georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2021.3.9geores-180Research ArticleПОИСК, РАЗВЕДКА И РАЗРАБОТКА НЕФТЯНЫХ, ГАЗОВЫХ И НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙPROSPECTING, EXPLORATION AND DEVELOPMENT OF OIL, GAS AND OIL AND GAS FIELDSУточнение скоростной модели верхней части разреза по данным нестационарных электромагнитных зондирований: результаты применения в Восточной и Западной СибириShallow velocity model from the transient electromagnetic method data: results of application in Eastern and Western SiberiaШелоховИ. А.ShelokhovI. A.

Иван Антонович Шелохов – начальник отдела моделирования и комплексного анализа геолого-геофизических данных;

ведущий инженер

664039, Иркутск, ул. Звездинская, д. 6, пом. 7

Ivan A. Shelokhov – Head of the Department of Modelling and Complex Analysis of Geological and Geophysical Data;

Leading Engineer

6 Zvezdinskaya St., Irkutsk, 664039

sia@sigma-geo.ruБуддоИ. В.BuddoI. V.

Игорь Владимирович Буддо – кандидат геол.-мин. наук, главный геофизик;

научный сотрудник;

доцент

664039, Иркутск, ул. Звездинская, д. 6, пом. 7

Igor V. Buddo – PhD (Geology and Mineralogy), Chief Geophysicist;

Researcher;

Associate Professor

6 Zvezdinskaya St., Irkutsk, 664039

СмирновА. С.SmirnovA. S.

Александр Сергеевич Смирнов – кандидат геол.-мин. наук, доцент, начальник центра по работе в Восточно-Сибирском регионе;

625000, Тюмень, ул. Герцена, д. 70

Alexander S. Smirnov – PhD (Geology and Mineralogy), Associate Professor, Head of East Siberia Centre

70 Herzen St., Tyumen, 625000

ПьянковА. А.PiyankovA. A.

Александр Анатольевич Пьянков – заместитель начальника отдела обработки материалов сейсморазведки

625019, Тюмень, ул. Республики, д. 211

Alexander A. Piyankov – Deputy Head of Seismic Survey Data Processing Department

211 Republic St., Tyumen, 625019

ТатьянинН. В.TatiyaninN. V.

Николай Владимирович Татьянин – главный геофизик Центра «Геоинформ»

423236, Бугульма, ул. Ворошилова, д. 21

Nikolay V. Tatiyanin – Chief Geophysicist of the Center “Geoinform”

21 Voroshilova St., Bugulma, 423236

ООО «СИГМА-ГЕО»; Институт земной коры СО РАНРоссияSIGMA-GEO LLC; Institute of the Earth’s Crust of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationООО «СИГМА-ГЕО»; Институт земной коры СО РАН; Иркутский национальный исследовательский технический университетРоссияSIGMA-GEO LLC; Institute of the Earth’s Crust of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Irkutsk National Research Technical UniversityRussian Federationфилиал «Газпром недра НТЦ» ООО «Газпром недра»; Тюменский индустриальный университетРоссияGazprom nedra LLC; Tyumen Industrial UniversityRussian FederationООО «ИНГЕОСЕРВИС»РоссияINGEOSERVIS LLCRussian FederationООО «ТНГ-Групп»РоссияTNG-Group LLCRussian Federation2021170420242336072Copyright © Шелохов И.А., Буддо И.В., Смирнов А.С., Пьянков А.А., Татьянин Н.В., 20242024Шелохов И.А., Буддо И.В., Смирнов А.С., Пьянков А.А., Татьянин Н.В.Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S., Piyankov A.A., Tatiyanin N.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/180

Геологический разрез Восточной Сибири является крайне сложным объектом для изучения сейсморазведкой. Причиной тому высокая изменчивость литологии верхней части разреза (ВЧР), резкопересеченный рельеф, наличие многолетнемерзлых пород (ММП). В Западной Сибири типовой геологический разрез чаще всего осложнен ММП, существенно искажающими данные сейсморазведки. В настоящей работе предлагается альтернативный традиционным подход к прогнозированию скоростной модели верхней части разреза. Подход основывается на оригинальной методике восстановления упруго-скоростных характеристик из данных малоглубинных зондирований становлением поля в ближней зоне.Цель данной работы состояла в тестировании методики расчета скоростной модели ВЧР на основе данных зондирований становлением поля в ближней зоне в малоглубинной модификации (мЗСБ) на ряде месторождений Восточной и Западной Сибири. Задачей исследования являлось повышение точности обработки данных метода общей глубинной точки (МОГТ) и, как следствие, повышение качества геологических моделей месторождений нефти и газа. Полученные результаты математического моделирования и полевых экспериментов подтверждают эффективность предложенной методики, позволяющей повысить точность восстановления геологической модели и достоверность прогноза. В частности, показано, что для условий Восточной Сибири улучшение качества обработки сейсмических данных заключается в существенном повышении динамики и когерентности сейсмической записи. В условиях Западной Сибири удается учесть скоростные аномалии, связанные с распространением многолетнемерзлых пород и зонами перехода от континентальной части территории к транзитной зоне. Использование разработанной методики позволяет при минимальных затратах повысить качество обработки данных сейсморазведки и увеличить точность картирования границ геологического разреза, исходя из характера решаемой задачи.

