RU2265235C1 - Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits - Google Patents

Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits Download PDF

Info

Publication number
RU2265235C1
RU2265235C1 RU2004123284/28A RU2004123284A RU2265235C1 RU 2265235 C1 RU2265235 C1 RU 2265235C1 RU 2004123284/28 A RU2004123284/28 A RU 2004123284/28A RU 2004123284 A RU2004123284 A RU 2004123284A RU 2265235 C1 RU2265235 C1 RU 2265235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seismic
vibrations
elastic vibrations
oil
frequency
Prior art date
Application number
RU2004123284/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Н. Рукавицын (RU)
В.Н. Рукавицын
А.С. Деркач (RU)
А.С. Деркач
Я.В. Рукавицын (RU)
Я.В. Рукавицын
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Геоспектр"
Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггеофизика"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество "Геоспектр", Общество с ограниченной ответственностью "Оренбурггеофизика" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Геоспектр"
Priority to RU2004123284/28A priority Critical patent/RU2265235C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2265235C1 publication Critical patent/RU2265235C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: geophysics.
SUBSTANCE: in accordance to method by transformation of excited and registered wave fields, amplitude-frequency and transfer characteristics of deposits of hydrocarbon resources are formed along lateral line and below face of control well, which are used to determine position and depth of oil-gas deposits. After transformation and comparison of frequency characteristics of longitudinal and transverse resilient oscillations, character of saturation and filtering-capacity properties of oil-gas deposits are determined.
EFFECT: higher efficiency, higher trustworthiness.
2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к геофизическим методам поисков и разведки нефтегазовых месторождений и может быть использовано при поисках и разведке месторождений углеводородного сырья (УВС) на суше и на акватории.The invention relates to geophysical methods for prospecting and exploration of oil and gas fields and can be used in the search and exploration of hydrocarbon deposits on land and in the water.

Наиболее эффективно оно может быть использовано при поисках и разведке месторождений УВС, характеризующихся многоярусным геологическим строением, при котором залежи УВС разделены между собой, расположены на больших глубинах и связаны с ловушками УВС неструктурного типа, а также с ловушками УВС в виде малоамплитудных поднятий. Изобретение может быть использовано для контроля за разработкой и доразработкой месторождений УВС на поздней стадии эксплуатации, когда является крайне необходимым вовлечение в эксплуатацию слабодренируемых, тупиковых и застойных зон.It can be most effectively used in the search and exploration of hydrocarbon deposits, characterized by a multi-tiered geological structure, in which the hydrocarbon deposits are separated, located at great depths and are associated with non-structural type hydrocarbon traps, as well as with hydrocarbon traps in the form of low-amplitude elevations. The invention can be used to control the development and further development of hydrocarbon deposits at a late stage of operation, when it is extremely necessary to engage weakly drained, deadlock and stagnant zones in operation.

Известен способ поисков и разведки углеводородного сырья (RU, патент 2217778, G 01 V 1/00, 2003), согласно которому предложено осуществлять регистрацию сейсмического фона Земли с последующим анализом и сопоставлять его с стандартной формой информационного сигнала, измеряемого на известном месторождении УВС.A known method for the search and exploration of hydrocarbon raw materials (RU, patent 2217778, G 01 V 1/00, 2003), according to which it is proposed to register the earth's seismic background with subsequent analysis and compare it with the standard form of the information signal measured at a known hydrocarbon field.

Существенными недостатками способа являются его низкие глубинность, точность, помехоустойчивость и разрешающая способность, т.к. продуктивная часть залежи обладает малой относительной мощностью в исследуемом геологическом разрезе и является тонкой неоднородностью в регистрируемом волновом поле; кроме того, реализация способа требует трудоемкого исследования участков с известным геологическим строением.Significant disadvantages of the method are its low depth, accuracy, noise immunity and resolution, because the productive part of the reservoir has a small relative power in the studied geological section and is a thin heterogeneity in the recorded wave field; in addition, the implementation of the method requires a laborious study of areas with known geological structure.

Известен также способ поисков и разведки углеводородного сырья (RU, патент 2161809, G 01 V 1/00, 2001), когда также в качестве информационного сигнала используют характеристики микросейсмического шума Земли и проводят их сопоставление с результатами дополнительного генерирования сейсмических колебаний наземным сейсмовибратором.There is also known a method for searching and exploration of hydrocarbon raw materials (RU, patent 2161809, G 01 V 1/00, 2001), when the characteristics of the microseismic noise of the Earth are also used as an information signal and they are compared with the results of additional generation of seismic vibrations by a ground seismic vibrator.

