Автор: Шулакова Валерия Евгеньевна
Название работы: Нелинейные свойства вибросейсмических волновых полей и их использование для прогнозирования коллекторских свойств резервуаров
|
Присвоенная ученая степень: кандидат физико-математических наук
Специальность: 25.00.10 - Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых.
Классификационный индекс:
Ведущая организация:
Руководитель:
доктор технических наук Жуков Александр Петрович;
Оппонент:
профессор кандидат физико-математических наук Виктор Васильевич Калинин;
кандидат технических наук Рыжков Валерий Иванович;
Место защиты:
Дата защиты:
Издательство: Москва
Количество страниц:
Язык: русский
Содержание работы:
Общая характеристика работы.
Введение
Глава 1. Состояние проблемы. Предпосылки исследования нелинейных эффектов в геологической среде в присутствии залежей УВ.
Глава 2. Экспериментальное исследование амплитуд волн кратных и комбинационных частот при возбуждении двух различных монохроматических сигналов двумя группами вибраторов.
Глава 3. Экспериментальное исследование зависимости амплитудного отклика среды от амплитуды в источнике.
Глава 4. Экспериментальные исследования волн кратных и комбинационных частот при профильных работах.
Заключение.
Опубликованные работы по теме диссертации.
|
Реферат:
Общая характеристика работы.
Актуальность темы
Рост потребностей человечества в углеводородном сырье приводит к необходимости постоянного усовершенствования методов поиска месторождений нефти и газа. Разработка новых технологий
и методик сейсморазведки, позволяющих повысить достоверность прогнозируемого положения залежей углеводородов (УВ), остается наиболее актуальной проблемой для исследователей.
Развитие сейсморазведки, происходящее за счет увеличения объема регистрируемой информации, усовершенствования технических и программных средств, становится все менее эффективно,
так как увеличение затрат опережает прирост информативности.
Дополнительную информацию можно также получить за счет усложнения и уточнения принятой с момента возникновения сейсморазведки линейно-упругой модели геологической среды, а
именно за счет учета различных типов волн, анизотропии, поглощения, рассеяния на неоднородностях. Следуя этому пути развития, сейсмические методы сталкиваются с рядом явлений,
необъяснимых с точки зрения линейно-упругой теории.
В результате большого числа исследований было установлено, что пористые, проницаемые, флюидонасыщенные, трещиноватые горные породы проявляют нелинейные свойства. Заметим,
что все перечисленные характеристики, присущи потенциальным коллекторам нефти и газа. Относительная чувствительность нелинейных компонент сигнала, прошедшего через среду,
обладающую вышеперечисленными свойствами, намного превышает чувствительность линейных компонент. Таким образом, следуя линейно-упругой теории, мы вынуждены игнорировать дополнительную
информацию, характерную именно для залежей УВ.
Следовательно, одним из перспективных путей развития сейсморазведки может быть переход к новой модели геологической среды, учитывающей сейсмическую нелинейность залежей нефти
и газа. Такой подход позволит получать дополнительную информацию о резервуаре.
Экспериментальному обоснованию использования нелинейного подхода в сейсморазведке и посвящена настоящая диссертационная работа. Этим определяется ее актуальность и значимость
для теории и практики сейсморазведки.
В настоящее время выполнен уже достаточно большой объем работ по исследованию нелинейности реальной геологической среды. Существует ряд как теоретических, так и лабораторных
работ. Но, как правило, все они направлены на решение проблемы о линейности-нелинейности среды вообще, а не в приложении к конкретным геологическим объектам.
Целью работы явились направленное исследование уровня нелинейных эффектов при наличии в нижнем полупространстве залежей УВ, определение связи между полученным сейсмическим
откликом и свойствами резервуара, а также исследование возможности применения зарегистрированных нелинейных эффектов при прогнозировании и разведке месторождений.
Объектом исследования настоящей работы являются нелинейные сейсмические эффекты, возникающие в реальной геологической среде при исследовании ее вибросейсмическим способом.
