RU137397U1

RU137397U1 - SEISMIC EXPLORATION COMPLEX FOR SEARCHING HYDROCARBONS WITH THE MODULE FOR ANALYSIS OF LOW FREQUENCY RESONANCE EMISSION OF GEODYNAMIC NOISE

Info

Publication number: RU137397U1
Application number: RU2013138091/28U
Authority: RU
Inventors: Александр Мирославович Карасевич; Николай Миронович Сторонский; Джемма Павловна Земцова; Алла Леонидовна Пугач; Арсен Гагикович Погосян; Майя Рафаиловна Дуплищева
Original assignee: Джемма Павловна Земцова
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2014-02-10

Abstract

1. Сейсморазведочный комплекс для поиска углеводородов (УВ), содержащий последовательно соединенные модуль 1 измерителей параметров геофизических полей, блок 2 накопления информации и блок 3 обработки данных, выход которого подключен к входу блока 4 анализа и интерпретации данных, а также соединенный с выходом блока 2 накопления информации дополнительный модуль 5 обработки информации (ОИ) по частотной компоненте сигналов, выход которого подключен к второму входу блока 4 анализа и интерпретации данных, отличающийся тем, что модуль 1 измерителей параметров геофизических полей включает устройства сейсморазведки для измерения методом общей глубинной точки (МОГТ), модуль ОИ по частотной компоненте сигналов выполнен в виде модуля 5 анализа низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) геодинамического шума и включает последовательно соединенные блок 6 выбора участка временного разреза, блок 7 двумерной адаптивной энергетической фильтрации, блок 8 вейвлет-преобразования, блок 9 построения карты аномалий НРЭ геодинамического шума по отдельным сейсмическим профилям.2. Сейсморазведочный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что блок 6 выбора участка временного разреза МОГТ выполнен в виде вычислительного устройства, реализующего алгоритм выделения данных о геодинамических особенностях прогнозируемых ловушек УВ.3. Сейсморазведочный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что блок 7 адаптивной энергетической фильтрации выполнен в виде вычислительного устройства с возможностью исключения энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ.4. Сейсморазведочный комплекс по п. 1, отличающийся тем, что блок 8 вейвлет-пре�1. A seismic exploration complex for the search for hydrocarbons (HC), which contains series-connected module 1 of geophysical field parameters meters, an information storage unit 2 and a data processing unit 3, the output of which is connected to the input of the data analysis and interpretation unit 4, and also connected to the output of unit 2 the accumulation of information additional module 5 information processing (OI) on the frequency component of the signals, the output of which is connected to the second input of block 4 analysis and interpretation of data, characterized in that module 1 measure it includes parameters of geophysical fields includes seismic exploration devices for measuring by the common depth point method (MOGT), the OI module for the frequency component of the signals is made in the form of module 5 analysis of low-frequency resonant emission (NRE) of geodynamic noise and includes a series-connected block 6 select section of the time section, block 7 two-dimensional adaptive energy filtering, block 8 of the wavelet transform, block 9 of constructing a map of anomalies of the NRE of geodynamic noise for individual seismic profiles. 2. The seismic exploration complex according to claim 1, characterized in that the block 6 for selecting a section of the time section of the MOGT is made in the form of a computing device that implements an algorithm for extracting data on the geodynamic features of predicted UV.3 traps. The seismic survey complex according to claim 1, characterized in that the adaptive energy filtering unit 7 is made in the form of a computing device with the possibility of excluding the energy of regular waves from the observed time section of the MOGT. 4. The seismic survey complex according to claim 1, characterized in that block 8 of the wavelet pre�

Description

Техническое решение относится к сейсморазведке и может быть использовано для поиска и разведки углеводородов (УВ), в частности, для определения метаноугольных пластов с повышенной трещиноватостью.The technical solution relates to seismic exploration and can be used for the search and exploration of hydrocarbons (HC), in particular, for the determination of methane-coal seams with increased fracturing.

