geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2025-1-59geophystech-395Research ArticleСтатьиМодельные эксперименты для выявления зависимостей сейсмических атрибутов от характеристик коллектораModel experiments to identify relationships between seismic attributes and reservoir characteristicshttps://orcid.org/0009-0003-0372-0476КостащукД. И.KostashchukD. I.

Костащук Даниил Иванович – магистрант НГУ, инженер лаборатории динамических проблем сейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

Daniil I. Kostashchuk

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090

d.kostashchuk@g.nsu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4203-2740МитрофановГ. М.MitrofanovG. M.

Митрофанов Георгий Михайлович – доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики

630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1630073, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20

Georgy M. Mitrofanov

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090K. Marks Ave., 20, Novosibirsk, 630073

MitrofanovGM@ipgg.sbras.ruИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RAS; Novosibirsk State UniversityRussian FederationИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет; Новосибирский государственный технический университетРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, SB RAS; Novosibirsk State University; Novosibirsk State Technical UniversityRussian Federation202531082025015977Copyright © Костащук Д.И., Митрофанов Г.М., 20252025Костащук Д.И., Митрофанов Г.М.Kostashchuk D.I., Mitrofanov G.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/395

Представлены результаты математического моделирования тонкого и выклинивающегося пласта с переменной мощностью, пористостью и слоем минерализованной воды. По данным моделям рассчитаны значения двенадцати атрибутов. Полученные результаты демонстрируют возможные связи отдельных из рассматриваемых атрибутов как с пористою, так и мощностью. По другим атрибутам наблюдаются связи только с мощностью, а по отдельным атрибутам выявлены связи с мощностью и слоем минерализованной воды. Таким образом, выполненное моделирование позволило сформировать группы атрибутов, позволяющие оптимизировать определение характеристик объектов, и продемонстрировало их возможные нелинейные связи с атрибутами.

The results of mathematical modeling of a thin and wedding formation with variable thickness, porosity, and a layer of mineralized water are presented. The values of twelve attributes were calculated using these models. The results demonstrate possible relationships of some attributes under consideration with both porosity and thickness. Other attributes show relationships only with thickness, while individual attributes reveal relationships with thickness and a layer of mineralized water. Thus, the modeling performed allowed us to form groups of attributes that optimize the determination of object characteristics and demonstrated their possible nonlinear relationships with attributes.

