RU31658U1

RU31658U1 - Система "ларге" для морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки

Info

Publication number: RU31658U1
Application number: RU2003114674/20U
Authority: RU
Inventors: Л.А. Савостин
Original assignee: Савостин Леонид Алексеевич
Priority date: 2003-05-20
Filing date: 2003-05-20
Publication date: 2003-08-20

Description

2003114674

III

г о о 3114 « 7 «

СИСТЕМА «ЛАРГЕ ДЛЯ МОРСКОЙ МНОГОВОЛНОВОЙ МНОГОКОМНОНЕНТНОЙ СЕЙСМОРАЗВЕДКИ

Техническое решение относится к технике проведения морских сейсморазведочных работ и может быть иснользовано для изучения осадочных разрезов на акваториях морей и океанов с целью выявления морских углеводородных месторождений.

Традиционно сейсморазведочные работы в море проводятся с использованием специализированных судов. В качестве источников упругих волн используются одиночные или групповые пневмоизлучатели, буксируемые за судном, а регистрация отражённых волн осуществляется приёмными устройствами буксируемой судном сейсмокосы (двухмерная сейсморазведка - 2 Д) 8 - 10. Для пространственной (3 Д) сейсморазведки, как правило, использзлются два судна с буксируемыми приёмными сейсмокосами 5, либо продольных волн производится 4, 9 разнесёнными по бортам судна линиями пнвмоизлучателей. Для увеличения глубинности сейсморазведки применяются два движущихся друг за другом судна, оснащённых источниками, а приём сейсмических сигналов осуществляется на сейсмокосу, буксируемую за одним из судов 10, либо две сейсмокосы, синхронно буксируемые друг за другом одним судном 3.

Однако, в ряде случаев, разрещающая способность традиционно применяемых систем сейсморазведки с буксируемыми за судами

MnKiGOl V1/38

сейсмокосами оказывается недостаточной, и требуется применение многоволновой (поляризационной) сейсмосъёмки.

Известны системы 2, 6, 9, 4, 11 морской многоволновой (поляризационной) сейсморазведки, основанные на регистрации параметров отражённых продольных, поперечных и обменных волн при укладывании приёмной сейсмокосы на морское дно 1, 2, 4, 9, 11, либо с помощью донных сейсмических установок (станций) 1, 6, 7.

Общими признаками этих технологий являются генерирование в толще воды продольных упругих волн буксируемым судном источником сейсмических сигналов, регистрация отражённых волн группой донных приёмных устройств (установок) и обработка данных измерений с целью выявления морских углеводородных месторождений.

Так, известная система 2 поляризационной сейсморазведки морского шельфа включает средство возбуждения источниками продольных упругих волн, средство регистрации продольных и обменных волн группами сейсмоприёмников (геофонного и гидрофонного типов) морской сейсмической косы в моменты укладки сейсмокосы на морское дно. При этом используется достаточно сложный и не всегда достаточно надёжный старт-стопный режим укладывания сейсмокосы на дно при непрерывном замедленном движении судна. Система 2, в ряде случаев, не удовлетворяет требованиям высокой информативности и избыточности измерений, определение местоположения сейсмоприёмников и их ориентации является проблематичным, что отражается на надёжности и достоверности при обработке данных.

Известная система 1 морской сейсмической разведки, принятая за прототип, в одном из своих вариантов позволяет устранить

недостаток системы 2 по определению местоположения донных приёмных установок путём закрепления к ним плавающих буев.

Однако известная система 1, включающая средство генерирования в воде продольных волн и средство регистрации продольных и поперечных волн донными приёмниками для последующей их обработки с целью выявления залежей углеводородов, как и аналог 2, не обеспечивает потенциальной информативности, разрешающей способности и достоверности, которая может быть получена при синергии технологии донной сейсмосъёмки с техникой сейсморазведки при буксировании сейсмокосы с увеличенной глубинностью исследований, которая применена в 3.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании такой системы морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки, которая позволила бы на основе синергии совокупных синхронных измерений донными сейсмоприёмниками и буксируемой косой обеспечить потенциальную информативность и достоверность измерений при точной геодезической привязке координат точек измерения и адекватно соответствовала бы современным требованиям к сейсмосъёмке акваторий, включая достижения оптимального критерия эффективности, сложности и стоимости.