Основные задачи:
В соответствии с целевым назначением, задачи работы сформулированы следующим образом:
1. Научное обобщение предыдущих исследований нелинейности геологической среды;
2. Обработка данных специальных полевых экспериментов по возбуждению и регистрации нелинейных компонент вибросейсмических полей на нефтеносных участках;
3. Изучение нелинейных эффектов, возникающих в реальной геологической среде, в присутствии в нижнем полупространстве залежей УВ:
- при одновременном возбуждении пар монохроматических сигналов,
- при изменении амплитуды в источнике,
- при сейсмическом профилировании на волнах кратных и комбинационных частот;
4. Оценка возможности применения нелинейных эффектов в задачах прогнозирования залежей УВ и, на этой основе, составление прикладных методик.
Основные защищаемые положения:
1. Вибросейсмические поля проявляют нелинейные свойства, преимущественно связанные с многокомпонентными, пористыми, проницаемыми, флюидо-насыщенными горными породами коллекторами
УВ. Уровень нелинейных эффектов достаточен для регистрации с помощью стандартных вибросейсмических полевых технических комплексов.
2. Существует корреляционные связи между положением залежей в нижнем полупространстве и их коллекторскими свойствами с одной стороны и такими фундаментальными проявлениями
нелинейности, как: возникновение волн комбинационных частот (суммарных и разностных), кратных гармоник, отсутствием линейной связи между амплитудой волн в источнике и откликом
среды с другой стороны,
3. Использование перечисленных нелинейных свойств позволяет построить технологию определения свойств резервуаров на различных стадиях изучения месторождения.
Научная новизна
В результате выполненных исследований получены следующие новые результаты:
- Проведено аналитическое обобщение нелинейных явлений, возникающих в процессе возбуждения волн вибрационными источниками колебаний;
- Установлено наличие связи между возникновением нелинейных компонент волновых полей и присутствием в разрезе скоплений УВ;
- Впервые экспериментально показана возможность применения нелинейных явлений для целей разведки месторождений УВ.
Практическая значимость
Результаты теоретических и экспериментальных исследований могут служить основой для развития сейсморазведки и повышения ее геолого-экономической эффективности.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались на следующих геофизических конференциях: VI, VII и VIII Международных научно-практических конференциях Геомодель,
Геленджик, Россия, 2004, 2005 и 2006 г.; на 68-ой конференции и выставке EAGE, Вена, Австрия, 2006 г; на 76-ом ежегодном собрании членов SEG, Новый Орлеан, Америка, 2006 г;
на международной конференции и выставке Saint-Petersburg 2006 SEG/EAGE/ЕАГО, Санкт-Петербург, 2006 г; на IX Геофизических Чтениях им. В.В. Федынского, Москва, Россия,
2007 г; на Всероссийской конференции Фундаментальный базис новых технологий нефтяной и газовой промышленности, Институт Проблем Нефти и Газа РАН, Москва, 2007г., на ХIV
международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых Ломоносов - 2007, Москва, 2007; на 69-ая конференция и выставка EAGE, Лондон, Великобритания, 2007 г.
По теме диссертационной работы опубликовано 2 статьи и одна статья находится в печати.
Структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Материалы диссертации изложены на 116 страницах машинописного текста, проиллюстрированы
30 рисунками. Список литературы содержит 115 наименований, в том числе 25 на иностранных языках.
Благодарности
Автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю доктору технических наук Жукову Александру Петровичу за постановку задачи и предоставленную возможность
проведения экспериментальных работ.
Автор благодарен своему научному со-руководителю кандидату физико-математических наук Логинову Константину Ивановичу за постоянную поддержку, внимание и неоценимую помощь
при выполнении работы.
Автор искренне признателен доктору технических наук Шнеерсону Михаилу Борисовичу за ценные советы и консультации при написании работы.
