А.Е.Старобинец

Погрешности структурных построений
по данным сейсморазведки

При оценке точности построения сейсмических границ до настоящего времени сохранился такой анахронизм, как использование среднеквадратических погрешностей средних скоростей и времени для определения среднеквадратических погрешностей определения глубин.

При этом дисперсия погрешности определения глубины отражающей границы (ОГ) оценивается по формуле:

 (σ2н)1 ≈1/4 {υ2· σ2t + t2· σ2υ},

 где υ – значение средней скорости по площади до ОГ;

 σ - среднеквадратическая погрешность;

 σ2υ – дисперсия погрешностей средних скоростей;

 t – среднее по площади значение двойного времени пробега сейсмической волны до ОГ;

 σ2t – дисперсия погрешностей времени t.

 Подобные оценки, которые с большой натяжкой можно считать оценками случайных погрешностей, встречаются и сегодня во многих отчетах о результатах сейсмических работ.

 Между тем погрешности структурных построений по данным сейсморазведки обусловлены в первую очередь систематическими погрешностями, значения которых могут многократно превосходить значения случайных погрешностей, и поэтому играют определяющую роль.

 Важно отметить, что погрешности структурных построений проявляются не только в ошибках определений значений глубины, но и в искажении морфологии отражающих поверхностей, причем иногда до полной неузнаваемости.

Рассмотрим какие же основные факторы влияют на точность структурных построений по данным сейсморазведки МОГТ 2D и 3D, в какой степени и как нивелировать их влияние.

Погрешности структурных построений по данным сейсморазведки МОГТ 2D могут быть обусловлены следующими факторами.

1. Использование при обработке неправильных априорных (длиннопериодных) статических поправок.

 Эти поправки, которые учитывают рельеф дневной поверхности и времена распространения волн в верхней части разреза (ВЧР), оказывают существенное влияние на достоверность отображения рельефа отражающих границ.

 На рисунке1можно видеть к чему приводит использование неправильных априорных статических поправок.

                                                                                        Рис.1

 Здесь приведены варианты временного разреза по одному и тому же профилю, полученные при обработке тремя различными организациями с использованием разных априорных статических поправок. Это как раз тот  случай, когда морфология отражающих границ искажается до неузнаваемости.

Оптимальный рецепт для нивелирования этого фактора – изучение параметров верхней части разреза (ВЧР) путем проведения микросейсмокаротажа (МСК) сравнительно неглубоких скважин (в частности взрывных), проведение специальных работ методом преломленных волн (МПВ) для изучения ВЧР и квалифицированная интерпретация преломленных волн, регистрируемых в первых вступлениях на сейсмозаписях при работах МОГТ.

  2. Использование неправильных скоростных зависимостей.

Это может приводить к существенным погрешностям в определении абсолютной глубины до отражающих горизонтов (как в сторону ее увеличения, так и уменьшения), и в условиях унаследованного развития - к увеличению или уменьшению амплитудной выраженности их рельефа. Иная ситуация когда в разрезе присутствуют комплексы, залегающие несогласно и отличающиеся друг от друга своими структурными планами. Например, в областях развития соляной тектоники ошибки в значениях скорости в соли могут приводить как к построению ложных антиклинальных поднятий под соляными куполами и диапирами при использовании завышенных значений скорости, так и синклинальных прогибов при заниженной скорости.

Рецепт – анализ скоростей суммирования ОГТ, использование данных сейсмокаратожа глубоких скважин, определение скоростных зависимостей с помощью кроссплотов, отражающих связь между отметками геологических границ и значениями времени То приуроченных к ним ОГ в точках расположения скважин.

  3. Ошибки, связанные с неучетом преломления на вышележащих границах раздела или его учетом на границах, которые построены с ошибками.  

Очевидно что, чтобы не допускать такие ошибки необходимо использовать соответствующие способы построения сейсмических границ.

4. Ошибки, связанные с неучетом трехмерности распространения сейсмических лучей.

К сожалению при работах МОГТ 2D даже использование процедур миграции не спасает от таких ошибок, поскольку не позволяет учесть пути распространения отраженных волн по боковым лучам. Такие ошибки тем больше, чем резче рельеф ОГ.

 5. Ошибки корреляции.

Вероятность таких ошибок возрастает при корреляции отражающих горизонтов на временных сейсмических разрезах невысокого качества. Ошибки корреляции нередко допускаются при отождествлении осей синфазности одноименных волн по разные стороны от тектонических нарушений и зон отсутствия регулярной записи, а также при выполнении корреляции недостаточно опытными интерпретаторами.

Рецепт очевиден - нужно использовать оптимальную и эффективную методику полевых наблюдений и обработки для получения сейсмозаписей и временных разрезов хорошего качества и выполнять корреляцию квалифицированными интерпретаторами.

  6. Ошибки интерполяции.

Совершенно очевидно что такие ошибки тем больше, чем меньше плотность сейсмических профилей и чем резче рельеф отражающего горизонта. Соответственно для уменьшение таких ошибок при выполнении работ МОГТ 2D следует использовать достаточно плотные сети сейсмических профилей.

