Методы обработки данных для 3D сейсмической томографии подповерхностных вулканов: приложения для базальта Таримской наводнение

Summary

Трехмерная (3D) отражение сейсмологии является мощный метод для визуализации подповерхностных вулканов. С помощью промышленного 3D сейсмологических данных от границы Таримской впадины, мы показывают, как извлечь подоконники и Трубопроводы подземные вулканов из сейсмических данных кубов.

Abstract

В морфологии и структуре сантехнических систем может обеспечить ключевую информацию о извержения скорость и стиль базальтовой лавы полей. Наиболее мощный способ для изучения подповерхностных гео органов заключается в использовании промышленного 3D отражение сейсмических изображений. Однако стратегии изображения подповерхностных вулканов являются весьма отличается от залежей нефти и газа. В этом исследовании мы обрабатываем сейсмических данных кубов от северной границы Таримской впадины, Китай, чтобы проиллюстрировать, как визуализировать подоконники методами визуализации непрозрачность и как изображение проводники, нарезая время. В первом случае мы изолированы датчики сейсмические горизонты маркировка контактов между подоконников и обшивка слоев, применяя методы визуализации непрозрачности для извлечения подоконники из сейсмического куба. Результате подробные подоконник морфология показывает, что направление потока из центра купола на обод. В втором сейсмический куб мы используем срезы времени изображения трубопроводы, который соответствует отмеченные несплошностей в опалубочные пород. Набор временных срезов, полученные на разных глубинах показывают, что наводнение базальтов Таримской вспыхнули от центральной вулканов, кормили отдельных труб как проводников.

Introduction

Большинство промышленных сейсмической визуализации проектов в осадочных бассейнах стремится исследовать для залежей углеводородов. В последние годы разведки углеводородов расширилась до бассейнов, содержащих большое количество изверженных пород, потому что многие из вулканогенных бассейнов имеют значительные нефти и газовых коллекторов. Однако поскольку интерфейс изверженных пород в вулканогенно бассейнах, обработки сейсмических данных представляет собой серию проблем, вызванных различных вторжений, таких как снижение передачи, встроенные затухания, эффекты интерференции, преломления и рассеяния¹. Таким образом нефтяного месторождения компании сосредоточивают свои усилия на сокращение такого «негативное воздействие» на сейсмических изображений^2,3,4.

Магматические тела в осадочных бассейнах легко идентифицируются по две мерных или 3D сейсморазведки изображений из-за большой акустический импеданс контраст с^1,опалубочные скалы,^5,,⁶. Этот метод может обеспечить впечатляющие изображения вертикальных и горизонтальных конструкций вулканических сантехнических систем^{7,8,9,10,11,12,13}. Однако очень отличается от нефти и газа исследования^8,,1415стратегии изображений подповерхностных вулканы. Это ограничивает использование промышленных сейсмических данных в исследованиях подземных вулканов, помимо нескольких успешных случаев^10,,1516. В этой статье мы сообщают подробные процедуры обработки сейсмических данных, которые настроены для интерпретации подповерхностных вулканов. Мы обрабатываем две сейсмические Кубы, TZ47 и YM2 (рис. 1), чтобы показать, как визуализировать похоронили изверженных органов в Таримской наводнение базальтовых¹⁷.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ: Процедуры обработки данных включают в себя: расчет синтетической сейсмограммы, корреляцию синтетических и реальных сейсмических следов и извлечение геотела. Ниже приведены пошаговые инструкции по каждой процедуре.

