Метод полноволновой сейсмической голографии Reverse Time Holography (RTH)

Reverse Time Holography – RTH – новый метод обработки данных сейсморазведки, основанный на обращении волнового поля во времени и сейсмоголографической интерферометрии

Основные стадии процесса обработки в RTH

Декомпозиция. Метод RTH обеспечивает пересчет исходных сейсмических данных (например полученных по технологии ОГТ) в векторные данные «общей точки изображения» (CIG) с сохранением высокоточной информации об амплитудах, фазах и частотах кругового вращения двух взаимосвязанных векторов: вектора падающей волны и вектора обращенной во времени «обратной» волны (данные VDCIG).

Cинтез. Пересчитанные векторные данные VDCIG имеют существенно больший, чем исходные данные МОГТ объем, но позволяют на этапе синтеза одновременное построения атрибутов высокого пространственного разрешения, которые включают, как частный случай, все известные атрибуты глубинной миграции, а также AVO, AVAZ и MVO и пр., как то: рефлекторы, дифракторы, изображения на дуплексных волнах, углы наклонов, анизотропию рассеяния, азимутальную анизотропию, AVO атрибуты, скорость и пр.

Практическое применение метода

Обеспечение сопоставления сейсмики с данными ГИС

• поиск зон с аномально-высоким давлением;
• поиск неструктурных ловушек углеводородов;
• прямой прогноз залежи углеводородов.

Аудит нефтяных месторождений со сложным геологическим строением

• выявление зон разуплотнения в целевых горизонтах, открытой трещиноватости, связанной с разломами;
• выявление повышенной проницаемости;
• определение зон с улучшенными коллекторскими свойствами;
• 4D-сейсмомониторинг.

Поиск неструктурных залежей углеводородов

• поиск трещинных коллекторов;
• поиск зон замещения.

Сейсмическое обеспечение горизонтального бурения

• построение скоростной модели высокого пространственного разрешения;
• выявление зон с повышенными свойствами дренирования.

Преимущества метода RTH:

• пространственное разрешение миграционных изображений в 3-6 раза выше по сравнению с обычной глубинной миграцией до суммирования;
• скоростная томография среды высокого пространственного (до 1 метра) разрешения; автоматический учет ВЧР;
• устойчивость к разреженным регулярным и нерегулярным системам регистрации и возбуждения;
• одновременный и независимый расчет всех известных сейсмических атрибутов, таких как: RTM, AVO, Dip, Opening Angle, азимутальной и пространственной анизотропии рассеяния и еще более 50 новых, ранее неизвестных атрибутов.

Задачи метода RTH:

• выявление зон разуплотнения (неоднородности) целевых горизонтов, которые связаны с разломами, трещинами, повышенной проницаемостью и улучшенными оллекторскими свойствами;
• сейсмическая основа для высокоточной геонавигации при горизонтальном бурения скважин;
• обеспечение комплексирования с данными ГИС;
• выделение перспективные зоны для разведки и бурения скважин;
• оценка текущего состояния нефтяных месторождений со сложным геологическим строением на основе традиционных и новых сейсмических атрибутов.

Возможности RTH

• Скоростная томография среды высокого пространственного (до 1 метра) разрешения
• Увеличение пространственного разрешения сейсмических разрезов
• Устойчивость к разреженным регулярным и нерегулярным системам регистрации и возбуждения
• Автоматический учет верхней части разреза (ВЧР)
• Получение сейсмических атрибутов высокого разрешения за счет новых атематических решений при оптимальных вычислительных затратах
• Прямой поиск залежей на основе сейсмики и ГИС
• Повышение точности на основе ранее собранных данных
• Выделение региональных зон разуплотнения
• Обеспечение геонавигации при горизонтальном бурении скважин
• Поддержка высокоточного горизонтального бурения

Сутью метода RTH – Reverse Time Holography является численная реализация для сейсмики физического эффекта «обращающего зеркала» открытого для лазеров, Б.Я. Зельдович (ФИАН СССР) в 1972году. Реализация осуществляется на основе теории сопряженных уравнений.

В отличие от обычного отражающего зеркала, в котором выполняется упорядоченность во времени отражений (импульс, пришедший первым - первым отразился), оптический или волновой фронт, после взаимодействия с обращающим зеркалом, обращается во времени (Reverse Time: первым пришел - последним отразился).

При этом обращенный во времени волновой фронт, отраженный от обращающего зеркала, «помнит» турбулентность или неоднородность среды, через которую волна проходила до попадания на обращающее зеркало и при прохождении через туже среду в обратном направлении, обращенный волновой фронт само корректируется, то есть очищается от этих первичных искажений.

В случае, когда первичное, падающее на обращающее «зеркало» сейсмическое волновое поле было уже рассеянно на неоднородностях геологической среды при его первичном прохождении, то после обращения и прохождения сквозь неоднородную среду в обратном направлении уже неискаженное скорректированное волновое поле будет точно фокусироваться в точках первичного рассеяния. В сейсмике такое первично-рассеянное волновое поле порождается обратным рассеянием среды от волны, генерируемой источником, расположенным на поверхности Земли.

- Метод RTH, как и в оптической голографии, с высокой точностью «фиксирует» информацию об амплитудах и фазах рассеянной и обращенной во времени сейсмической волны, используя некоторые „эталонную“ волну - стадия декомпозиции метода RTH.

- Эта информация сохраняется в репозитории VDCIG (Vector Domain Common Image Gathers). Построение сейсмических атрибутов основано на прямой статистической оценке набора данных из VDCIG - стадия синтеза метода RTH.

- Метод RTH позволяет одновременно получать различные атрибуты высокого пространственного разрешения, (до 1 метра) такие как рефлекторы, дифракторы, углы наклона, анизотропия рассеяния, азимутальная анизотропия, AVO и др.

- Метод обеспечивает выполнение скоростной томографии высокого пространственного разрешения.

- Метод RTH требует большей вычислительной мощности, чем обычные методы миграции уровня RTM, но существенно меньшие, чем высокочастотные методы FWI.

- Метод RTH устойчив к разреженной нерегулярной системе наблюдения по источникам и приемникам.

- Метод автоматически учитывает ВЧР