地下の火山の 3 D イメージングのデータ処理方法: タリム洪水玄武岩のアプリケーション

Summary

三次元 (3 D) 反射法地震は、地下の火山のイメージングのための強力な方法です。タリム盆地から工業用 3 D 地震データを用いた地震探査データ キューブから、土台と地下の火山の導管を抽出する方法を示します。

Abstract

形態と配管システムの構造は、噴出量および玄武岩溶岩のスタイルに重要な情報を提供できます。地下地質体を勉強する最も強力な方法は、産業の三次元反射地震学的イメージングを使用することです。ただし、地下の火山をイメージするための戦略は非常に異なっている石油とガス貯留層の。本研究で我々 は不透明度レンダリング技術により敷居を視覚化する方法と時間をスライスして、コンジットをイメージする方法を説明するために北部タリム盆地、中国からの地震データ キューブを処理します。最初のケースでは、分離したプローブ敷居の間の接点をマーキングと被覆層、耐震の視野によって地震のキューブから敷居を抽出する不透明度レンダリング技法を適用します。流れ方向は、ドームの中心から縁に結果の詳細な敷居形態を示しています。2 番目の地震キューブにしておりますタイム スライス画像の導管、, 岩内のマーク付きの不連続に対応します。異なる深さで得られたタイム スライスのセットは、タリム川洪水玄武岩が別のパイプのような導管によって供給される中央の火山から噴出したことを表示します。

Introduction

堆積盆内工業地震イメージング プロジェクトのほとんどの目的は、炭化水素貯留層を探索することです。近年、炭化水素の探査は塊状の洗面器の多くはかなりの石油とガス貯留層を持っているので、火成岩類の多量を含む流域に拡大しています。ただし、塊状の流域における火成岩類のインタ フェースが、地震データ処理、一連の減らされたエネルギー伝送、減衰、干渉効果、屈折、散乱¹など、さまざまな攻撃による課題。したがって、油田会社は地震イメージング^2,3,4にこのような「否定的な影響」を減らすこと努力を注いでいます。

堆積盆地内の火成岩体は, 岩^1,5,6大音響インピー ダンス コントラストのための 2 つの次元または三次元反射法地震イメージングによって簡単に識別されます。このメソッドは、火山配管システム^{7,8,9,10、11,12,13}の垂直方向と水平方向の構造の壮大なイメージを提供することができます。ただし、地下の火山をイメージングの戦略は非常に異なっている石油・ ガス探査^8,14,15。これは別にいくつかの成功事例^10,15,16, 地下の火山の研究で産業の地震探査データの使用を制限されています。本稿では、地下の火山の解釈のためにカスタマイズされる地震データ処理の詳細な手順を報告します。我々 は TZ47、YM2 の 2 つの耐震キューブを処理 (図 1)、タリム川洪水玄武岩¹⁷で埋められた火成岩体を可視化する方法を示します。

Protocol

注:データ処理手順には、合成地震計計算、合成-実地震痕跡相関、およびジオボディ抽出が含まれます。以下は、各手順の段階的な詳細です。

1. 合成地震計の計算

1. ダウンウェル検層曲線の各間隔での音響インピーダンスを計算します。
   注:音響インピーダンスは、「地震波速度」と「密度」(ρ*ν))の積です。データは、計算時間とエイリアシングを減らすために、多くの場合、1 フィートを超えるサンプリング間隔に平均化されます。
2. 音響インピーダンス計算を使用して、各インターフェースでの反射係数(R₀)を計算します:
   
   ここで、ν₁ と ν₂ は、それぞれ界面の下と上の層の平均速度です。ρ₁ と ρ₂ は、対応する平均密度です。
   1. 井戸が火成岩と交差しない場合は、ターゲット岩石と交差している近くの井戸を使用して、パラメーター(速度、密度など)を取得します。
3. 振幅スペクトルと位相スペクトルが近くの地震データと同様であるウェーブレットを選択しました。
4. 坑井全体の調査で合成ウェーブレットを反射級数で畳み込み、合成地震トレースを生成します。最終的なシミュレートされた地震痕跡T(t)は、畳み込みモデルによって次のように記述できます:
   
