地下火山 3D 地震成像数据处理方法: 塔里木溢流玄武岩中的应用

Summary

三维 (3D) 反射地震学是成像地下火山的强大方法。通过使用从塔里木盆地的工业三维地震数据，我们说明如何从地震数据的多维数据集提取门槛和地下火山的管道。

Abstract

管道系统的结构与形态可以提供关键信息的爆发率和风格的玄武岩熔岩。最有力的方式来研究地下地质机构是使用工业 3D 反射地震成像。然而，图像地下火山的战略是非常不同于石油和天然气储层。在此研究中，我们处理地震数据多维数据集从塔里木盆地，中国北方，来说明如何可视化窗台通过不透明度渲染技术以及如何通过时间切片图像的管道。在第一种情况下，我们分离探针由地震层位标记之间窗台联系人和装箱地层，应用不透明度渲染技术来提取门槛从地震的多维数据集。由此产生的详细的窗台形态显示流动方向是从穹顶中心到边缘。在第二次地震多维数据集，我们使用时间切片图像的管道，对应于标记内包围的岩石的不连续性。时间片在不同深度获得一套表明塔里木溢流玄武岩喷发从中央的火山喷发，美联储通过单独的管样管道。

Introduction

大多数工业沉积盆地地震成像项目旨在探讨油气藏。近年来，油气勘探已扩展到包含大量的火成岩，因为许多火山盆地有可观的油、 气藏的盆地。然而，由于火山盆地火成岩的接口，地震数据处理提出了一系列的挑战各种入侵，如减少的能量传输、 固有衰减、 干扰效应、 折射和散射¹所致。因此，油田公司正在努力减少这类"负面影响"地震成像^2，，34。

火成岩体沉积盆地内的方便地识别所包围的岩石^1，，56大的声阻抗对比两个二维或三维地震反射成像。这种方法可以提供纵向和横向结构的火山水暖系统^{7，8，9，10，，1112，13}的壮观画面。然而，成像地下火山的策略是非常不同于石油和天然气勘探^8，，1415。这限制了工业中的地震资料研究地下火山，除了几个成功的案例^10，，1516使用。在本文中，我们报告地震数据处理中，这定制的地下火山解释的详细的的过程。我们处理两个地震的多维数据集，TZ47 和 YM2 (图 1)，以显示如何可视化隐伏火成岩体在塔里木洪水玄武岩¹⁷。

Protocol

注：数据处理程序包括：合成地震图计算、合成-真实地震轨迹关联和地质体提取。以下是每个程序的分步详细信息。

1. 合成地震图的计算

1. 计算下井测井曲线每个间隔处的声阻抗。
   注：声阻抗是"地震波速度"和"密度"（ρ*ν）的乘积。数据通常平均到大于 1 英尺的采样间隔，以减少计算时间和混叠。
2. 使用声阻抗计算计算每个界面的反射系数 （R₀）：
   
   其中 ν₁ 和 ν₂ 分别是界面下方和上方各层的平均速度;ρ₁ 和 ρ₂ 是相应的平均密度。
   1. 如果井没有与火成岩体相交，请使用附近与目标岩石相交的井来获取参数（速度、密度等）。
3. 选择振幅和相位谱与附近地震数据相似的小波。
4. 将合成小波与整个油井勘测的反射序列进行卷积，并生成合成地震轨迹。最终模拟的地震轨迹 T（t） 可以用卷积模型描述如下：
   
