Métodos de procesamiento de datos para la proyección de imagen sísmica 3D de volcanes subterráneos: aplicaciones del basalto de la inundación de Tarim

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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" en^2,proyección de imagen sísmica^3,4.

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 encajando^1,5,6. Este método puede proporcionar imágenes espectaculares de estructuras verticales y horizontales de la volcánica plomería sistemas^{7,8,9,10,11,12,13}. Sin embargo, las estrategias de volcanes bajo la proyección de imagen son muy diferentes de la de petróleo y gas exploración^8,14,15. Esto ha limitado el uso de datos sísmicos industriales en estudios de subsuelo volcanes, aparte de algunos casos exitosos^10,15,16. 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.

Protocol

NOTA: Los procedimientos de procesamiento de datos incluyen: cálculo de sismograma sintético, correlación de trazas sísmicas sintéticas-reales y extracción de geocuerpos. A continuación se muestran los detalles paso a paso de cada procedimiento.

1. Cálculo del sismograma sintético

1. Calcule la impedancia acústica en cada intervalo de la curva de registro del pozo descendente.
   NOTA: La impedancia acústica es el producto de las 'velocidades de las ondas sísmicas' y la 'densidad' (ρ*ν)). Los datos a menudo se promedian en intervalos de muestreo mayores de 1 pie, con el fin de reducir el tiempo de cálculo y el aliasing.
2. 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 por debajo y por encima de la interfaz, respectivamente; ρ₁ y ρ₂ son las densidades promediadas correspondientes.
   1. Si el pozo no intersecta los cuerpos ígneos, utilice pozos cercanos que hayan intersectado las rocas objetivo para obtener los parámetros (velocidad, densidad, etc.).
3. Elija una ondícula que tenga una amplitud y un espectro de fase similares a los de los datos sísmicos cercanos.
4. Convolucionar la ondícula sintética con la serie de reflexión para todo el estudio del pozo y generar una traza sísmica sintética. La traza sísmica simulada final T(t) se puede describir mediante el modelo convolucional de la siguiente manera:
   
   donde R₀(t) es el coeficiente de reflexión, w(t) es la ondícula y n(t) es el ruido.
5. Si la frecuencia de los datos sísmicos tiene grandes variaciones a lo largo de todo el pozo, vuelva a calcular la traza sísmica sintética utilizando una ondícula con una fase diferente y una frecuencia dominante a diferentes intervalos de profundidad.
   1. Repita el proceso si la coincidencia entre la traza sintética y los datos sísmicos no es satisfactoria.
6. Realice el cálculo con el software proporcionado (por ejemplo, la plataforma de software Petrel E&P).
   1. Inicie el software. Seleccionar archivo | Proyecto Abierto | y luego seleccione el proyecto de investigación de demostración TLM (los usuarios pueden seleccionar sus propios proyectos deseados). El proyecto debe contener datos de pozos, registro cableado, tapas de pozos, cubo sísmico y superficie de interpretación en el área de investigación.
   2. Haga clic en Inicio | Ventanas | Ventanas 2D | Ventanas 3D para abrir dos ventanas de visualización para mostrar los conjuntos de datos según las preferencias del usuario.
   3. En el "Árbol de pozos del panel de entrada", haga clic con el botón derecho en el pozo deseado. Abra la ventana Configuración del pozo y seleccione la pestaña Tiempo para crear un nuevo registro de tiempo. Seleccione Función de velocidad y, a continuación, seleccione Datos DT en el nuevo registro de tiempo. Haga clic en el botón Aceptar para cerrar la ventana de configuración. Se crea automáticamente un nuevo registro de tiempo unidireccional y se mostrará en el "Árbol de pozos del panel de entrada".
      NOTA: Un registro de tiempo unidireccional es una relación tiempo-profundidad de este pozo. Los dominios de registro cableados se pueden transformar en dominios de tiempo y mostrarse en la ventana de dominio de tiempo.
   4. Active una ventana 3D existente haciendo clic en la ventana que se muestra. Si no se muestra ninguna ventana 3D, 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 3D en el dominio del tiempo.
   5. 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.
   6. Utilice la herramienta Manipular plano en la barra de herramientas de la ventana 3D para ajustar la ubicación del perfil para intersecar el pozo; el usuario verá que el registro cableado se ha transformado al dominio del tiempo y se muestra con el perfil sísmico en la misma ventana 3D.
   7. Haga clic en Interpretación sísmica | Amarre de pozo sísmico | Proceso de amarre de pozos sísmicos. Elija Amarre de pozo sísmico integrado en la fila de tipo de estudio y agregue el pozo deseado en la fila de pozo. Elija registro de tiempo unidireccional calibrado como relación tiempo-profundidad en la fila TDR de la pestaña de entrada, elija cubo sísmico en la fila sísmica. Elija cualquier registro en el método de cálculo RC.
   8. Haga clic en Launch Wavelet Toolbox para crear una ondícula Ricker y aplicarla en este proceso. Haga clic en Aceptar y se creará una nueva ventana de sección de pozo y visualización de sismograma sintético.