Известные сейсморазведочные комплексы (системы, устройства) обработки геофизических данных для поиска и разведки УВ основаны на традиционной технологии [8, 9]. Общими признаками известных устройств [2-9] обработки геофизических (в том числе сейсмических) данных является наличие последовательно соединенных блока накопления (хранения) измеренной информации, блока обработки данных (процессора) и блока анализа и интерпретации данных. Однако, известные устройства [2-6], расширяя функциональные возможности обработки данных (в основном, за счет многоканальной последовательной обработки данных) не предусматривают определения низкочастотного резонанса микросейсм геодинамического шума, что в определенной степени снижает информативность поиска УВ. Проводимое отдельно от метода общей глубинной точки (МОГТ) низкочастотное сейсмическое зондирование (см. например: [7]; Ведерников Г.В. Новые возможности изучения геодинамических шумов от нефтегазовых залежей. - Геофизика, №5, 2006, с. 9-12) для поиска и разведки УВ также ограничено по информативности и достоверности определения залежей УВ.Known seismic systems (systems, devices) for processing geophysical data for search and exploration of hydrocarbons are based on traditional technology [8, 9]. Common features of known devices [2-9] for processing geophysical (including seismic) data are the presence of series-connected units for storing (storing) measured data, a data processing unit (processor), and a data analysis and interpretation unit. However, the known devices [2-6], expanding the functionality of data processing (mainly due to multi-channel sequential data processing) do not provide for the determination of low-frequency resonance of microseisms of geodynamic noise, which to some extent reduces the information content of the search for hydrocarbons. Low-frequency seismic sounding, carried out separately from the common depth point method (MOGT) (see for example: [7]; Vedernikov GV New opportunities for studying geodynamic noise from oil and gas deposits. - Geophysics, No. 5, 2006, pp. 9-12) for the search and exploration of hydrocarbons is also limited by the information content and reliability of determining hydrocarbon deposits.

Известная система [1] по патенту RU 63071 U1, корректно реализующая в наиболее обобщенном виде технологический комплекс для поиска газовых и нефтяных месторождений принята за прототип. Комплекс [1] содержит последовательно соединенные модуль измерителей параметров геофизических полей, блок накопления информации и блок обработки данных, выход которого подключен к входу блока анализа и интерпретации данных, а также соединенный с выходом блока накопления информации дополнительный модуль обработки информации (ОИ) по частотной компоненте сигналов, выход которого подключен к второму входу блока анализа и интерпретации данных.The known system [1] according to the patent RU 63071 U1, correctly implements in the most generalized form the technological complex for the search for gas and oil fields is taken as a prototype. The complex [1] contains a series-connected module for measuring parameters of geophysical fields, an information storage unit and a data processing unit, the output of which is connected to the input of the data analysis and interpretation unit, as well as an additional information processing module (OI) connected to the output of the information storage unit by the frequency component signals, the output of which is connected to the second input of the data analysis and interpretation unit.