сейсморазведкаатрибутный анализсвязь атрибутов со свойствами средымоделированиеseismic explorationattribute analysisrelationship of attributes with properties of the mediummodelingИсследование выполнено по плану базовых научно-исследовательских работ ИНГГ СО РАН (проект Минобрнауки РФ FWZZ-2022-0017).The study was carried out as part of government assignment to the Russian Academy of Sciences in basic research, Project FWZZ-2022-0017.ReferencesБоганик Г.Н., Гурвич И.И. Сейсморазведка: Учебник для вузов. Тверь: Изд-во АИС, 2006. 744 с.Barnes A.E. Attributes for automated seismic facies analysis // SEG Technical Program Expanded Abstracts. 2000. P. 553–556. doi:10.1190/1.1816121.Борисов В.Е., Иванова А.В., Критский Б.В., Меньшов И.С., Савенков Е.Б. Численное моделирование задач пороупругости. Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. М., 2017. № 81. 36 c.Boganik G.N., Gurvich I.I. Seismic exploration: Textbook for universities (In Russ.). AIS Publishing House, Tver, 2006. 744 p.Буторин А.В. Изучение детального строения Ачимовского нефтегазоносного комплекса на основе спектральной декомпозиции сейсмического волнового поля: дис. ... канд. геол.-мин. наук: 25.00.10. СПб.: ВСЕГЕИ, 2016. 141 с.Borisov V.E., Ivanova A.V., Kritsky B.V., Men’shov I.S., Savenkov E.B. Numerical simulation of poroelasticity problems. Preprints of the Keldysh Institute of Applied Mathematics of the Russian Academy of Sciences (In Russ.). Moscow, 2017. No. 81. 36 p.Вейл П.Р., Грегори А.П., Митчем Р.М. мл., Шерифф Р. Сейсмическая стратиграфия. Использование при поисках и разведке нефти и газа: в 2–х частях. Ч. 1. М.: Мир, 1982. 375 с.Butorin A.V. Study of the detailed structure of the Achimov oil and gas complex based on spectral decomposition of seismic wave fields: PhD Dissertation (geol.-min. sciences: 25.00.10) (In Russ.). VSEGEI, St. Petersburg, 2016. 141 p.Гогоненков Г.Н. Изучение детального строения осадочных толщ сейсморазведкой. М.: Мир, 1987. 221 с.Chopra S., Marfurt K.J. Seismic attributes – A historical perspective // Geophysics. 2005. Vol. 70 (5). P. 3SO– 28SO. doi:10.1190/1.2098670.Жуков В.С., Кузьмин Ю.О. Экспериментальные исследования влияния трещиноватости горных пород и модельных материалов на скорость распространения продольной волны // Физика Земли. 2020. № 4. С. 39–50. doi:10.31857/S0002333720040109. EDN:JFPXIG.Chopra S., Marfurt K.J. Seismic attributes for prospect identification and reservoir characterization. SEG Geophysical Development Series. 2007. No. 11. 465 p.Зеливянская О.Е. Петрофизика: Учебное пособие. Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2015. 111 с.Cosentino L. Integrated reservoir studies. Editions Technip, Paris, 2001. 310 p.Косентино Л. Системные подходы к изучению пластов. М.–Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 400 с.Gassmann F. Uber die elastizitat poroser medien // Vierteljahrsschrift der naturforschenden gesellschaft in Zürich. 1951. Vol. 96. P. 1–23.Логинов Д.В., Лаврик С.А. Некоторые методы определения информативного набора сейсмических атрибутов для прогнозирования свойств коллекторов // Нефтегазовая геология. Теория и практика. 2010. Т. 5, № 1. С. 10. EDN:OYYSLN.Gogonenkov G.N. Study of the detailed structure of sedimentary strata by seismic exploration (In Russ.). Mir, Moscow, 1987. 221 p.Меркулов В.П. Геофизические исследования скважин. Томск: Изд-во ТПУ, 2008. 139 с.Kalkomey C.T. Potential risks when using seismic attributes as predictors of reservoir properties // The Leading Edge. 1997. Vol. 16. P. 247–251. doi:10.1190/1.1437610.Митрофанов Г.М., Коваленко И.А., Корыткин Е.И. Применение сейсмофациального анализа с использованием атрибутов для прогноза коллекторов // Геофизические технологии. 