Lubliniec-Aleksandrów-Cieszanów 2D

Poniżej przedstawiono zastosowanie analiz wykorzystujących informację zawartą w zmienności amplitud z offsetem do celów lokalizacji akumulacji gazu ziemnego. W pierwszej kolejności wytypowano do analiz fragment profilu T0172005 ze zdjęcia sejsmicznego Aleksandrów-Lubliniec-Cieszanów 2D (rys. 4.3.1.1) z uwagi na jego wysoką jakość oraz obecność ewidentnej anomalii sejsmicznej spowodowanej obecnością gazu ziemnego. Profil miał charakter rozpoznawczy, dlatego też w jego bezpośrednim sąsiedztwie nie występował żaden otwór wiertniczy. Wejściowe pole prędkości fali podłużnej potrzebne do konwersji offset-kąt oraz dodatkowo pole gęstości użyte jako model startowy do inwersji zostało stworzone w oparciu o otwór Lubliniec-8 rzutowany prostopadle na profil sejsmiczny z odległości ok. 2km.

Atrybut intercept - A (rys. 4.3.1.2) proporcjonalny do zmian impedancji akustycznej zachowuje się bardzo podobnie do sumy, jednakże jest bardziej podatny na wpływ szumu przypadkowego. W oknie czasowym 250-400ms wyraźnie widoczne są anomalie dla WPG 1100-1500. Atrybut gradient – B (rys. 4.3.1.3) zachowuje znak

interceptu i przyjmuje ekstremalne wartości dla podobnego przedziału. Znacznie słabsza

staje się jednak anomalia na czasie 250-300ms. Wyraźnie ciągłe horyzonty na przekroju

A dla WPG 800-1100 i czasów 250-5000ms stają się słabsze na przekroju B. Przekroje

atrybutu produkt: standardowy (rys. 4.3.1.4) i zespolony (rys. 4.3.1.5) wyraźnie podkreślają dwie główne strefy anomalne na czasach ok. 360 i 400ms. Na przekroju będącym różnicą refleksyjności fali P i S - RP-RS (rys. 4.3.1.6) interpretowane anomalie nieco słabiej wyróżniają się niż na przekroju B, jednakże przekrój jest mniej podatny na wpływ szumu przypadkowego. Anomalie stają się praktycznie nie wyróżnialne na

przekroju pseudorefleksyjności fali S - RS (obliczonej z założeniem VP/VS=2) (rys.

4.3.1.7). Przekrój RS na czasie 350ms dla WPG 1200-1500 wykazuje pozostałości silnego

refleksu obecnego m.in. na przekroju RP lecz o odwróconej fazie. Na przekroju ΔVS/VS

anomalie są obserwowane, dodatkowo polarności refleksów są odwrócone w stosunku do przekroju atrybutu A. Atrybut fluid factor – ΔF (rys. 4.3.1.8) wyraźnie podkreśla strefy nasycone i jest bardzo podobny do różnicy skalowanych refleksyjności. Do

obliczeń założono współczynnik VP/VS=2 oraz współczynnik k=1,16 wynikający z

równania Castagna (patrz wzór 3.3.3).

Estymowane refleksyjności fali P (RP=A) oraz S (RS) poddano inwersji

sejsmicznej w systemie HRS R8CE3.1 do impedancji fal P i S – IP (rys. 4.3.1.9), IS (rys.

4.3.1.10) przy użyciu algorytmu model based. Na przekroju IP wyraźnie wyróżniają się

strefy nasycone gazem jako obniżenia impedancji akustycznej. Impedancja IS

praktycznie jest nieczuła na obecność gazu. Obliczone impedancje fali P i S pozwoliły na ich transformację do przekrojów λρ (rys. 4.3.1.11) i μρ (rys. 4.3.1.12) (patrz wzory 3.5.1-2). Na przekroju λρ wyraźnie zaznaczają się jako minima anomalie na czasach w

przedziale 300 do 420ms, które stają się praktycznie niewidoczne na przekroju μρ.

Można zaobserwować na przekrojach IS oraz μρ wyraźne przerwanie ciągłości zapisu

ograniczające strefę anomalną.

W celu obliczenia przekroju impedancji Poissona – Iσ w pierwszej kolejności

wyznaczono liniową zależność pomiędzy IP i IS na wykresie ich korelacji krzyżowej (rys.