Основной технический результат системы «Ларге - повышение достоверности данных измерений и, следовательно, - качества их интерпретации при выявлении морских углеводородных месторождений за счёт повышения информативности и избыточности измерений, а также за счёт комплексной обработки всей совокупности данных при синхронной регистрации полного волнового поля, включая кинематические и динамические характеристики всей совокупности отражённых (нормальных и широкоугольных), рефрагированных, головных продольных и поперечных волн, синхронно

зарегистрированных автономными самовсплывающими донными сейсмическими станциями (типа «Ларге 7) и многоканальной приёмной установкой, состоящей из буксируемых сейсмокос ближней и дальней зон.

Технический результат достигается следующим образом.

Система для морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки, включает средство генерирования в толще воды продольных упругих волн, выполненное в виде буксируемого за судном источника, средства регистрации отражённых волн, выполненное в виде группы донных приёмных устройств, блок обработки и интерпретации данных для выявления морских углеводородных месторождений.

Отличием системы «Ларге является то, что средства синхронной регистрации полного волнового поля включают донные приёмные устройства и многоканальную приёмную установку (МПУ), буксируемую в водной толще за судном, причём в качестве донных приёмных устройств использованы установленные в заданном районе акватории автономные донные сейсмические станции (АДСС), в качестве МПУ использованы две буксируемые сейсмокосы: сейсмокоса ближней зоны (БЗ) и сейсмокоса дальней зоны (ДЗ). При этом для сейсмокосы БЗ установлен постоянный вынос от источника, для сейсмокосы ДЗ установлен вынос R, определяемый расстоянием выхода в первые вступления рефрагированных и головных волн от целевых горизонтов в соответствии с выражением

,(1)

где Н - глубина заданного целевого горизонта.

В блоке обработки, выполненном в виде процессора, при обработке данных продольных волн, принятых МПУ, дополнительно используются скоростные параметры разреза, получаемые при обработке компонентных данных продольных и поперечных волн,

4

синхронно зарегистрированных АДСС, а для интерпретации данных и построения моделей исследуемых объектов используются кинематические и динамические характеристики всей совокупности отражённых, рефрагированных, головных продольных и поперечных волн, синхронно зарегистрированных АДСС и МПУ.

Система «Ларге также отличается тем, что средство генерирования в толще воды упругих волн выполнено в виде мощного широкополосного (3 - 125 Гц) импульсного источника или источника сложных сигналов, обеспечивающих распространение возбуждённых сейсмических волн на расстояние не менее максимального выноса Rmax АДСС от источника.

Кроме того, отличием системы является то, что АДСС размещены вдоль линии заданного профиля при двумерной (2Д) сейсморазведке или по заданной площади морского дна при пространственной (ЗД) сейсмосъёмке с удалением АДСС друг от друга на расстояния не больше выноса R сейсмокосы ДЗ, при этом максимальный вынос Rmax источника от АДСС установлен по значению требуемой глубины Нтах исследований из соотношения ЗНщах (2).

Отличием системы также является то, что регистрация продольных и поперечных волн в АДСС осуществляется посредством трёхкомпонентного (х, у, z) сейсмоприёмного модуля и гидроакустического датчика давления с последующим накоплением измерительной информации, а местоположение АДСС на дне моря и при всплытии АДСС определяется с помощью средств гидроакустического и радионавигационного позиционирования, при использовании специализированных автономных донных самовсплывающих сейсмостанций, например АДСС «Ларге.

с ПОМОЩЬЮ специального кабеля, имеющего положительную плавучесть, глубина буксировки которого регулируется гидродинамическими заглубителями.