Оценку необходимой густоты профилей следует выполнять с учетом прогнозируемых морфологических особенностей рельефа ОГ. С этой целью можно использовать зависимости величин погрешностей интерполяции от расстояния между профилями по разрезам, построенным по уже отработанным сейсмическим профилям.

На рисунке 2 показаны структурные карты ОГ, построенные по достаточно густой и редкой сетям сейсмических профилей, иллюстрирующие сказанное.
                                                                                                                                                                                                 
                                                    а                                                       б

                                                                                        Рис.2.

Структурная карта на рис.2 а построена по густой сети профилей, а карта на рис.2 б по редкой сети, состоящей из четырех профилей.

  7. Ошибки геометризации рифов или выделения недостоверных рифов.

 Рифы как правило отображаются на временных разрезах в виде локальных областей, в пределах которых прекращается прослеживание субгоризонтальных регулярных отражающих горизонтов и которые по краям контролируются криволинейными осями синфазности. Очертания таких областей не имеют четкой выраженности. Поэтому структурные построения для таких объектов часто выполняются с определенными погрешностями. Кроме того иногда криволинейные оси синфазности другой природы ошибочно принимаются за рифовые тела.

 Пример из практики подобных ошибок приведен на рисунке 3. Ограничения желтой линией двух рифов в левой и центральной части временного разреза выполнены недостаточно корректно, а для выделения рифового тела в правой части разреза нет вообще никаких оснований.

                                                                                        Рис.3.

 Рисунок 4 более крупного масштаба позволяет более детально рассмотреть насколько правильно проведено ограничение рифа, выделенного в левой части временного разреза.

                                                                                      Рис.4.

Хорошо видно, что регулярные оси синфазности пересекают ограничивающую желтую линию и прослеживаются во внутренней части. Тонкими линиями черного цвета показаны более достоверные варианты ограничения рифа.

 8. Ошибки пересчета значений глубины ОГ в значения глубины, не совпадающей с ним геологической границы.

Эти ошибки, как правило, невелики и могут быть оценены с высокой точностью с помощью корреляционных связей значений глубины отражающего горизонта в точках расположения скважин и отметок соответствующей геологической границы по данным бурения.

 9. Ошибки, связанные с не выделением на временных разрезах имеющихся тектонических нарушений или выделением фиктивных, а также их трассированием по площади.

 Эти ошибки могут создавать ложное представление о наличии пликативных дислокациях в условиях дизъюнктивной тектоники, приводить к искажению геометрии тектонически - экранированных ловушек и картированию несуществующих тектонически - экранированных ловушек.

На рисунке 5 приведены временные разрезы по одному и тому же профилю, на одном из которых корреляция ОГ выполнена в пликативном варианте, а на другом - в дизъюнктивном. Более заметному отображению тектонических нарушений способствовало использование при обработке миграции до суммирования.

                                                                                      Рис.5.

Погрешности структурных построений по данным сейсморазведки МОГТ 3D могут быть обусловлены следующими факторами.

 1.Использование при обработке неправильных априорных (длиннопериодных) статических поправок.
                 
Этот фактор играет такую же важную роль, как и при сейсморазведке 2D.

2. Использование неправильных скоростных зависимостей.

Преимущество по сравнению с сейсморазведкой МОГТ 2D заключается только в том, что при этом имеется существенно большая статистика по скоростям суммирования ОГТ.

3. Ошибки, связанные с неучетом преломления на вышележащих границах раздела или его учетом на границах, которые построены с ошибками.  

Рецепт для того, чтобы не допускать таких ошибок, тот же, что при сейсморазведке МОГТ 2D.

4. Ошибки, связанные с неучетом трехмерности распространения сейсмических лучей.

При структурных построениях по данным сейсморазведки МОГТ 3D в какой то мере при миграционном преобразовании осуществляется учет трехмерности распространения сейсмических лучей, однако получаемые результаты заметно отличаются при миграции после суммирования и до суммирования.

На рисунке 6 приведен пример результатов миграции после суммирования и до суммирования по фрагменту 3D куба.

                                                                                      Рис. 6.

5. Ошибки корреляции.

Вероятность таких ошибок существенно меньше, чем по данным сейсморазведки МОГТ 2D.

 6. Ошибки геометризации рифов или выделения недостоверных рифов.

Вероятность таких ошибок существенно меньше, чем по данным сейсморазведки МОГТ 2D.

 7. Ошибки пересчета значений глубины ОГ в значения глубины, не совпадающей с ним геологической границы.

Аналогично тому, что при сейсморазведке МОГТ 2D.

8. Ошибки, связанные с не выделением на временных разрезах имеющихся тектонических нарушений или выделением фиктивных, а также их трассированием по площади.

Вероятность таких ошибок существенно меньше, чем по данным сейсморазведки МОГТ 2D.

 Ошибки интерполяции при структурных построениях по данным сейсморазведки МОГТ 3D практически отсутствуют.

  Таким образом структурные карты, построенные по данным сейсморазведки, содержат погрешности, величина которых зависит от качества обработки и интерпретации, а также от вида и качества работ МОГТ.

В заключение следует отметить, что выявлению и устранению погрешностей может помочь проведение, если это возможно, независимой обработки и интерпретации в две руки.