4.3.1.13) dla strefy pozbawionej anomalii tj. t0:250-500ms i WPG: 800-1100. Pozwoliło

to na wyznaczenie współczynnika c=1,65 skalującego różnicę obu impedancji (patrz wzór 3.6.1-2) i w rezultacie otrzymanie przekroju Iσ (rys. 4.3.1.14). Obliczony przekrój impedancji Poissona silnie podkreślił anomalie w przedziale 350-420ms, dodatkowo wzmacniając anomalie w przedziale 450-500ms, które były słabo widoczne na pozostałych przekrojach. Z uwagi na fakt, że stosunek impedancji IP i IS zmienia się z głębokością obliczono wartości parametru c w interwałach o długości 100ms (rys. 4.3.1.15). W przypadku analizowanego interwału dla zakresu WPG: 800-1100 rosną one

wraz ze wzrostem głębokości przyjmując następujące wartości: t0: 200-300ms-1,5037,

300-400ms-1,6188, 400-500ms-2,0573, 500-600ms-2.3693. Otrzymany w ten sposób

złożony przekrój Iσ (rys. 4.3.1.16) wydaje się nieco lepiej odzwierciedlać anomalie,

szczególnie dla głębszych horyzontów, niż przekrój Iσ obliczony przy założeniu stałej

wartości parametru c dla całego interwału.

Dla analizowanego profilu przeprowadzono również analizę atrybutów polaryzacyjnych stosując do ich obliczeń bramkę zawierającą 9 próbek. Na przekroju atrybutu polarization magnitude – M (rys. 4.3.1.17) wyraźnie zaznaczają się strefy anomalne dla WPG 1100-1500ms w interwale 250-450ms. Przekrój M dodatkowo pozwala na poziome okonturowanie anomalii. Zakładając kąt polaryzacji na wykresie

A-B dla skał nienasyconych równy 60° obliczono atrybut różnicowy kąt polaryzacji – ΔΦ

(rys. 4.3.1.18). Strefy analizowanej anomalii przyjmują na jego przekroju niskie wartości

i wyraźnie oddzielają się od tła dla czasów rejestracji z przedziału t0: 250-350ms.

Interpretacja obrazu atrybutu jest niestety niejednoznaczna dla głębszych interwałów. Podobnie do atrybutu polarization magnitude zachowuje się atrybut będący jego iloczynem i różnicowego kąta polaryzacji – MΔΦ, na którym analizowana anomalia

zaznacza się jako minimum (rys. 4.3.1.19). Atrybut polaryzacji r2 (rys. 4.3.1.20)

przyjmuje wartości bliskie jedności dla stref, w których wartości atrybutów A i B w analizowanym oknie są ze sobą ściśle skorelowane. Strefy takie można utożsamiać z występowaniem silnych współczynników odbicia (m.in. anomalie w strefie akumulacji

101

środowiska sedymentacyjnego z utworami w rejonie profilu T0172005 (Porębski w Pietsch et al., 2007), w którym dysponowano danymi VP, VS i ρ z geofizyki otworowej. Otrzymane dzięki obu metodom rezultaty można uznać za bardzo podobne. Obie

refleksyjności RK bardzo wyraźnie podkreślają obecność anomalii. Otrzymany wynik jest

niejednoznaczny. Strefa z akumulacją gazu wyróżnia się od stref po za nią, szczególnie

dla t0 z przedziału od 350 do 420ms, co nie zgadza się z teoretycznymi

przewidywaniami niezmienności stałej μ od obecności gazu (3.5.4). Niejednoznacznych

wyników dostarczyła także korelacja skalowanej refleksyjności –RSC(28°) z

refleksyjnością oddającą zmiany porowatości – RPHI (rys. 4.3.1.25).

Interpretacji poddano również fragment profilu T0152005 (rys. 4.3.1.26), na którym zaznaczają się dwie strefy anomalne tj. jedna pomiędzy WPG od 550 do 750 („po

lewej”) oraz druga pomiędzy WPG od 1180 do 1500 („po prawej”), którą przewiercono

otworem L-2 (rzut na profil ok. 0,6km) i uzyskano przypływ gazu (Pietsch et al., 2007). Wybrany fragment profilu T0152005 poddano kolejno wybranym analizom, które miały uwypuklić anomalie. W środku profilu zaznacza się strefa osłabienia sygnału dla całego interwału czasowego, która wynika ze zmniejszenia krotności.