Недостатками указанного способа являются низкие точность, помехоустойчивость и достоверность измерений, т.к. контрастность диагностических признаков регистрируемых волновых полей с целью прямых поисков залежей УВС невелика, а динамический диапазон их изменения крайне низок; дополнительные сложности выделения полезных волн в широком диапазоне частот из-за наложения кратноотраженных волн и других помех делает достаточно проблематичным его практическое применение. Кроме того, в данном способе не исключаются присущие наземным способам регистрации волнового поля ограничения, обусловленные недостаточно надежной априорной информацией о модели исследуемой геологической среды, что ставит под сомнение последующий правильный выбор места заложения поисковых и разведочных скважин.The disadvantages of this method are low accuracy, noise immunity and reliability of measurements, because the contrast of the diagnostic features of the recorded wave fields for the direct search of hydrocarbon deposits is small, and the dynamic range of their change is extremely low; the additional difficulties of extracting useful waves in a wide frequency range due to the superposition of multiple-reflected waves and other interference makes its practical application quite problematic. In addition, this method does not exclude the inherent limitations of ground-based methods of recording the wave field due to insufficiently reliable a priori information about the model of the studied geological environment, which casts doubt on the subsequent correct choice of the location of prospecting and exploratory wells.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ поисков и разведки нефтегазовых месторождений (RU, патент 2045079, кл. G 01 V 1/00, 1995), включающий возбуждение сейсмических колебаний сейсмовибратором, регистрацию трехкомпонентными сейсмоприемниками волнового поля и его сопоставление с естественньм наземным сейсмическим полем.The closest in technical essence to the invention is a method for prospecting and exploration of oil and gas fields (RU, patent 2045079, class G 01 V 1/00, 1995), including the excitation of seismic vibrations by a seismic vibrator, registration of three-way seismic receivers of the wave field and its comparison with natural ground-based seismic by the field.

Согласно известному способу сейсмические колебания возбуждают наземным вибратором в узкополосном сейсмическом диапазоне частот от 10 до 20 Гц. В качестве информационного сигнала используют естественный сейсмический фон, регистрируемый как до, так и после возбуждения виброколебаний, а о наличии месторождения судят по увеличению площади под кривой взаимного спектра одноименных компонентов при регистрации сейсмического фона после возбуждения сейсмических колебаний по сравнению с регистрацией до возбуждения. Недостатками известного способа наряду с низкой помехоустойчивостью, достоверностью и точностью измерений является полное отсутствие информации о глубине залегания нефтегазовой залежи, поскольку данный способ позволяет прогнозировать лишь контуры нефтегазовых залежей в условиях традиционных одиночных ловушек УВС структурного типа, что является крайне недостаточным при поисках и разведке сложнопостроенных месторождений УВС, характеризующихся многоярусным строением; кроме того, известный способ не позволяет оценить пространственные контуры нефтегазовых залежей, их флюидонасыщение и коллекторские свойства.According to the known method, seismic vibrations are excited by a ground vibrator in a narrow-band seismic frequency range from 10 to 20 Hz. As an information signal, a natural seismic background is recorded, recorded both before and after the excitation of vibrational vibrations, and the presence of a field is judged by the increase in the area under the mutual spectrum curve of the components of the same name when registering a seismic background after excitation of seismic vibrations compared with registration before excitation. The disadvantages of this method, along with low noise immunity, reliability and accuracy of measurements is the complete lack of information about the depth of the oil and gas deposits, since this method allows you to predict only the contours of oil and gas deposits in the conditions of traditional single traps of hydrocarbon structured type, which is extremely insufficient when searching and exploring complex deposits UVS characterized by a multi-tiered structure; in addition, the known method does not allow to evaluate the spatial contours of oil and gas deposits, their fluid saturation and reservoir properties.