   其中 R₀（t） 是反射系数，w（t） 是小波，n（t） 是噪声。
5. 如果地震数据的频率在整个井中变化很大，请使用具有不同相位和不同深度间隔的主频率的小波重新计算合成地震轨迹。
   1. 如果合成轨迹和地震数据之间的匹配不令人满意，请重复该过程。
6. 使用提供的软件（例如 Petrel E&P 软件平台）执行计算。
   1. 启动软件。选择"文件"|"打开项目 |，然后选择 Demo Research Project TLM（用户可以选择自己想要的项目）。项目应包含研究区域的井数据、有线测井、井顶、地震立方体和解释面。
   2. 点击主页 |窗户 |2D 窗口 |3D 窗口打开两个显示窗口，根据用户的偏好显示数据集。
   3. 在 "Wells Tree of Input Pane（输入窗格的 Wells 树）"中，右键单击所需的井。打开井的 Settings （设置） 窗口，然后选择 Time （时间） 选项卡以创建新的时间日志。选择 Velocity Function，然后在新的时间日志中选择 DT 数据。点击 OK 按钮关闭设置窗口。将自动创建新的单向时间日志，并显示在"输入窗格的井树"中。
      注意：单向时间日志是此井的时间深度关系。有线日志域可以转换为时间域并显示在时域窗口中。
   4. 通过单击显示的窗口来激活现有的 3D 窗口。如果未显示 3D 窗口，请单击"开始"|"窗户 |3D 窗口。在 3D 窗口的工具栏中选择 TWT，以在时域中显示 3D 窗口。
   5. 在井树中选择具有代表性的有线测井（例如 'GR'、'DT' 或 'RT'），在 3D 窗口中显示它们;同时，在"输入"窗格的"地震"树中选择地震剖面，在同一个 3D 窗口中显示它们。
   6. 使用 3D 窗口工具栏中的 Manipulate Plane 工具调整剖面的位置，使其与井相交;用户将看到有线测井已转换为时域，并与地震剖面一起显示在同一个 3D 窗口中。
   7. 单击 地震解释 |地震井枕 |地震系井过程。在研究类型行中选择 Integrated Seismic Well Tie，然后在 Well 行中添加所需的井。在输入选项卡的 TDR 行中选择校准的单向时间日志作为时间深度关系，然后在地震行中选择地震立方体。在 RC 计算方法中选择任何日志。
   8. 单击 Launch Wavelet Toolbox 创建一个 Ricker 小波以在此过程中应用。单击 OK（确定），将创建一个新的井段窗口和合成地震图显示。

2. 将合成轨迹与真实的地震反射体相关联

1. 使用自动相关应用程序（如平台中的 Seismic Well Tie），将生成的合成轨迹调整到地震剖面的垂直尺度。
2. 调整合成地震图以增加合成轨迹和真实轨迹的高振幅反射体的重叠。
3. 反复调整合成地震图和真实轨迹。当重叠轨迹达到最大值时，解释器已达到获得的合成地震图和真实轨迹之间的"最佳拟合"。
   1. 重复此过程，直到相关性达到所需的级别。
4. 使用提供的软件执行关联。
   1. 激活在步骤 1.6.3 中创建的窗口，该窗口是从 acoustic log.
      自动创建的单向时间日志 注意：这个自动创建的"单向时间日志"与真实的地震反射体并不完全相关。用户应校准单向时间测井与真实地震反射体之间的相关性。
   2. 要校准它们的相关性，请选择与井相交的连续且具有代表性的反射器。然后手动调整测井深度。例如，要调整 DT 日志的深度，请右键单击 One-Way Time Log in 井树 |选择计算器工具 |然后通过在计算器工具的输入对话框中键入 'DT=DT+10' 来添加一个小的时间增量（例如，10 毫秒）。
   3. 如果 '10 ms' 增量太大或太小，请在 'calculator' 工具中将增量更改为另一个时间（可以是负值）。反复检查测井与所选地震层位之间的相关性，然后反复调整时间增量，直到相关性完全校准。

3. 玄武岩基台的提取

1. 选择两个高振幅反射器包裹在目标窗台上。
   注意：大多数侵入事件在地震数据中表示为调谐反射包，因此无法区分来自上下侵入触点的反射。当垂直侵入厚度介于 λ/4 和 λ/8 之间（λ 是地震波长）时，会进行调谐¹⁹。因此，基台在地震截面中显示为一组强反射，其表观厚度是错误的。
2. 提取对应于两个高振幅反射体的水平之间的探头。
   注意：根据渲染技术，有不同的工具可以帮助解释器更好地可视化目标，例如 "box probes"、"surfaces probes" 和 "well probes"。然而，要识别基台和包裹层之间的接触，最好的工具是 "表面探针"。（"Surface probe etc."是"Petrel"软件中的术语。软件用户应熟悉这些术语）。
3. 通过更改 Voxel connectivity opacity threshold 值来移除感兴趣地质对象周围的区域。将默认阈值设置为 20%。这里使用了 "不透明度渲染" 的可视化方法，以展示玄武岩基台的提取结果（ 图 2C）.
   注：由于火成岩和沉积岩之间的声阻抗存在显著差异，因此沿表面存在高振幅反射。将低振幅部分透明，以突出火成体的形状。
4. 由于隔离值可能高于 20 - 30%，因此请以较小的增量更改该值，以确保不会丢失所有重要的火成岩体;该值越大，丢失真实火成岩体体积的风险就越高。
5. 使用提供的软件执行作。
   1. 单击 Seismic Interpretation 窗格，然后单击插入 Horizon Probe。探测器将添加到输入窗格的 Geobody interpretation probes 树中。双击添加的 horizon 探测器，将出现一个弹出窗口。
   2. 单击弹出窗口中的 Horizons 选项卡，然后选择两个隔离基台区域的地震表面。点击 OK 应用作。
   3. 检查输入窗格中显示的 geobody interpretation probes 树中新添加的探针。然后，地震立方体将出现在 3D 窗口中。
   4. 双击探针，然后选择 Opacity 选项卡。地震振幅的直方图将显示在选项卡中。使用鼠标左键在直方图中绘制一条线，以控制地震立方体的不透明度。管子的低振幅部分应该是不可见的，而高振幅部分将被留下。
   5. 反复调整直方图，直到获得感兴趣几何体的所需形状。