   ここで、R₀(t) は反射係数、w(t) はウェーブレット、n(t) はノイズです。
5. 地震データの周波数が井戸全体で大きく変動する場合は、位相の異なるウェーブレットと異なる深度間隔の周波数が支配的なウェーブレットを使用して、合成地震トレースを再計算します。
   1. 合成トレースと地震データの間の一致が適切でない場合は、このプロセスを繰り返します。
6. 付属のソフトウェア(Petrel E&P Software Platformなど)で計算を実行します。
   1. ソフトウェアを起動します。[ファイル] |プロジェクトを開く |次に、デモ研究プロジェクト TLM を選択します (ユーザーは自分で目的のプロジェクトを選択できます)。プロジェクトには、調査エリアの坑井データ、有線ログ、坑井トップ、耐震キューブ、および解釈面が含まれている必要があります。
   2. 「ホーム」をクリック |ウィンドウズ |2Dウィンドウ |3D Windowsは、ユーザーの好みに応じてデータセットを表示するために2つの表示ウィンドウを開きます。
   3. 「入力ペインのウェルツリー」で、目的のウェルを右クリックします。ウェルの [設定] ウィンドウを開き、[時間] タブを選択して新しい時間ログを作成します。[速度関数] を選択し、新しいタイム ログで DT データを選択します。[OK]ボタンをクリックして、設定ウィンドウを閉じます。新しい一方向タイムログが自動的に作成され、「入力ペインのウェルツリー」に表示されます。
      注: 一方向タイム ログは、このウェルの時間深度関係です。有線ログ・ドメインは、時間ドメインに変換して、時間ドメイン・ウィンドウに表示することができます。
   4. 既存の 3D ウィンドウをアクティブにするには、表示されたウィンドウをクリックします。3Dウィンドウが表示されない場合は、[ホーム]をクリックして新しい3Dウィンドウを作成します。ウィンドウズ |3D ウィンドウ。3DウィンドウのツールバーでTWTを選択して、3Dウィンドウを時間領域で表示します。
   5. ウェルズツリーで代表的なワイヤードログ(「GR」、「DT」、「RT」など)を選択して3Dウィンドウに表示します。同時に、「入力」ペインの「地震」ツリーで地震プロファイルを選択して、同じ3Dウィンドウに表示します。
   6. 3DウィンドウのツールバーにあるManipulate Planeツールを使用して、プロファイルの位置を調整して井戸と交差します。ユーザーには、配線された丸太が時間領域に変換され、同じ3Dウィンドウに地震プロファイルとともに表示されていることがわかります。
   7. [Seismic Interpretation] |耐震井戸タイ |耐震井戸タイプロセス。調査行のタイプで[Integrated Seismic Well Tie]を選択し、[Well row]に目的の井戸を追加します。[入力] タブの [TDR] 行で [時間深度関係] として [キャリブレーションされた一方向タイム ログ] を選択し、[地震] 行で [地震キューブ] を選択します。RC計算方法で任意の対数を選択します。
   8. [ウェーブレット ツールボックスの起動] をクリックして、このプロセスで適用する Ricker ウェーブレットを作成します。[OK]をクリックすると、新しいウェルセクションウィンドウと合成地震計ディスプレイが作成されます。

