Адаптация параметров сейсмической инверсии с целью уточнения петрофизической модели

Введение. Сейсмическая инверсия относится к некорректно поставленным задачам с множеством решений. Для оптимизации решения таких задач требуется проведение регуляризации, основанной на приближении некорректно поставленной задачи некоторой последовательностью корректно поставленных задач.

Цель. Целью работы является апробация различных алгоритмов регуляризации для более точного восстановления упругих свойств среды и прогноза насыщения в зависимости от исходных сейсмических данных и геологических особенностей региона.

Материалы и методы. Первоначально был проведен эксперимент на синтетической модели с разными уровнями шума, толщинами пластов и доминантными частотами. Для апробации результатов были выбраны месторождения Восточной Сибири и Северного моря с различным геологическим строением и динамическими свойствами сейсмического куба.

Результаты. В ходе эксперимента предложена матрица решений по подбору алгоритмов регуляризации для различных исходных данных, что было далее подтверждено на реальных данных. С точки зрения количественного прогноза пористости точность увеличилась примерно на 10–15 % относительно базового сценария. Выполнение синхронной инверсии с регуляризацией также позволило более точно определить возможные перспективные зоны нефтегазонасыщения по аномалиям коэффициента Пуассона.

Заключение. Результаты работы показали, что инверсия с использованием грамотно подобранного алгоритма регуляризации позволяет получать более обоснованные пористости и идентифицировать перспективные области по сравнению с базовым вариантом инверсии, что снижает риски при оценке ресурсного потенциала малоизученных участков.

1. Ампилов Ю.П., Барков А.Ю., Яковлев И.В., Филиппова К.Е., Приезжев И.И. Почти все о сейсмической инверсии // Технологии сейсморазведки. — 2009. — №1. — С. 3–16.

2. Буторин А.В. Метод разряженной аппроксимации для повышения разрешающей способности волнового поля // PROНефть: профессионально о нефти. — 2020. — №2. — С. 14–20.

3. Игнатьев С.Ф. Перспективы нефтегазоносности Оморинской группы месторождений // Геология, поиски и разведка месторождений нефти и газа: материалы конференции. — Тюмень, ТюмГНГУ, 2012. — С. 31–35.

4. Козионов А.Е. Генетические типы и процессы формирования пустотного пространства отложений аладьинской свиты рифея и ее аналогов в пределах Енисейского кряжа и прилегающих территорий зоны ангарских складок: дис. ... канд. геол.-минерал. наук. — Москва: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2021. — 189 с.

5. Ли Ц. Разработка помехоустойчивых алгоритмов динамической инверсии сейсмических данных: дис. ... канд. геол.-минерал. наук. — Москва: РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 2018. — 181 с.

6. Мельников В.Н. Нефтегазоносные резервуары Лено-Тунгусской провинции: дис. ... д-ра геол.-минерал. наук. — Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 1996. — 458 с.

7. Переплеткин И.А., Кузнецов В.И. Выявление областей нефтенасыщения в нетрадиционных коллекторах с помощью коэффициента Пуассона при проведении 2D 3C сейсморазведки // Геологический вестник. — 2019. — №1. — С. 149–158.

8. Пузырев В.И. Поперечные и обменные волны в сейсморазведке. Москва: Недра, 1997. — 124 с.

9. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. Москва: Наука, 1986. — 287 с.

10. Aki L., Richards P. Quantitative seismology. Cambridge: University Science, 2007. — 700 p.

11. Bacon M., Simm R., Redshaw T. 3D seismic interpretation. Cambridge: University of Cambridge Publishing, 2003. — 207 p.

12. Chopra S., Castagna J. AVO. Investigations in Geophysics. Tulsa: SEG, 2014. — 303 p.

13. Connolly P. Elastic impedance // The Leading Edge. — 1999. — No. 18. — P. 438-452.

14. Dubrule O. Geostatistics for seismic data integration. Amsterdam: SEG/EAGE, 2003. — 273 p.

15. Duin E., Doornenbal J., Rijkers R., Verbeek J., Wong T. Subsurface structure of the Netherlands — results of recent onshore and offshore mapping // Netherlands Journal of Geosciences. — 2006. — P. 245–276.

16. Emery D., Myers K. Sequence Stratigraphy. London: Blackwell Science Ltd, 2001. — 296 p.

17. Greenberg M., Castagna J. Shear-wave velocity estimation in porous rocks: theoretical formulation, preliminary verification and applications // Geophysical Prospecting. — 1992. — Vol. 16. — P. 195–209.

18. Guitton A. Blocky regularization schemes for Full-Waveform Inversion // Geophysical Prospecting. — 2011. — Vol. 60. — P. 870–884.

19. Hampson D. AVO inversion, theory and practice // The Leading Edge. — 1991. — № 10. — P. 39–42.

20. Hansen. P. Discrete Inverse Problems: Insight and Algorithms. Philadelphia: SIAM, 2010. — 213 p.

21. Jiahao P. IEEE Transactions on Image Processing // Institute of Electronics Engineering. — 2019. — No. 40 (1). — P. 444–458.

22. Jiahao P. Graph Laplacian Regularization for Inverse Imaging // Institute of Electronics Engineering. – 2017. — No. 26 (4). — P. 1770–1785.

23. Kozyaev A., Kurash T., Onuchin S. Methodological Features and Case Studies of the Seismic Data Usage on the Stage of Field Development // SPE Russian Petroleum Technology Conference Extended Abstracts. — Moscow, 2019. — 18 p.

24. Krasnov F., Butorin A. Spectral Inversion in Estimation of Change in the Dominant Frequency of the Wave Field // International Journal of Information Technologies. — 2019. — Vol. 7. — 8 p.

25. Michalowicz P. 3D model of the geological structure of the F3 block (Netherlands) // 9th Geosymposium of Young Researchers. Poster Section. — Kroczyce, 2016.

26. Nanda N. Seismic data interpretation and evaluation for HC exploration and production. A Practitioner’s Guide. Cham: Springer International Publishing, 2016. — 307 p.

27. OpendTect Training Manual. dGB Earth Sciences, 2021. — 382 p.

28. PyLops Manual. Python Library for seismic inversion and signal processing, 2022. — 224 p.

29. Russell B. Introduction to Seismic Inversion Methods // SEG Course Notes Series. — 1988. — P. 80–101.

30. Tarantola A. Inverse Problem Theory. Amsterdam: Elsevier, 1987. — 613 p.

31. Van Vagoner J., Mitchum R., Campion K., Rahmanian V. Siliclactic Sequence Stratigraphy. Well Logs, cores and outcrops. Methods in exploration. Tulsa: AAPG. — 1990. — No. 7. — 55 p.

32. Vernik L. Seismic petrophysics in quantitative interpretation // Investigations in Geophysics Series. — 2016. — No. 18. — 227 p.

33. Whitcombe D. Extended elastic impedance for fluid lithology prediction // Geophysics. — 2002. — No. 67. — P. 63–67.