Целью изобретения является повышение точности прогнозирования пространственного положения, геометрических размеров, коллекторских свойств и характера насыщения геологических объектов.The aim of the invention is to improve the accuracy of predicting spatial position, geometric dimensions, reservoir properties and the nature of saturation of geological objects.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поисков и разведки нефтегазовых месторождений, включающему многократное возбуждение и регистрацию упругих колебаний на земной поверхности в сейсмическом диапазоне частот, регистрацию естественного сейсмического фона в инфранизком диапазоне 1-10 Гц и последующее сопоставление полученных данных, в процессе вскрытия интервала геологического разреза контрольной скважиной осуществляют дополнительно периодическое возбуждение упругих колебаний во внутренних точках среды в сейсмическом диапазоне частот 10-1000 Гц, согласованное во времени с излучением на земной поверхности, регистрируют на земной поверхности волновое поле наведенной сейсмической эмиссии в диапазоне 0,1-1 Гц одновременно с приемом упругих колебаний в верхней части бурильной колонны, после вскрытия интервала геологического разреза осуществляют регистрацию естественного сейсмоакустического фона во внутренних точках среды в высокочастотном диапазоне 1-50 кГц, после чего в этих же точках возбуждают упругие колебания внутри и вне бурильной колонны в диапазоне частот 1-50 кГц и регистрируют наведенную акустическую эмиссию, суммируют и сопоставляют измеренные спектральные плотности продольных и поперечных упругих колебаний в диапазоне восстановленной амплитудно-частотной характеристики среды 0,1 Гц-50 кГц и по отношению спектральных плотностей продольных и поперечных колебаний в функции глубины скважины и данным их корреляции с отношением спектральных плотностей отраженных колебаний по латерали и ниже забоя скважины определяют пространственное положение, глубину залегания, характер насыщения и коллекторские свойства нефтегазовых залежей.This goal is achieved by the fact that according to the method of prospecting and exploration of oil and gas fields, including the multiple excitation and registration of elastic vibrations on the earth's surface in the seismic frequency range, the registration of the natural seismic background in the infra-low range of 1-10 Hz and subsequent comparison of the data obtained during the opening of the interval the geological section of the control well carry out additional periodic excitation of elastic vibrations at internal points of the medium in seismic frequency range of 10-1000 Hz, consistent in time with radiation on the earth's surface, the wave field of induced seismic emission in the range of 0.1-1 Hz is recorded on the earth's surface simultaneously with the reception of elastic vibrations in the upper part of the drill string, after opening the interval of the geological section register the natural seismic-acoustic background at internal points of the medium in the high-frequency range of 1-50 kHz, after which elastic vibrations inside and outside the drill string are excited at the same points in the range frequency range 1-50 kHz and the induced acoustic emission is recorded, the measured spectral densities of longitudinal and transverse elastic vibrations are summarized and compared in the range of the restored amplitude-frequency characteristic of the medium 0.1 Hz-50 kHz and with respect to the spectral densities of longitudinal and transverse vibrations as a function of depth wells and their correlation with the ratio of the spectral densities of reflected oscillations in the lateral and below the bottom of the well determine the spatial position, the depth, the nature of yscheniya and reservoir properties of oil and gas deposits.

В качестве коррелируемого сигнала при экстраполяции по латерали и ниже забоя контрольной скважины используют величины спектральных плотностей и корреляционных функций продольных и поперечных упругих колебаний, зарегистрированных во внутренних точках геологической среды, вскрытой контрольной скважиной, или в верхней части бурильной колонны на глубинах, соответствующих отражающим сейсмическим границам.The values of spectral densities and correlation functions of longitudinal and transverse elastic vibrations recorded at internal points of the geological environment exposed by the control well or at the top of the drill string at depths corresponding to reflecting seismic boundaries are used as a correlated signal when extrapolating laterally and below the bottom of the control well .

На фиг.1 представлен перечень последовательностей для реализации способа в виде функциональной схемы.Figure 1 presents a list of sequences for implementing the method in the form of a functional diagram.

Функциональная схема включает контрольную скважину 1, бурильную колонну 2, скважинные акустические приемные преобразователи 3 и 4, скважинный высокочастотный акустический излучатель 5 в диапазоне частот излучения 1-50 кГц, забойный низкочастотный излучатель 6 в диапазоне частот излучения 10-1000 Гц, установленный в нижней части бурильной колонны, наземный излучатель 7 низкочастотных колебаний в диапазоне частот излучения 10-20 Гц, перемещаемый на земной поверхности по заданной системе возбуждения упругих волн, наземный 3-компонентный акустический преобразователь 8, установленный в верхней части бурильной колонны и работающий в режиме излучения в диапазоне частот 1-10 Гц и приема в диапазоне частот 1-1000 Гц, наземные акустические 3-компонентные приемные преобразователи 9, установленные по заданным линейным или площадным системам наблюдения возле устья скважины, блок 10 усиления и фильтрации сигналов, коррелятор 11 для низкочастотного диапазона, сумматор 12, коррелятор 13 для высокочастотного диапазона, блок 14 измерения спектров продольных и поперечных высокочастотных колебаний, блок 15 измерения спектров продольных и поперечных низкочастотных колебаний, блок 16 управления спектром излучения излучателей 5, 6 и 7, блок 17 синхронизации, блок 18 суммирования и измерения отношения одноименных спектров и спектров продольных и поперечных колебаний, датчик 19 глубины скважины, блок 20 глубинной привязки отражений к горизонтам геологического разреза, блок 21 преобразования отношений спектров продольных и поперечных колебаний в величины коллекторских свойств и нефтегазонасыщенности пластов-коллекторов, блок 22 регистрации и отображения информации в функции глубины, частоты и времени.The functional diagram includes a control well 1, a drill string 2, downhole acoustic receiving transducers 3 and 4, a downhole high-frequency acoustic emitter 5 in the range of radiation frequencies 1-50 kHz, a downhole low-frequency emitter 6 in the range of radiation frequencies 10-1000 Hz, installed in the lower part drill string, ground emitter 7 low-frequency oscillations in the frequency range of radiation 10-20 Hz, moved on the earth's surface according to a given system of excitation of elastic waves, ground 3-component acoustic transducer 8 installed in the upper part of the drill string and operating in the radiation mode in the frequency range of 1-10 Hz and reception in the frequency range of 1-1000 Hz, ground-based acoustic 3-component receiving transducers 9 installed by specified linear or areal monitoring systems near wellhead, signal amplification and filtering unit 10, correlator 11 for the low-frequency range, adder 12, correlator 13 for the high-frequency range, unit 14 for measuring the spectra of longitudinal and transverse high-frequency oscillations, block 1 5 measurements of spectra of longitudinal and transverse low-frequency oscillations, block 16 for controlling the emission spectrum of emitters 5, 6 and 7, block 17 for synchronization, block 18 for summing and measuring the ratio of the same spectra and spectra of longitudinal and transverse oscillations, depth gauge 19 for the well, block 20 for deep reflection to the horizons of the geological section, block 21 converting the relations of the spectra of longitudinal and transverse vibrations into values of reservoir properties and oil and gas saturation of reservoir layers, block 22 registration and sampling zheniya information into a function of depth, frequency and time.