Podstawą analiz było obliczenie atrybutów intercept – A (rys. 4.3.1.27) i

gradient – B (rys. 4.3.1.28). Na profilu atrybutu A, podobnie jak na sumie, strefy

nasycone gazem pokazują się jako wzmocnienia amplitudy. Atrybut B uwypukla szczególnie centralne części anomalii oraz niżej położone horyzonty. Atrybut product –

P (rys. 4.3.1.29) przyjmuje wartości dodatnie w stropie i spągu horyzontów gazowych,

podkreślając szczególnie horyzonty o większej miąższości. Anomalie występujące

głębiej wydają się być najlepiej widoczne na różnicy refleksyjności RP i RS (rys. 4.3.1.30)

i zanikają na profilu RS (rys. 4.3.1.31). Obliczone dwa warianty atrybutu fluid factor

(ΔF=RP–0,73RS oraz ΔFMAX=RP–0,33RS) podkreślają występowanie anomalii w obu

omawianych strefach, szczególnie na większych czasach (rys. 4.3.1.32). Atrybut ΔFMAX

wydaje się wzmacniać centralne części anomalii, jednakże podbija również refleksy odpowiadające tłu (granice piaskowce nasycone wodą – iłowce).

Refleksyjności RP i RS poddano inwersji do IP (rys. 4.3.1.33) i IS (rys. 4.3.1.34). Na

przekroju IP strefy nasycone gazem zaznaczają się jako minima. Impedancja IS jest w

znacznie mniejszym stopniu czuła na obecność gazu. Strefy anomalne podkreśla

obliczony z IP i IS iloczyn λρ (rys. 4.3.1.35), na którym warstwy nasycone zaznaczają się

jako minima, szczególnie dla głębszych horyzontów. Bardzo wyraźnie anomalie wywołane obecnością gazu uwypuklone są na przekroju atrybutu polaryzacyjnego –

polarization magnitude (rys. 4.3.1.36). Zaznaczają się one jako lokalne maksima

wyraźnie kontrastujące z tłem. Na przekroju atrybutu uwypuklają się również jako maksima, anomalie na mniejszych czasach położone w osiach dwóch analizowanych stref, które były praktycznie niewidoczne na poprzednio analizowanych atrybutach.

103

Rys. 4.3.1.2 Fragment profilu T0172005 – intercept – A.

105

Rys. 4.3.1.6 Fragment profilu T0172005 – różnica refleksyjności fal P i S – RP–RS.

107

Rys. 4.3.1.9 Fragment profilu T0172005 – impedancja fali P – IP.

109

Rys. 4.3.1.13 Wykres korelacji krzyżowej IP – IS dla przedziału t0:250-500ms i WPG: 800-1100.

Rys. 4.3.1.15 Wykres korelacji krzyżowej IP – IS dla przedziału WPG: 800-1100 i przedziałów t0: 200-300ms (czarne), 300-400ms (czerwone), 400-500ms (niebieskie), 500-600ms (zielone).

111

Rys. 4.3.1.17 Fragment profilu T0172005 – atrybut polaryzacyjny – polarization magnitude.

Rys. 4.3.1.19 Fragment profilu T0172005 – atrybut polaryzacyjny – iloczyn różnicowego kąta

polaryzacji i polarization magnitude.

113

Rys. 4.3.1.21 Fragment profilu T0172005 – ΔK/K obliczone z aproksymacji Greya (3.5.8).

Rys. 4.3.1.22 Fragment profilu T0172005 – RK=ΔK/K obliczone z wykorzystaniem rozszerzonej

Fragment profilu T0172005 – Δμ/μ obliczone z aproksymacji Greya.

115

Rys. 4.3.1.25 Fragment profilu T0172005 – RPHI≈-RSC(27°) obliczone z wykorzystaniem

rozszerzonej impedancji elastycznej i skalowanej refleksyjności.

Rys. 4.3.1.27 Fragment profilu T0152005 – intercept – A.

117

Rys. 4.3.1.29 Fragment profilu T0152005 – product – P.

119

Rys. 4.3.1.33 Fragment profilu T0152005 – impedancja fali P – IP.

121 4.3.2 Sokołów Małopolski – Smolarzyny 3D

W rozdziale przedstawiono interpretację anomalnego zapisu sejsmicznego z wybranych stref ze zdjęcia Sokołów Małopolski – Smolarzyny 3D, w których stwierdzono nasycenie gazem. Poniżej przedstawiono analizę dwóch anomalii (dalej oznaczanych jako 1 – niższa, 2 – wyższa), które zostały przewiercone otworem Pogwizdów-3 (rys. 4.3.2.1-2). Obie anomalie zlokalizowane są nad wyniesieniem podłoża, nad którym położona jest bezpośrednio warstwa ewaporatowa.

