Sismología de la reflexión (3D) tridimensional es un método eficaz para imágenes volcanes subterráneos. Mediante el uso de datos de Sismología 3D industrial de la cuenca del Tarim, ilustramos cómo extraer los umbrales y los conductos del subsuelo volcanes de cubos de datos sísmicos.
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Artículo de método
Métodos de procesamiento de datos para la proyección de imagen sísmica 3D de volcanes subterráneos: aplicaciones del basalto de la inundación de Tarim
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Resumen
Resumen
La morfología y estructura de los sistemas de plomería pueden proporcionar información clave sobre el tipo de erupción y el estilo de campos de lava de basalto. La forma más poderosa de estudio geo-cuerpos subsuperficiales es utilizar imágenes sismológica de reflexión 3D industrial. Sin embargo, estrategias para volcanes subterráneos de imagen son muy diferentes de la de reservorios de petróleo y gas. En este estudio, procesamos cubos de datos sísmicos de la cuenca de Tarim, China norteña, para ilustrar cómo visualizar marcos a través de técnicas de representación de opacidad y los conductos de la imagen por corte de tiempo. En el primer caso, se aislaron las sondas por los horizontes sísmicos marca los contactos entre travesaños y encajonar los estratos, aplicando técnicas de representación de opacidad para extraer el cubo sísmico de travesaños. La morfología resultante de umbral detallado muestra que la dirección del flujo va desde el centro de la cúpula hasta el borde. En el segundo cubo sísmico, utilizamos rodajas de tiempo a los conductos, la imagen que corresponde a marcadas discontinuidades en las rocas encajando. Un conjunto de ranuras de tiempo obtenidos a diferentes profundidades demuestran que los basaltos de la inundación de Tarim entró en erupción de volcanes centrales, alimentados por distintos conductos de tubo-como.
Introducción
El objetivo de la mayoría de los proyectos industriales de proyección de imagen sísmicas en las cuencas sedimentarias es explorar yacimientos de hidrocarburos. En los últimos años, exploración de hidrocarburos ha ampliado a las cuencas que contienen grandes cantidades de rocas ígneas, porque muchas de las cuencas volcanogénicos tienen gas y petróleo considerable. Sin embargo, debido a la interfaz de rocas ígneas en las cuencas volcanogénicos, procesamiento de datos sísmicos presenta una serie de desafíos inducida por varias intrusiones, como transmisión de energía, atenuación intrínseca, efectos de interferencia, refracción y dispersión1. Por lo tanto, las compañías petroleros están enfocando sus esfuerzos en la reducción de un "impacto negativo" en2,proyección de imagen sísmica3,4.
Cuerpos ígneos dentro de las cuencas sedimentarias son fácilmente identificables por dos imágenes de reflexión sísmica tridimensional o 3D debido al contraste de impedancia acústica grande con rocas encajando1,5,6. Este método puede proporcionar imágenes espectaculares de estructuras verticales y horizontales de la volcánica plomería sistemas7,8,9,10,11,12,13. Sin embargo, las estrategias de volcanes bajo la proyección de imagen son muy diferentes de la de petróleo y gas exploración8,14,15. Esto ha limitado el uso de datos sísmicos industriales en estudios de subsuelo volcanes, aparte de algunos casos exitosos10,15,16. En este papel, Divulgamos los procedimientos detallados de procesamiento de datos sísmicos, que son modificados para requisitos particulares para la interpretación de los volcanes subterráneos. Proceso dos cubos sísmicos, TZ47 y YM2 (figura 1), para mostrar cómo visualizar los ígneos cuerpos enterrados en el Tarim inundación basalto17.
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Protocolo
NOTA: Los procedimientos de procesamiento de datos incluyen: cálculo de sismograma sintético, correlación entre trazas sísmicas sintéticas y reales, y extracción del geo-cuerpo. A continuación se describen paso a paso los detalles de cada procedimiento.
1. Cálculo del sismograma sintético
- Calcule la impedancia acústica en cada intervalo de la curva de registro de pozo.
NOTA: La impedancia acústica es el producto de las 'velocidades de onda sísmica' y la 'densidad' (ρ*ν). A menudo, los datos se promedian en intervalos de muestreo mayores a 1 pie, con el fin de reducir el tiempo de cálculo y el aliasing. - Calcule los coeficientes de reflexión (R0) en cada interfaz utilizando el cálculo de impedancia acústica:
donde ν1 y ν2 son las velocidades promediadas de las capas debajo y encima de la interfaz, respectivamente; ρ1 y ρ2 son las densidades promediadas correspondientes.- Si el pozo no intersecta los cuerpos ígneos, utilice pozos cercanos que hayan intersectado las rocas objetivo para obtener los parámetros (velocidad, densidad, etc.).