На фиг.2 приведена палетка (зависимость 23) для определения коэффициента пористости КП продуктивных коллекторов.Figure 2 shows the palette (dependence 23) to determine the coefficient of porosity K P productive collectors.

На фиг.3 показан пример определения характера насыщения коллектора по величине отношения спектральных плотностей продольных WP(w) и поперечных WS(w) упругих колебаний с следующими зависимостями:Figure 3 shows an example of determining the nature of the saturation of the reservoir by the ratio of the spectral densities of the longitudinal W P (w) and transverse W S (w) elastic vibrations with the following dependencies:

24 - для газонасыщенного коллектора;24 - for a gas-saturated collector;

25 - для нефтенасыщенного коллектора;25 - for oil saturated reservoir;

26 - для водонасыщенного коллектора.26 - for water-saturated collector.

Способ реализуется согласно следующей последовательности операций.The method is implemented according to the following sequence of operations.

После регистрации естественного сейсмического фона приемными акустическими преобразователями 9 производят периодическое низкочастотное излучение упругих колебаний на земной поверхности излучателем 7 в диапазоне 10-20 Гц, согласованное во времени с излучением упругих колебаний во внутренних точках среды при помощи излучателя 6, находящегося в нижней части бурильной колонны 2 (в качестве излучателя 6 может быть использован забойный сигнал от взаимодействия долота с разбуриваемой горной породой, забойный гидродинамический излучатель типа "сирена", механический излучатель и др.).After recording the natural seismic background by the receiving acoustic transducers 9, periodic low-frequency emission of elastic vibrations on the earth’s surface by the emitter 7 in the range of 10-20 Hz, coordinated in time with the emission of elastic vibrations at the internal points of the medium using the emitter 6 located in the lower part of the drill string 2 is produced (as the emitter 6 can be used downhole signal from the interaction of the bit with the drilled rock, downhole hydrodynamic emitter type "Siren" mechanical emitter et al.).

Осуществляют управление спектрами возбуждения упругих колебаний излучателя 9 в диапазоне частот 10-20 Гц и излучателя 6 в диапазоне частот 10-1000 Гц с помощью блока 16. Синхронизация работы излучателей во времени осуществляется при помощи блока 17.The spectra of elastic oscillations of the emitter 9 are controlled in the frequency range 10-20 Hz and the emitter 6 in the frequency range 10-1000 Hz using block 16. The emitters are synchronized in time using block 17.

При помощи наземных акустических преобразователей 8 и 9 после временной селекции осуществляют синхронный прием отраженных (преломленных) интерференционных упругих колебаний в частотном диапазоне 10-1000 Гц с помощью блока синхронизации 17 и блока усиления и фильтрации 10.Using ground-based acoustic transducers 8 and 9, after temporary selection, synchronized reception of reflected (refracted) interference elastic vibrations in the frequency range of 10-1000 Hz is performed using the synchronization unit 17 and the amplification and filtering unit 10.

Одновременно при помощи акустического преобразователя 8, установленного в верхней части бурильной колонны в потоке промывочной жидкости, осуществляют излучение и прием отраженных от забоя скважины упругих колебаний в диапазоне 1-10 Гц. При этом на земной поверхности регистрируют наведенную сейсмическую эмиссию в инфранизком частотном диапазоне 0,1-1 Гц. Наличие двух наземных излучателей 7 и 8 в сейсмическом диапазоне частот наряду с регистрацией наведенной сейсмической эмиссии позволяет достигнуть широкополосности излучения и приема упругих колебаний в диапазоне 0,1-1000 Гц, что является необходимым для изучения частотных характеристик сложнопостроенных нефтегазовых месторождений.At the same time, using an acoustic transducer 8 installed in the upper part of the drill string in the flow of drilling fluid, radiation and reception of elastic vibrations reflected from the bottom of the well in the range of 1-10 Hz are carried out. In this case, induced seismic emission in the infra-low frequency range of 0.1-1 Hz is recorded on the earth's surface. The presence of two ground emitters 7 and 8 in the seismic frequency range along with the registration of induced seismic emission allows us to achieve broadband radiation and the reception of elastic vibrations in the range of 0.1-1000 Hz, which is necessary to study the frequency characteristics of complex oil and gas fields.

