Гальперин Евсей Иосифович (1920 – 1990).

Введение

Вертикальное сейсмическое профилирование (ВСП) - один из методов скважинной сейсморазведки, в основе которого лежит изучение особенностей волнового поля во внутренних точках среды. Метод был разработан в 60-е годы прошлого века в СССР под руководством Е.И. Гальперина. Богатейшие материалы, накопленные в процессе создания метода, обобщены, проанализированы и систематизированы в двух его монографиях, вышедших в 1971 и 1982 гг. Е.И. Гальперин дал следующее определение разработанному им методу: ВСП – метод скважинных, околоскважинных и межскважинных сейсмических исследований, предназначенных для решения геологических, методических и технических задач на различных этапах геологоразведочного процесса с целью повышения геолого-экономической эффективности разведки месторождений различных полезных ископаемых.

После перевода и издания в США Обществом геофизиков разведчиков (SEG) в 1984 году монографий Е.И. Гальперина, ВСП начинает интенсивно развиваться и применятся при разведке на нефть и газ во всем мире. В настоящее время трудно себе представить сейсморазведочные работы без использования в том или ином объеме ВСП.

История скважинных сейсмических исследований насчитывает уже около 70 лет. На начальном этапе они сводились к изучению времен пробега прямой продольной волны, возбуждаемой у устья скважины и принимаемой перемещающимся по стволу скважины сейсмоприемником. Эта модификация скважинных сейсмических исследований получила название сейсмокаротаж. Основная цель этого вида работ - определение скоростей распространения упругих колебаний в среде. При ВСП регистрируется, выделяются и прослеживаются не только прямая продольная волна но и все волны различной природы возбужденные в источнике и образующиеся на различных неоднородностях геологической среды.

В методическом отношении суть метода заключается в регистрации упругих колебаний от источника, расположенного вблизи дневной поверхности, сейсмоприемником, помещенным в исследуемую скважину и перемещаемым в процессе наблюдений с заданным шагом от забоя до ее устья (Рис 8.1). Для обеспечения регистрации всех типов волн приходящих к скважинному сейсмоприемнику, его необходимо прижать к стенке скважины (в старой модификации - называемой теперь как сейсмокаротаж (СК), сейсмоприемник «плавал» в буровом растворе). При обратном расположении источника и сейсмоприемника ВСП или СК называются обращенными.

Рис. 8.1. Схема выполнения ВСП

В зависимости от удаления источника от устья исследуемой скважины – L выделяют продольное и непродольное ВСП.

Продольное ВСП (zero-offset VSP) проводится во всех скважинах, отрабатываемых по методике ВСП, считается, что это стандартная методика. Удаление источника от устья скважины при этом небольшое - порядка 100м (в идеальном случае должно быть нулевым). Такой метод применяется для следующих задач:

· определения средних, пластовых и интервальных скоростей;

· изучения волнового поля;

· стратиграфической привязки отраженных волн;

· прогнозирования свойств разреза ниже забоя скважины.

Непродольное НВСП (offset VSP) проводится при удалениях соизмеримых с глубиной исследуемой скважины. В этом случае данные ВСП существенно расширяют информационную представительность об особенностях геологического строения и физических свойствах среды не только по стволу скважины, но и в околоскважинном пространстве. Под околоскважинным пространством понимается некоторая субцилиндрическая область радиусом, равным половине расстояния: источник - устье скважины, и высотой равной интервалу наблюдения, совпадающему, как правило, с глубиной скважины. Таким образом, задача НВСП это решение структурных, литолого-стратиграфических задач. При проведении НВСП используют трехкомпонентные приборы, что позволяет регистрировать и не только продольные, но поперечные и обменные волны. Это значительно расширяет возможности метода при изучении околоскважинного пространства.

Сейсмические наблюдения в скважинах методом НВСП особенно востребованы на стадии доразведки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений. Получаемая информация о строении разреза в околоскважинном пространстве на удалениях нескольких сот метров, а в благоприятных условиях до 1 - 1.5 км, позволяет оптимизировать выбор точек заложения доразведочных и эксплуатационных скважин, снижая вероятность их непродуктивности.

По имеющейся информации в ряде случаев ВСП применяется на стадии мониторинга эксплуатации залежи, решая такие тонкие задачи, как изменение геометрических размеров залежи и соответственно выработки запасов и т.п.

В основных районах нефтегазодобычи нашей страны объемы скважинных сейсмических исследований методом ВСП непрерывно растут. В последние годы существенно расширился фронт работ этим методом в районах Западной Сибири и, в частности, на территории Томской области.