- Seleccione una ondícula cuyo espectro de amplitud y fase sea similar al de los datos sísmicos cercanos.
- Convolucione la ondícula sintética con la serie de reflexión para todo el levantamiento del pozo y genere un trazado sísmico sintético. El trazado sísmico simulado final T(t) puede describirse mediante el modelo convolucional como sigue:
donde R0(t) es el coeficiente de reflexión, w(t) es la ondícula y n(t) es el ruido. - Si la frecuencia de los datos sísmicos presenta grandes variaciones a lo largo de todo el pozo, vuelva a calcular el trazado sísmico sintético utilizando una ondícula con una fase diferente y una frecuencia dominante en diferentes intervalos de profundidad.
- Repita el proceso si la coincidencia entre el trazado sintético y los datos sísmicos no es satisfactoria.
- Realice el cálculo con el software proporcionado (por ejemplo, Plataforma de Software Petrel E&P).
- Inicie el software. Seleccione Archivo | Abrir Proyecto | y luego seleccione el proyecto de demostración tlm (los usuarios pueden seleccionar sus propios proyectos deseados). El proyecto debe contener datos de pozos, registros cableados, tope de pozos, cubo sísmico y superficie de interpretación en el área de estudio.
- Haga clic en Inicio | Ventanas | Ventanas 2D | Ventanas 3D para abrir dos ventanas de visualización y mostrar los conjuntos de datos según la preferencia del usuario.
- En el "Árbol de Pozos del Panel de Entrada", haga clic derecho sobre el pozo deseado. Abra la ventana de Configuración del pozo y seleccione la pestaña Tiempo para crear un nuevo registro de tiempo. Seleccione Función de Velocidad, luego seleccione los datos DT en el nuevo registro de tiempo. Haga clic en el botón Aceptar para cerrar la ventana de configuración. Un nuevo registro de tiempo de ida se crea automáticamente y se mostrará en el "Árbol de Pozos del Panel de Entrada".
NOTA: Un registro de tiempo de ida es una relación tiempo-profundidad de este pozo. Los dominios de los registros cableados pueden transformarse a dominios de tiempo y mostrarse en la ventana de dominio de tiempo. - Active una Ventana 3D existente haciendo clic en la ventana mostrada. Si no hay ninguna Ventana 3D mostrada, cree una nueva Ventana 3D haciendo clic en Inicio | Ventanas | Ventanas 3D. Seleccione TWT en la barra de herramientas de la Ventana 3D para mostrar la ventana en dominio de tiempo.
- Seleccione registros cableados representativos (como 'GR', 'DT' o 'RT') en el Árbol de Pozos para mostrarlos en la Ventana 3D; al mismo tiempo, seleccione el perfil sísmico en el árbol 'sísmico' del panel 'entrada' para mostrarlos en la misma Ventana 3D.
- Utilice la herramienta Manipular Plano en la barra de herramientas de la Ventana 3D para ajustar la ubicación del perfil y que intersecte el pozo; el usuario verá que el registro cableado se ha transformado al dominio de tiempo y se muestra junto con el perfil sísmico en la misma ventana 3D.
- Haga clic en Interpretación Sísmica | Ajuste de Pozo Sísmico | Proceso de Ajuste de Pozo Sísmico. Elija Ajuste Integrado de Pozo Sísmico en la fila del tipo de estudio, y agregue el pozo deseado en la fila de Pozo. Seleccione el registro de tiempo de ida calibrado como relación tiempo-profundidad en la fila TDR de la pestaña de entrada, y elija el cubo sísmico en la fila sísmica. Seleccione cualquier registro en el método de cálculo de RC.
- Haga clic en Iniciar Herramienta de Ondículas para crear una ondícula Ricker que se aplicará en este proceso. Haga clic en Aceptar y se creará una nueva ventana de sección de pozo y una visualización de sismograma sintético.
2. Correlacionar los trazos sintéticos con los reflectores sísmicos reales
- Utilice una aplicación automatizada de correlación, como Seismic Well Tie en la plataforma, para adaptar la traza sintética resultante a la escala vertical de la sección sísmica.
