Расширение открытого пакета «Seismic-Unix»для учета эффектов упругости среды в сейсморазведке Алексеев А.С., Михайленко Б.Г. (ИВМиМГ СО РАН), Ерохин Г.Н. - презентация

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 РАН Разработка 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 Упругость u tt =–grad(div u) – div( (grad u + u)) Векторное поле Нет промышленных алгоритмов обработки Все типы волн Все физические параметры Чувствителен к «тонким» эффектам Акустическое приближение u tt =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

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 Численное решение полной системы уравнений теории упругости; Расчет полного поля; Требует больших вычислительных затрат на реальных моделях; Не позволяет выделить отдельные волны

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

13 «Фотографии» волнового поля

14 Проблема ВЧР и статические поправки Основные проблемы кинематического подхода: Сильная изменчивость; Трапповые интрузии; Вечная мерзлота; Способы решения: Моделирование ВЧР и вычитание из общего волнового поля; Некинематические статические поправки;

15 Статические поправки пространственно-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

20

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; Расширяемость разработки (реинжениринг); Возможность распределенного моделирования и распределенных вычислений

26 Архитектура системы

27 Эргономика интерфейса

28 Платформенная независимость

29 Распределенные вычисления Межскважинной интерполяция (Kraiging) 640скважин, Базовый компьютер PIII 1Ггц

30 Контактная информация Институт Вычислительной Математики и Математической Геофизики СО РАН Новосибирск-90 пр. Ак. Лаврентьева 6 Тел.(3832) ,