Особую благодарность автор выражает своим родителям, без моральной поддержки которых данная работа не была бы написана.
|
Библиография:
Опубликованные работы по теме диссертации. 1. Жуков А.П., Харисов Р.Г., Хуснимарданов Н.М., Шнеерсон М.Б., Екименко В.А., Логинов К.И., Шулакова В.Е. Исследование возможности применения нелинейных свойств геологической среды при определении фильтрационно-емкостных свойств разреза. Тезисы докладов, ч.1, VI Международная Научно-практическая конференция Геомодель, Геленджик, 2004 г, с. 54-56, 2. Жуков А.П., Харисов Р.Г., Шнеерсон М.Б., Екименко В.А., Логинов К.И., Шулакова В.Е. Технология прогнозирования фильтрационно-емкостных свойств разреза на основе использования нелинейных компонент вибрационных волновых полей. Тезисы докладов, VII Международная Научно-практическая Конференция Геомодель, Геленджик, 2005 г, с. 114-115, 3. Жуков А.П., Шнеерсон М.Б., Логинов К.И., Шулакова В.Е., Харисов Р.Г., Екименко В.А., Хуснимарданов Н.М. Опыт пространственной локализации углеводородсодержащих объектов по сейсмической эмиссии. Тезисы докладов, VIII Международная Научно-практическая конференция Геомодель, Геленджик, 2006 г, с. 47-48, 4. Жуков А.П., Логинов К.И., Шнеерсон М.Б., Шулакова В.Е. Гармонические и нелинейные компоненты сейсмических вибрационных волновых полей в пористых, трещиноватых, проницаемых, флюидонасыщеных средах. Приборы и системы разведочной геофизики, ч. 2, 2004 г, с. 11-13, 5. V.E. Shulakova, A.P. Zhukov, K.I. Loginov, M.B. Shneerson, V.A. Ekimenko. Investigation of Non-Linear Seismic Effects for Hydrocarbons Indication. EAGE 68th Conference & Exhibition Vienna, Austria, 2006, CD-Rom, P053, 6. A.P. Zhukov, M.B. Shneerson, K.I. Loginov, V.E. Shulakova, V.A. Ekimenko. Application of Non-Linear Seismic Effects for Hydrocarbons Indication. SEG/EAGE/EAGO Conference & Exhibition Saint Peterburg, Russia, 2006, CD-Rom, P022, 7. A.P. Zhukov, M.B. Shneerson, K.I. Loginov, V.E. Shulakova. Technology of hydrocarbon indication and delineation using non-linear seismic effects. SEG conference, New Orlean, USA, 2006, 8. Логинов К.И., Шнеерсон М.Б., Жуков А.П., Шулакова В.Е. Методика локализации залежей углеводородов по данным регистрации сейсмической эмиссии. Тезисы ежегодн. научн. конф. IX Геофизические Чтения им. В.В. Федынского, Москва, Россия, 2007 г, с.68-69, 9. Логинов К.И., Шнеерсон М.Б., Жуков А.П., Шулакова В.Е., Субгармонические составляющие акустических и сейсмических волновых полей в гидродинамически неравновесных насыщенных проницаемых средах. Тезисы ежегодн. научн. конф. IX Геофизические Чтения им. В.В. Федынского, Москва, Россия, 2007 г, с.69, 10. V.E. Shulakova, A.P. Zhukov, K.I. Loginov, M.B. Shneerson, V.A. Ekimenko, R.G. Kharisov, N.M. Khusnimardanov, Spatial Reservoir Localization Using Seismic Emission Data, EAGE 69th Conference & Exhibition London, UK, 2007, CD-Rom, А035, 11. Шулакова В.Е. Исследование нелинейных явлений, возникающих в геологической среде при вибровоздействии. Ломоносов-2007, Тезисы докладов, М. 2007, 12. Жуков А.П., Шнеерсон М.Б., Логинов К.И., Шулакова В.Е., Харисов Р.Г., Екименко В.А., Хуснимарданов Н.М. Прогнозирование фильтрационно-емкостных свойств коллекторов на основе использования нелинейных компонент вибрационных волновых полей. Технологии сейсморазведки, ч.1, Москва, Издательство ГЕРС, 2005 с. 78-86, 13. Шулакова В.Е. Опыт применения нелинейных свойств углеводородосодержащих геологических сред при сейсмическом профилировании. Вест. МГУ, сер. 4, Геология (в печати).
|
|