1. Расчет синтетической сейсмограммы

1. Расчет акустического сопротивления на каждом интервале кривой каротажа скважины.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Акустическое сопротивление является произведением «скоростей сейсмических волн» и «плотности» (ρ*ν). Данные часто усредняются по интервалам выборки более 1 фута, чтобы сократить время вычислений и наложения.
2. Рассчитайте коэффициенты отражения (R₀) на каждой границе раздела с помощью расчета акустического импеданса:
   
   где ν₁ и ν₂ — усредненные скорости слоев ниже и выше границы раздела соответственно; ρ₁ и ρ₂ являются соответствующими усредненными плотностями.
   1. Если скважина не пересекает магматические тела, для получения параметров (скорости, плотности и т.д.) используйте близлежащие скважины, которые пересекли целевые породы.
3. Выберите вейвлет, который имеет амплитуду и фазовый спектр, аналогичные ближайшим сейсмическим данным.
4. Свертываем синтетический вейвлет с рядом отражений для всего исследования скважины и генерируем синтетическую сейсмическую трассу. Окончательный смоделированный сейсмический след T(t) может быть описан сверточной моделью следующим образом:
   
   где R₀(t) — коэффициент отражения, w(t) — вейвлет, n(t) — шум.
5. Если частота сейсмических данных имеет большие колебания по всей скважине, пересчитайте синтетическую сейсмическую трассу с помощью вейвлета с другой фазой и доминирующей частотой на разных интервалах глубины.
   1. Повторите процесс, если соответствие между синтетической трассой и сейсмическими данными неудовлетворительно.
6. Выполните расчет с помощью предоставленного программного обеспечения (например, программного обеспечения Petrel E&P Software Platform).
   1. Запустите программное обеспечение. Выбрать файл | Открытый проект | Затем выберите TLM демонстрационного исследовательского проекта (пользователи могут выбрать свои собственные проекты). Проект должен содержать данные о скважине, каротаж, вершины скважин, сейсмический куб и поверхность интерпретации в районе исследования.
   2. Нажмите на Главная | Окна | 2D окна | 3D окна для открытия двух окон отображения для отображения наборов данных в соответствии с предпочтениями пользователя.
   3. В окне "Wells Tree of Input Pane" щелкните правой кнопкой мыши нужный колодец. Откройте окно Настройки скважины и выберите вкладку Время, чтобы создать новый журнал времени. Выберите Функция скорости, затем выберите данные DT в новом журнале учета времени. Нажмите кнопку OK, чтобы закрыть окно настроек. Новый односторонний журнал учета рабочего времени будет автоматически создан и будет отображаться в "Дереве колодцев входной панели".
      ПРИМЕЧАНИЕ: Односторонний журнал времени представляет собой отношение времени и глубины этой скважины. Проводные домены журнала могут быть преобразованы во временные области и отображаться в окне временной области.
   4. Активируйте существующее 3D-окно, щелкнув по отображаемому окну. Если 3D-окно не отображается, создайте новое 3D-окно, нажав кнопку Главная | Окна | 3D окна. Выберите TWT на панели инструментов 3D-окна, чтобы отобразить 3D-окно во временной области.
   5. Выберите репрезентативные каротажные каротажные работы (такие как 'GR', 'DT' или 'RT') в дереве скважин, чтобы отобразить их в 3D-окне; в то же время выберите сейсмический профиль в дереве 'сейсмические' панели 'входные', чтобы отобразить их в том же 3D-окне.
   6. Используйте инструмент «Манипулировать плоскостью» на панели инструментов 3D-окна для настройки местоположения профиля для пересечения скважины; пользователь увидит, что каротаж был преобразован во временную область и отображается вместе с сейсмическим профилем в том же 3D-окне.
   7. Интерпретация сейсмических данных по клику | Сейсмическая скважинная связка | Процесс сейсмической завязки скважины. Выберите Интегрированная связь сейсмической скважины в строке типа исследования и добавьте нужную скважину в строке Скважина. Выберите откалиброванный односторонний журнал времени в качестве отношения время-глубина в строке TDR вкладки ввода, выберите куб сейсмическая в строке сейсморазведки. Выберите любой лог в методе расчета RC.
   8. Нажмите кнопку Запустить вейвлет Toolbox, чтобы создать вейвлет Рикера для применения в этом процессе. Нажмите OK, и будет создано новое окно разреза скважины и отображение синтетической сейсмограммы.

