Шулакова Валерия Евгеньевна
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
|
содержание |
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 , 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.
| 