Однако, в ряде случаев, комплекс [1] в части сейсморазведки МОГТ может иметь недостаточную детальность и информативность съемки, особенно в приконтурной части залежи УВ, что препятствует обнаружению маломощных и/или «пропущенных» залежей УВ. Кроме того, дополнительный модуль ОИ комплекса [1] ограничен только обработкой высокочастотной компонентой сигналов, однако, из сейсмических данных МОГТ может быть непосредственно извлечена дополнительная полезная информация за счет низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) геодинамического шума, что является предпосылкой для усовершенствования известных устройств-аналогов и прототипа [1] путем комплексной обработки данных МОГТ и НРЭ.However, in some cases, the complex [1] in terms of seismic exploration of the MOGT may have insufficient detail and information content, especially in the near-edge part of the hydrocarbon deposit, which prevents the detection of low-power and / or “missed” hydrocarbon deposits. In addition, the additional module of the OI complex [1] is limited only by processing the high-frequency component of the signals, however, additional useful information can be directly extracted from the seismic data of the MOGT due to the low-frequency resonant emission (LRE) of geodynamic noise, which is a prerequisite for the improvement of known analog devices and prototype [1] by means of integrated data processing of MOGT and NRE.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании сейсморазведочного комплекса для поиска УВ, в котором, в отличие от аналогов и прототипа, прогнозирование УВ осуществляется в процессе анализа геодинамического шума непосредственно по временному разрезу МОГТ в широком диапазоне частот. Одновременно с традиционной обработкой сейсмических данных МОГТ производится анализ геодинамического шума в интервале времен, непосредственно приуроченных к целевым объектам, т.е. приближенных к дополнительному источнику геодинамического шума, связанного с залежью УВ, а также с микротрещиноватостью пород, особенно проявляющейся в приконтурной части залежи. Предлагаемая технология основана на исключении энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ путем адаптивной энергетической фильтрации и последующего анализа остаточного поля геодинамического шума на фиксированных временных интервалах посредством вейвлет-преобразования, обеспечивающего разложение и фильтрацию шума в различных частотных диапазонах.The essence of the proposed technical solution is to create a seismic complex for hydrocarbon search, in which, unlike analogs and prototypes, hydrocarbon forecasting is carried out in the process of analyzing geodynamic noise directly over the time section of the MOGT in a wide frequency range. Simultaneously with the traditional processing of seismic data by the MOGT, an analysis of geodynamic noise is carried out in the time interval directly associated with the target objects, i.e. close to an additional source of geodynamic noise associated with the hydrocarbon reservoir, as well as with microcracks of rocks, especially manifested in the marginal part of the reservoir. The proposed technology is based on excluding the energy of regular waves from the observed time section of the MOGT by adaptive energy filtering and subsequent analysis of the residual field of geodynamic noise at fixed time intervals by means of wavelet transform, which provides decomposition and filtering of noise in different frequency ranges.

Основной технический результат сейсморазведочного комплекса - расширение функциональных возможностей при повышении информативности, точности и достоверности данных по поиску и разведке УВ непосредственно по временному разрезу МОГТ. Синергия традиционной технологии сейсморазведки МОГТ с технологией НРЭ геодинамического шума реализует технический результат комплексной и более детальной разведке залежей УВ.The main technical result of the seismic exploration complex is the expansion of functionality while increasing the information content, accuracy and reliability of data on the search and exploration of hydrocarbons directly through the time section of the MOGT. The synergy of the traditional technology of seismic exploration of the MOGT with the technology of the geological exploration of geodynamic noise realizes the technical result of a comprehensive and more detailed exploration of hydrocarbon deposits.

Технический результат достигается следующим образом (использованы обозначения блоков, приведенные ниже).The technical result is achieved as follows (block designations are used below).

Сейсморазведочный комплекс для поиска углеводородов (УВ) содержит последовательно соединенные модуль 1 измерителей параметров геофизических полей, блок 2 накопления информации и блок 3 обработки данных, выход которого подключен к входу блока 4 анализа и интерпретации данных, а также соединенный с выходом блока 2 накопления информации дополнительный модуль 5 обработки информации (ОИ) по частотной компоненте сигналов, выход которого подключен к второму входу блока 4 анализа и интерпретации данных.The seismic exploration complex for the search for hydrocarbons (HC) contains a series-connected module 1 of geophysical field parameters meters, an information storage unit 2 and a data processing unit 3, the output of which is connected to the input of the data analysis and interpretation unit 4, and an additional information storage unit 2 connected to the output module 5 information processing (OI) on the frequency component of the signals, the output of which is connected to the second input of block 4 analysis and interpretation of data.

Отличительной особенностью сейсморазведочного комплекса является то, что модуль 1 измерителей параметров геофизических полей включает устройства сейсморазведки для измерения методом общей глубинной точки (МОГТ), модуль ОИ по частотной компоненте сигналов выполнен в виде модуля 5 анализа низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) геодинамического шума и включает последовательно соединенные блок 6 выбора участка временного разреза, блок 7 двумерной адаптивной энергетической фильтрации, блок 8 вейвлет-преобразования, блок 9 построения карты аномалий НРЭ геодинамического шума по отдельным сейсмическим профилям.A distinctive feature of the seismic exploration complex is that module 1 of the geophysical field parameter meters includes seismic exploration devices for measuring by the common depth point method (MOT), the OI module for the frequency component of the signals is made in the form of module 5 for the analysis of low-frequency resonant emission (LRE) of geodynamic noise and includes sequentially connected block 6 of the selection section of the time section, block 7 two-dimensional adaptive energy filtering, block 8 wavelet transform, block 9 building a car s EME anomalies geodynamic noise on individual seismic lines.