2024. № 3. С. 33–45. doi:10.18303/2619-1563-2024-3-33. EDN:PEDNRJ.Loginov D.V., Lavrik S.A. Some methods of determining an informative set of seismic attributes for forecasting reservoir properties // Oil and Gas Geology. Theory and Practice. 2010. Vol. 5 (1). P. 10.Муртазин Д.Г. Методика комплексной интерпретации спектральной декомпозиции для сейсмофациального анализа и параметризации литологических ловушек: дис. ... канд. тех. наук: 25.00.10. Уфа, 2021. 120 с.Lyons R.G. Understanding digital signal processing. Pearson, 1997. 954 p.Никитин А.А., Петров А.В. Теоретические основы обработки геофизической информации: Учебное пособие. М., 2008, 112 с.Merkulov V.P. Geophysical studies of wells (In Russ.). Tomsk, 2008. 139 p.Никульников А.Ю. Интерпретация данных сейсморазведки 3D на основе спектральной декомпозиции и нелинейных зависимостей динамических атрибутов: дис. … канд. тех. наук: 25.00.10. М., 2012. 109 с. Плескунов М.А. Операционное исчисление: Учебное пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. 143 с.Mitrofanov G.M., Kovalenko I.A., Korytkin E.I. Application of seismic facies analysis using attributes for reservoir prediction // Russian Journal of Geophysical Technologies. 2024. No. 3. P. 33–45. (In Russ.). doi:10.18303/2619-1563-2024-3-33.Ризниченко Ю.В. О распространении сейсмических волн в дискретных и гетерогенных средах // Известия АН СССР. Серия географическая и геофизическая. 1949. № 2. С. 115–128.Müller G. Theoretical seismograms for some types of point–sources in layered media. Part I: Theory // Zeitschrift für Geophysik. 1968. Vol. 34. P. 15–35.Сильвиа М.Т., Робинсон Э.А. Обратная фильтрация геофизических временных рядов при разведке на нефть и газ. М.: Недра, 1983. 447 с.Murtazin D.G. Methodology for comprehensive interpretation of spectral decomposition for seismic facies analysis and parameterization of lithological traps: PhD Dissertation (technical sciences: 25.00.10) (In Russ.). Ufa, 2021. 120 p.Тяпкин Ю.К., Бельфер И.К., Погожев В.М., Мушин И.А., Митрофанов Г.М. Оценка возможностей использования мгновенных динамических характеристик сейсмических записей при поисках нефти и газа. М.: ВИЭМС, 1986. 76 с.Nikitin A.A., Petrov A.V. Theoretical foundations of geophysical information processing (In Russ.) Moscow, 2008. 112 p.Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. Справочник геофизика / Под ред. Н.Б. Дормана. М.: Недра, 1984. 455 с.Nikulnikov A.Yu. Interpretation of 3D seismic survey data based on spectral decomposition and nonlinear dependencies of dynamic attributes: PhD Dissertation (technical sciences: 25.00.10) (In Russ.). Moscow, 2012. 109 p.Barnes A.E. Attributes for automated seismic facies analysis // SEG Technical Program Expanded Abstracts. 2000. P. 553–556. doi:10.1190/1.1816121.Owusu B.A., Boateng C.D., Asare V.-D.S., Danuor S.K., Adenutsi C.D., Quaye J.A. Seismic facies analysis using machine learning techniques: a review and case study // Earth Science Informatics. 2024. Vol. 17 (5). P. 3899–3924. doi:10.1007/s12145-024-01395-3.Chopra S., Marfurt K.J. Seismic attributes – A historical perspective // Geophysics. 2005. Vol. 70 (5). P. 3SO– 28SO. doi:10.1190/1.2098670.Partyka G., Gridley J., Lopez J. Interpretational applications of spectral decomposition in reservoir characterization // The Leading Edge. 1999. Vol. 18. P. 353–360. doi:10.1190/1.1438295.Chopra S., Marfurt K.J. Seismic attributes for prospect identification and reservoir characterization. SEG Geophysical Development Series. 2007. No. 11. 465 p.Physical properties of rocks and minerals. Ed. N.B. Dortman (In Russ.). Nedra, Moscow, 1984. 455 p.Gassmann F. Uber die elastizitat poroser medien // Vierteljahrsschrift der naturforschenden gesellschaft in Zürich. 