Metodyka oceny anizotropii skał na podstawie badań laboratoryjnych, danych z profilowań geofizycznych i pomiarów sejsmicznych

• Autorzy: Zalewska J. , Buniak A. , Gąsior I. , Cebulski D. , Wawrzyniak K.

Warianty tytułu

EN

Methodology of rocks anisotropy on the grounds of laboratory testing, well logs data and seismic surveys

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ramach pracy wykonano kompleksowe badania rdzeni wiertniczych, w tym przede wszystkim propagacji fal ultradźwiękowych metodą trójrdzeniową zaproponowaną przez Vernika. Wyznaczono współczynniki anizotropii skał (parametry Thomsena i składowe macierzy naprężeń). Przeanalizowano wpływ różnych czynników na prędkość rozchodzenia się fal podłużnych i poprzecznych. Ukazana została analiza zmienności cech sprężystych skał i anizotropii ośrodka, na tle jego litologii i struktury. Przeprowadzono modelowanie anizotropii ośrodka skalnego na podstawie integracji pomiarów otworowych (Upadomierz, Long Space Sonic, Pionowe Profilowanie Sejsmiczne), atrybutów sejsmicznych i pomiarów laboratoryjnych. Wykonano analizę petrofizyczną polegającą na kalibracji modeli interpretacyjnych na podstawie badań laboratoryjnych. Opracowano i przytoczono procedurę obliczania zawodnienia na podstawie ciśnień kapilarnych. Analiza sejsmiczna polegała na porównywaniu sygnałów źródła fali sejsmicznej wyekstrahowanej z "sum korytarzowych" Pionowych Profilowań Sejsmicznych dla różnych kierunków wzbudzania; uwypuklono kierunki, na których z dużym prawdopodobieństwem można spodziewać się wzrostu tłumienia składowej wysokoczęstotliwościowej sygnału. Analiza geologiczna obejmowała przestrzenny rozkład facji osadowych - stożków aluwialnych, wydm eolicznych i facji fluwialnych, przestrzenny rozkład własności zbiornikowych w wydzieleniach litologicznych oraz powiązanie procesów diagenetycznych z własnościami zbiornikowymi.

EN

Within this study complex tests on rock core samples were performed, first of all the ultrasonic waves' propagation using 3 core methods, proposed by Vernik. Anisotropy coefficients were calculated (Thomsen's parameters and tension matrix elements). Impact of many factors on S and P wave propagation was analyzed. The paper shows analysis of rocks' elastic factors variations and medium anisotropy at its lithological and structural background. The study carried out rock medium anisotropy modeling on the grounds of well logs integration (inclinometer, Long Space Sonic, Vertical Seismic Logging), seismic attributes and laboratory measurements. Petrophysical analysis was done which relies on calibration of interpretation models, based on laboratory researches. Worked out and brought up procedure of saturation calculating based on capillary pressures. Seismic analysis relied on comparing source signals of seismic wave extracted form "corridor stack" of Vertical Seismic Logging for different directions inducing. Directions at which with high probability it is possible to expect increase of suppression of high frequent signal element were emphasized. Geological analysis covered spatial distribution of sediment facies - detrital fans, eolian dunes and fluvial facies, spatial distribution of reservoir properties in lithological separations and connection between diagenetic procesees and reservoir properties.

Słowa kluczowe

PL

anizotropia; rdzenie wiertnicze; anizotropia skał; badania laboratoryjne; profilowania geofizyki otworowej; pomiary sejsmiczne

EN

anisotropy; rocks anisotropy; laboratory tests; well logging data; seismic survey

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Prace Instytutu Nafty i Gazu
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 149
• Strony: 1--95
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zalewska J.

autor

Buniak A.

autor

Gąsior I.

autor

Cebulski D.

autor

Wawrzyniak K.

