Métodos de processamento de dados para a imagem latente de sísmica 3D da subsuperfície vulcões: aplicações para o basalto de inundação de Tarim

Summary

Sísmica de reflexão (3D) tridimensionais é um método poderoso para imagens de vulcões de subsuperfície. Usando dados de Sismológico 3D industriais da bacia de Tarim, ilustramos como extrair os peitoris e os conduítes de vulcões subsuperficiais de cubos de dados sísmicos.

Abstract

A morfologia e estrutura dos sistemas de encanamento podem fornecer informações importantes sobre a taxa de erupção e estilo dos campos de lava basáltica. A maneira mais poderosa para estudar geo-corpos subsuperficiais é usar imagem Sismológico industrial reflexão 3D. No entanto, estratégias de vulcões subsuperficial de imagem são muito diferentes dos reservatórios de petróleo e gás. Neste estudo, nós processamos cubos de dados sísmicos da bacia de Tarim, China norte, para ilustrar como Visualizar peitoris através de técnicas de processamento de opacidade e como os conduítes de imagem por tempo de corte. No primeiro caso, isolamos sondas por horizontes sísmicos marcando os contactos entre peitoris e encerra estratos, aplicando técnicas de renderização de opacidade para extrair peitoris do cubo sísmico. A morfologia resultante do peitoril detalhada mostra que a direção do fluxo é do centro de cúpula para o rim. O segundo cubo sísmico, usamos frações de tempo para as canalizações, da imagem que corresponde ao marcado descontinuidades dentro das rochas encasing. Um conjunto de frações de tempo obtidos em diferentes profundidades mostram que os basaltos de inundação de Tarim entrou em erupção de vulcões centrais, alimentados por separado como tubos conduítes.

Introduction

O objetivo da maioria dos projectos de imagem sísmicas industriais nas bacias sedimentares é explorar para reservatórios de hidrocarbonetos. Nos últimos anos, exploração de hidrocarbonetos se expandiu para bacias que contém grandes quantidades de rochas ígneas, porque muitos das bacias volcanogenic têm considerável óleo e reservatórios de gás. No entanto, por causa da interface de rochas ígneas nas bacias volcanogenic, processamento de dados sísmicos apresenta uma série de desafios induzida por várias invasões, tais como a transmissão de energia reduzido, atenuação intrínseca, efeitos de interferência, refração e dispersão¹. Portanto, empresas de campo de petróleo estão focando seus esforços na redução de um "impacto negativo" sísmica de imagem^2,3,4.

Ígneas corpos dentro de bacias sedimentares são facilmente identificados por duas imagens tridimensionais ou 3D sísmica de reflexão devido ao contraste de impedância acústica grande com o encasing rochas^1,5,6. Esse método pode fornecer imagens espetaculares de estruturas verticais e horizontais do encanamento vulcânica sistemas^{7,8,9,10,11,12,13}. No entanto, as estratégias de imagem subsuperficiais vulcões são muito diferentes de petróleo e gás explorações^8,14,15. Isto tem limitado o uso de dados sísmicos industriais em estudos de vulcões subsuperficiais, além de alguns cases de sucesso^10,15,16. Neste trabalho, relatamos os procedimentos detalhados de processamento de dados sísmicos, que são personalizados para a interpretação dos vulcões de subsuperfície. Nós processamos dois cubos sísmicos, TZ47 e YM2 (Figura 1), para mostrar como visualizar os corpos enterrados ígneas na inundação de Tarim basalto¹⁷.

Protocol

NOTA: Os procedimentos de processamento de dados incluem: cálculo de sismograma sintético, correlação de traços sísmicos sintético-reais e extração de geocorpos. Abaixo estão os detalhes passo a passo de cada procedimento.