При этом отличием комплекса является то, что блок 6 выбора участка временного разреза МОГТ выполнен в виде вычислительного устройства, реализующего алгоритм выделения данных о геодинамических особенностях прогнозируемых ловушек УВ.At the same time, the complex difference is that the block 6 for selecting the section of the temporal section of the MOGT is made in the form of a computing device that implements an algorithm for extracting data on the geodynamic features of the predicted HC traps.

Комплекс также отличается тем, что блок 7 адаптивной энергетической фильтрации выполнен в виде вычислительного устройства с возможностью исключения энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ.The complex is also characterized in that the adaptive energy filtering unit 7 is made in the form of a computing device with the possibility of excluding the energy of regular waves from the observed time section of the MOGT.

Отличие комплекса, кроме того, заключается в том, что блок 8 вейвлет-преобразования выполнен в виде вычислительного устройства, реализующего алгоритм пиковой фильтрации геодинамического шума в различных частотны диапазонах и содержит последовательно соединенные формирователь зависимостей энергии и частот и формирователь коэффициентов вейвлет-преобразования.The difference of the complex, in addition, is that the wavelet transform unit 8 is made in the form of a computing device that implements a peak filtering filter of geodynamic noise in different frequency ranges and contains a shaper of energy and frequency dependencies and a shaper of wavelet transform coefficients.

В конкретных случаях реализации комплекса блок 4 анализа и интерпретации данных выполнен с возможностью отображения результатов совместной обработки данных МОГТ и НРЭ геодинамического шума, а также сопоставления карты аномалий НРЭ со структурной картой исследуемого горизонта по данным МОГТ и вынесения суждения о наличии УВ в исследуемом районе.In specific cases of complex implementation, the data analysis and interpretation unit 4 is capable of displaying the results of joint processing of the MOGT and NRE geodynamic noise data, as well as comparing the map of the NRE anomalies with the structural map of the studied horizon according to the MOGT data and making judgments about the presence of HC in the studied area.

На чертеже приведена общая конструтивная схема предложенного сейсморазведочного комплекса, где приняты следующие обозначения:The drawing shows a general structural diagram of the proposed seismic complex, where the following notation:

1 - модуль измерителей параметров геофизических полей (модуль измерителей МОГТ);1 - module measuring instruments parameters of geophysical fields (module measuring instruments MOGT);

2 - блок накопления информации;2 - information storage unit;

3 - блок обработки данных (МОГТ);3 - data processing unit (MOGT);

4 - блок анализа и интерпретации данных;4 - block analysis and interpretation of data;

5 - модуль анализа НРЭ;5 - NRE analysis module;

6 - блок выбора участка временного разреза;6 - block selection section of a temporary section;

7 - блок двумерной адаптивной энергетической фильтрации;7 - block two-dimensional adaptive energy filtering;

8 - блок вейвлет-преобразования;8 - block wavelet transform;

9 - блок построения карты аномалий НРЭ.9 - block building a map of anomalies NRE.

Работа сейсморазведочного комплекса для поиска УВ с модулем анализа НРЭ геодинамического шума заключается в следующем.The work of the seismic exploration complex for the search for hydrocarbons with the module for the analysis of the LRE of geodynamic noise is as follows.