Pierwsza analizowana anomalia objawiająca się jako bright spot związana jest z kompleksem piaskowcowym o miąższości rzędu 30m, w stropie którego występuje strefa nasycona gazem o miąższości ok. 12m i o porowatości ogólnej sięgającej 20% (rys. 4.3.2.3-4). Impedancja akustyczna w piaskowcu nasyconym gazem jest wyraźnie najniższa. (rys. 4.3.2.5). W analizowanym interwale, nie mogąc jednoznacznie ustalić relacji pomiędzy impedancjami piaskowca nasyconego wodą i iłowcami, założono brak

zmiany fazy w stropie analizowanego piaskowca. Stosunek VP/VS dla piaskowców

nasyconych gazem oraz iłowców jest rzędu 1,6-1,7 i wzrasta do 1,8 dla piaskowców nasyconych wodą złożową. Strefa anomalna ograniczona jest od NW uskokiem zamykającym pułapkę złożową.

Druga anomalia poddana analizie, położona głębiej, zlokalizowana została na podstawie anomalii typu flat spot związanej najprawdopodobniej ze spągiem serii

nasyconej gazem. Nasycenie gazem występowało w całej objętości

cienkowarstwowanego kompleksu piaskowcowo-ilastego o sumarycznej miąższości ok. 50m (rys. 4.3.2.6-7). Porowatość strefy waha się od kilku (iłowiec) do kilkunastu (piaskowiec) procent. Warstewki piaskowcowe nasycone gazem charakteryzują się obniżeniem impedancji akustycznej w stosunku do skał zailonych, które charakteryzują się impedancją akustyczną niższą niż piaskowce nasycone wodą (warunki

występowania zjawiska zmiany fazy). Wartości stosunku VP/VS w analizowanym

interwale wynoszą 1,7-1,8 dla warstewek piaskowca nasyconego gazem oraz iłowca i wzrastają do 1,9 dla piaskowca nasyconego wodą złożową.

W przypadku pierwszej anomalii, w jej stropie mamy do czynienia z III klasą AVO, co potwierdza analiza zarejestrowanej kątowej kolekcji WPG jak i kolekcji syntetycznej (rys. 4.3.2.3). W stropie drugiej anomalii bardzo trudno jest jednoznacznie określić charakter zmian amplitud z offsetem. Poniżej przedstawiono wybrane atrybuty policzone dla analizowanego fragmentu inline:536 podkreślające charakteryzowane

anomalie. W celu ich poprawnej parametryzacji wyznaczono relacje VP/VS w interwałach

występowania anomalii (rys. 4.2.3.8-9). W przypadku anomalii 1 określenie wiarygodnej

relacji VP/VS nie było możliwe. Atrybut AVO product – P wyraźnie ukazuje obecność

dodatnich refleksów w stropie 1 i 2 anomalii, co wskazuje na obecność III klasy AVO (rys. 4.3.2.10). Anomalie zanikają na wyliczonym przekroju względnej różnicy fali S –

ΔVS/VS, co może uwiarygadniać obecność gazu (rys. 4.3.2.11). Interesującym atrybutem

(rys. 4.3.2.12). Anomalie są również podkreślone na przekroju atrybutu polaryzacyjnego – polarization magnitude – M (rys .4.3.2.13)

Przeprowadzono dodatkowo analizę atrybutów AVO wzdłuż

wyinterpretowanego stropu piaskowca (anomalia 1) na obszarze analizowanego zdjęcia sejsmicznego. Analiza miała na celu zaprezentowanie wykorzystania testowanych metod w kontekście planarnej interpretacji i okonturowania akumulacji gazu. Na standardowym przekroju amplitudowym strop złoża zaznacza się jako ujemna anomalia (rys. 4.3.2.14). Podobnie zachowuje się atrybut intercept – A. Gradient – B jest również ujemny w stropie anomalii, jednakże jego zapis jest mniej czytelny. Z uwagi na to, że maksymalny kąt obecny w kolekcji wynosił 43° zdecydowano się na wyliczenie atrybutu

curvarure – C, który jednoznacznie zarysował strefę nasyconą gazem jako ujemną na tle

przyjmującym dodatnie wartości. Bardzo wyraźnie analizowana anomalia zarysowała

się na przedstawieniu RP–RS oraz fluid factor – ΔF, obliczonych przy założeniu średniego

stosunku VP/VS=1,8 oraz współczynnika w równaniu Castagna równego 1.34 (rys.