1. Cálculo do Sismograma Sintético

1. Calcule a impedância acústica em cada intervalo da curva de perfilamento do poço.
   NOTA: A impedância acústica é o produto das 'velocidades das ondas sísmicas' e da 'densidade' (ρ*ν)). Os dados geralmente são calculados em intervalos de amostragem maiores que 1 pé, a fim de reduzir o tempo de computação e o aliasing.
2. Calcule os coeficientes de reflexão (R₀) em cada interface usando o cálculo da impedância acústica:
   
   onde ν₁ e ν₂ são as velocidades médias das camadas abaixo e acima da interface, respectivamente; ρ₁ e ρ₂ são as densidades médias correspondentes.
   1. Se o poço não cruzar os corpos ígneos, use poços próximos que cruzaram as rochas alvo para obter os parâmetros (velocidade, densidade, etc.).
3. Escolha uma wavelet que tenha uma amplitude e espectro de fase semelhantes aos dos dados sísmicos próximos.
4. Envolva a wavelet sintética com a série de reflexão para todo o levantamento do poço e gere um traço sísmico sintético. O traço sísmico simulado final T(t) pode ser descrito pelo modelo convolucional da seguinte forma:
   
   onde R₀(t) é o coeficiente de reflexão, w(t) é a wavelet e n(t) é o ruído.
5. Se a frequência dos dados sísmicos tiver grandes variações em todo o poço, recalcule o traço sísmico sintético usando uma wavelet com uma fase diferente e uma frequência dominante em diferentes intervalos de profundidade.
   1. Repita o processo se a correspondência entre o traço sintético e os dados sísmicos não for satisfatória.
6. Realize o cálculo com o software fornecido (por exemplo, Petrel E&P Software Platform).
   1. Inicie o software. Selecione Arquivo | Projeto Aberto | e, em seguida, selecione o projeto de pesquisa de demonstração TLM (os usuários podem selecionar seus próprios projetos desejados). O projeto deve conter dados de poços, registro com fio, topos de poços, cubo sísmico e superfície de interpretação na área de pesquisa.
   2. Clique em Início | Janelas | Janelas 2D | Janelas 3D para abrir duas janelas de exibição para mostrar os conjuntos de dados de acordo com a preferência do usuário.
   3. Na "Árvore de Poços do Painel de Entrada", clique com o botão direito do mouse no poço desejado. Abra a janela Configurações do poço e selecione a guia Tempo para criar um novo registro de tempo. Selecione Função de velocidade e, em seguida, selecione Dados DT no novo registro de tempo. Clique no botão OK para fechar a janela de configurações. Um novo registro de tempo unidirecional é criado automaticamente e será mostrado na "Árvore de Poços do Painel de Entrada".
      NOTA: Um registro de tempo unidirecional é uma relação de profundidade de tempo desse poço. Os domínios de log com fio podem ser transformados em domínios de tempo e mostrados na janela de domínio de tempo.
   4. Ative uma janela 3D existente clicando na janela exibida. Se não houver nenhuma Janela 3D exibida, crie uma nova Janela 3D clicando em Início | Janelas | Janelas 3D. Selecione TWT na barra de ferramentas da Janela 3D para mostrar a Janela 3D no domínio do tempo.
   5. Selecione os registros com fio representativos (como 'GR', 'DT' ou 'RT') na Árvore de Poços para mostrá-los na Janela 3D; ao mesmo tempo, selecione o perfil sísmico na árvore 'sísmica' do painel 'entrada' para mostrá-los na mesma Janela 3D.
   6. Use a ferramenta Manipular plano na barra de ferramentas da janela 3D para ajustar a localização do perfil para cruzar o poço; o usuário verá que o registro com fio foi transformado no domínio do tempo e exibido com o perfil sísmico na mesma janela 3D.
   7. Clique em Interpretação sísmica | Amarração de Poço Sísmico | Processo de amarração de poço sísmico. Escolha Amarrar poço sísmico integrado no tipo de linha de estudo e adicione o poço desejado na linha Poço. Escolha log de tempo unidirecional calibrado como relação de profundidade de tempo na linha TDR da guia de entrada, escolha cubo sísmico na linha sísmica. Escolha qualquer log no método de cálculo RC.
   8. Clique em Iniciar Wavelet Toolbox para criar um wavelet de Ricker para aplicar neste processo. Clique em OK e uma nova janela de seção de poço e exibição de sismograma sintético serão criadas.