The geological section of Eastern and Western Siberia is a complex object for a seismic exploration. The reason for this is the extremely high variability of the upper part of the section lithology, rough terrain, and permafrost rocks. This paper delivers an alternative approach to predicting the velocity model of the upper part of the section. The approach based on the original method of restoring the elastic-velocity characteristics from the data of transient electromagnetic method (TEM) in the near field zone.Research devoted to test the methodology of the shallow section velocity model calculation based on TEM data in a number of fields in Eastern and Western Siberia. Derived results aimed to improve the accuracy of the geological model building and the reliability of the hydrocarbon plays prediction.Synthetic modeling and field data confirm the high level of the proposed methodology effectiveness. It was shown that for the Eastern Siberia settings, an improvement in the quality of processing of seismic data consists in a significant increase in the dynamics and coherence of seismic recordings. In Western Siberia, it is possible to take into account the velocity anomalies associated with the permafrost rocks and zones of transit from the onshore part of the survey area to the sea.

скоростная модельсейсморазведкаметод отраженных волнметод общей глубинной точкизондирование становлением поляверхняя часть разрезамноголетнемерзлые породыстатические поправкиvelocity modelseismic explorationreflected wave methodcommon depth pointtransient electromagnetic methodupper part of the sectionpermafrost rocksstatic correctionsReferencesБондарев В.И., Крылатков С.М., Курашев И.А (2013). Технология получения скоростных моделей геологических сред на основе использования дифрагированных волн. Современные проблемы науки и образования, 1, с. 442.Armstrong T. (2001). Velocity anomalies and depth conversion – drilling success on Nelson Field, Central North Sea. 63rd EAGE Conference & Exhibition, Extended Abstracts, IV-2. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.15.IV-2Бондарев В.И., Крылатков С.М., Смирнов А.С. (2005). Временные разрезы направленного видения в сейсморазведке методом многократных перекрытий. Технологии сейсморазведки, 3, с. 49–55.Armstrong T.L., McAteer J. and Connolly P. (2001). Removal of overburden velocity anomaly effects for depth conversion. Geophysical Prospecting, 49, pp. 79–99. https://doi.org/10.1046/j.1365-2478.2001.00238.xВахромеев А.Г., Смирнов А.С., Мазукабзов А.М., Горлов И.В., Мисюркеева Н.В., Шутов Г.Я., Огибенин В.В. (2019). Верхнеленское сводовое поднятие – главный объект подготовки ресурсной базы УВ на юге Сибирской платформы. Геология и минерально-сырьевые ресурсы Сибири, 3(39), с. 38–56.Baixas F., Glogovsky V., Langman S. (1997). An Interactively Constrained Approach to Long-Period Static Corrections. 59th EAGE Conference & Exhibition. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.131.GEN1997_P008Деев Ю.П. (1972) Объяснительная записка к геологической карте масштаба 1:200000, серия Восточно-Саянская, лист N-48-XXXIV. М.: Недра, 83 с.Bondarev V.I., Krylatkov S.M., Kurashev I.A (2013). Technology for obtaining velocity models of geological environments based on the use of diffracted waves. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 1. (In Russ.)Каплан С.А. Соколова Е.Ю. Яковлев Д.В. Клокова В.П. Шпекторов А.Л. Слинчук Г.Е. (2019). Построение скоростной модели верхней части разрезав условиях распространения многолетнемeрзлых пород с учeтом данных наземной электроразведки. Геофизика, 4, с. 2–8.Bondarev V.I., Krylatkov S.M., Smirnov A.S. (2005). Time-slices of directional vision in multiple overlap seismic. Tekhnologii seismorazvedki, 3, pp. 49–55. (In Russ.)Киселев В.В., Соколова И.П., Титаренко И.А., Бессонов А.Д. (2009). Способ определения статических поправок. Патент РФ RU2411547.Brown J., Ferrians O.J., Heginbottom J.A., and Melnikov E.S. (1997). Circum-Arctic map of permafrost and ground ice conditions. https://doi.org/10.3133/cp45Кочнев В.А., Поляков В.С., Гоз И.В., Кульчинский Ю.В. (2011). Проблемы точности сейсморазведки в Восточной Сибири. Научнопрактическая конференция «Сейсмические исследования земной коры» (Пузыревские чтения 2009). Новосибирск: ИНГГ СО РАН, с. 87–90.Colombo D., McNeice G., Rovetta D., Turkoglu E., SandovalCuriel E., & Sena A. (2017). Seismic-Airborne TEM Joint Inversion and Surface Consistent Refraction Analysis: New Technologies for Complex Near Surface Corrections. Society of Petroleum Engineers. https://doi.org/10.2118/184029-MSКузнецов В.