2. 合成トレースと実際の地震反射源を関連付け

る

1. プラットフォーム内のSeismic Well Tieなどの自動相関アプリケーションを使用して、結果として得られる合成トレースを地震セクションの垂直スケールに適合させます。
2. 合成地震計を調整して、合成トレースと実際のトレースの高振幅反射源の重なりを増やします。
3. 合成地震計と実際のトレースを繰り返し調整します。重なり合うトレースが最大に達すると、インタープリターは、取得した合成地震計と実際のトレースとの間の「ベストフィット」に達します。
   1. 相関関係が目的のレベルに達するまで、このプロセスを繰り返します。
4. 提供されているソフトウェアとの相関を実行します。
   1. 手順 1.6.3 で作成したウィンドウ (音響ログから自動的に作成される一方向のタイム ログ) をアクティブにします。
      注:この自動的に作成された「一方向時間ログ」は、実際の地震反射体と完全に相関しているわけではありません。ユーザーは、一方向タイムログと実際の地震反射板との間の相関関係を較正する必要があります。
   2. それらの相関を較正するには、ウェルと交差する連続的で代表的な反射源を選択します。次に、ウェルログの深さを手動で調整します。たとえば、DT ログの深さを調整するには、井戸ツリーの One-Way Time Log |電卓ツールを選択する |次に、電卓ツールの入力ダイアログに「DT=DT+10」と入力して、小さな時間増分 (10 ミリ秒など) を追加します。
   3. 「10 ms」の増分が大きすぎるか小さすぎる場合は、「計算機」ツールで増分を別の時間(負の値にすることができます)に変更します。坑井の丸太と選択した地震の地平線との間の相関関係を繰り返し確認し、相関関係が完全に較正されるまで、時間増分を繰り返し調整します。

3. 玄武岩の敷居の抽出

1. ターゲットシルを包む2つの高振幅リフレクターを選択します.
   注:ほとんどの貫入は、地震データで調整反射パッケージとして表されるため、上部と下部の侵入接点からの反射を区別することはできません。垂直方向の貫入厚さが λ/4 と λ/8 の間 (λ は地震波長) の場合にチューニングが行われます¹⁹ です。したがって、敷居は地震部分の強い反射のセットとして示され、その見かけの厚さは偽です。
2. 2つの高振幅反射源に対応する地平線間のプローブを抽出します.
   注:「ボックスプローブ」、「サーフェスプローブ」、「ウェルプローブ」など、インタプリタがターゲットをより適切に視覚化するのに役立つレンダリング手法に基づくさまざまなツールがあります。ただし、敷居と包み込む地層との間の接触を特定するには、「表面プローブ」が最適です。(「表面プローブなど」は「Petrel」ソフトウェアの用語です。ソフトウェアユーザーは、これらの用語に精通している必要があります)。
3. 対象の地質オブジェクトの周辺エリアを削除するには、[ボクセル接続性の不透明度] の閾値を変更します。デフォルトのしきい値を 20% に設定します。ここでは、玄武岩質シルの抽出結果を表示するために、「不透明度レンダリング」の可視化方法を使用しています ( 図 2C).
   注:火成岩と堆積岩の間の表面には、音響インピーダンスの大きな違いにより、高振幅の反射があります。低振幅の部分を透明にして、火成体の形状を強調します。
4. アイソレーションの値は 20 から 30% より大きくなる可能性があるため、値を少しずつ変更して、すべての重要な火成体が失われないようにします。値が大きいほど、実際の火成体の体積が失われるリスクが高くなります。
5. 付属のソフトウェアで操作を行ってください。
   1. [Seismic Interpretation] ペインをクリックし、[Insert a Horizon Probe] をクリックします。プローブは、入力ペインのジオボディ解釈プローブツリーに追加されます。追加したホライゾンプローブをダブルクリックすると、ポップアップウィンドウが表示されます。
   2. ポップアップ ウィンドウの [Horizons] タブをクリックし、敷居のゾーンを隔離する 2 つの地震面を選択します。[OK] をクリックして操作を適用します。
   3. 入力ペインに表示されているGeobody Interpretationプローブツリーで、新しく追加されたプローブを確認します。その後、地震立方体が3Dウィンドウに表示されます。
   4. プローブをダブルクリックし、[不透明度]タブを選択します。地震振幅のヒストグラムがタブに表示されます。マウスの左ボタンを使用して、ヒストグラムに線を描画し、地震立方体の不透明度を制御します。チューブの低振幅部分は見えず、高振幅部分は残ります。
   5. 対象のジオボディの目的の形状が得られるまで、ヒストグラムを繰り返し調整します。