• Instytut Nafty i Gazu

Bibliografia

• [1] Alkhalifah T., Tsvankin I.: Velocity analysis for transversely isotropic media. Geophysics, 60, 5, 1550-1566, 1995.
• [2] Alkhalifah T., Tsvankin I., Larner K., Toldi J.: Velocity analysis and imaging in transversely isotropic media. The Leading Edge, 15, 5, 371-378, 1996.
• [3] Armstrong P., Ireson D., Chmela B., Dodds K., Esmersoy C., Miller D., Hornby B., Sayers C., Schoenberg M., Leaney S., Lynn H.: The promise of elastic anisotropy. Oilfield Review, 6, 4, 36-44, 1994.
• [4] Banik N.C.: Velocity anisotropy of shales and depht estimation in the North Sea basen. Geophysics, vol. 49, 1984.
• [5] Banik N.C.: An effective anisotropy parameter in transversely isotropic media. Geophysics, vol. 52, 1987.
• [6] Barkved O., Bartman B., Compani B., Gaiser J., Van Dok R., Johns T., Kristiansen P., Probert T., Thompson M.: The many facets of multicomponent seismic data. Oilfield Review, 16, 2, 42-56, 2004.
• [7] Cerveny V.: Ray tracing in factorized anisotropic inhomogeneous media. Geoph. J. Inter. 99, s. 91-100, 1989.
• [8] Ciechanowska M., Zalewska J.: Anizotropia sprężystych właściwości skał. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2006.
• [9] Crampin S.: A review of wm-e motion in anisotropic and cracked-elastc media. Wave Motion, 3, 343-391, 1981.
• [10] Crampin S.: Suggestions for a consistent terminology for seismic anisotropy. Geophysical Prospecting, 37, 7, 753-770, 1989.
• [11] Daley P.F., Hron F.: Reflection and transmission coefficients for transversely isotropic media. Bulletin of the Seismological Society of America, 67, 661-675, 1977.
• [12] Dix C.H.: Seismic velocities from surface measurements. Geophysics, 20, 1, 68-86, 1955.
• [13] Drop K., Kozłowski M., Patan K.: Inwersja sejsmiczna metodą sztucznych sieci neuronowych na obszarze Cicha Góra - Paproć. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2006.
• [14] Drop K., Kozłowski M., Patan K., Zalewska J.: Wyznaczenie rozkładów przestrzennych parametrów złożowych utworów czerwonego spągowca rejonu Cicha Góra-Paproć z wykorzystaniem metody NMR. Nafta-Gaz nr 7, 2006.
• [15] Ebrom D., Sheriff R.E.: Anisotropy and reservoir development. W: Sheriff R.E. (eds.), Reservoir geophysics, 355-361, Society of Exploration Geophysicists, Tulsa 1992.
• [16] Ellis D.V.: Well Logging for Earth Scientists. Elsevier, s. 351, 1987.
• [17] Fajklewicz Z.: Zarys Geofizyki Stosowanej. Wydawnictwa Geologiczne, 1972.
• [18] Helbig K.: Foundation of anisotropy for exploration seismics. Pergamon, Oxford, 1-486, 1994.
• [19] Jech I., Psenicik I.: First order perturbation method for anisotropic media. Geoph. J. Inter. 99, s. 100-112, 1989.
• [20] Jędrzejowska-Tyczkowska H., Bartoń R., Żukowska K.: Meta-atrybuty sejsmiczne - koncepcja i zastosowania praktyczne. Nafta-Gaz nr 10, 2006.
• [21] Karnkowski P.H.: Origin and evolution of the Polish Rotliegend Basin. Polish Geological Institute. Special Papers 3, Warszawa 1999.
• [22] Kasina Z.: Przetwarzanie sejsmiczne. Wydawnictwo Centrum PPGSMiE PAN, 1-333, Kraków 1998.
• [23] Kendall R. et.a1.: Anisotropic prestack migration for multicomponent data- methodology and examples. Extended Abstracts 63th EAGE Conference, 2001.
• [24] Kostecki A., Półchłopek A.: Studium odwzorowania strukturalnego w ośrodku anizotropowym VTI. Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna GEOPETROL 2006.
• [25] Kostecki A., Półchłopek A.: Studium odwzorowania strukturalnego w ośrodku anizotropowym VTI. Nafta-Gaz nr 10, 2006.
• [26] Kozłowski M.: Kalibracja modelu petrofizycznego do wyników badań laboratoryjnych na rdzeniach wiertniczych. Konferencja Użytkowników Landmarka, 2007.