Разрешенность регистрируемого волнового поля достигается регулированием длительности излучения упругих колебаний на земной поверхности и во внутренних точках среды при помощи блока управления 16.The resolution of the recorded wave field is achieved by adjusting the duration of the emission of elastic vibrations on the earth's surface and at internal points of the medium using the control unit 16.

Управление суммарным фронтом излучения упругих колебаний излучателей 6, 7 и 8 при помощи регулирования временной задержкой при последовательном во времени возбуждении позволяет управлять характеристикой направленности излучения, что является особенно актуальным при наличии наклонно-направленных границ отражающих горизонтов в сложнопостроенных средах.The control of the total radiation front of the elastic vibrations of the emitters 6, 7 and 8 by adjusting the time delay with sequential time excitation allows controlling the directivity of the radiation, which is especially relevant in the presence of oblique directional boundaries of reflecting horizons in complex media.

Выбор частотных диапазонов анализа упругих волн в инфранизком 0,1-10 Гц, сейсмическом 1-1000 Гц и высокочастотном 1-50 кГц диапазонах частот обоснован результатами многочисленных экспериментальных опробований данного способа, когда нефтегазовая залежь рассматривается как аномальная энергетическая зона с соответствующими широкополосной частотной характеристикой и импульсной переходной характеристикой.The choice of the frequency ranges for the analysis of elastic waves in the infra-low 0.1-10 Hz, seismic 1-1000 Hz and high-frequency 1-50 kHz frequency ranges is justified by the results of numerous experimental trials of this method, when the oil and gas reservoir is considered as an anomalous energy zone with the corresponding broadband frequency response and pulse transient response.

В случае отсутствия забойного источника излучения 6 при реализации способа может быть использован наземный источник возбуждения в сейсмическом диапазоне частот; в этом случае осуществляется прием упругих колебаний во внутренних точках среды приемными акустическими преобразованиями 3, 4 в функции глубины контрольной скважины.In the absence of a downhole radiation source 6, when implementing the method, a ground-based excitation source in the seismic frequency range can be used; in this case, elastic vibrations are received at internal points of the medium by receiving acoustic transformations 3, 4 as a function of the depth of the control well.

Регистрируемые интерференционные сигналы с выходов наземных приемных преобразователей 8 и 9 после усиления, фильтрации и временной селекции в блоке 10 поступают на входы коррелятора 11, где измеряются взаимнокорреляционные (ФВК) и автокорреляционные (ФАК) функции низкочастотных колебаний. Измеренные в корреляторе 11 значения ФВК и ФАК подаются на вход блока 15 измерения спектральных плотностей продольных и поперечных колебаний WP(НЧ) и WS(НЧ) и на вход сумматора 12, где происходит операция разновременного суммирования ФВК, позволяющая повысить помехоустойчивость измерений.The recorded interference signals from the outputs of the ground receiving transducers 8 and 9 after amplification, filtering, and temporal selection in block 10 are fed to the inputs of the correlator 11, where the mutual correlation (CVF) and autocorrelation (FAK) functions of low-frequency oscillations are measured. The values of FVK and FAK measured in correlator 11 are fed to the input of block 15 for measuring the spectral densities of longitudinal and transverse vibrations W P (LF) and W S (LF) and to the input of adder 12, where the operation of simultaneous summation of FVK, which improves the noise immunity of measurements.

После вскрытия заданного интервала геологического разреза внутрь бурильной колонны потоком промывочной жидкости или на кабеле опускают акустический зонд, содержащий акустический излучатель 5, возбуждающий упругие колебания в диапазоне частот 1-50 кГц, и акустические приемные преобразователи 3 и 4. Принятые приемными преобразователями 3 и 4 упругие колебания поступают на вход блока 10 и после усиления и фильтрации - на вход коррелятора 13 и далее на вход блока измерения спектров продольных и поперечных упругих колебаний, где измеряются значения спектров WP(ВЧ) и WS(ВЧ) в высокочастотном диапазоне частот 1-50 кГц.After opening the specified interval of the geological section, the acoustic probe containing the acoustic emitter 5, exciting elastic vibrations in the frequency range 1-50 kHz, and acoustic receiving transducers 3 and 4 are received into the drill string by the flow of flushing fluid or on the cable. the vibrations go to the input of block 10 and, after amplification and filtering, to the input of the correlator 13 and then to the input of the block for measuring the spectra of longitudinal and transverse elastic vibrations, where Ia spectra W P (HF) and W S (HF) in the high frequency range 1-50 kHz.