2. Correlaciona las trazas sintéticas con los reflectores sísmicos reales

1. Utilice una aplicación de correlación automatizada, como Seismic Well Tie en la plataforma, para adaptar la traza sintética resultante a la escala vertical de la sección sísmica.
2. Ajuste el sismografía sintético para aumentar la superposición de reflectores de alta amplitud de la traza sintética y la traza real.
3. Ajuste el sismografía sintética y la traza real repetidamente. Cuando la traza superpuesta alcanza el máximo, el intérprete ha alcanzado los "mejores ajustes" entre el sismograma sintético obtenido y las trazas reales.
   1. Repita el proceso hasta que las correlaciones alcancen el nivel deseado.
4. Realice la correlación con el software proporcionado.
   1. 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.
   2. Para calibrar sus correlaciones, elija un reflector continuo y representativo que esté intersectado por el pozo. A continuación, ajuste manualmente la profundidad del registro del pozo. Por ejemplo, para ajustar la profundidad del registro DT, haga clic con el botón derecho en el registro de tiempo unidireccional en el árbol de pozos | seleccione la herramienta Calculadora | 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 Calculadora.
   3. Si el incremento de '10 ms' es demasiado grande o demasiado pequeño, cambie el incremento a otro tiempo (puede ser un valor negativo) en la herramienta 'calculadora'. Verifique la correlación entre el registro del pozo y el horizonte sísmico seleccionado repetidamente y luego ajuste el incremento de tiempo repetidamente, hasta que la correlación esté perfectamente calibrada.