Измеренные модулем 1 параметры съемки МОГТ накапливаются в блоке 2 накопления информации. Блок 3 обрабатывает данные МОГТ по всему спектру по известной (традиционной) технологии (см., например [8, 9]. Структура измерителей параметров модуля 1 МОГТ и блока 3 обработки данных и их функционирование известны и описаны, например в [8, 9].The MOGT survey parameters measured by module 1 are accumulated in the information storage unit 2. Block 3 processes the MOGT data over the entire spectrum according to the well-known (traditional) technology (see, for example, [8, 9]. The structure of the parameter meters of the MOGT module 1 and data processing unit 3 and their operation are known and described, for example, in [8, 9] .

Модуль 5 анализа НРЭ выполнен в виде автоматизированного компьютерного устройства, основанного на специфических математических моделях, предназначенных для обработки данных сейсморазведки. Работа модуля 5 включает следующие последовательные операции.The NRE analysis module 5 is made in the form of an automated computer device based on specific mathematical models designed to process seismic data. The operation of module 5 includes the following sequential operations.

Блок 6 проводит выбор участка временного разреза, содержащего информацию о геодинамических особенностях ловушек УВ. Конструктивно блок 6 может быть выполнен по аналогии с блоками [5, 6] и RU 2321868 С2, 10.04.2008.Block 6 selects a section of the time section containing information on the geodynamic features of hydrocarbon traps. Structurally, block 6 can be performed by analogy with blocks [5, 6] and RU 2321868 C2, 04/10/2008.

Блок 7 осуществляет двумерную адаптивную энергетическую фильтрацию с целью исключения энергии регулярных волн из наблюдаемого временного разреза МОГТ и обеспечивает разложение волнового поля, характеризующегося разной энергией. Составляющими максимальной энергии являются отраженная волна от целевого объекта и квазирегулярные волны помехи. Разность между исходным волновым полем и результатом энергетической фильтрации оценивает энергию геодинамического шума, создаваемого залежью УВ (обычно является некорректируемой или слабокорректируемой). Блок 7 может быть выполнен в виде вычислительного устройства, аналогичного приведенному в [5, 6].Block 7 performs two-dimensional adaptive energy filtering in order to exclude the energy of regular waves from the observed time section of the MOGT and provides for the decomposition of the wave field, characterized by different energies. The components of the maximum energy are the reflected wave from the target object and quasiregular interference waves. The difference between the initial wave field and the result of energy filtering estimates the energy of the geodynamic noise generated by the hydrocarbon reservoir (usually it is uncorrectable or slightly corrected). Block 7 can be made in the form of a computing device similar to that given in [5, 6].

Выполненный в виде вычислительного устройства блок 8 реализует вейвлет-преобразование (пиковую фильтрацию) записи по кровле предполагаемого коллектора, построение графиков энергии и частот коэффициентов вейвлет-преобразования. При этом области повышенного геодинамического шума отличаются повышенными аномалиями энергии и пониженными аномалиями частот. Блок 8 может быть реализован в виде вычислительного устройства на принципах, изложенных в работе: Земцова Д.П., Никитин А.А., Пискун П.В. Вейвлет анализ волнового поля при решении задач сейсморазведки. - Материалы VII Международной научно-практической конференции «Геомодель-2005», г. Геленджик, с. 68-69, а также в патентах [3, 4].Block 8, made in the form of a computing device, implements wavelet transform (peak filtering) recordings along the roof of the proposed collector, plotting the energy and frequency of the wavelet transform coefficients. Moreover, the areas of increased geodynamic noise are characterized by increased energy anomalies and reduced frequency anomalies. Block 8 can be implemented as a computing device on the principles outlined in the work: Zemtsova D.P., Nikitin A.A., Piskun P.V. Wavelet wave field analysis in solving seismic problems. - Materials of the VII International scientific-practical conference "Geomodel-2005", Gelendzhik, p. 68-69, as well as in patents [3, 4].

С помощью блока 9 строятся карты аномалий НРЭ для конкретного отражающего горизонта по отдельным сейсмическим профилям (один из вариантов формирования сейсмических карт приведен в RU 2144683 C1, 20.01.2000).Using block 9, maps of the NRE anomalies for a specific reflecting horizon for individual seismic profiles are constructed (one of the options for the formation of seismic maps is given in RU 2144683 C1, 01.20.2000).