С выходов блоков 14 и 15 измеренные значения WP(ВЧ) и WS(ВЧ) поступают в блок 18 суммирования и измерения отношения одноименных спектров и спектров продольных и поперечных упругих колебаний WP/WS. Суммирование спектральных плотностей в диапазоне 0,1 Гц-50 кГц осуществляют с целью восстановления полной частотной характеристики нефтегазового месторождения. Измерение отношения одноименных спектров WP и WS позволяет детально изучить передаточные и переходные характеристики тонкослоистого геологического разреза.From the outputs of blocks 14 and 15, the measured values of W P (HF) and W S (HF) are sent to the unit 18 for summing and measuring the ratio of the spectra of the same name and the spectra of longitudinal and transverse elastic vibrations W P / W S. The summation of spectral densities in the range of 0.1 Hz-50 kHz is carried out in order to restore the full frequency response of the oil and gas field. Measurement of the ratio of the spectra of the same name W P and W S allows you to study in detail the transfer and transition characteristics of a thin-layered geological section.

В блоке 20 осуществляют глубинную привязку спектров WP(НЧ) и WS(НЧ) отраженных низкочастотных сигналов к спектральным высокочастотным компонентам упругих колебаний WP(ВЧ) и WS(ВЧ), зарегистрированных во внутренних точках среды в функции глубины контрольной скважины Нгл, для чего производят их преобразование в синтетические спектральные диаграммы с последовательно меняющейся координатой Х0 вдоль наземных профилей преобразователей 9, используя относительные параметры спектральных плотностей в функции известной глубины контрольной скважины 1.In block 20, the depth spectra W P (LF) and W S (LF) of the reflected low-frequency signals are deeply referenced to the high-frequency spectral components of the elastic vibrations W P (HF) and W S (HF) recorded at internal points of the medium as a function of the depth of the control well Ngl , which produce their conversion to synthetic spectral diagram with sequentially changing the coordinate X 0 along the ground profiles converters 9 using parameters relative spectral densities as a function of depth control HP well known us 1.

Относительный параметр спектральной плотности упругих колебаний, зарегистрированных внутри скважины 1 преобразователями 3, 4 (или в верхней части бурильной колонны при помощи преобразователя 8) определяется какThe relative parameter of the spectral density of elastic vibrations recorded inside the well 1 by transducers 3, 4 (or in the upper part of the drill string using transducer 8) is defined as

Figure 00000002
Figure 00000002

где Hi - текущая глубина;where Hi is the current depth;

ΔH - шаг дискретизации по глубине, выбираемый в зависимости от дискретности измерения WP(Нгл).ΔH is the sampling step in depth, selected depending on the resolution of the measurement W P (Ngl).

Относительный параметр спектральной плотности отраженных упругих колебаний, зарегистрированных на дневной поверхности при помощи преобразователей 9, определяется какThe relative parameter of the spectral density of the reflected elastic vibrations recorded on the day surface using transducers 9, is defined as

Figure 00000003
Figure 00000003

Для каждого фиксированного положения полученных в функции глубины Нгл диаграмм αскв и αназ рассчитывается коэффициент корреляции R(αскв; αназ). Глубинная и литолого-стратиграфическая привязка диаграмм αскв и αназ осуществляется по положению на оси глубин Нгл, для которого коэффициент корреляции R имеет максимальное значение.For each fixed position obtained in the function of the depth Ngl of the diagrams α SLE and α naz, the correlation coefficient R (α SLE ; α naz ) is calculated. The deep and lithological-stratigraphic binding of the diagrams of α well and α naz is carried out according to the position on the depth axis Ngl, for which the correlation coefficient R has a maximum value.

Коэффициент корреляции оценивается следующим образом:The correlation coefficient is estimated as follows:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Для участков геологического разреза, характеризующихся соответствующими одинаковыми (с разбросом ±5%) значениями коэффициентов корреляции R для искомых пластов-коллекторов, характер насыщения определяется по частотной зависимости отношения

Figure 00000007
а коэффициент пористости оценивается с помощью зависимости WP/WS=aK+mKKп, где aR; aK точки пересечения зависимостей WP/WS и WS/WP с осью ординат;For sections of the geological section, characterized by the corresponding identical (with a spread of ± 5%) values of the correlation coefficients R for the desired reservoir layers, the nature of saturation is determined by the frequency dependence of the ratio
Figure 00000007
and the porosity coefficient is estimated using the dependence W P / W S = a K + m K K p where a R ; a K are the intersection points of the dependences W P / W S and W S / W P with the ordinate axis;

mR; WK - угловые коэффициенты.m R ; W K - angular coefficients.