- Ajuste el sismograma sintético para aumentar la superposición de los reflectores de alta amplitud de la traza sintética y la traza real.
- Ajuste repetidamente el sismograma sintético y la traza real. Cuando la superposición de trazas alcance el máximo, el intérprete habrá logrado los "ajustes óptimos" entre el sismograma sintético obtenido y las trazas reales.
- Repita el proceso hasta que las correlaciones alcancen el nivel deseado.
- Realice la correlación con el software proporcionado.
- Active la ventana creada en el paso 1.6.3, que es el registro de tiempo unidireccional creado automáticamente a partir del registro acústico.
NOTA: Este 'registro de tiempo unidireccional' creado automáticamente no está perfectamente correlacionado con los reflectores sísmicos reales. Los usuarios deben calibrar las correlaciones entre el registro de tiempo unidireccional y los reflectores sísmicos reales. - Para calibrar sus correlaciones, seleccione un reflector continuo y representativo que sea intersectado por el pozo. Luego ajuste manualmente la profundidad del registro del pozo. Por ejemplo, para ajustar la profundidad del registro DT, haga clic derecho en el One-Way Time Log en el árbol del pozo | seleccione la herramienta Calculator | y luego agregue un pequeño incremento de tiempo (por ejemplo, 10 ms) escribiendo 'DT=DT+10' en el cuadro de diálogo de entrada de la herramienta Calculator.
- Si el incremento de '10 ms' es demasiado grande o demasiado pequeño, cambie el incremento a otro valor de tiempo (puede ser un valor negativo) en la herramienta 'calculator'. Verifique repetidamente la correlación entre el registro del pozo y el horizonte sísmico seleccionado y ajuste repetidamente el incremento de tiempo hasta que la correlación esté perfectamente calibrada.
- Active la ventana creada en el paso 1.6.3, que es el registro de tiempo unidireccional creado automáticamente a partir del registro acústico.
3. Extracción de Sillitos Basálticos
- Seleccione dos reflectores de alta amplitud que enmarquen las coladas objetivas.
NOTA: La mayoría de las intrusiones se manifiestan en los datos sísmicos como paquetes de reflexión entonados, en los cuales las reflexiones procedentes de los contactos superior e inferior de la intrusión no pueden distinguirse. El entonamiento ocurre cuando el espesor vertical de la intrusión está comprendido entre λ/4 y λ/8 (λ es la longitud de onda sísmica)19. Por lo tanto, las coladas aparecen como un conjunto de reflexiones intensas en el perfil sísmico, y su espesor aparente es falso. - Extraiga sondas entre los horizontes correspondientes a los dos reflectores de alta amplitud.
NOTA: Existen distintas herramientas basadas en la técnica de representación que pueden ayudar a los intérpretes a visualizar mejor los objetivos, tales como "sondas de caja", "sondas de superficie" y "sondas de pozo". Sin embargo, para la identificación de los contactos entre las coladas y las estratas que las rodean, la mejor herramienta es la "sonda de superficie". ("Sonda de superficie, etc." son términos del software 'Petrel'. Los usuarios del software deben estar familiarizados con estos términos). - Elimine las áreas que rodean los objetos geológicos de interés modificando el valor umbral de opacidad de conectividad de vóxeles. Establezca el valor umbral predeterminado en 20 %. Aquí se utiliza el método de visualización de "representación por opacidad" para mostrar el resultado de la extracción de las coladas basálticas ( Figura 2C).
NOTA: Existen reflexiones de alta amplitud a lo largo de la superficie entre la roca ígnea y la roca sedimentaria debido a su marcada diferencia en impedancia acústica. Haga transparentes las partes de baja amplitud para resaltar la forma de los cuerpos ígneos. - Dado que el valor de aislamiento puede ser superior al 20-30 %, modifique el valor en pequeños incrementos para asegurarse de que no se pierdan todos los cuerpos ígneos importantes; cuanto mayor sea el valor, mayor será el riesgo de perder el volumen de los cuerpos ígneos reales.
- Realice la operación con el software proporcionado.
- Haga clic en el panel Interpretación Sísmica, luego haga clic en Insertar una sonda de horizonte. Se añadirá una sonda en el árbol de sondas de interpretación de cuerpos geológicos del panel de entrada. Haga doble clic en la sonda de horizonte añadida y aparecerá una ventana emergente.
