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.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Методы обработки данных для 3D сейсмической томографии подповерхностных вулканов: приложения для базальта Таримской наводнение
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
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.
Введение
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 изображений2,3,4.
Магматические тела в осадочных бассейнах легко идентифицируются по две мерных или 3D сейсморазведки изображений из-за большой акустический импеданс контраст с1,опалубочные скалы,5,,6. Этот метод может обеспечить впечатляющие изображения вертикальных и горизонтальных конструкций вулканических сантехнических систем7,8,9,10,11,12,13. Однако очень отличается от нефти и газа исследования8,,1415стратегии изображений подповерхностных вулканы. Это ограничивает использование промышленных сейсмических данных в исследованиях подземных вулканов, помимо нескольких успешных случаев10,,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.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
ПРИМЕЧАНИЕ: Процедуры обработки данных включают в себя: расчет синтетических сейсмограмм, корреляцию синтетических и реальных сейсмических трасс, а не также выделение геотел. Ниже представлены подробные пошаговые инструкции для каждой процедуры.
1. Расчет синтетической сейсмограммы
- Рассчитайте акустический импеданс для каждого интервала кривой каротажа скважины.
ПРИМЕЧАНИЕ: Акустический импеданс представляет собой произведение «скорости сейсмических волн» и «плотности» (ρ*ν). Для сокращения времени вычислений и предотвращения алиасинга данные часто усредняются по интервалам дискретизации, превышающим 1 фут. - Вычислите коэффициенты отражения (R0) на каждом интерфейсе, используя расчет акустического импеданса:
где ν1 и ν2 представляют собой средние скорости слоев ниже и выше границы раздела соответственно; ρ1 и ρ2 являются соответствующими усредненными значениями плотности.- Если скважина не пересекает магматические тела, используйте близлежащие скважины, в которых были пересечены целевые породы, для получения параметров (скорости, плотности, и т. д.).
- Выберите вейвлет, амплитудный и фазовый спектры которого схожи со спектрами близлежащих сейсмических данных.
- Выполните свертку синтетического вейвлета с серией коэффициентов отражения для всего профиля скважины и сформируйте синтетическую сейсмическую трассу. Итоговая смоделированная сейсмическая трасса Т(t) может быть описана с помощью сверточной модели следующим образом:
где R0(т) — коэффициент отражения, в(t) — вейвлет, а n(Пожалуйста, предоставьте текст для перевода.) — это шум. - Если частота сейсмических данных существенно меняется по всей скважине, необходимо повторно рассчитать синтетическую сейсмическую трассу, используя вейвлет с другой фазой и доминирующей частотой для разных интервалов глубин.
- Повторите процесс, если соответствие между синтетической трассой и сейсмическими данными является неудовлетворительным.
- Выполните расчет с помощью предоставленного программного обеспечения (например,, Петрел Э.&программная платформа P Software Platform).
- Запустите программное обеспечение. Выберите Файл | Открыть проект | а затем выберите демонстрационный исследовательский проект ТЛМ (транслюминесцентная микроскопия) (пользователи могут выбрать интересующие их проекты). Проект должен содержать данные по скважинам, каротажные диаграммы, отметки кровли пластов, сейсмический куб и интерпретационные поверхности в исследуемой области.
- Нажмите на Главная | Окна | 2D-окна | Трехмерные окна открыть два окна отображения для представления наборов данных в соответствии с предпочтениями пользователя.
- В «Дереве лунок панели ввода» (Wells Tree of Input Pane) щелкните правой кнопкой мыши по нужной лунке. Откройте Настройки окно лунки и выберите Время вкладка для создания нового журнала учета времени. Выберите Функция скорости, затем выберите ДТ данные в новом журнале регистрации времени. Нажмите на Пожалуйста, предоставьте текст для перевода. кнопка для закрытия окна настроек. Автоматически создается новый односторонний журнал регистрации времени, который будет отображен в «Дереве лунок панели ввода».
ПРИМЕЧАНИЕ: Односторонний временной лог представляет собой зависимость времени от глубины для данной скважины. Данные каротажа могут быть преобразованы из глубинных в временные области и отображены в окне временной области. - Активируйте существующий 3D-окно путем нажатия на появившееся окно. Если отсутствует 3D-окно отображены, создать новый Трехмерное окно нажав Главная | Окна | Трехмерные окнаВыберите TWT на панели инструментов окна 3D, чтобы отобразить окно 3D во временной области.
- Выберите репрезентативные каротажные диаграммы (например, «GR», «DT» или «RT») в Дерево Уэллса чтобы отобразить их в 3D-окне; одновременно с этим выберите сейсмический профиль в дереве «seismic» панели «input», чтобы отобразить его в том же 3D-окне.