На чертеже приведена схема предлагаемой системы морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки «Ларге.

Система «Ларге для морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки включает буксируемые за судном 1 источник 2, сейсмокосу 3 ближней зоны и сейсмокосу 4 дальней зоны с головным буем 5, а также размещённые на морском дне АДСС 6.

Работа системы заключается в следующем.

С помощью буксируемого за судном 1 источника 2 в толще воды генерируются продольные упругие волны. При этом генерирование в толще воды упругих волн осуществляется мощным широкополосным (3 - 125 Гц) импульсным источником 2 или источником сложных сигналов, обеспечивающими распространение возбуждённых сейсмических волн на расстояние не менее максимального выноса (удаления) Rmax АДСС 6 от источника 2.

Регистрация полного волнового поля осуществляется синхронно посредством совокупности приёмных устройств: донными приёмными устройствами и буксируемой в водной толще за судном многоканальной приёмной установкой МПУ. В качестве донных приёмных устройств используются установленные в заданном районе акватории АДСС 6, в качестве МПУ используются две буксируемые сейсмокосы: сейсмокоса 3 ближней зоны и сейсмокоса 4 дальней зоны. При этом для сейсмокосы 3 БЗ устанавливается постоянный вынос (удаление) от источника 2, для сейсмокосы 4 ДЗ устанавливается вынос R, определяемый расстоянием выхода в первые вступления рефрагированных и головных волн от целевых (заданных программой исследований) горизонтов в соответствии с выражением (1). При

двумерной (2 Д) сейсморазведке АДСС 6 размещаются вдоль линии заданного профиля, при пространственной (3 Д) сейсмосъёмке АДСС 6 размещаются по заданной площади морского дна. При этом АДСС 6 размещаются с удалением друг от друга на расстояния не больше выноса R сейсмокосы 4 ДЗ, при этом максимальный вынос источника 2 от АДСС 6 устанавливается по значению требуемой глубины Нтах исследований из соотношения (2).

При этом сейсмокоса 4 ДЗ удаляется от излучателя 2, на расстояние R, отмечаемое головным буем 5 сейсмокосы 4 ДЗ, с помощью специального кабеля, имеющего положительную плавучесть, глубина буксировки которого регулируется гидродинамическими заглубителями.

Регистрация продольных и поперечных волн в АДСС 6 осуществляется посредством трёхкомпонентного (х, у, z) сейсмоприёмного модуля и гидроакустического датчика давления (гидрофона) с последующим накоплением измерительной информации, а местоположение АДСС 6 на дне моря и при всплытии АДСС определяется с помощью средств гидроакустического и радионавигационного позиционирования, при использовании специализированных автономных самовсплывающих сейсмостанций, например АДСС «Ларге 7.

С целью повышения информативности, разрешающей способности и достоверности сейсмосъёмки в предлагаемой системе морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки при обработке в процессоре данных продольных волн, принятых МПУ, дополнительно используются скоростные параметры разреза, получаемые при обработке компонентных данных продольных и поперечных волн, синхронно зарегистрированных АДСС 6, а для интерпретации данных и построения моделей исследуемых объектов и

выявления морских углеводородных месторождений используются кинематические и динамические характеристики всей совокупности отражённых, рефрагированных, головных продольных и поперечных волн, синхронно зарегистрированных АДСС 6 и сейсмокосами 3 и 4 МПУ.

Таким образом, синергия совокупности синхронно измеренных данных размещёнными на дне АДСС и МПУ, включающей сейсмокосы ближней и дальней зон, позволяет реализовать адекватную современным требованиям информативности и достоверности систему морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки, которая при использовании известных технических решений 3, 7 обеспечит высокую эффективность выявления морских углеводородных месторождений при приемлемой сложности и стоимости технологии.

Примечание. Специальное название системы «Ларге является аббревиатурой названия фирмы «ЛЛборатория Региональной ГЕодинамики (LARGE), директором которой является профессор Л.А.Савостн.