Модуль 5, блоки 3, 4 могут быть выполнены на базе персонального компьютера или портативного компьютера ноутбук.Module 5, blocks 3, 4 can be performed on the basis of a personal computer or laptop computer laptop.

Таким образом, из описания сейсморазведочного комплекса и принципа его работы следует, что достигается его назначение с указанным техническим результатом, который находится в причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков комплекса.Thus, from the description of the seismic survey complex and the principle of its operation, it follows that its purpose is achieved with the indicated technical result, which is in a causal relationship with the set of essential features of the complex.

ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

I. Прототип и аналоги:I. Prototype and analogues:

1. RU 63071 U1, 10.05.2007 (прототип).1. RU 63071 U1, 05/10/2007 (prototype).

2. RU 127946 U1, 10.05.2013 (аналог).2. RU 127946 U1, 05/10/2013 (analog).

3. RU 22830 U1, 27.04.2002 (аналог).3. RU 22830 U1, 04/27/2002 (analog).

II. Дополнительные источники по уровню техники:II. Additional sources of prior art:

4. RU 22831 U1, 27.04.2002.4. RU 22831 U1, 04/27/2002.

5. RU 114175 U1, 10.03.2012.5. RU 114175 U1, 03/10/2012.

6. RU 2011148308 А, 27.02.2012.6. RU 2011148308 A, 02.27.2012.

7. RU 2336541 С2, 20.10.2008.7. RU 2336541 C2, 10.20.2008.

8. Прикладная геофизика / В.М. Телфорд и др. - М.: Недра, 1980, - 502 с. (с. 130-259: Сейсморазведка)..8. Applied geophysics / V.M. Telford et al. - M .: Nedra, 1980, - 502 p. (p. 130-259: Seismic exploration) ..

9. Боганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. - Тверь: Изд-во АИС, 2006. - 744 с. (с. 369-710).9. Boganik G.N., Gurvich I.I. Seismic exploration: Textbook for universities. - Tver: AIS Publishing House, 2006. - 744 p. (p. 369-710).

Claims

1. A seismic exploration complex for the search for hydrocarbons (HC), which contains series-connected module 1 of geophysical field parameters meters, an information storage unit 2 and a data processing unit 3, the output of which is connected to the input of the data analysis and interpretation unit 4, and also connected to the output of unit 2 the accumulation of information additional module 5 information processing (OI) on the frequency component of the signals, the output of which is connected to the second input of block 4 analysis and interpretation of data, characterized in that module 1 measure it includes parameters of geophysical fields includes seismic exploration devices for measuring by the common depth point method (MOGT), the OI module for the frequency component of the signals is made in the form of module 5 analysis of low-frequency resonant emission (NRE) of geodynamic noise and includes a series-connected block 6 select section of the time section, block 7 two-dimensional adaptive energy filtering, block 8 of the wavelet transform, block 9 of constructing a map of the anomalies of the NRE of geodynamic noise for individual seismic profiles.

2. The seismic survey complex according to claim 1, characterized in that the block 6 for selecting a section of the time section of the MOGT is made in the form of a computing device that implements an algorithm for extracting data on the geodynamic features of predicted hydrocarbon traps.

3. The seismic survey complex according to claim 1, characterized in that the adaptive energy filtering unit 7 is made in the form of a computing device with the ability to exclude the energy of regular waves from the observed time section of the MOGT.

4. The seismic exploration complex according to claim 1, characterized in that the wavelet transform unit 8 is made in the form of a computing device that implements a peak filtering filter of geodynamic noise in different frequency ranges and contains a shaper of energy and frequency dependencies and a shaper of wavelet transform coefficients.

5. The seismic survey complex according to claim 1, characterized in that the data analysis and interpretation unit 4 is capable of displaying the results of joint processing of the MOGT and NRE geodynamic noise data, as well as comparing the map of the NRE anomalies with the structural map of the studied horizon according to the MOGT data and making judgments the presence of hydrocarbons in the study area.