4. 提取进料管道

1. 在熔岩流表面下的不同深度选择连续和高能反射层。
2. 沿着选定的层位进行时间切片，以找出与垂直管道相对应的不连续性。
3. 反复调整双向时间 （TWT），以实现导管不连续性的最佳成像。
   注意：地震数据无法很好地对垂直结构进行成像，因此通过比较不同行程时间的清晰度来选择振幅体积和方差体积的更好图像。
4. 尝试不同的切片技术，然后选择哪种技术可以更好地对不连续性进行成像。
   注意：这里可以使用不同的工具，例如方差体切片。其理论基础是地震数据中每个地震段与相邻地震轨迹之间的相似性。另一个工具，方差立方体，是由常规地震数据处理的新数据体，有助于识别结构和岩性的变化、断层的平面组合等。²⁰
5. 将不同行进时间或深度的切片绘制到 3D 空间中。
6. 使用提供的软件执行作。
   1. 双击 processes 窗格的地球物理树中的 Volume Attributes。选中 category 列中的 Structural Methods 和属性列中的 Variance。选择要输入框的地震立方体，然后在参数选项卡中调整其他参数。为了获得更好的读取性能，请选中 realize 列中的框。将在输入窗格的地震树中创建方差立方体。
   2. 右键单击方差立方体，然后单击 Insert Time Slice Intersection（插入时间片交集）以在 3D 窗口中显示更多水平交集。使用 3D 窗口工具栏中的 Manipulate Plane 工具调整切片的位置，以优化导管的显示。
   3. 右键单击地震振幅立方体，然后单击 Insert Time Slice Intersection，在 3D 窗口中显示更多水平交点。执行与步骤 4.6.2 相同的作，以调整切片的位置以优化导管的显示。

Results

我们演示技术通过将它们应用到 2 种类型的火成岩体、 水平梁和垂直火山管道上文所述的用途。采用不透明的渲染技术，进行萃取的窗台，利用切片技术进行解释的火山通道。

提取的窗台

工业钻井井有相交许多基石在英买 2 地区从塔里木盆地塔北¹⁷，但窗台的三维分布仍不清楚。为了解释这基石，我们处理 3D 地震数据从地震的多维数据集在这一领域。首先，我们确定有关地震的多维数据集在窗台的存在通过关联合成地震记录与地震剖面 (图 2A) 的视野。然后插入的视野来约束对窗台的外侧表面探针 (图 2B)。最后，我们使用不透明度渲染从地震的多维数据集提取土力工程处机构的窗台 (

Discussion

在这里我们展示 2 种方法说明埋的玄武质火山; 水暖系统的结构与形态一个是不透明度渲染，其他时间是切片。

不透明度渲染方法是适合有连续和包围地层水平界面附近的土力工程处机构。使用此方法，可以提取三维形态的岩浆裂片。通常情况下，流向应沿长轴的岩浆裂片。它也是重要的表面的视野有高反射系数 (R₀)。如果R₀在界面太低，口译员不能插入表面探测到目标的视野。例如，玄武窗台声波速度约 5500 m/s，和碳酸盐有类似速率为 6,000 m/s¹²。因此，反射系数在窗台碳酸盐岩接触会太低，无法由表面探头标识。当使用这种技术，目标岩石的速度的精确知识是必需的。如果速度数据不提供或不适当估计，此方法对地震的多维数据集的应用将非常有限。

时间分割方法可以适用于地质机构具有不连续和水平的表面。当岩浆岩侵入有截然不同的包围的岩石声波速度 （在大多数情况下，高于包围的岩石） 时，口译员可以使用时间分片技术图像侵入体与围岩之间...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
海燕 E&P 软件平台	Schlumberger		软件版本：2014