М., Жуков А.П., Никонов Е.О., Буров Д.И., Гафаров Т.Н., Кусевич А.В. (2014). Изучение верхней части разреза с использованием технологий многоволновой сейсморазведки в применении к зонам развития вечной мерзлоты. Приборы и системы разведочной геофизики, 47(1), с. 20–30.Cox M. (1999). Static Corrections for Seismic Reflection Surveys. Society of Exploration Geophysicists, 546 p. https://doi.org/10.1190/1.9781560801818Пьянков А.А. (2016). Уточнение верхней части разреза на основе применения преломленных волн на территории Восточной Сибири. Geomodel 2016 – 18th Science and Applied Research Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201602214Deev Yu.P. (1972) Explanatory note to a geological map at a scale of 1: 200000, East Sayan series, sheet N-48-XXXIV. Moscow: Nedra, 83 p. (In Russ.)Суров Л.В., Шарлов М.В., Агафонов Ю.А. (2011). Программа для количественной интерпретации данных ЗСБ Model 3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011619164 от 25.11.2011 г.Faust L.Y. (1953). A velocity function including lithologic variation. Geophys., 18, pp. 271–288. https://doi.org/10.1190/1.1437869Шелохов И.А., Буддо И.В., Мисюркеева Н.В., Смирнов А.С., Агафонов Ю.А. (2018a). Подход к восстановлению скоростных характеристик верхней части разреза на основе данных нестационарных электромагнитных зондирований. Мат. Всерос. науч.-техн. конф. «Геонауки – 2018: актуальные проблемы изучения недр». Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, с. 278–284.Kaplan S.A. Sokolova E.Yu. Yakovlev D.V. Klokova V.P. Shpektorov A.L. Slinchuk G.E. (2019). Velocity model construction of the upper section part under the conditions of the permafrost spread, taking into account surface electrical exploration data. Geofizika, 4, pp. 2–8. (In Russ.)Шелохов И.А., Буддо И.В., Смирнов А.С. (2018b). Подход к восстановлению скоростных характеристик верхней части разреза на основе данных нестационарных электромагнитных зондирований. Приборы и системы разведочной геофизики, 1–2, с. 58–68.Kiselev V.V., Sokolova I.P., Titarenko I.A., Bessonov A.D. (2009). Method for determining static corrections. Patent RF RU2411547. (In Russ.)Armstrong T. (2001). Velocity anomalies and depth conversion – drilling success on Nelson Field, Central North Sea. 63rd EAGE Conference & Exhibition, Extended Abstracts, IV-2. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.15.IV-2Kochnev V.A., Polyakov V.S., Goz I.V., Kul’chinskii Yu.V. (2011). Problems of seismic survey accuracy in Eastern Siberia. Sci. and Pract. conf.: Seismic studies of the Earth’s crust (Puzyrev readings 2009). Novosibirsk: IPGG RAS, pp. 87–90. (In Russ.)Armstrong T.L., McAteer J. and Connolly P. (2001). Removal of overburden velocity anomaly effects for depth conversion. Geophysical Prospecting, 49, pp. 79–99. https://doi.org/10.1046/j.1365-2478.2001.00238.xKuznetsov V.M., Zhukov A.P., Nikonov E.O., Burov D.I., Gafarov T.N., Kusevich A.V. (2014). Study of the upper part of the section using multiwave seismic technologies as applied to zones of permafrost development. Pribory i sistemy razvedochnoi geofiziki, 47(1), pp. 20–30. (In Russ.)Baixas F., Glogovsky V., Langman S. (1997). An Interactively Constrained Approach to Long-Period Static Corrections. 59th EAGE Conference & Exhibition. https://doi.org/10.3997/2214-4609-pdb.131.GEN1997_P008Marsden D (1993). Static corrections – a review, Part I. The Leading Edge, 12(1), pp. 43–49. https://doi.org/10.1190/1.1436912Brown J., Ferrians O.J., Heginbottom J.A., and Melnikov E.S. (1997). Circum-Arctic map of permafrost and ground ice conditions. https://doi.org/10.3133/cp45Marsden D (1993). Static corrections – a review, Part II. The Leading Edge, 12(2), pp. 115–120. https://doi.org/10.1190/1.1436936Colombo D., McNeice G., Rovetta D., Turkoglu E., SandovalCuriel E., & Sena A. (2017). Seismic-Airborne TEM Joint Inversion and Surface Consistent Refraction Analysis: New Technologies for Complex Near Surface Corrections. Society of Petroleum Engineers. https://doi.org/10.2118/184029-MSMarsden D. (1993). Static corrections – a review, Part III. The Leading Edge, 12(3), pp. 210–216. https://doi.org/10.1190/1.1436944Cox M. (1999). Static Corrections for Seismic Reflection Surveys. Society of Exploration Geophysicists, 