- Используйте Манипуляция плоскостью инструмент на панели инструментов 3D-окна для корректировки положения профиля с целью его пересечения со скважиной; пользователь увидит, что данные каротажа были переведены во временную область и отображены совместно с сейсмическим профилем в том же 3D-окне.
- Нажмите Сейсмическая интерпретация | Привязка сейсмических данных к скважине | Процесс привязки скважин к сейсмическим даннымВыберите Интегрированная привязка сейсмических данных к скважине в строке «Тип исследования» (type of study), а в строке «Скважина» (Well) укажите нужную скважину. На вкладке «Ввод» (input) в строке TDR выберите «калиброванный одноходовой временной лог» (calibrated one-way time log) в качестве зависимости время-глубина, а в строке «Сейсмика» (seismic) выберите «сейсмический куб» (seismic cube). В поле «Метод расчета RC» (RC calculation method) выберите любой лог.
- Нажмите Запустите Wavelet Toolbox для создания вейвлета Рикера, который будет использоваться в данном процессе. Нажмите Пожалуйста, предоставьте текст для перевода. и будут созданы новое окно раздела скважины и окно отображения синтетической сейсмограммы.
2. Сопоставление синтетических трасс с реальными сейсмическими отражателями
- Используйте приложение для автоматической корреляции, такое как Seismic Well Tie на платформе, чтобы привести полученную синтетическую трассу в соответствие с вертикальным масштабом сейсмического разреза.
- Отрегулируйте синтетическую сейсмограмму, чтобы увеличить перекрытие высокоамплитудных отражающих горизонтов синтетической и реальной трасс.
- Повторяйте настройку синтетической сейсмограммы и реальной трассы. Когда перекрытие трасс достигнет максимума, интерпретатор достигнет «наилучшего соответствия» между полученной синтетической сейсмограммой и реальными трассами.
- Повторяйте процесс до достижения желаемого уровня корреляции.
- Выполните корреляцию с помощью предоставленного программного обеспечения.
- Активируйте окно, созданное на шаге 1.6.3, которое представляет собой каротаж одностороннего времени, автоматически созданный на основе акустического каротажа.
ПРИМЕЧАНИЕ: Этот автоматически созданный «каротаж одностороннего времени» не идеально коррелирует с реальными сейсмическими отражающими горизонтами. Пользователям следует откалибровать корреляцию между каротажем одностороннего времени и реальными сейсмическими отражателями. - Для калибровки корреляции выберите непрерывный и репрезентативный отражатель, пересекаемый скважиной. Затем вручную отрегулируйте глубину каротажа скважины. Например, чтобы скорректировать глубину каротажа DT, щелкните правой кнопкой мыши по One-Way Time Log в дереве скважин | выберите инструмент Calculator | затем добавьте небольшой временной интервал (например, 10 ms), введя «DT=DT+10» в диалоговом окне ввода инструмента Calculator.
- Если интервал «10 ms» слишком велик или слишком мал, измените его на другое значение (может быть отрицательным) в инструменте «calculator». Повторно проверяйте корреляцию между каротажем скважины и выбранным сейсмическим горизонтом и корректируйте временной интервал до тех пор, пока корреляция не будет идеально откалибрована.
- Активируйте окно, созданное на шаге 1.6.3, которое представляет собой каротаж одностороннего времени, автоматически созданный на основе акустического каротажа.
3. Извлечение базальтовых силлов
- Выберите 2 высокоамплитудных отражателя, ограничивающих целевые силлы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Большинство интрузий выражены в сейсмических данных как пакеты настроенных отражений, при которых отражения от верхней и нижней границ интрузии неразличимы. Настройка происходит, когда вертикальная мощность интрузии составляет от λ/4 до λ/8 (λ — длина сейсмической волны)19. Следовательно, силлы отображаются на сейсмическом разрезе как набор сильных отражений, и их кажущаяся мощность является ложной. - Извлеките пробники (probes) между горизонтами, соответствующими двум высокоамплитудным отражателям.
ПРИМЕЧАНИЕ: Существуют различные инструменты в зависимости от техники визуализации, которые помогают интерпретаторам лучше визуализировать цели, такие как «box probes» (блочные пробники), «surfaces probes» (поверхностные пробники) и «well probes» (скважинные пробники). Однако для идентификации контактов между силлами и вмещающими пластами лучшим инструментом является «surface probe». («Surface probe, etc.» — термины в программном обеспечении Petrel. Пользователи ПО должны быть знакомы с этими терминами). - Удалите области вокруг интересующих геологических объектов, изменив пороговое значение прозрачности связности вокселей. Установите значение порога по умолчанию на 20%. Метод визуализации «opacity rendering» (рендеринг прозрачности) используется здесь для отображения результата извлечения базальтовых силлов (Рисунок 2C).
ПРИМЕЧАНИЕ: Вдоль границы между изверженными и осадочными породами наблюдаются высокоамплитудные отражения из-за их значительного различия в акустическом импедансе. