірек орналасуына әкеледі. Соңғы нәтиже - тұзақтарды анықтау, резервуарларды картаға түсіру және барлау тәуекелдерін азайту үшін жер асты бейнелерін анық және сенімді етеді. 3D алу технологиясы, есептеу өңдеуі және атрибуттарға негізделген түсіндіру әдістері дамыған сайын, CDP тәсілі сейсмикалық деректерден геологиялық ақпаратты тиімді алудың негізі ретінде өзекті болып қала береді.
