Кіріспе

Сейсмикалық амплитуда мен толқынның жүру қашықтығы арасындағы байланыс

Геофизика және рефлекциялық сейсмологияда амплитудаға қарсы офсет (AVO) немесе офсетпен амплитуданың өзгеруі – бұл сейсмикалық қасиет, амплитуданың көзі мен қабылдағыш арасындағы қашықтыққа (офсетке) тәуелділігін білдіретін жалпы термин. AVO-талдау – геофизиктердің тау жынысының сұйықтық мөлшерін, кеуектілігін, тығыздығын немесе сейсмикалық жылдамдығын, серпімді толқындар туралы ақпаратты, сұйықтық белгілерін (көмірсутектердің іздерін) анықтау үшін сейсмикалық деректерде қолдана алатын әдіс. Бұл құбылыс шағылысу коэффициенті мен түсу бұрышы арасындағы байланысқа негізделген және 20-шы ғасырдың басында Карл Зоопприц Зоопприц теңдеулерін жазғаннан бері түсініліп келеді. Физикалық себептеріне байланысты AVO амплитудаға қарсы бұрыш (AVA) деп те аталуы мүмкін, бірақ AVO көбірек қолданылатын термин, себебі геофизик түсу бұрышын өзгерту үшін офсетті өзгерте алады. (Суретті қараңыз)

Зоепприц теңдеулері

1919 жылы Карл Бернхард Зоепприц, жазық интерфейстегі түсетін P толқыны үшін шағылысқан және сынылған толқындардың амплитудаларын анықтайтын, түсу бұрышы мен алты тәуелсіз серпімді параметрлерге байланысты төрт теңдеу шығарды. Бұл теңдеулерде 4 белгісіз шама бар және оларды шешуге болады, бірақ олар шағылыс амплитудаларының тау жыныстарының қасиеттеріне қарай қалай өзгеретінін түсінуге көмектеспейді.

Ричардс және Фрейзер (1976), Аки және Ричардс (1980)

П. Ричардс және К. Фрейзер қатты денелердің интерфейсіне P толқынының түсуі кезіндегі шағылысу және берілу коэффициенттерінің формулаларын кеңейтті және интерфейс бойынша серпімділік қасиеттерінің аз өзгесуін болжай отырып, нәтижені ыңғайластырды. Сондықтан, квадраттар мен дифференциалдық көбейтінділердің мәні өте кішкентай болып, нөлге жуықтап, есептен шығарылады. Бұл теңдеулердің түрі тығыздық пен P немесе S толқындарының жылдамдығының өзгеруінің шағылыс амплитудасына қалай әсер ететінін көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл жуықтау 1980 жылы К. Аки және П. Ричардстың "Сандық сейсмология" кітабында кеңінен танымал болды және одан бері Аки мен Ричардстың жуықтауы деп аталады.

Острандер (1980)

Острандер АВО эффектісінің тұңғыш практикалық қолданысын енгізіп, шифердің астындағы газды құмның амплитудасының офсетке қарай өзгеретінін көрсетті.

AVO қиылысқан жерлері

CMP жинағы құрылады, іздер бірдей екі жақты жүріс уақытына сәйкестендіріледі, офсеттің өсу ретімен сұрыпталады және әрбір іздің белгілі бір уақыт горизонтындағы амплитудасы шығарылады. 2 мүшелі Шуи жуықтауын еске түсірсек, әрбір іздің амплитудасы офсетінің sin^2 функциясына қарсы сызылады және қатынас диаграммада көрсетілгендей сызықтық болады. Сызықтық регрессия қолданып, ең жақсы сәйкес келетін түзу сызық есептелуі мүмкін, ол тек 2 параметрді пайдаланып, амплитуданың офсетке қарай қалай өзгеретінін сипаттайды: қиылысу нүктесі, P, және градиент, G.

Шуи жуықтауынша, қиылысу нүктесі P, нөлдік офсеттегі амплитудаға (R(0)) сәйкес келеді, ал градиент G қалыпты емес офсеттегі мінез-құлқыны сипаттайды, бұл AVO градиенті деп аталатын шама. Әрбір CMP жинағындағы әрбір уақыт өлшемі үшін P (немесе R(0)) графигін G-ге қарсы салу AVO қиылыс графигін жасайды, оны әртүрлі тәсілдермен интерпретациялауға болады.

Интерпретация

АВО аномалиясы көбінесе шөгінділік қимада АВО-ның артуы ретінде байқалады, әсіресе көмірсутектердің қоры қоршаған тақтатастарға қарағанда "жұмсақ" (төменгі акустикалық кедергі) болған жағдайларда. Әдетте, амплитуда геометриялық таралу, өшігу және басқа факторларға байланысты офсетпен бірге кемиді (төмендейді). АВО аномалиясы амплитуданың офсет бойынша төмендеу жылдамдығы қоршағаннан гөрі баяу болған жағдайларды да қамтиды.

Мұнай және газ өнеркәсібіндегі қолдану

АВО-ның ең маңызды қолданысы – көмірсутекті қоймаларды анықтау. АВО-ның күшеюі көбінесе кемінде 10% газ қанықтығы бар мұнайлы шөгінділерде байқалады, бірақ майы аз немесе мүлдем жоқ, кеуекті, төмен тығыздықты газды шөгінділерде ерекше айқын болады. Ерекше маңызды мысалдар – Оңтүстік-Шығыс Техас жағалау округтеріндегі ортаңғы терциар кезеңінің газ құмдары, Мексика шығанағындағы (әсіресе 1980-1990 жылдары) кейінгі терциар кезеңінің дельталық шөгінділері (мысалы, турбидтік құмдар), Батыс Африка және әлемдегі басқа да ірі дельталар. Көптеген ірі компаниялар АВО-ны іздестіру нысандарын "қауіпсіздендіру" және қолданыстағы көмірсутекті қоймалардың мөлшері мен құрамын жақсырақ анықтау үшін тұрақты түрде пайдаланады.

AVO-ның қауіпсіздігі жоқ

Маңызды ескерту – аномальды түрде өсетін немесе төмендейтін амплитудалардың болуы кейде басқа факторларға, мысалы, альтернативті литологияларға және бұзылған газ бағанындағы қалдық көмірсутектерге байланысты болуы мүмкін. Барлық мұнай және газ кен орындары айқын AVO аномалиясымен байланысты емес (мысалы, соңғы он жылда Мексика шығанағында табылган мұнайдың көп бөлігі), және AVO талдауы газ бен мұнайды іздеуде толық шешім емес.