4. 給餌導管の抽出

1. 地表の溶岩流の下のさまざまな深さで、連続的で高エネルギーの反射地平線を選択します。
2. 選択した地平線に沿って時間をスライスして、垂直導管に対応する不連続性を見つけます。
3. 双方向時間(TWT)を繰り返し調整して、コンジットの不連続性を最適にイメージングします。
   注:地震データは垂直構造をうまく画像化できないため、異なる移動時間での鮮明度を比較することにより、振幅ボリュームと分散ボリュームからより良い画像が選択されます。
4. さまざまなスライス手法を試してから、不連続性をより適切にイメージできるものを選択してください。
   注: ここでは、バリアンス ボディ スライスなど、さまざまなツールを使用できます。その理論的基礎は、各地震セクションと地震データ内の隣接する地震痕跡との間の類似性です。別のツールである分散キューブは、従来の地震データによって処理される新しいデータ本体であり、構造と岩相の変化、断層の平面の組み合わせなどの特定に役立ちます.²⁰
5. スライスをさまざまな移動時間または深さで 3D 空間にプロットします。
6. 付属のソフトウェアで操作を行ってください。
   1. プロセスペインの地球物理学ツリーで Volume Attributes をダブルクリックします。カテゴリ列の「構造法」と属性列の「分散」をオンにします。入力ボックスに地震キューブを選択し、パラメータタブで他のパラメータを調整します。読み取りパフォーマンスを向上させるには、リアライズ列のチェックボックスをオンにします。分散キューブは、入力ウィンドウの地震木に作成されます。
   2. 分散キューブを右クリックし、[タイム スライス交差の挿入] をクリックして、3D ウィンドウに水平方向の交差をさらに表示します。3D ウィンドウのツールバーにある [平面の操作] ツールを使用してスライスの位置を調整し、電線管の表示を最適化します。
   3. 地震振幅キューブを右クリックし、[タイム スライス交差の挿入] をクリックして、3D ウィンドウで水平交差をさらに表示します。手順 4.6.2 と同じ操作を実行してスライスの位置を調整し、コンジットの表示を最適化します。

Results

火山管の垂直、水平敷居火成岩体の 2 種類にそれらを適用することによって上記の手法の有用性を示す.不透明なレンダリング手法を用いて敷居の抽出を実施し、火山の火道の解釈はスライシング加工技術を使用して行われます。

敷居の抽出

産業掘削井戸が¹⁷北タリム盆地から Yingmai 2 の領域で多くの敷居を交差するが、サイドシルの 3次元分布は不明のまま。サイドシルを解釈するために我々 はこの地域で耐震キューブから三次元地震探査データを処理します。まず、我々 は地震断面 (図 2 a) を持つ合成波形を関連付けることによって地震のキューブで敷居の存在に関連視野を識別します。その後、サイドシルの横の範囲を制約する地平に表面プローブ (

Discussion

ここで埋没の玄武岩質火山の配管システムの構造や形態を説明するための 2 つの方法を紹介します。不透明度のレンダリング、他のスライス時間です。

不透明度のレンダリング方法は連続し, 地層と水平界面を持つ地質体に適しています。このメソッドは、マグマの葉の 3 D 形状を抽出することが 1 つ。通常、流れ方向はマグマの葉長軸に沿ってする必要があります。また、表面の地平が高反射係数 (R₀) を持つことが重要です。界面R₀が低すぎる場合、通訳はターゲットの視野に表面プローブを挿入することができません。たとえば、玄武岩敷居の音速は約 5500 m/s と炭酸塩 6,000 m/s¹²のような速度があります。このように、土台炭酸連絡先の反射係数は表面プローブによって識別される低すぎるでしょう。この手法を使用する場合、ターゲット岩石の速度の正確な知識が必要です。速度データは、利用可能なまたはないちゃんと見積もりではない、耐震キューブにこのメソッドのアプリケーションが非常...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
ペトレルE&Pソフトウェアプラットフォーム	シュルンベルジェ		ソフトウェアバージョン:2014