4.3.2.15). Anomalia jest niewidoczna na przekrojach refleksyjności fali S – RS i względnej

zmiany prędkości fali S – ΔVS/VS. Obecność gazu podkreśla również ujemna anomalia na

względnej zmianie modułu sprężystości objętościowej – ΔK/K oraz gęstości – Δρ/ρ, która zanika na mapie względnej zmiany modułu sprężystości postaci – Δμ/μ (rys. 4.3.2.16). W przypadku zastosowania atrybutów polaryzacyjnych, jedynie atrybut

polarization magnitude – M wyraźnie podkreśla obecność akumulacji gazu (rys.

4.3.2.17). Interpretacja horyzontu została dodatkowo rozszerzona o mapy

przedstawiające skalowane refleksyjności – RSC, obliczone przy założeniu spektrum

kątów tj. χ= -90°, -70°, -50°, -30°,-10°,0°, 10°,30°,50°,70° i 90° (rys. 4.3.2.18). Wyraźnie daje się zauważyć podobieństwo, zgodnie z zależnościami ustalonymi w rozdz. 3, map

RSC(χ=-70°) i RSC(χ=-90°) do przekroju Δμ/μ oraz RSC(χ=-30°) do ΔK/K (rys. 4.3.2.16). Powyższe podobieństwa pozwalają przyjąć, że idea rozszerzonej impedancji elastycznej i skalowanych refleksyjności pozwala na jakościową, szybką i wiarygodną ocenę anomalii.

123

Rys. 4.3.2.1 Przestrzenna wizualizacja dwóch stref anomalnego zapisu poddanego interpretacji; z zaznaczonym inline: 536 oraz wyinterpretowanym podłożem (anhydryt i/lub prekambr).

125

Rys. 4.3.2.3 Krzywe geofizyki otworowej: profilowanie gamma, porowatość ogólna, nasycenie wodą, gęstość objętościowa, prędkość fali P, prędkość fali S, stosunek VP/VS, syntetyczna kolekcja WPG oraz pomierzona kolekcja WPG dla interwału głębokościowego z otworu Pogwizdów-3. Zaznaczone i interwały anomalne (1 i 2).

Rys. 4.3.2.4 Krzywe obliczone z profilowań geofizyki otworowej: zawartość substancji ilastej, nasycenie wodą, impedancja fali podłużnej oraz stosunek VP/VS dla interwału głębokościowego (anomalia 1) z otworu Pogwizdów-3.

127

Rys. 4.3.2.6 Krzywe obliczone z profilowań geofizyki otworowej: zawartość substancji ilastej, nasycenie wodą, impedancja fali podłużnej oraz stosunek VP/VS dla interwału głębokościowego (anomalia 2) z otworu Pogwizdów-3.

Rys. 4.3.2.7 Impedancja akustyczna dla interwału głębokościowego (anomalia 2) z otworu Pogwizdów-3 z zaznaczonymi wyinterpretowanymi facjami.

Rys. 4.3.2.8 Wykres korelacji krzyżowej VS–VP z zaznaczonymi skałami zawodnionymi (niebieskie) oraz nasyconymi gazem (czerwone) dla interwału głębokościowego (anomalia 1) z otworu Pogwizdów-3.

129

Rys. 4.3.2.10 Fragment inline: 536 – product – P.

131

Rys. 4.3.2.14 Mapy horyzontu 1 – suma, intercept – A, gradient – B oraz curvature – C .

Rys. 4.3.2.15 Mapy horyzontu 1 – różnica refleksyjności fal P i S – RP–RS, refleksyjność fali S – RS, względna zmiana prędkości fali poprzecznej oraz fluid factor – ΔF (RP-0,75RS).

Rys. 4.3.2.16 Mapy horyzontu 1 – względne zmiany stałych materiałowych: ΔK/K, Δμ/μ oraz

133

Rys. 4.3.2.18 Mapy horyzontu 1 – skalowane refleksyjności wyliczone dla kątów

χ=-90°, -70°, -50°, -30°,-10°,0°, 10°,30°,50°,70° i 90°.

W dokumencie Index of /rozprawy2/10107 (Stron 101-136)