546 p. https://doi.org/10.1190/1.9781560801818Pyankov A.A. (2016). Refinement of the upper part of the section based on the use of refracted waves in the territory of Eastern Siberia. Conference Proceedings, Geomodel 2016 – 18th Science and Applied Research Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. (In Russ.). https://doi.org/10.3997/2214-4609.201602214Faust L.Y. (1953). A velocity function including lithologic variation. Geophys., 18, pp. 271–288. https://doi.org/10.1190/1.1437869Pyankov A.A., Shelkov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S. (2019). Сompensation of Seismic Anomalies in Upper Part of the Section during Integration with the Data of Electrical Exploration on the Example of a Field in Eastern Siberia. Conference Proceedings, Far East Hydrocarbons 2019. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201951005Marsden D (1993). Static corrections – a review, Part I. The Leading Edge, 12(1), pp. 43–49. https://doi.org/10.1190/1.1436912Sharlov M.V., Buddo I.V., Misyurkeeva N.V., Shelokhov I. A., Agafonov Yu.A. (2017). Transient electromagnetic surveys for high-resolution near-surface exploration: basics and case studies. First break, 35(9). https://doi.org/10.3997/1365-2397.35.9.90112Marsden D (1993). Static corrections – a review, Part II. The Leading Edge, 12(2), pp. 115–120. https://doi.org/10.1190/1.1436936Shelokhov I.A., Buddo I.V., Misyurkeeva N.V., Smirnov A.S., Agafonov Yu.A. (2018a). An approach to reconstructing the velocity characteristics of the upper part of the section based on non-stationary electromagnetic sounding data. Proc. All-Russ. Sci. and Tech. Conf.: Geosciences – 2018: Actual Problems of Subsoil Studies. Irkutsk: IRNITU Publ., pp. 278–284. (In Russ.)Marsden D. (1993). Static corrections – a review, Part III. The Leading Edge, 12(3), pp. 210–216. https://doi.org/10.1190/1.1436944Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S. (2018b). An approach to reconstructing the velocity characteristics of the upper part of the section based on non-stationary electromagnetic sounding data. Pribory i sistemy razvedochnoi geofiziki, 1–2, pp. 58-68. (In Russ.)Pyankov A.A., Shelkov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S. (2019). Сompensation of Seismic Anomalies in Upper Part of the Section during Integration with the Data of Electrical Exploration on the Example of a Field in Eastern Siberia. Conference Proceedings, Far East Hydrocarbons 2019. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201951005Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S. (2018c). Reducing Uncertainties in the Elastic-velocity Model of the Upper Part of the Section Construction by Tem Data Applying. Conference Proceedings, GeoBaikal 2018. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201802050Sharlov M.V., Buddo I.V., Misyurkeeva N.V., Shelokhov I. A., Agafonov Yu.A. (2017). Transient electromagnetic surveys for high-resolution nearsurface exploration: basics and case studies. First break, 35(9). https://doi.org/10.3997/1365-2397.35.9.90112Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S., Sharlov M.V., Agafonov Yu.A. (2018d). Inversion of TEM responses to create a near surface velocity stucture. First Break, 36(10), pp. 47–51. https://doi.org/10.3997/1365-2397.n0125Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S. (2018a). Reducing Uncertainties in the Elastic-velocity Model of the Upper Part of the Section Construction by Tem Data Applying. Conference Proceedings, GeoBaikal 2018. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201802050Surov L.V., Sharlov M.V., Agafonov Yu.A. (2011). Program for the quantitative interpretation of the ZSB data Model 3. Certificate of official registration of the computer program No. 2011619164, 25.11.2011. (In Russ.)Shelokhov I.A., Buddo I.V., Smirnov A.S., Sharlov M.V., Agafonov Yu.A. (2018b). Inversion of TEM responses to create a near surface velocity stucture. First Break, 36(10), pp. 47–51. https://doi.org/10.3997/1365-2397.n0125Vakhromeev A.G., Smirnov A.S., Mazukabzov A.M., Gorlov I.V., Misyurkeeva N.V., Shutov G.Ya., Ogibenin V.V. (2019). The Upper Lena Arched Uplift Is the Main Object of Preparing a Resource Base of Hydrocarbons in the South of the Siberian Platform. Geologiya i mineral’nosyr’evye resursy Sibiri [Geology and mineral resources of Siberia], 3(39), pp. 38–56. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.