Сейсмические исследования стали основным инструментом геологоразведочных компаний в континентальной части США, как на суше, так и на море. Трехмерные сейсморазведочные работы позволили снизить затраты на поиски и неразрывную разведку запасов, не обнаруживаемых другими способами, что произвело революцию в отрасли. Ниже приведено ненаучное объяснение того, как работают сейсморазведочные работы.

Сейсмические исследования проводятся путем создания ударной волны - сейсмической волны - на поверхности земли вдоль заранее определенной линии с использованием источника энергии. Сейсмическая волна распространяется в землю, отражается от подповерхностных образований и возвращается на поверхность, где она регистрируется приемниками, называемыми геофонами - подобно микрофонам. Сейсмические волны создаются либо небольшими взрывными зарядами, выделяющимися в неглубоких скважинах («выбоины»), либо крупными транспортными средствами, оборудованными вертикальными плитами (грузовики « Veibroseis »), которые вибрируют на земле. Анализируя время, необходимое сейсмическим волнам для отражения от подземных пластов и их возвращения на поверхность, геофизик может нанести на карту подземные пласты и аномалии и предсказать, где нефть или газ могут быть захвачены в достаточных количествах для разведочных работ.

До относительно недавнего времени сейсмические исследования проводились вдоль одной линии на земле, и их анализ создавал двухмерную картину, похожую на срез под землей под этой линией, показывая подземную геологию вдоль этой линии. Это называется двумерными или 2D сейсмическими данными.

2D сейсмическая линия изображения:

За последние 20-30 лет, с развитием компьютеров, геофизики смогли вывести сейсмические испытания на новый уровень путем проведения трехмерных или 3D сейсмических испытаний. В 1980 году было проведено около 100 3D-исследований. К середине 1990-х годов ежегодно проводилось от 200 до 300 трехмерных исследований. В 1980-х годах для анализа данных потребовались самые совершенные компьютеры Cray. Сегодня анализ выполняется на супер настольных компьютерах. В настоящее время почти всем разведочным скважинам на нефть и газ предшествуют трехмерные сейсмические исследования. Основной метод тестирования такой же, как и для 2D, но вместо одной линии точек источника энергии и точек приемника точки источника и точки приемника располагаются в сетке через свойство. Полученные в результате записанные отражения, полученные в каждой точке приемника, поступают со всех направлений, и сложные компьютерные программы могут анализировать эти данные для создания трехмерного изображения недр.

3D сейсмическое изображение:

3D-съемки могут проводиться практически в любой среде - в океане, на болотах и ​​в городских районах. 3D сейсморазведка может охватывать много квадратных миль земли и может стоить от 40 000 до 100 000 долларов за квадратную милю или более. Таким образом, данные, полученные в результате такого обследования, являются очень ценными и, если они защищены от раскрытия, являются коммерческой тайной. Сейсмические датировки лицензируются, покупаются и продаются компаниями сейсморазведки, брокерами и геологоразведочными компаниями.

Существует три этапа сейсмических исследований: сбор, обработка и интерпретация данных .

Получение данных

Трехмерные съемки получают путем размещения точек источника энергии и точек приемника в сетке над исследуемой областью. Точки приемника - для записи отраженных колебаний от точек источника - расположены параллельными линиями (линиями приемника ), а точки источника расположены параллельными линиями, которые приблизительно перпендикулярны линиям приемника. Расстояние между точками источника и приемника определяется планом и целями съемки. Они могут быть на расстоянии нескольких сотен футов или даже близко к 200 футам.

При сборе данных с берега источником энергии для сейсмической разведки является либо Vibroseis, либо заряд взрывчатого вещества, обычно какая-то форма динамита или взрывчатое вещество, называемое primacord . У грузовика Vibroseis есть большая металлическая пластина под центром кузова грузовика, которая опущена на землю, так что весь вес грузовика находится на плите. Затем пластина начинает вибрировать с определенной мощностью и частотой, создавая сейсмические волны, которые распространяются в землю. Один вибратор может генерировать более 40 000 фунтов наземной силы, и обычно четыре или пять грузовиков объединяются в группы для создания энергии в каждой точке источника, создавая общую наземную силу от 150 000 до 200 000 фунтов.

Грузовик Vibroseis

Если источник энергии представляет собой заряд взрывчатого вещества, заряд обычно устанавливается в отверстие глубиной от 10 до 150 футов, пробуренное для этой цели. Глубина отверстия редко превышает 80 футов. Заряд составляет определенное количество фунтов взрывчатого вещества - от 2 до 50 фунтов, в зависимости от глубины отверстия.

Область, покрытая трехмерной сеткой, должна быть больше, чем подповерхностная область, которая должна быть отображена, чтобы получить достаточные данные для области интереса. Как правило, чтобы получить « полные данные для области, исходные и приемные точки должны быть расположены на расстоянии от половины до одной мили за границу области интереса. Дополнительные данные, полученные в этом «гало» на внешнем крае трехмерной съемки, иногда называют « хвостами». Поэтому, если собственность землевладельца находится на внешней границе трехмерного обследования, разрешение его земли в рамках обследования будет осуществляться не с целью изучения недр его собственности, а с целью получения « полноразмерное »изображение соседнего объекта недвижимости ближе к центру обследования. Качество подповерхностных данных на границе съемки обычно не будет достаточным для картирования и оценки недр этих «хвостовых» областей.

Трехмерные съемки должны проводиться на большой территории, чтобы обеспечить достаточные данные для точной интерпретации подземных гдологов. 3D-съемки обычно охватывают от 50 до 100 квадратных миль и более. Трехмерные съемки, проводимые в разное время и охватывающие разные, но смежные области, впоследствии могут быть объединены в единый набор данных для обработки и анализа, при условии достаточного перекрытия областей, охватываемых двумя съемками.

Обработка данных

Данные, записанные в результате сейсморазведки, изначально представлены в « сыром » или « необработанном » виде. Прежде чем его можно будет использовать, он должен пройти ряд компьютеризированных процессов. Эти процессы - фильтрация, накопление, перенос и другой компьютерный анализ, делают данные пригодными для использования и требуют мощных компьютеров и сложных компьютерных программ. По мере того как компьютеры становятся все более мощными, а методы обработки - более сложными, стало обычным делом повторно обрабатывать сейсмические данные, полученные в более ранние годы, создавая новые возможности для исследований, которые изначально не могли быть получены из трехмерных данных. Обработка данных может быть очень дорогой и трудоемкой, в зависимости от размера исследуемой области и объема получаемых данных. Обработка данных одного трехмерного опроса может занять шесть месяцев и более и стоить сотни тысяч долларов.

Интерпретация данных

Наконец, полученные обработанные данные должны быть интерпретированы геофизиком или геологом. Все сейсмические данные подлежат интерпретации, и никакие два эксперта не будут интерпретировать данные одинаково. Геология все еще субъективная наука. Хотя сухие скважины были значительно сокращены с помощью 3D сейсмической технологии, они не были устранены. Правильная интерпретация трехмерных данных является критически важным шагом в этом процессе.

Похожие