С выходов блоков 11, 12, 14, 15, 18, 21 сигналы поступают на входы блока 22 визуализации и отображения информации, где осуществляется их пространственно-временная привязка.From the outputs of blocks 11, 12, 14, 15, 18, 21, the signals are fed to the inputs of the block 22 of the visualization and display of information, where they are spatially-temporally linked.

В качестве примера на фиг.2 и фиг.3 приведены графики определения коэффициента пористости и нефтегазонасыщенности продуктивных горизонтов, построенные по зависимостям WP/WS и WS/WP, на одной из поисковых площадей Оренбургской нефтегазоносной области.As an example, figure 2 and figure 3 shows graphs for determining the coefficient of porosity and oil and gas saturation of productive horizons, constructed according to the dependencies W P / W S and W S / W P , in one of the search areas of the Orenburg oil and gas region.

Преимущества предложенного способа по сравнению с известными состоят в том, что он позволяет с высокой эффективностью прогнозировать нефтегазоносность многоярусных месторождений по латерали и до разбуривания нижележащих под забоем продуктивных горизонтов. Способ позволяет в отдельности оконтуривать и определять пространственное положение и фильтрационно-емкостные свойства исследуемых продуктивных залежей с высокой степенью детализации по глубине, достигающей 0,1-0,5 м, что дает возможность оптимизировать выбор места заложения и профилей поисково-разведочных и эксплуатационных скважин.The advantages of the proposed method in comparison with the known ones are that it allows one to predict with high efficiency the oil and gas content of multilevel deposits laterally and before drilling the productive horizons below the slaughter. The method allows to separately contour and determine the spatial position and the filtration and reservoir properties of the studied productive deposits with a high degree of detail in depth, reaching 0.1-0.5 m, which makes it possible to optimize the choice of location and profiles of exploration and production wells.

При этом восстановление трехмерных изображений нефтегазоносных залежей при помощи спекрально-корреляционного приема и управление спектром и диаграммой направленности источника возбуждения упругих колебаний значительно повышают точность, помехоустойчивость и разрешающую способность способа.Moreover, the restoration of three-dimensional images of oil and gas deposits using spectral-correlation reception and control of the spectrum and radiation pattern of the source of excitation of elastic vibrations significantly increase the accuracy, noise immunity and resolution of the method.

Claims (2)

1. Способ поисков и разведки нефтегазовых месторождений, включающий многократное возбуждение и регистрацию упругих колебаний на земной поверхности в сейсмическом диапазоне частот, регистрацию естественного сейсмического фона в инфранизком диапазоне и последующее сопоставление полученных данных, отличающийся тем, что, с целью повышения точности прогнозирования пространственного положения, геометрических размеров, коллекторских свойств и характера насыщения геологических объектов, в процессе вскрытия интервала геологического разреза контрольной скважиной осуществляют дополнительно периодическое возбуждение упругих колебаний во внутренних точках среды в сейсмическом диапазоне частот 10-1000 Гц, согласованное во времени с излучением на земной поверхности, регистрируют на земной поверхности волновое поле наведенной сейсмической эмиссии в диапазоне 0,1-1 Гц одновременно с приемом упругих колебаний в верхней части бурильной колонны, после вскрытия интервала геологического разреза осуществляют регистрацию естественного сейсмоакустического фона во внутренних точках среды в высокочастотном диапазоне 1-50 кГц, после чего в этих же точках возбуждают упругие колебания внутри и вне бурильной колонны в диапазоне частот 1-50 кГц и регистрируют наведенную акустическую эмиссию, суммируют и сопоставляют измеренные спектральные плотности продольных и поперечных упругих колебаний в диапазоне восстановленной амплитудно-частотной характеристики среды 0,1 Гц÷50 кГц и по отношению спектральных плотностей продольных и поперечных колебаний в функции глубины скважины и данным их корреляции с отношением спектральных плотностей отраженных колебаний по латерали и ниже забоя скважины определяют пространственное положение, глубину залегания, характер насыщения и коллекторские свойства нефтегазовых залежей.1. The method of prospecting and exploration of oil and gas fields, including multiple excitation and registration of elastic vibrations on the earth's surface in the seismic frequency range, registration of the natural seismic background in the infra-low range and subsequent comparison of the obtained data, characterized in that, in order to improve the accuracy of predicting the spatial position, geometrical dimensions, reservoir properties and the nature of saturation of geological objects in the process of opening the interval of geological fracture behind the control well, additionally periodic excitation of elastic vibrations at internal points of the medium in the seismic frequency range of 10-1000 Hz, coordinated in time with radiation on the earth's surface, is carried out, the wave field of the induced seismic emission in the range of 0.1-1 Hz is recorded on the earth's surface simultaneously with receiving elastic vibrations in the upper part of the drill string, after opening the interval of the geological section, the natural seismic-acoustic background is recorded at internal points medium in the high-frequency range of 1–50 kHz, after which elastic vibrations inside and outside the drill string are excited at the same points in the frequency range of 1–50 kHz and the induced acoustic emission is recorded, and the measured spectral densities of longitudinal and transverse elastic vibrations are summarized and compared in the restored amplitude-frequency characteristics of the medium 0.1 Hz ÷ 50 kHz and the ratio of the spectral densities of longitudinal and transverse vibrations as a function of well depth and their correlation with the ratio of spectral lotnostey vibrations reflected laterally and below the bottom of the well determine the spatial position, the depth, the saturation nature and reservoir properties of the oil and gas deposits. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после восстановления частотной характеристики среды в качестве коррелируемого сигнала при экстраполяции по латерали и ниже забоя контрольной скважины используют величины спектральных плотностей и корреляционных функций продольных и поперечных упругих колебаний, зарегистрированных во внутренних точках геологической среды, вскрытой контрольной скважиной, или в верхней части бурильной колонны на глубинах, соответствующих отражающим сейсмическим границам.2. The method according to claim 1, characterized in that after the restoration of the frequency response of the medium as a correlated signal during extrapolation along the lateral and below the bottom of the control well, the values of spectral densities and correlation functions of longitudinal and transverse elastic vibrations recorded at internal points of the geological environment are used, an open control well, or in the upper part of the drill string at depths corresponding to reflecting seismic boundaries.
RU2004123284/28A 2004-07-29 2004-07-29 Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits RU2265235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123284/28A RU2265235C1 (en) 2004-07-29 2004-07-29 Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004123284/28A RU2265235C1 (en) 2004-07-29 2004-07-29 Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2265235C1 true RU2265235C1 (en) 2005-11-27