2. Correlacione os traços sintéticos com os refletores sísmicos reais

1. Use um aplicativo de correlação automatizado, como o Amarração de poço sísmico na plataforma, para adaptar o traço sintético resultante à escala vertical da seção sísmica.
2. Ajuste o sismograma sintético para aumentar a sobreposição de refletores de alta amplitude do traço sintético e do traço real.
3. Ajuste o sismograma sintético e o traço real repetidamente. Quando o traço sobreposto atinge o máximo, o intérprete atingiu os "melhores ajustes" entre o sismograma sintético obtido e os traços reais.
   1. Repita o processo até que as correlações atinjam o nível desejado.
4. Execute a correlação com o software fornecido.
   1. Ative a janela criada na etapa 1.6.3, que é o log de tempo unidirecional criado automaticamente a partir do log acústico.
      NOTA: Este 'registro de tempo unidirecional' criado automaticamente não está perfeitamente correlacionado com os refletores sísmicos reais. Os usuários devem calibrar as correlações entre o registro de tempo unidirecional e os refletores sísmicos reais.
   2. Para calibrar suas correlações, escolha um refletor contínuo e representativo que seja interceptado pelo poço. Em seguida, ajuste manualmente a profundidade do registro do poço. Por exemplo, para ajustar a profundidade do log DT, clique com o botão direito do mouse na árvore de poços One-Way Time Log in | selecione a ferramenta Calculadora | em seguida, adicione um pequeno incremento de tempo (por exemplo, 10 ms) digitando 'DT=DT+10' na caixa de diálogo de entrada da ferramenta Calculadora.
   3. Se o incremento de '10 ms' for muito grande ou muito pequeno, altere o incremento para outro tempo (pode ser um valor negativo) na ferramenta 'calculadora'. Verifique a correlação entre o registro do poço e o horizonte sísmico selecionado repetidamente e, em seguida, ajuste o incremento de tempo repetidamente, até que a correlação esteja perfeitamente calibrada.

3. Extração de soleiras basálticas

1. Escolha 2 refletores de alta amplitude envolvendo as soleiras alvo.
   NOTA: A maioria das intrusões é expressa em dados sísmicos como pacotes de reflexão ajustados, em que as reflexões dos contatos de intrusão superior e inferior não podem ser distinguidas. O ajuste ocorre quando a espessura da intrusão vertical está entre λ / 4 e λ / 8 (λ é o comprimento de onda sísmico) < sup class = "xref" >19. Portanto, as soleiras são mostradas como um conjunto de fortes reflexos na seção sísmica, e sua espessura aparente é falsa.
2. Extrair sondas entre os horizontes correspondentes aos dois refletores de alta amplitude.
   NOTA: Existem diferentes ferramentas baseadas na técnica de renderização que podem ajudar os intérpretes a visualizar melhor os alvos, como "sondas de caixa", "sondas de superfícies" e "sondas de poço". No entanto, para identificação de contatos entre as soleiras e os estratos envolventes, a melhor ferramenta é a "sonda de superfície". ("Sonda de superfície, etc." são termos no software 'Petrel'. Os usuários do software devem estar familiarizados com esses termos).
3. Remova as áreas ao redor dos objetos geológicos de interesse alterando o valor do limite de opacidade da conectividade Voxel. Defina o valor do limite padrão como 20%. O método de visualização de "renderização de opacidade" é usado aqui para exibir o resultado da extração de soleiras basálticas ( Figura 2C).
   NOTA: Existem reflexões de alta amplitude ao longo da superfície entre a rocha ígnea e a rocha sedimentar devido à sua diferença significativa na impedância acústica. Torne as partes de baixa amplitude transparentes para destacar a forma dos corpos ígneos.
4. Como o valor de isolamento pode ser superior a 20 a 30%, altere o valor com pequenos incrementos para garantir que todos os corpos ígneos importantes não sejam perdidos; quanto maior o valor, maior o risco de perder o volume dos corpos ígneos reais.
5. Execute a operação com o software fornecido.
   1. Clique no painel Interpretação sísmica e clique em Inserir um Horizon Probe. Um teste será adicionado na árvore de testes de interpretação de corpo geográfico do painel de entrada. Clique duas vezes na sonda de horizonte adicionada e uma janela pop-up aparecerá.
   2. Clique na guia Horizontes na janela pop-up e escolha duas superfícies sísmicas que isolam a zona de soleiras. Clique em OK para aplicar a operação.
   3. Verifique o teste recém-adicionado na árvore de testes de interpretação geobody mostrada no painel de entrada. Um cubo sísmico aparecerá na janela 3D.
   4. Clique duas vezes na sonda e escolha a guia Opacidade. Um histograma da amplitude sísmica será mostrado na guia. Use o botão esquerdo do mouse para desenhar uma linha no histograma para controlar a opacidade do cubo sísmico. As partes de baixa amplitude do tubo devem ser invisíveis e as partes de alta amplitude serão deixadas.
   5. Ajuste o histograma repetidamente até que a forma desejada do corpo geográfico interessado seja alcançada.

