RU2054697C1

RU2054697C1 - Method of seismic prospecting in exploration of oil and gas fields

Info

Publication number: RU2054697C1
Application number: RU92015155A
Authority: RU
Inventors: С.Л. Арутюнов; Б.М. Графов; Г.Л. Лошкарев; Ю.В. Сиротинский; Н.Н. Востров; В.Е. Казаринов; О.Л. Кузнецов; О.А. Ремеев; Г.Я. Шутов; А.М. Кузин; Ю.М. Кутеев
Original assignee: Калужское отделение Всероссийского научно-исследовательского института экономики минерального сырья
Priority date: 1992-12-29
Filing date: 1992-12-29
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: seismic prospecting. SUBSTANCE: length L of wave of prevailing seismic background at unpromising section when correlation between similar components is attenuated half as much is determined. At least two three-component sets are located at section being explored at distance of L/4. Natural seismic background is recorded by all components at frequencies of 1-20 Hz. Availability of oil or gas occurrence is indicated by shift of the maximum of frequency spectrum of seismic signal recorded at area being explored towards low frequencies as compared with the maximum of frequency spectrum obtained at unpromising area. EFFECT: enhanced reliability. 6 dwg

Description

Изобретение относится к сейсморазведке и может быть использовано для прямых поисков нефтегазовых месторождений. The invention relates to seismic exploration and can be used for direct searches of oil and gas fields.

Известен способ сейсморазведки [1] согласно которому применяют вибратор и сгруппированные сейсмоприемники, режим работы которых определяется программой. There is a known method of seismic exploration [1] according to which a vibrator and grouped geophones are used, the operation mode of which is determined by the program.

Недостатком этого способа следует признать необходимость использования специальной системы синхронизации используемых приборов, причем ее применение не гарантирует получение точного результата, так как при разработке системы чрезвычайно трудно учесть все параметры грунтов, влияющие на характер сейсмических волн. The disadvantage of this method is the need to use a special system for synchronizing the devices used, and its application does not guarantee an accurate result, since it is extremely difficult to take into account all soil parameters that affect the nature of seismic waves when developing a system.

Наиболее близким к изобретению является способ сейсморазведки [2] включающий формирование в зонах излучения и приема сейсмических сигналов, регистрацию информационного сигнала с последующей математической обработкой полученных данных, причем сигнал регистрируют не менее двух трехкомпонентных сейсмических установок (ТСУ), размещаемых на некотором расстоянии друг от друга. Closest to the invention is a method of seismic exploration [2] including the formation of zones of emission and reception of seismic signals, recording an information signal, followed by mathematical processing of the obtained data, and the signal is recorded at least two three-component seismic installations (TSU) located at some distance from each other .

Недостатками этого способа являются необходимость использования сейсмоизлучателей, а также проведение предварительного изучения геологического разреза в районе поиска. The disadvantages of this method are the need to use seismic emitters, as well as a preliminary study of the geological section in the search area.

Изобретение характеризуется следующей совокупностью обоих существенных признаков. Предварительно на площади, находящейся вблизи места поиска и имеющей сходный геологический разрез, определяют спектральные характеристики естественного сейсмического фона земли, выделяют длину волны L, преобладающую в спектре сейсмического фона, при которой коррелляционная связь между одноименными компонентами ослабляется в 2-3 раза. Располагают не менее двух ТСУ на расстоянии L/4±10% между каждой парой ТСУ и регистрируют одновременно всеми ТСУ естественный сейсмический фон на частотах от 1 до 20 Гц по всем трем компонентам. Повторяют регистрацию в других точках над местом предполагаемого месторождения, используя каждый раз не менее двух ТСУ. О наличии месторождения судят по смещению частот, соответствующих пику фона в сторону более низких частот по отношению к частоте, соответствующей пику фона в месте, заведомо не содержащем нефти или газа. При реализации способа предпочтительнее проводить запись фона в течение 20.30 мин. Сдвиг пика фона происходит в сторону больших длин волн, однако возможно, что пик будет смещен над месторождением и в сторону меньших длин волн. Но в любом случае смещение пика фона происходит именно над месторождением. Иногда спектр имеет два и более пика. В этом случае более достоверная информация связана со смещением пика, относящегося к большим длинам волн. Этот интервал зависит от статистических свойств естественного сейсмического фона, а также от свойств геологического разреза, типа в качестве ТСУ. The invention is characterized by the following combination of both essential features. First, the spectral characteristics of the natural seismic background of the earth are determined on an area located near the search site and having a similar geological section, the wavelength L, which prevails in the spectrum of the seismic background, at which the correlation between the components of the same name is weakened by 2-3 times, is determined. Have at least two TSU at a distance of L / 4 ± 10% between each pair of TSU and simultaneously record all the TSU natural seismic background at frequencies from 1 to 20 Hz for all three components. Repeat registration at other points above the site of the proposed field, using at least two TSU each time. The presence of a field is judged by the shift of frequencies corresponding to the peak background towards lower frequencies with respect to the frequency corresponding to the peak peak in a place that obviously does not contain oil or gas. When implementing the method, it is preferable to record the background for 20.30 minutes The background peak shifts toward longer wavelengths, but it is possible that the peak will be shifted above the field and toward smaller wavelengths. But in any case, the shift of the background peak occurs precisely over the field. Sometimes a spectrum has two or more peaks. In this case, more reliable information is associated with the displacement of the peak related to long wavelengths. This interval depends on the statistical properties of the natural seismic background, as well as on the properties of the geological section, type as a TSU.