Family

ID=35867740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004123284/28A RU2265235C1 (en) 2004-07-29 2004-07-29 Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2265235C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112946736A (en) * 2019-11-26 2021-06-11 中国石油天然气集团有限公司 Three-dimensional observation system reconstruction method and system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112946736A (en) * 2019-11-26 2021-06-11 中国石油天然气集团有限公司 Three-dimensional observation system reconstruction method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9075158B2 (en) Using a drill bit as a seismic source for SET velocity analysis
US7974785B2 (en) Method for quantitative evaluation of fluid pressures and detection of overpressures in an underground medium
CN114114459B (en) Deep-ultra-deep carbonate rock thin reservoir prediction method under phase control constraint
Majer et al. Fracture detection using crosswell and single well surveys
CN113050157B (en) Carbonate rock seismic reservoir inversion method and system based on outcrop data
CN108345047A (en) A kind of gamma ray curve reconstructing method of virtual log
RU2251716C1 (en) Method of prospecting hydrocarbons
RU2145100C1 (en) Method for search, prospecting and exploration of oil-gas pool
CN114910964B (en) Prediction method for gravel rock mass dessert area on steep slope of fractured lake basin
Al-Muhaidib et al. DrillCam: A fully integrated real-time system to image and predict ahead and around the bit
RU2348057C1 (en) Method of defining fluid filling nature of deep natural underground reservoir (versions)
CN111077578B (en) Rock stratum distribution prediction method and device
RU2253886C1 (en) Method for geophysical prospecting for determining oil productiveness of cracked carbonate collectors in three-dimensional inter-well space
RU2265235C1 (en) Method for searching and reconnaissance operations concerning oil and gas deposits
RU2145101C1 (en) Method for estimation of service properties of gas-oil pool
RU2206910C2 (en) Process of search, prospecting and evaluation of performance of deposits of mineral wealth and prediction of tectonic and physical-geological properties of geological media
Li et al. Heterogeneous reservoir prediction of ultra-deep strike-slip fault-damaged zone constrained with local seismic anomaly data
RU2210094C1 (en) Method of geophysical prospecting to establish filtration capacitive properties of oil-and-gas bearing deposits in interwell space
RU2169381C1 (en) Method of seismic prospecting for direct search and study of oil and gas fields by data of conversion, processing and analysis of elastic wave fields in frequency region
Gray et al. Seismic Fracture Analysis on the Pinedale Anticline–Implications for Improving Drilling Success
Parra et al. Interwell seismic logging for formation continuity at the Gypsy test site, Oklahoma
CN113325468A (en) Reservoir seam hole distribution range prediction method and device
Mohammed et al. Latest generation logging while drilling sonic tool: Multipole acoustics measurements in horizontal wells from offshore west South Africa
RU2253885C1 (en) Method for determining oil productiveness of porous collectors in three-dimensional inter-well space
RU2225020C1 (en) Method of geophysical prospecting to determine oil productivity of fractured argillacous collectors in space between wells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090730