3. Extracción de umbrales basálticos

1. Elija 2 reflectores de alta amplitud que envuelvan los umbrales de destino.
   NOTA: La mayoría de las intrusiones se expresan en los datos sísmicos como paquetes de reflexión ajustados, por lo que no se pueden distinguir las reflexiones de los contactos de intrusión superior e inferior. El ajuste se produce cuando el espesor de la intrusión vertical está entre λ/4 y λ/8 (λ es la longitud de onda sísmica)¹⁹. Por lo tanto, los umbrales se muestran como un conjunto de fuertes reflexiones en la sección sísmica, y su espesor aparente es falso.
2. Extraiga las sondas entre los horizontes correspondientes a los dos reflectores de alta amplitud.
   NOTA: Existen diferentes herramientas basadas en la técnica de renderizado que pueden ayudar a los intérpretes a visualizar mejor los objetivos, como "sondas de caja", "sondas de superficies" y "sondas de pozo". Sin embargo, para la identificación de contactos entre los umbrales y los estratos de revestimiento, la mejor herramienta es la "sonda de superficie". ("Sonda de superficie, etc." son términos en el software 'Petrel'. Los usuarios del software deben estar familiarizados con estos términos).
3. Elimine las áreas que rodean los objetos geológicos de interés cambiando el valor del umbral de opacidad de conectividad de vóxel. Establezca el valor de umbral predeterminado en 20%. El método de visualización de "renderizado de opacidad" se utiliza aquí para mostrar el resultado de la extracción de umbrales basálticos ( Figura 2C).
   NOTA: Hay reflexiones de alta amplitud a lo largo de la superficie entre la roca ígnea y la roca sedimentaria debido a su diferencia significativa en la impedancia acústica. Haga que las partes de baja amplitud sean transparentes para resaltar la forma de los cuerpos ígneos.
4. Como el valor de aislamiento puede ser superior al 20 - 30%, cambie el valor con 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.
5. Realice la operación con el software proporcionado.
   1. Haga clic en el panel Interpretación sísmica, haga clic en Insertar una sonda de horizonte. Se agregará una sonda en el árbol de sondeos de interpretación de geocuerpos del panel de entrada. Haga doble clic en la sonda de horizonte agregada y aparecerá una ventana emergente.
   2. Haga clic en la pestaña Horizontes de la ventana emergente y elija dos superficies sísmicas que aíslen la zona de umbrales. Haga clic en Aceptar para aplicar la operación.
   3. Compruebe la sonda recién agregada en el árbol de sondas de interpretación de geocuerpos que se muestra en el panel de entrada. A continuación, aparecerá un cubo sísmico en la ventana 3D.
   4. Haga doble clic en la sonda y elija la pestaña Opacidad. Se mostrará un histograma de amplitud sísmica en la pestaña. Utilice el botón izquierdo del ratón para dibujar una línea en el histograma para controlar la opacidad del cubo sísmico. Las partes de baja amplitud del tubo deben ser invisibles y las partes de alta amplitud se dejarán.
   5. Ajuste el histograma repetidamente hasta lograr la forma deseada del geocuerpo interesado.

4. Extracción de los conductos de alimentación

1. Elija horizontes de reflexión continuos y de alta energía a diferentes profundidades bajo el flujo de lava superficial.
2. Realice cortes de tiempo a lo largo de los horizontes seleccionados, para encontrar las discontinuidades correspondientes a los conductos verticales.
3. Ajuste el tiempo bidireccional (TWT) repetidamente para lograr la mejor imagen de las discontinuidades de los conductos.
   NOTA: Los datos sísmicos no pueden obtener una buena imagen de las estructuras verticales, por lo que se eligen mejores imágenes de volúmenes de amplitud y volúmenes de varianza comparando la claridad en diferentes tiempos de viaje.
4. Pruebe diferentes técnicas de corte y luego elija la que pueda visualizar mejor las discontinuidades.
   NOTA: Aquí se pueden utilizar diferentes herramientas, como el corte del cuerpo 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 cuerpo de datos procesado por los datos sísmicos convencionales, que es útil para la identificación de cambios en la estructura y la litología, la combinación de planos de la falla, etc.²⁰
5. Traza los cortes en diferentes tiempos de viaje o profundidades en un espacio 3D.
6. Realice la operación con el software proporcionado.
   1. Haga doble clic en Atributos de volumen en el árbol de geofísica del panel de procesos. Compruebe Métodos estructurales en la columna de categoría y Varianza en la columna de atributos. Seleccione el cubo sísmico para el cuadro de entrada y ajuste el otro parámetro en la pestaña de parámetros. Para mejorar el rendimiento de lectura, marque la casilla en la columna de realización. Se crea un cubo de varianza en el árbol sísmico del panel de entrada.
   2. Haga clic con el botón derecho en el cubo de variación y haga clic en Insertar intersección de intervalo de tiempo para mostrar más intersecciones horizontales en la ventana 3D. Utilice la herramienta Manipular plano de la barra de herramientas de la ventana 3D para ajustar la ubicación de los sectores y optimizar la visualización de los conductos.
   3. Haga clic con el botón derecho en el cubo de amplitud sísmica y haga clic en Insertar intersección de corte de tiempo 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 sectores y optimizar la visualización de los conductos.

Results

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...

Discussion

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...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
El Petrel E& Plataforma de software P	Versión de software de Schlumberger		:2014