Обосновывая существенность введенных в формулу изобретения признаков, отмечают следующее. Определение естественного фона на бесперспективном месте является необходимой для реализации способа операцией, так как, во-первых, это позволяет определить расстояние между ТСУ при поиске, а во-вторых, определить точку отсчета, относительно которой определяют смещение положения пика фона. Расстояние L/4 между ТСУ выбрано экспериментально. Получить под известным месторождением четкое смещение положения пика в сторону низких частот при других расстояниях между ТСУ не удалось. На практике выдержать расстояние строго L/4 сложно, на практике получают хорошие результаты при отклонении до ±10% от L/4. Justifying the materiality of the features introduced into the claims, the following is noted. The determination of the natural background in a hopeless place is an operation necessary for the implementation of the method, since, firstly, it allows you to determine the distance between the TSU during the search, and secondly, determine the reference point relative to which the offset of the peak position is determined. The distance L / 4 between the TCU is selected experimentally. It was not possible to obtain a clear shift of the peak position under the known field towards low frequencies at other distances between the TCU. In practice, it is difficult to maintain a strict L / 4 distance; in practice, good results are obtained with a deviation of up to ± 10% from L / 4.

Использование одной ТСУ не дало положительных результатов. Экспериментально выяснено, что число ТСУ должно быть не менее двух, причем запись должна проводится одновременно всеми ТСУ на частотах 1-20 Гц. Выбор частотного диапазона обосновывается следующими соображениями. Экспериментально установлено, что как пики над месторождением, так и вдали от него при любых геологических разрезах лежат именно в этом частотном интервале. Критерий нефтегазового месторождения был выработан экспериментально в ходе проверки работоспособности способа. The use of one TSU did not give positive results. It was experimentally found that the number of TSU should be at least two, and recording should be carried out simultaneously by all TSU at frequencies of 1-20 Hz. The choice of the frequency range is justified by the following considerations. It was experimentally established that both the peaks above the field and far from it for any geological sections lie precisely in this frequency range. The criterion for the oil and gas field was experimentally developed during the verification of the operability of the method.

Не известно существование способа поиска нефтегазового месторождения, характеризуемого совокупностью признаков, введенных в формулу изобретения, поэтому считают, что изобретение соответствует критерию "новизна". It is not known that there is a method of searching for an oil and gas field characterized by a combination of features introduced into the claims, therefore, it is believed that the invention meets the criterion of "novelty."

Не известно использование совокупности признаков, введенных в отличительную часть формулы изобретения для достижения полученного положительного эффекта, поэтому считают, что изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень". It is not known to use a combination of features introduced into the characterizing part of the claims to achieve the resulting beneficial effect, therefore, it is believed that the invention meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения раскрыта с полнотой, позволяющей потенциальному пользователю реализовать изобретение с получением необходимого положительного эффекта, следовательно, изобретение соответствует критерию "промышленная применимость". The invention is disclosed with completeness, allowing a potential user to implement the invention with the desired beneficial effect, therefore, the invention meets the criterion of "industrial applicability".

