Прогноз мощности тонких пластов с использованием сейсмического полноволнового моделирования

Целью работы является подбор метода изучения количественных характеристик коллекторских свойств доюрского нефтегазоносного комплекса Западной Сибири по данным 3D сейсморазведки и опробование его на реальных данных.

В качестве методического примера выбрана кора выветривания в доюрском комплексе Западной Сибири, поскольку при сравнительно небольшой ее мощности (от 0 до 50 м) отражения от кровли и подошвы не разделяются. Амплитудно-частотная характеристика данного интерференционного отражения зависит от толщины, и потому некоторые сейсмические атрибуты могут на это реагировать.

Для выяснения этих связей впервые применено полноволновое сейсмическое моделирование с использованием метода спектральных элементов в рамках передового отечественного программного комплекса «Фидесис», разработанного выпускниками и сотрудниками кафедры вычислительной механики МГУ имени М.В. Ломоносова и адаптированного сотрудниками и аспирантами Геологического ф-та МГУ для решения поставленных задач. В данной статье приведены первые результаты их практического использования. По сравнительным расчетам установлено, что применяемые до этого в сейсмике традиционные лучевые методы моделирования вкупе со сверткой с коэффициентами отражения дают ложные результаты и потому не рекомендуются для дальнейшего применения.

Предложенная и опробованная технология позволила построить прогнозную карту толщины потенциально нефтегазоносной коры выветривания в кровле доюрского комплекса на площади съемки 3D.

1. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология: Теория и методы. Т. 1. Пер. с англ. М.: Мир, 1983. 520 с., ил.

2. Ампилов Ю.П. От сейсмической интерпретации к моделированию и оценке месторождений нефти и газа. М.: ООО «Центральное издательство геофизической литературы» — «Спектр», 2008. 384 с.

3. Ампилов Ю.П. Поглощение и рассеяние сейсмических волн в неоднородных средах. М., Недра, 1992, 140 с.

4. Ампилов Ю.П., Барков А.Ю., Яковлев И.В. и др. Почти все о сейсмической инверсии. Часть 1 // Технологии сейсморазведки. 2009. № 4. С. 3–16.

5. Ампилов Ю.П., Вершинин А.В., Левин В.А. и др. Полноволновое моделирование в сейсморазведке на основе цифровой геологической модели с использованием метода спектральных элементов // Геология и геофизика, издательство СО РАН, 2024. DOI: 10.15372/GiG2024115

6. Ампилов Ю.П., Владов М.Л., Токарев М.Ю. Технологии морской сейсморазведки в широком частотном диапазоне: проблемы и возможности // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54. № 4. С. 42–65; DOI: 10.21455/si2018.4-4

7. Ампилов Ю.П., Облогина Т.И. Метод определения поглощения по рефрагированным волнам // Известия АН СССР. Физика Земли. 1982. № 10. С. 31–41.

8. Ампилов Ю.П., Сафуанова К.Р., Штейн Я.И. Сопоставление методов количественного атрибутного анализа для прогноза толщин коллекторов по сейсмическим данным // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2025.

9. Ахиярова Е.Р. Методика динамического анализа сейсмических данных для изучения строения доюрского комплекса Нюрольской структурно-фациальной зоны Западной Сибири: Автореф. дисс. ... канд. техн. н. М.: МГУ имени М.В. Ломоносова, 2023.

10. Левин В.А., Вершинин А.В. Численные методы. Параллельные вычисления на ЭВМ Т. 2 // Нелинейная вычислительная механика прочности. Цикл монографий в 5 томах под ред. В.А. Левина. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2015. 544 с.

11. Лисица В.В., Чеверда В.А. Комбинирование разрывного метода Галеркина и метода конечных разностей для учета сложного строения верхней части разреза при численном моделировании сейсмических полей // Технологии сейсморазведки. 2014. № 4. С. 60–67.

12. Яковлев И.В., Ампилов Ю.П., Филиппова К.Е. Почти все о сейсмической инверсии. Часть 2 // Технологии сейсморазведки. 2011. № 1. С. 5–15.

13. Ampilov Yu.P From Seismic Interpretation to Modelling and Assessment of Oil and Gas Fields // EAGE Publ. 2010. P. 1–274, doi: 10.3997/9789073781825

14. Ampilov Yu.P., Baturin D.G. Latest Marine Geophysical Technologies for Comprehensive Study of Natural Hydrocarbon Reservoirs and Monitoring of Production // Society of Petroleum Engineers — SPE Russian Oil and Gas Exploration and Production Technical Conference and Exhibition. 2012. P. 2056–2063.

15. Ampilov Yu P., Vershinin A.V., Levin V.A., et al. Full-Waveform Seismic Modeling Based on Digital Geological Model Using Spectral Element Method: Applications to Seismic Exploration // Russian Geology and Geophysics, 2024, ELSEVIER SCIENCE BV, DOI: 10.2113/RGG20244728

16. Vershinin A. Poroelastoplastic modeling of a borehole stability under small and finite strains using isoparametric spectral element method. Continuum Mechanics and Thermodynamics, 2022. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s00161022-01117-4

17. Vershinin A., Charara M. Modeling of acoustic logging in poroelastic media using spectral element method. AIP Conference Proceedings, (2310): 020347, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.1063/5.0034443