• [27] Kozłowski M., Wolański K.: Analiza wykonalności inwersji sejsmicznej w świetle badań geofizyki wiertniczej (Paproć - Cicha Góra - Czarna Wieś - Parzęczewo). Konferencja Użytkowników Landmarka, 2007.
• [28] Mallat S.G.: A Theory for Multiresolution Signal Decomposition: A Wavelet Representation. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 11, no 7, 1989.
• [29] Melia P.J., Carlson R.L.: An experimental test of P-wave anisotropy in stratified media. Geophysics, 49, 4, 374-378, 1984.
• [30] Myśliwiec M.: Poszukiwania złóż gazu ziemnego w osadach miocenu zapadliska przedkarpackiego na podstawie interpretacji anomalii sejsmicznych - weryfikacja anomalii. Przegląd Geologiczny nr 4, 2004.
• [31] Petrashen G.: Wale propagation in anisotropic elastic media. Nauka, Leningrad 1980.
• [32] Pasierb B.: Zastosowanie ultradźwiękowych aparatów do badania prędkości propagacji fal sprężystych w skałach. Prace INiG nr 130, 2004.
• [33] Plewa M., Plewa S.: Petrofizyka. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1992.
• [34] Rychlicki S., Twardowski K., Traple J., Krochmal J.: Wybrane materiały do ćwiczeń laboratoryjnych z inżynierii złożowej i geofizyki wiertniczej. Skrypt AGH, 1979.
• [35] Sayers C.M.: Seismic anisotropy of shales. Geophysical Prospecting, 53, s. 676-776, 2005.
• [36] Shearer P., Chapman C.: Ray tracing in anisotropic media with linear gradient. Geoph. J. Inter. 94, 575-580, 1988.
• [37] Schon J.H.: Physical Properties of Rocks. Fundamentals and Principles of Petrophysics, 2004.
• [38] Stopin A.: Comparison of V(0) equations in TI medium. W: Anisotropy 2000: Fractures, converted waves and case studies. 1-13, Society of Exploration Geophysicists, Tulsa 2000.
• [39] Thamsen L.: Weak elastic anisotropy. Geophysics, vol. 51, no 10, p. 1954-1966, 1986.
• [40] Thomsen L.: Seismic anisotropy. Geophysics, vol. 66, no 1, p. 40-41, 2001.
• [41] Tsvankin I., Thomsen L.: Nonhyperbolic reflection moveout in anisotropic media. Geophysics, 59, 8, 1290-1304, 1994.
• [42] Wang Z.: Seismic anisotropy in sedimentary rocks. Part 1: A single plug laboratory method. Geophysics, vol. 67, no 5, p. 1415-1422, 2002.
• [43] Wang Z.: Seismic anisotropy in sedimentary rocks. Part 2: Laboratory data. Geophysics, vol. 67, no 5, p. 1423-1440, 2002.
• [44] Vernik L., Nur A.: Z1ltrasonżc velocity and anisotropy of hydrocarbon source-rocks. Geophysics, 57, 727-735, 1992.
• [45] Winterstein D.F.: Velocity anisotropy terminology for geophysicists. Geophysics, 55, 8, 1070-1088, 1990.
• [46] Zalewska J. i in.: Wyznaczanie rozkładów nasyceń wodą skał w rejonie Cicha Góra - Paproć z wykorzystaniem metody jądrowego rezonansu magnetycznego (NMR). Archiwum INiG, Kraków 2005.
• [47] Zalewska i in.: Opracowanie i wdrożenie metodyki oceny anizotropii skał na podstawie badań laboratoryjnych i danych sejsmicznych dla rejonu Czarna Wieś - Paproć - Cicha Góra w celu lepszego odtworzenia geometrycznego układu warstw skalnych i głębokościowego odwzorowania struktur. Archiwum INiG, Kraków 2007.
• [48] Zalewska J., Sikora G., Gąsior L: Laboratoryjne badania anizotropii sprężystych właściwości skał. I Polski Kongres Geologiczny, Kraków 26-28.06.2008.
• [49] Zalewska J., Kozłowski M., Wolański K., Buniak A., Jakubowska K., Chłodek K., Patan K.: Ocena anizotropii skał na podstawże badań laboratoryjnych, danych z profilowań geofizycznych i pomiarów sejsmicznych z rejonu Czarna Wieś - Paproć - Cicha Góra. Nafta.-Gaz nr 10, 2008.
• [50] Zawisza L., Gądek W., Twaróg W.: Określenie przepuszczalności oraz nasycenia resztkowego skał wodą na podstawie pomiarów geofizycznych w otworach wiertniczych. Materiały VI Krajowej Konf. Nauk: Tech., Dobczyce k. Krakowa, 1994.