ИСТОЧНИКИ ПО УРОВПЮ ТЕХПИКИ I. Прототип и аналоги:

1.US 4942557, 17.07.1990 (прототип).

2.RU 2072534 С 1, 27.01.1997 (аналог).

3.RU 14681 и 1, 10.08.2000 (аналог).

П. Дополнительные источники по уровню техники: 4.RU7212U1, 16.07.1998.

5.RU 16407 и 1,27.12.2000.

6.RU 2145102 С 1, 27.01.2000.

8.Сейсморазведка: Справочник геофизика. В двух книгах/Под ред. В.П.Номоконова. Кн. первая. - 2-е изд. М.: Недра, 1990. -336с. (с. 316 - 322).

9.RU 93027029/25 А, 27.06.1995.

10.EUA 199900310 А, Бюл. ЕПВ, 1999, №5.

11.RU 28923 и 1, 20.04.2003.

Claims

1. Система для морской многоволновой многокомпонентной сейсморазведки, включающая средство генерирования в толще воды продольных упругих волн, выполненное в виде буксируемого за судном источника, средства регистрации отраженных волн, выполненные в виде группы донных приемных устройств, блок обработки и интерпретации данных для выявления морских углеводородных месторождений, отличающаяся тем, что средства синхронной регистрации полного волнового поля включают донные приемные устройства и многоканальную приемную установку (МПУ), буксируемую в водной толще за судном, причем в качестве донных приемных устройств использованы установленные в заданном районе акватории автономные донные сейсмические станции (АДСС), в качестве МПУ использованы две буксируемые сейсмокосы: сейсмокоса ближней зоны (БЗ) и сейсмокоса дальней зоны (ДЗ), при этом для сейсмокосы БЗ установлен постоянный вынос от источника, для сейсмокосы ДЗ установлен вынос R, определяемый расстоянием выхода в первые вступления рефрагированных и головных волн от целевых горизонтов в соответствии с выражением

2Н <R ≤ 3Н,

где Н - глубина заданного целевого горизонта, в блоке обработки, выполненном в виде процессора, при обработке данных продольных волн, принятых МПУ, дополнительно используются скоростные параметры разреза, получаемые при обработке компонентных данных продольных и поперечных волн, синхронно зарегистрированных АДСС, а для интерпретации данных и построения моделей исследуемых объектов используются кинематические и динамические характеристики всей совокупности отраженных, рефрагированных, головных продольных и поперечных волн, синхронно зарегистрированных АДСС и МПУ.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство генерирования в толще воды упругих волн выполнено в виде мощного широкополосного (3-125 Гц) импульсного источника или источника сложных сигналов, обеспечивающих распространение возбужденных сейсмических волн на расстояние не менее максимального выноса R_max АДСС от источника.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что АДСС размещены вдоль линии заданного профиля при двумерной (2Д) сейсморазведке или по заданной площади морского дна при пространственной (ЗД) сейсмосъемке с удалением АДСС друг от друга на расстояние не больше выноса R сейсмокосы ДЗ, при этом максимальный вынос R_max источника от АДСС установлен по значению требуемой глубины Н_max исследований из соотношения R_max ≥ 3H_max.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что регистрация продольных и поперечных волн в АДСС осуществляется посредством трехкомпонентного (х, у, z) сейсмоприемного модуля и гидроакустического датчика давления с последующим накоплением измерительной информации, а местоположение АДСС на дне моря и при всплытии АДСС определяется с помощью средств гидроакустического и радионавигационного позиционирования, при использовании специализированных автономных донных самовсплывающих сейсмостанций, например АДСС “Ларге”.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что сейсмокоса ДЗ удаляется от излучателя на расстояние R, отмечаемое головным буем сейсмокосы ДЗ, с помощью специального кабеля, имеющего положительную плавучесть, глубина буксировки которого регулируется гидродинамическими заглубителями.