Расширение открытого пакета « Seismic - Unix »для учета эффектов упругости среды в сейсморазведке

1. Расширение открытого пакета «Seismic-Unix»для учета эффектов упругости среды в сейсморазведке Алексеев А.С., Михайленко Б.Г. (ИВМиМГ СО РАН), Ерохин Г.Н. Кремлев А.Н. (ЮНИИИТ, г. Ханты-Мансийск), Алексеев А.А.(Центр ИНФОРМОС, Новосибирск), Осипов А.Е. (Инетлаб, Новосибирск )

2. Актуальность задач повышения эффективности технологий нефтедобычи и геологоразведки • Резкое снижение качества месторождений нефти в России вследствие длительной эксплуатации устаревшими методами. • 60% скважин имеют низкий дебит (менее 10 тонн в сутки ) – на грани рентабельности; • 15% скважин выведено из эксплуатации; • 17% нефти добыто в 2001 году с применением новых физико-химических методов стимуляции. • Для выхода нефтяной отрасли из надвигающегося кризиса необходимо: • в приоритетном порядке разработать более эффективные наукоемкие технологии нефтедобычи; • за счет доходов от прироста добычи нефти существенно активизировать геологоразведку.

3. Проект СО РАНРазработка отечественных технологий комплексной компьютерной обработки данных сейсморазведки и глубинного бурения, адаптированной к условиям крупнейших нефтегазоносных провинций России (Западная Сибирь, Восточная Сибирь, шельф Северных морей) Технологии поиска и разведки месторождений нефти и газа, учитывая базовый характер углеводородных ресурсов для экономики России, можно отнести к числу ”макротехнологий”, имеющих наукоемкий характер и определяющих эффективность развития энергетики России в 21-м веке. Масштаб темпов работ по разведке и освоению нефти и газа Западной Сибири показали способность отечественных технологий геолого-геофизической разведки быстро развиваться и эффективно решать беспрецедентные по сложности задачи. Эффективность сейсморазведочных работ в Западной Сибири достигла 70-80% обнаружения месторождений уще до стадии разведочного бурения. Авторы проекта: академик Алексеев А.С. – советник РАН (ИВМиМГ СО РАН) академик Гольдин С.В. – директор ИГ СО РАН академик Конторович А.Э. – директор ИГНиГ СО РАН д.ф.-м.н. Михайленко Б.Г. – директор ИВМиМГ СО РАН

4. Seismic Unix • Пакет свободно распространяется; • Позволяет комбинировать отдельные компоненты; • Полный набор функций для предобработки; • Реализован стандартный граф обработки; • Поддерживает промышленные стандарты (SEG-Y) • Расширяемость (системная и юридическая) – Open Source

5. Особенности сейсморазведки на территории Сибири • Изменчивость ВЧР Базальтовые интрузии (траппы) Вечная мерзлота (болота, песчаные линзы) • Неструктурное залегание (Баженовская свита) • Глубинные крутовосходящие границы (Палеозой) • Сильные кратные волны

6. Теория упругости и акустическое приближение Акустическое приближение utt=div(c*grad u) • Скалярное поле • Существует большое число алгоритмов обработки • «Неакустические волны» (S, PS, R) – воспринимаются, как помехи • Определяется один физический параметр (C*) • «Тонкие» эффекты отсеиваются при предобработке • Упругость • rutt=–grad(ldiv u) – • div(m (grad u + sUu)) • Векторное поле • Нет промышленных алгоритмов обработки • Все типы волн • Все физические параметры • Чувствителен к «тонким» эффектам

7. Место математического моделирования в стандартном графе обработки • Подходы многоволновой сейсмики, большее число типов и параметров волн, более точное и надежное построение модели среды. • Выявление и анализ нестандартных случаев распространения волн, • Преодоление проблемы ВЧР (трапповые интрузии и вечная мерзлота) – сильные динамические многоволновые эффекты • Тестирование методологии, выбор подходящего графа обработки и подбор параметров для коррекции, верификация построенных разрезов.

8. Дифракционно-лучевое моделирование • ray-tracing Метод расчета динамики синтезированных пакетов волн; • В отличии от стандартного корректный расчет амплитуд и фаз (форм записи) волн; • Расчет волн любых типов (P,S, PS, SP, S*); • Вычислительная эффективность;

9. Моделирование волн дифракционно-лучевым методом • Для регулярных лучей решается уравнение вдоль луча; • Дифракция, каустики, соскальзывание луча – Дифракционные формулы

10. Результаты миграции с использованием промежуточного моделирования с подбором параметров (Сургут, палеозойские отложения)(ОАО «СибГЭ» Г.Ф. Жерняк)

11. Расчет полной динамической задачи • Численноерешениеполнойсистемыуравненийтеорииупругости; • Расчетполногополя; • Требуетбольшихвычислительныхзатратнареальныхмоделях; • Непозволяетвыделитьотдельныеволны

12. Учет ВЧР (базальтовые интрузии) с помощью расчета полного волнового поляЮрубчено-Тахомская зона (правобережье Енисея)

13. «Фотографии» волнового поля

14. Проблема ВЧР и статические поправки Основные проблемы кинематического подхода: • Сильнаяизменчивость; • Трапповыеинтрузии; • Вечнаямерзлота; Способы решения: • МоделированиеВЧРивычитаниеизобщеговолновогополя; • Некинематическиестатическиепоправки;

15. Статические поправкипространственно-временной спектральный анализ

16. Сравнение статпоправок полученных по стандартной методике ( ) и поверхностным волнам ( )

17. Обработка данных ВСП и прогноз механических свойств призабойной зоны скважины с помощью обратных динамических задач 1 -источник; 2 - волны; 3 - скважина; 4 - приемник.

18. Рефрагированные волны

19. Рефрагированные волны

20. Рефрагированные волны

21. Волновой метод общей глубинной точки (ВОГТ) • Решение обратной линеаризованной задачи (миграция+скоростной анализ) • Точный учет динамических характеристик волн (отраженные и рефрагированные) • Истинные амплитуды на временных разрезах

22. Отличие ВОГТ от стандартного ОГТ

23. Сравнение результатов суммирования(впадина Дерюгина, шельф Охотское море) ОГТ ВОГТ

24. Построение интерфейса интерактивного моделирования • Высокопроизводительная технология создания и редактирования геолого-геофизических моделей; • Учет всей информации (Временные и глубинные разрезы, скважинные наблюдения, геологические карты); • Создание данных для сложных систем моделирования • Простота использования; • Интерактивное моделирование в едином графе обработки; • Управление модулями моделирования и обработки

25. Архитектура системы и технология разработки • Эргономичный интерфейс; • Платформенная независимость; • Расширяемостьразработки (реинжениринг); • Возможность распределенного моделирования и распределенных вычислений

26. Архитектура системы

27. Эргономика интерфейса

28. Платформенная независимость

29. Распределенные вычисления Межскважинной интерполяция (Kraiging) • скважин, Базовый компьютер PIII 1Ггц

30. Контактная информация Институт Вычислительной Математики и Математической Геофизики СО РАН Новосибирск-90 пр. Ак. Лаврентьева 6 Тел.(3832) 34-26-50, 341-340 E-mail aleks@sscc.ru