- En la ventana emergente, haga clic en la pestaña Horizontes y seleccione dos superficies sísmicas que aíslen la zona de coladas. Haga clic en Aceptar para aplicar la operación.
- Verifique la sonda recién añadida en el árbol de sondas de interpretación de cuerpos geológicos mostrado en el panel de entrada. Aparecerá entonces un cubo sísmico en la ventana 3D.
- Haga doble clic en la sonda y seleccione la pestaña Opacidad. En esta pestaña se mostrará un histograma de amplitud sísmica. Utilice el botón izquierdo del ratón para trazar una línea en el histograma y así controlar la opacidad del cubo sísmico. Las partes de baja amplitud del cubo deben volverse invisibles, dejando únicamente las partes de alta amplitud.
- Ajuste repetidamente el histograma hasta lograr la forma deseada del cuerpo geológico de interés.
4. Extracción de los conductos de alimentación
- Seleccione horizontes de reflexión continuos y de alta energía a diferentes profundidades debajo del flujo de lava superficial.
- Realice cortes temporales a lo largo de los horizontes seleccionados para identificar las discontinuidades correspondientes a los conductos verticales.
- Ajuste repetidamente el Tiempo de Recorrido Doble (TWT, por sus siglas en inglés) para obtener la mejor imagen posible de las discontinuidades de los conductos.
NOTA: Los datos sísmicos no pueden representar bien estructuras verticales, por lo que se seleccionan imágenes mejores provenientes de volúmenes de amplitud y volúmenes de varianza, comparando la nitidez a diferentes tiempos de viaje. - Pruebe diferentes técnicas de corte y luego seleccione la que permita visualizar mejor las discontinuidades.
NOTA: Se pueden utilizar distintas herramientas, como el corte por volumen de varianza. Su base teórica es la similitud entre cada sección sísmica y las trazas sísmicas adyacentes en los datos sísmicos. Otra herramienta, el cubo de varianza, es un nuevo conjunto de datos procesado a partir de datos sísmicos convencionales, útil para identificar cambios en la estructura y litología, combinación planar de fallas, etc.20 - Represente los cortes a diferentes tiempos de viaje o profundidades en un espacio tridimensional.
- Realice la operación con el software proporcionado.
- Doble clic en Volume Attributes en el árbol de geofísica del panel de procesos. Marque Structural Methods en la columna de categoría y Variance en la columna de atributo. Seleccione el cubo sísmico en el cuadro de entrada y ajuste los demás parámetros en la pestaña de parámetros. Para un mejor rendimiento de visualización, active la casilla en la columna realize. Se crea un cubo de varianza en el árbol sísmico del panel de entrada.
- Haga clic derecho en el cubo de varianza y seleccione Insert Time Slice Intersection para mostrar más intersecciones horizontales en la ventana 3D. Utilice la herramienta Manipulate Plane en la barra de herramientas de la ventana 3D para ajustar la ubicación de los cortes y optimizar la visualización de los conductos.
- Haga clic derecho en el cubo de amplitud sísmica y seleccione Insert Time Slice Intersection para mostrar más intersecciones horizontales en la ventana 3D. Realice la misma operación que en el paso 4.6.2 para ajustar la ubicación de los cortes y optimizar la visualización de los conductos.
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Resultados
Demostramos la utilidad de las técnicas descritas por aplicación a 2 tipos de cuerpos ígneos, travesaños horizontales y vertical conductos volcánicos. Extracción de los umbrales se lleva a cabo mediante la técnica de representación opaco, e interpretación del conducto volcánico se realiza mediante técnica de corte.
Extracción de descanso de
Pozos de perforación industrial...
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Discusión
Aquí demostramos 2 métodos para ilustrar la morfología y estructura del sistema de plomería de volcanes basálticos enterrados; uno es representación de opacidad, el otro es tiempo de corte.
El método de representación de opacidad es conveniente para geo-cuerpos que tienen continua y horizontales interfaces con los estratos encajando. Con este método, uno puede extraer la morfología 3D de lóbulos de magma. Normalmente, las direcciones de flujo deben ser a lo largo del eje largo de los lóbulos d...
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores reconocen el apoyo financiero de NSFC a WT (grant no. 41272368) y QKX (grant no. 41630205).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| El Petrel E& Plataforma de software P | Versión de software de Schlumberger | :2014 |
Referencias
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