Проверка работоспособности изобретения проводилась на участках с известным содержанием нефти и газа с использованием ТСУ, в которых были использованы электрохимические и пьезоэлектрические сейсмоприемники. The invention was tested for performance in areas with a known oil and gas content using TSU, in which electrochemical and piezoelectric geophones were used.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Предварительно на место, где гарантировано отсутствие нефти и газа, но вблизи от предполагаемого месторождения и на аналогичных грунтах измеряют естественный фон. Определяют частоту, соответствующую максимуму естественного фона, и рассчитывают как L/4 расстояние между ТСУ. Затем в этом месте устанавливают не менее двух ТСУ на расстоянии L/4 между ними. Рядом с каждой ТСУ располагают электронное согласующее устройство. Все ТСУ посредством магистрального кабеля соединяют с пунктом сбора информации. Одновременно по всем компонентам в течение одинакового времени производят запись естественного фона. Затем определяют частоту, соответствующую максимальному фону. После этого вышеописанные операции проводят над предполагаемым месторождением и аналогично определяют частоту, соответствующую максимальному фону. Previously, the natural background is measured at a place where the absence of oil and gas is guaranteed, but close to the proposed field and on similar soils. Determine the frequency corresponding to the maximum of the natural background, and calculate as L / 4 the distance between the TCU. Then in this place set at least two TSU at a distance L / 4 between them. An electronic matching device is located next to each vehicle. All TSU through the main cable is connected to the point of collection of information. At the same time, the natural background is recorded for all components for the same time. Then determine the frequency corresponding to the maximum background. After that, the above operations are carried out on the proposed field and similarly determine the frequency corresponding to the maximum background.

На фиг. 1.3 приведены взаимные спектры одноименных компонент двух ТСУ, полученные на бесперспективном месте (вблизи месторождения "вне"); на фиг.4. 6 взаимные спектры одноименных компонент тех же ТСУ, полученные над месторождением. Из приведенных графических данных видно, что над месторождением первые максимумы спектральных характеристик естественного фона по различным компонентам в 1,4.3 раза смещены в сторону низких частот по сравнению с бесперспективным участком. При этом площадь под кривой взаимного спектра над месторождением в 3.5 раз меньше площади под кривой взаимного спектра вне месторождения. In FIG. 1.3 shows the mutual spectra of the components of the same name of the two TSU obtained at a hopeless place (near the field "outside"); figure 4. 6 mutual spectra of the same components of the same TSU obtained over the field. It can be seen from the graphical data that, over the field, the first maxima of the spectral characteristics of the natural background for various components are 1.4.3 times shifted toward lower frequencies compared to the unpromising site. Moreover, the area under the mutual spectrum curve above the field is 3.5 times smaller than the area under the mutual spectrum curve outside the field.

Исследования проводились как с помощью электрохимических, так и с помощью пьезоэлектрических сейсмоприемников. Эксперимент не показал преимуществ какого-либо типа сейсмоприемников. Предпочтительно ориентировать их оси по нормали к земле и располагать одноименные компоненты соосно. The studies were carried out using both electrochemical and piezoelectric geophones. The experiment did not show the benefits of any type of geophones. It is preferable to orient their axes normal to the ground and arrange the components of the same name coaxially.

Изобретение позволит значительно повысить эффективность геолого-разведочных работ при поиске нефти и газа, снизить долю непродуктивных скважин, уменьшить расходы, связанные с использованием источников излучения сейсмических волн, а также улучшить экологию в зоне поиска. The invention will significantly improve the efficiency of exploration in the search for oil and gas, reduce the proportion of unproductive wells, reduce the costs associated with the use of seismic wave sources, and also improve the environment in the search area.

Claims

METHOD OF SEISMIC EXPLORATION FOR SEARCHING FOR OIL AND GAS DEPOSITS, including registration of a seismic signal with its subsequent mathematical processing, according to the results of which it is judged the presence of a field, characterized in that a natural seismic background is used as the recorded signal, while first we use an unpromising area characterized by the same area by the structure of surface deposits, determine the wavelength L of the prevailing seismic background, at which the correlation The connection between the components of the same name is weakened by at least 2 times, at least two three-component seismic installations are located on the studied area at a distance of L / 4 ± 10% between them, the natural background is recorded for 20 - 30 minutes at frequencies of 1 - 20 Hz, and the presence of a field is judged by the shift towards low frequencies of the maximum frequency spectrum of the seismic signal recorded in the study area, compared with the maximum of the frequency spectrum obtained in the unpromising area.