Оценка эффективных параметров сред с ориентированными трещинами в модели линейного проскальзывания по данным об анизотропии скоростей и поглощения сейсмических волн

• Автор: Дугаров, Гэсэр Александрович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ПОГЛОЩАЮЩИХ СРЕДАХ С ОРИЕНТИРОВАННОЙ ТРЕЩИНОВАТОСТЬЮ: КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ; ОСНОВЫ ТЕОРИИ
1.1 Эффективные — анизотропные — модели сред с ориентированной трещиноватостью
1.2 Описание поглощающей анизотропной среды на основе понятия комплексной «скорости»
1.3 Основные положения теории распространения сейсмических волн в анизотропной поглощающей среде, описываемой моделью линейного проскальзывания
ГЛАВА 2. АНИЗОТРОПИЯ СКОРОСТЕЙ И ПОГЛОЩЕНИЯ В ТРАНСВЕРСАЛЬНО-ИЗОТРОПНОЙ СРЕДЕ
2.1 Анализ зависимостей анизотропии скоростей и поглощения от параметров, характеризующих трещины и изотропную породу .
2.1.1 Результаты численного моделирования
2.1.2 Анализ анизотропии скоростей
2.1.3 Анализ анизотропии поглощения
2.1.4 Влияние параметра 7 на анизотропию скоростей и поглощения волн дР, дРР
2.1.5 Выводы
2.2 Оценка параметров трещиноватости по данным об анизотропии скоростей и поглощения волн дР, дРГ и 5Н (обратная задача)
2.2.1 Постановка задачи
2.2.2 Вид целевой функции в зависимости от параметров трещиноватости
2.2.3 Алгоритмы оптимизации
2.2.4 Численное исследование решения
2.3 Оценка параметров трещиноватости в случае азимутальной анизотропии

ГЛАВА 3. АНИЗОТРОПИЯ СКОРОСТЕЙ И ПОГЛОЩЕНИЯ В ОРТОРОМБИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
3.1 Модели 1/г, 1 /г + VTI, 2/г
3.1.1 Выбор параметров моделей
3.1.2 Фазовые скорости и поглощение
3.2 Неоднозначность волновых поверхностей квазипоперечных волн
3.2.1 Формулы для нахождения акустических осей
3.2.2 Акустические оси в средах 1/r, If г + VTI, 2/г
3.2.3 Явление внутренней конической рефракции
3.2.4 Нарушение условия регулярности волновых поверхностей квазипоперечных волн
3.2.5 Волновые поверхности в плоскостях симметрии среды
3.3 Оценка параметров трещиноватости по данным об анизотропии скоростей и поглощения волн qP. qS и qS% (обратная задача) .
3.3.1 Решение обратной задачи для сред 1/г и 1 fr+VTI (VTI
с одинаковыми тонкими слоями)
3.3.2 Решение обратной задачи для сред 1/г и 2/г
3.3.3 Решение обратной задачи для сред 1/г + VTI (VTI с
разными тонкими слоями)
ГЛАВА 4. ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ ОСЛАБ-ЛЕННОСТЕЙ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ ДАННЫМ .
4.1 Характеристика экспериментальных данных
4.2 Определение параметров вмещающей среды
4.3 Определение параметров системы вертикальных трещин
4.3.1 Определение действительных частей ослабленностей по
данным анизотропии скоростей
4.3.2 Определение мнимых частей ослабленностей по данным
анизотропии поглощения
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Объект исследования — анизотропия скоростей и поглощения в средах с ориентированной трещиноватостью, описываемых моделью линейного проскальзывания.
Предмет исследования — функциональные зависимости между эффективными параметрами трещиноватости — комплексными ослабленностя-ми, нормальной и касательной, — и характеристиками анизотропии скоростей и поглощения сейсмических волн в средах трансверсально изотропной и орторомбической симметрии; алгоритмы решения обратной задачи по определению эффективных параметров трещиноватости.
Актуальность темы и направленность исследования.
В середине 1980-х годов в мировом сообществе геофизиков произошел коренной переворот во взглядах на роль анизотропии упругих свойств горных пород в формировании сейсмических волновых полей, регистрируемых при наблюдениях ЗБ-ЗС. Выяснилось, что важнейшим фактором, влияющим на наблюдаемые волновые поля, является азимутальная анизотропия. Она возникает вследствие наличия в среде трещин, которые выравниваются в ориентированные системы благодаря действию неравномерно распределенных в земной коре горизонтальных напряжений. Ось симметрии системы вертикальных трещин оказывается ориентированной по нормали к плоскостям трещин, т.е. но горизонтальному направлению определенного азимута, отчего обнаруженная анизотропия была названа азимутальной. Первое время для нахождения вертикальных трещин и определения их параметров использовали свойства анизотропии скоростей. Последние пять — десять лет внимание геофизиков привлечено к анизотропии поглощения, которая, как это следовало из теории, должна быть на порядок сильнее анизотропии скоростей. Лабораторные эксперименты и полевые наблюдения, пока выполненные в небольших объемах, подтвердили этот факт. Настоящая работа, посвященная использованию обоих атрибутов: анизотропии скоростей и анизотропии поглощения — для выявления трещиноватых коллекторов и нахождения их характеристик, открывает новые возможности решения одной из актуальных задач нефтяной разведочной геофизики.

скорости и поглощения волны SH определяют два параметра — Ат, Af. Вообще говоря, вид графиков скоростей можно было бы показать, изобразив нормированные значения Vm(a), т.е. деленные либо на скорости в изотропной среде Vk,isoi либо на скорости 1т(0о). Однако, предпочтем не использовать нормировку, задав для моделей с различными значениями 7 значения скоростей VpjS0, Vs,iso, наиболее типичные для пород с данными значениями 7 [Сейсмическая разведка методом поперечных и обменных волн, 1985], а именно:
7 = 0.3; Vp,iso = 2 км/с, Vs,iso = 0.6 км/с;
7 = 0.5: VP,iso = 4 км/с, Vs,iso = 2 км/с;
7 = 0.6: Vpiiso = 5 км/с, Vs;iso = 3 км/с.
На графиках поглощения Q-1(/3) даны только анизотропные составляющие поглощения: Q-1(/?) = Qani(P)i полное поглощение определяется равенством (1.21).
2.1.2 Анализ анизотропии скоростей
Обратимся к рисунку 2.1 для анализа зависимостей Vm(f3), m — qP, qSV, SH, при различных значениях параметров трещиноватости Ддг, Ат, Ад,, А/ в изотропной среде с 7 = 0.3.
Зависимости Vqp(/3), Vqsv(/3). Посмотрим на графики Vqp(/3), Vqsv(P)-Поскольку, согласно предварительным расчетам, мнимые части ослабленно-стей почти не влияют на значения скоростей, их значения были зафиксированы на уровне средних значений:
Ajn = д£ - 0.06, (2.2)
и расчеты проводились при переменных действительных частях Ддг, Ар ослаб-ленностей (для девяти вариантов сочетаний значений параметров):
Ддг = 0.1, Ар = 0.08, 0.1, 0.3;
Ддг = 0.3, Ар — 0.1, 0.3, 0.5; (2.3)
Ддг = 0.5, Ар — 0.3, 0.5, 0.7.
Видно, что графики Vqp(/3),Vqsv(/3) имеют такой же вид, как в среде VTI, анизотропия которой вызвана тонкой слоистостью. Скорости Vqp(f3)