2. Корреляция синтетических следов с реальными сейсмическими отражателями

1. Используйте автоматизированное корреляционное приложение, такое как Seismic Well Tie на платформе, чтобы адаптировать полученную синтетическую трассировку к вертикальному масштабу сейсмического разреза.
2. Настройте синтетическую сейсмограмму для увеличения перекрытия высокоамплитудных отражателей синтетической трассы и реальной трассы.
3. Корректируйте синтетическую сейсмограмму и реальный след повторно. Когда перекрывающаяся трасса достигает максимума, интерпретатор достигает «наилучших соответствий» между полученной синтетической сейсмограммой и реальными следами.
   1. Повторяйте процесс до тех пор, пока корреляции не достигнут нужного уровня.
4. Выполните корреляцию с предоставленным программным обеспечением.
   1. Активируйте окно, созданное на шаге 1.6.3, которое представляет собой односторонний журнал времени, автоматически созданный из акустического log.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Этот автоматически созданный «односторонний журнал времени» не полностью коррелирует с реальными сейсмическими отражателями. Пользователи должны откалибровать корреляции между односторонним логарифмом времени и реальными сейсмическими отражателями.
   2. Чтобы откалибровать их корреляцию, выберите непрерывный и репрезентативный отражатель, который пересекается скважиной. Затем вручную отрегулируйте глубину залегания каротажа скважины. Например, чтобы настроить глубину журнала ОУ, щелкните правой кнопкой мыши по дереву одностороннего времени в скважине | выберите инструмент Калькулятор | затем добавьте небольшой шаг времени (например, 10 мс), введя «DT=DT+10» в диалоговом окне ввода калькулятора.
   3. Если шаг «10 мс» слишком велик или слишком мал, измените шаг на другое время (может быть отрицательным значением) в инструменте «калькулятор». Многократно проверяйте корреляцию между каротажем скважины и выбранным сейсмическим горизонтом, а затем многократно корректируйте приращение времени, пока корреляция не будет идеально откалибрована.

3. Добыча базальтовых силлов

1. Выберите 2 высокоамплитудных отражателя, закрывающих целевые пороги.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Большинство интрузий выражаются в сейсмических данных в виде настроенных пакетов отражений, в результате чего отражения от верхнего и нижнего контактов интрузии не могут быть различимы. Настройка происходит, когда толщина вертикального вторжения находится в диапазоне от λ/4 до λ/8 (λ - длина волны сейсмического излучения)¹⁹. Таким образом, пороги показаны как набор сильных отражений в сейсмическом разрезе, а их видимая толщина ложна.
2. Извлеките зонды между горизонтами, соответствующие двум высокоамплитудным отражателям.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Существуют различные инструменты, основанные на технике рендеринга, которые могут помочь интерпретаторам лучше визуализировать цели, такие как «коробчатые щупы», «поверхностные щупы» и «скважинные щупы». Однако для идентификации контактов между порогами и вмещающими слоями лучшим инструментом является «поверхностный зонд». («Поверхностный зонд и т.д.» — термины в программном обеспечении «Буревестник». Пользователи программного обеспечения должны быть ознакомлены с этими терминами).
3. Удалите области, окружающие интересующие геологические объекты, изменив пороговое значение непрозрачности воксельной связности. Установите пороговое значение по умолчанию на 20%. Метод визуализации "opacity rendering" используется здесь для отображения результата извлечения базальтовых силлов ( Рисунок 2C).
   ПРИМЕЧАНИЕ: Существуют высокоамплитудные отражения вдоль поверхности между магматической породой и осадочной породой из-за их значительной разницы в акустическом импедансе. Сделайте участки с низкой амплитудой прозрачными, чтобы подчеркнуть форму магматических тел.
4. Поскольку значение для изоляции может быть выше 20 - 30%, изменяйте значение с небольшим шагом, чтобы убедиться, что все важные магматические тела не будут потеряны; чем больше значение, тем выше риск потери объема реальных магматических тел.
5. Выполните операцию с помощью предоставленного программного обеспечения.
   1. Щелкните панель Интерпретация сейсмических данных, щелкните Вставить зонд горизонта. Зонд будет добавлен в дерево зондов интерпретации геотела на панели ввода. Дважды щелкните по добавленному датчику горизонта, и появится всплывающее окно.
   2. Перейдите на вкладку Горизонты во всплывающем окне и выберите две сейсмические поверхности, которые изолируют зону силлов. Нажмите кнопку ОК, чтобы применить операцию.
   3. Проверьте только что добавленный зонд в дереве зондов интерпретации геотела, показанном на панели ввода. После этого в 3D-окне появится сейсмический куб.
   4. Дважды щёлкните по щупу и выберите вкладку Непрозрачность. На вкладке будет показана гистограмма амплитуды сейсморазведки. С помощью левой кнопки мыши нарисуйте линию на гистограмме для управления непрозрачностью сейсмического куба. Низкоамплитудные части трубки должны быть невидимыми, а высокоамплитудные части будут оставлены.
   5. Корректируйте гистограмму несколько раз до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма интересующего геотела.

