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
August 7th, 2017
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。
此过程的总体目标是说明如何从地震数据立方体中提取地下火山的基台和管道。这种方法可以帮助回答火山学中的关键问题，因为管道系统的结构和形态可以提供有关喷发速率和玄武岩熔岩场类型的关键信息。该技术的主要优点是，从工业 3D 反射地震学图像中提取地下火山的 3D 结构，以进行整体勘探。
在这项研究中，我们处理了来自中国塔里木盆地的地震数据立方体，以说明如何可视化基台和地下火山的产生。要开始计算，首先将地震声学数据立方体导入到适当的数据处理程序中。以 2D 和 3D 形式显示数据，并根据需要调整数据集外观。
然后打开感兴趣孔的设置菜单，并打开 Time 子菜单。选择 Create new （新建） 并命名时间日志。使用速度函数 DT 数据从声学测井创建单向时间对数。
接下来，在 3D 数据窗口中，选择 TWT，以在双向时域中显示数据。将新创建的单向时间日志设置为活动时间-深度关系。选择感兴趣的有线测井，在 3D 窗口中显示其地震剖面。
然后，使用 Manipulate plane （纵平面） 工具调整剖面，直到它与井相交。接下来，在 Seismic tree（地震树）中，取消选中 one plane（一个平面）。在 Well tops （井顶） 树中，选择相应的 well 过滤器并将其设置为 surface （表面）。
启用井顶的注释，并验证有线测井域是否与地震剖面一起显示。接下来，打开 Seismic well tie 菜单。将研究设置为 Integrated seismic well tie，然后选择感兴趣的井。
将 TDR 设置为校准的单向时间日志。并选择地震数据立方体。从 RC 计算方法选项中选择任何对数，并填写相应的参数。
使用 Wavelet 工具箱创建或编辑 Ricker 小波。单击 OK 生成合成地震图。如果合成轨迹与地震数据不匹配，请重复该过程。
然后打开从声学日志创建的单向时间日志。确定与目标井相交的真实连续地震层位。向 Well Log 添加一个小的时间增量，以调整合成轨迹的深度。
打开计算器工具。比较测井和地震层位。以这种方式继续调整 Well Log （井测井），以最大限度地提高合成迹线和实迹中高振幅反射器的重叠。
合成地震图来自有线日志我们有力特征。因为原木成像并不完全适合市政墙。需要区域地质信息和垂直地震剖面来校正和优化地震图。
打开 Seismic interpretation 菜单，然后选择 Insert a Horizon probe。在单个探头设置中，打开 Horizons 选项卡，然后选择两个包含感兴趣门槛的高振幅表面。选择新探头以在 3D 窗口中显示地震立方体。
打开探头设置，然后选择 opacity 选项卡。使用地震振幅直方图来降低低振幅反射的不透明度，只留下感兴趣的玄武岩基台。反复调整直方图，直到获得火成岩的感兴趣地质体的所需形状。
接下来，打开 Volume attributes 菜单。将类别设置为 Structural methods，并将 Attribute 设置为 variance。将地震立方体设置为输入。
启用 Realize 选项以提高性能并运行进程。选择方差多维数据集，然后选择 Insert time slice intersection （插入时间片交集）。使用 3D 窗口中的 Manipulate plane 工具移动切片，以优化与垂直进料管道相对应的不连续性的可视化。
对 Seismic amplitude cube 重复此过程。调整双向时间并改变切片深度，以查找数据的最佳可视化参数。来自塔里木盆地北部的 3D 地震数据立方体就是用这种技术处理的。
在提取的水平基台中观察到分离的熔岩裂片，这表明熔岩流从圆顶中心移动到圆顶的边缘。从地震立方体和方差数据立方体中获得时间片，以可视化垂直火山管道。地震立方体和方差立方体需要不同的切片深度才能可视化导管。
在尝试此过程时，请记住获得有关区域地质学、地层框架和标记层位特征的足够知识。经过开发，这项技术为火山学领域的研究人员铺平了道路，以研究火山灰地下部分的 3D 结构。观看此视频后，您应该对如何使用我们的工业 3D 地震数据立方体对地下火山进行成像有了很好的了解。
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概述
本研究展示了使用三维反射地震学从地震数据立方体中提取地下火山的硅质岩层和通道。通过分析塔里木盆地的数据，提供了有关火山结构和喷发动力学的关键见解。
关键研究组成部分
科学领域
- 火山学
- 地球物理学
- 地震学
背景
- 了解地下火山结构对预测喷发至关重要。
- 地震数据提供了一种非侵入性的方法来可视化这些结构。
- 塔里木盆地为研究火山活动提供了丰富的数据集。
- 3D成像增强了复杂地质构造的解释。
研究目的
- 说明从地震数据中提取火山硅质岩层和通道。
- 增强对火山管道系统形态的理解。
- 提供分析工业地震数据的方法。
使用的方法
- 将地震声学数据立方体导入处理程序。
- 以2D和3D格式显示数据。
- 调整数据集外观以获得更好的可视化。
- 分析提取的结构以获得地质见解。
主要结果
- 成功从地震数据中可视化硅质岩层和通道。
- 识别与火山活动相关的关键特征。
- 证明了3D反射地震学在火山学中的有效性。
- 为使用类似方法的未来研究提供了框架。
结论
- 研究证实了3D反射地震学在理解地下火山方面的实用性。
- 获得的见解可以用于喷发预测和火山风险评估。
- 这种方法可以应用于其他地质环境中进行类似的调查。
常见问题
Executive Industry Relevance
Advanced 3D seismic imaging and data processing enable precise visualization of subsurface volcanic structures, supporting hypothesis-driven exploration in geoscience and energy sectors. The ability to extract and interpret sills and conduits from seismic data cubes enhances predictive confidence in subsurface modeling and informs risk-adjusted decision-making for resource exploration. These capabilities are directly relevant to workflows requiring high-resolution structural mapping and mechanistic de-risking in complex geological environments.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Supports hypothesis testing by enabling detailed mapping of subsurface features analogous to biological pathway elucidation.
- Facilitates mechanistic de-risking through quantitative visualization of geological structures.
- Enables portfolio triage by providing high-confidence data for prioritizing exploration targets.
Screening & Assay Development
- Prepares validated 3D geological models for downstream analytical workflows.
- Standardizes data processing steps to ensure reproducibility and comparability across studies.
- Generates quantitative outputs that support robust screening of subsurface features.
Translational & Preclinical Research
- Aligns geological imaging outputs with broader resource assessment and risk evaluation strategies.
- Ensures continuity from initial discovery through to pre-development modeling phases.
- Provides predictive de-risking value by clarifying subsurface morphology and flow pathways.
Pipeline & Workflow Integration
This seismic data processing method integrates into the exploration continuum from early discovery through to advanced modeling and risk assessment.
- Discovery Biology: Enables hypothesis testing and structural clarification of subsurface systems.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative 3D models for comparative analysis.
- Analytics: Provides high-resolution measurements and visualizations to support data-driven decisions.
- Translational Research: Bridges discovery insights with pre-development resource evaluation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable workflow for future seismic data analyses in diverse geological settings.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces ambiguity in subsurface modeling.
- Operational Value: Standardizes and scales data processing for consistent outputs.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital allocation in exploration portfolios.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of exploration and development projects.
Implementation Considerations
- Requires expertise in seismic data interpretation and regional geology.
- Demands access to advanced data processing software and visualization infrastructure.
- Necessitates cross-team standardization of data handling and analysis protocols.
- Must be adapted to the specific stratigraphic and structural context of each study area.
- Dependent on the quality and resolution of available seismic datasets.