4. Extração dos Conduítes de Alimentação

1. Escolha horizontes de reflexão contínuos e de alta energia em diferentes profundidades abaixo do fluxo de lava da superfície.
2. Faça o corte de tempo ao longo dos horizontes selecionados, para descobrir descontinuidades correspondentes aos conduítes verticais.
3. Ajuste o Two-Way Time (TWT) repetidamente, para obter a melhor imagem das descontinuidades dos conduítes.
   NOTA: Os dados sísmicos não podem obter imagens bem de estruturas verticais, portanto, imagens melhores de volumes de amplitude e volumes de variância são escolhidas comparando a clareza em diferentes tempos de viagem.
4. Experimente diferentes técnicas de fatiamento e, em seguida, escolha qual pode visualizar melhor as descontinuidades.
   NOTA: Diferentes ferramentas podem ser usadas aqui, como fatiamento de corpo de variância. Sua base teórica é a semelhança entre cada seção sísmica e traços sísmicos adjacentes nos dados sísmicos. Outra ferramenta, o cubo de variância, é um novo corpo de dados processado pelos dados sísmicos convencionais, que é útil para a identificação de mudanças na estrutura e litologia, combinação plana da falha, etc.²⁰
5. Plote as fatias em diferentes tempos de viagem ou profundidades em um espaço 3D.
6. Execute a operação com o software fornecido.
   1. Clique duas vezes em Atributos de Volume na árvore geofísica do painel de processos. Marque Métodos estruturais na coluna de categoria e Variação na coluna de atributo. Selecione o cubo sísmico para a caixa de entrada e ajuste o outro parâmetro na guia de parâmetros. Para obter um melhor desempenho de leitura, marque a caixa na coluna de realização. Um cubo de variação é criado na árvore sísmica do painel de entrada.
   2. Clique com o botão direito do mouse no cubo de variação e clique em Inserir interseção de intervalo de tempo para mostrar mais interseções horizontais na janela 3D. Use a ferramenta Manipular plano na barra de ferramentas da janela 3D para ajustar a localização das fatias para otimizar a exibição de conduítes.
   3. Clique com o botão direito do mouse no cubo de amplitude sísmica e clique em Inserir interseção de fatia de tempo para mostrar mais interseções horizontais na janela 3D. Faça a mesma operação da etapa 4.6.2 para ajustar a localização das fatias para otimizar a exibição dos conduítes.

Results

Vamos demonstrar a utilidade das técnicas descritas acima, aplicando-lhes a 2 tipos de corpos de rochas ígneas, peitoris horizontais e verticais condutos vulcânicos. Extração dos peitoris é realizada usando a técnica de processamento opaco, e interpretação do conduto vulcânico é realizada usando a técnica de fatiamento.

Extração de peitoris

Poços de perfuração industriais...

Discussion

Aqui demonstramos 2 métodos para ilustrar a morfologia e estrutura do sistema de encanamento de vulcões basálticas enterrados; um processamento de opacidade, o outro é a hora de corte.

O método de renderização de opacidade é apropriado para geo-corpos que possuem contínua e perto de interfaces horizontais com os estratos encasing. Com este método, pode-se extrair a morfologia 3D de lóbulos de magma. Normalmente, as direções de fluxo devem estar no eixo longo dos lóbulos magma. Também é importa...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
O Petrel E& Plataforma de software P	Versão do software Schlumberger		:2014