Вертикальное сейсмическое профилирование

Принципиальная схема методики ВСП

Вертикальное сейсмическое профилирование — это разновидность 2D сейсморазведки, при проведении которой источники сейсмических волн располагаются на поверхности, а приёмники помещаются в пробуренную скважину.

История

• 

  Фотография страницы патента на изобретение метода вертикального сейсмического профилирования, полученного Фессенденом в 1918 году

Впервые идея расположить сейсмоприёмники в пробуренной скважине была высказана неким Фессенденом в 1918 году. Но его работы не получили широкого распространения. Также в анналы истории ВСП попали фамилии учёных: Мак Коллума и Ла Руе (1931). Но всё же основоположником и создателем технологии этого метода в том виде, в каком он используется сегодня, является советский учёный Е. И. Гальперин, разрабатывавший эту тематику в СССР, начиная с начала 60-х. Дело его живо и сейчас, что подтверждают ежегодные «Гальперинские чтения»^[1].

Основная методика наблюдений

Принципиальная схема скважинного зонда для проведения ВСП

Перед проведением ВСП должна быть пробурена или выбрана из существующих подходящая скважина. Затем по бокам этой скважины, в какой-то одной плоскости, к которой принадлежит ось ствола скважины, размещаются источники сейсмических волн (вибраторы или взрывчатые вещества), а в скважине располагаеются высокочувствительные приёмники сейсмических колебаний, связанные каротажным кабелем с наземной сейсмостанцией. Затем происходит серия взрывов и регистрация сейсмических волн. В 1960 годы в сейсморазведке был осуществлен переход на цифровую запись полевой информации и с тех пор геометрические размеры вычислительной техники только снижались и в настоящее время могут иметь размер с толстую тетрадь (Ноутбук).

Используемое оборудование

Оборудование, используемое при проведении вертикального сейсмического профилирования, состоит из двух основных компонентов: наземной сейсмостанции и блока скважинных приборов. Принципиально оно ничем не отличается от обычного оборудования для проведения наземной 2D сейсморазведки, кроме одной детали: скважинные зонды существенно усложнены из-за того, что они должны выдерживать повышенную температуру и давление, существующие на глубинах порядка нескольких километров. Мировым лидером в производстве оборудования ВСП в настоящий момент является фирма Sercel.

Последовательность обработки данных

Граф обработки данных ВСП с ближнего пункта возбуждения (квазивертикальное распространение волн) выглядит примерно следующим образом:

• редакция и предварительная обработка;
• регулировка амплитуд и фильтрация;
• разделение волн и подавление помех;
• деконволюция по форме падающей волны;
• построение трассы коридорного суммирования.

При обработке данных ВСП с удаленных пунктов возбуждения граф обработки включает:

• подбор модели среды по разным типам волн;
• построение изображения околоскважинного пространства с помощью миграции или преобразования ВСП-ОГТ.

Преимущества и недостатки метода

По сравнению с наземной сейсморазведкой (2D/3D), этот метод обладает следующими преимуществами:

• практически полностью устранено влияние на сейсмограмму поверхностных волн, так как сейсмоприемники обычно расположены ниже области их регистрации;
• первые вступления на сейсмограмме дают первое приближение истинной кинематической модели среды;
• возможность точной увязки данных ГИС с данными наземной сейсморазведки;
• сигнал от возбуждения наблюдается в среде, а не на поверхности, что позволяет оценить и учесть его форму, что раскрывает дальнейшее развитие метода совместно с наземной сейсморазведкой (2D/3D) в сторону совместных систем наблюдения 2D/3D+ВСП.

К недостаткам метода следует отнести:

• необходимость дорогостоящего бурения скважины;
• ограниченность изучаемого пространства околоскважинной областью;
• несимметричность системы наблюдения (приемники расположены в скважине, источники возбуждения — на поверхности), усложняющая анализ и обработку сейсмограмм.

Примечания

1. ↑ архив тезисов

Ссылки

• Geophysical Exploration в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).