1951. Vol. 96. P. 1–23.Pleskunov M.A. Operational calculus: Textbook (In Russ.). Publishing house of the Ural University, Yekaterinburg. 2014. 143 p.Kalkomey C.T. Potential risks when using seismic attributes as predictors of reservoir properties // The Leading Edge. 1997. Vol. 16. P. 247–251. doi:10.1190/1.1437610.Qi J., Zhang B., Lyu B., Marfurt K. Seismic attribute selection for machine-learning-based facies analysis // Geophysics. 2020. Vol. 85 (2). P. O17–O35. doi:10.1190/geo2019-0223.1.Lyons R.G. Understanding digital signal processing. Pearson, 1997. 954 p.Riznichenko Yu.V. On the propagation of seismic waves in discrete and heterogeneous media // Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Series geograf. geophys. 1949. No. 2. P. 115–128. (In Russ.)Müller G. Theoretical seismograms for some types of point–sources in layered media. Part I: Theory // Zeitschrift für Geophysik. 1968. Vol. 34. P. 15–35.Silvia M.T., Robinson E.A. Deconvolution of geophysical time series in the exploration for oil and natural gas. Elsevier Science Ltd, 1979. 265 p.Owusu B.A., Boateng C.D., Asare V.-D.S., Danuor S.K., Adenutsi C.D., Quaye J.A. Seismic facies analysis using machine learning techniques: a review and case study // Earth Science Informatics. 2024. Vol. 17 (5). P. 3899–3924. doi:10.1007/s12145-024-01395-3.Spencer T.W. The method of generalized reflection and transmission coefficients // Geophysics. 1960. Vol. 25 (3). P. 625–641. doi:10.1190/1.1438743.Partyka G., Gridley J., Lopez J. Interpretational applications of spectral decomposition in reservoir characterization // The Leading Edge. 1999. Vol. 18. P. 353–360. doi:10.1190/1.1438295.Tyapkin Yu.K., Belfer I.K., Pogozhev V.M., Mushin I.A., Mitrofanov G.M. Evaluation of the possibilities of using instantaneous dynamic characteristics of seismic records in oil and gas prospecting (In Russ.). VIEMS, Moscow, 1986. 76 p.Qi J., Zhang B., Lyu B., Marfurt K. Seismic attribute selection for machine-learning-based facies analysis // Geophysics. 2020. Vol. 85 (2). P. O17–O35. doi:10.1190/geo2019-0223.1.Vail P.R., Gregory A.P., Mitchum R.M. Jr., Sheriff R.E. Seismic stratigraphy. Application in oil and gas prospecting and exploration. Part 1 (In Russ.). Mir, Moscow, 1982. 375 p.Spencer T.W. The method of generalized reflection and transmission coefficients // Geophysics. 1960. Vol. 25 (3). P. 625–641. doi:10.1190/1.1438743.Wadsworth G.P., Robinson E.A., Bryan J.G., Hurley P.M. Detection of reflections on seismic records by linear operators // Geophysics. 1953. Vol. 18 (3). P. 539–586. doi:10.1190/1.1437911.Wadsworth G.P., Robinson E.A., Bryan J.G., Hurley P.M. Detection of reflections on seismic records by linear operators // Geophysics. 1953. Vol. 18 (3). P. 539–586. doi:10.1190/1.1437911.Wyllie M.R.J., Gregory A.R., Gardner L.W. Elastic wave velocities in heterogeneous and porous media // Geophysics. 1956. Vol. 21 (1). P. 41–70. doi:10.1190/1.1438217.Wyllie Оcs. 1956. Vol. 21 (1). P. 41–70. doi:10.1190/1.1438217.Yilmaz Ö. Seismic data analysis. SEG, Tulsa, 2001. Vol. 1. 1809 p.Yilmaz Ö. Seismic data analysis. SEG, Tulsa, 2001. Vol. 1. 1809 p.Zelivyanskaya O.E. Petrophysics (Electronic resource): Study guide (In Russ.). SKFU publishing house, Stavropol, 2015. 111 p.Zhukov V.S., Kuzmin Yu.O. The influence of fracturing of the rocks and model materials on the P-wave propagation velocity: experimental studies // Izvestiya, Physics of the Earth. 2020. Vol. 56. P. 470–480. doi:10.1134/S1069351320040102.Zhukov V.S., Kuzmin Yu.O. The influence of fracturing of the rocks and model materials on the P-wave propagation velocity: experimental studies // Izvestiya, Physics of the Earth. 2020. Vol. 56. P. 470–480. doi:10.1134/S1069351320040102.

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