4. Извлечение питающих трубопроводов

1. Выбирайте горизонты непрерывного и высокоэнергетического отражения на разной глубине под поверхностным лавовым потоком.
2. Проведите временную срезку вдоль выбранных горизонтов, чтобы выяснить разрывы, соответствующие вертикальным трубопроводам.
3. Многократно регулируйте двустороннее время (TWT) для получения наилучшего изображения разрывов кабелепроводов.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Сейсмические данные не позволяют хорошо отображать вертикальные структуры, поэтому лучшие изображения амплитудных объемов и дисперсионных объемов выбираются путем сравнения четкости при разном времени перемещения.
4. Попробуйте различные методы нарезки, а затем выберите, какой из них лучше визуализирует разрывы.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь можно использовать различные инструменты, такие как дисперсионная нарезка тела. Его теоретической основой является сходство между каждым сейсмическим разрезом и смежными сейсмическими следами в сейсмических данных. Другой инструмент, куб дисперсии, представляет собой новое тело данных, обработанное обычными сейсмическими данными, которое полезно для идентификации изменений в структуре и литологии, плоской комбинации разлома и т.д.²⁰
5. Нанесите на график срезы с разным временем перемещения или глубиной в 3D-пространстве.
6. Выполните операцию с помощью предоставленного программного обеспечения.
   1. Дважды щелкните Атрибуты объема в дереве геофизики на панели процессов. Проверьте Структурные методы в столбце категории и Отклонение в столбце атрибутов. Выберите сейсмический куб для ввода и настройте другой параметр на вкладке параметров. Для повышения производительности чтения установите флажок в столбце реализации. Куб дисперсии создается в сейсмическом дереве входной панели.
   2. Щелкните правой кнопкой мыши на кубе вариации и выберите команду Вставить пересечение временного среза, чтобы отобразить больше горизонтальных пересечений в 3D-окне. С помощью инструмента "Манипулировать плоскостью" на панели инструментов 3D-окна можно настроить расположение срезов с целью оптимизации отображения кабелепроводов.
   3. Щелкните правой кнопкой мыши на кубе сейсмической амплитуды и выберите Вставить пересечение временного среза, чтобы показать больше горизонтальных пересечений в 3D-окне. Проделайте ту же операцию, что и в шаге 4.6.2, чтобы настроить расположение срезов для оптимизации отображения кабелепроводов.

Results

Мы продемонстрировать полезность методики, описанные выше, применяя их в 2 типы изверженных органов, горизонтальные подоконники и вертикальных вулканических труб. Извлечение подоконники проводится с помощью метода непрозрачные рендеринга, и интерпретация вулканических трубы производится методом нарезки.

Извлечение подоконники

Промышленных буровых скважин пересекаются мног...

Discussion

Здесь мы демонстрируем 2 методы для иллюстрирования морфологии и структуре водопроводно-канализационной системы похоронен вулканов базальтовая; один непрозрачность рендеринга, другой является временной интервал.

Непрозрачность визуализации метод подходит для geo органов, которые имеют непрерывный и вблизи горизонтальных интерфейсы с опалубочные слоев. С помощью этого метода один можно извлечь 3D морфология магмы лопастями. Как правило направления потока следует вдоль длинной оси магмы лопастям...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Буревестник E& P программная платформа	Schlumberger		версия программного обеспечения:2014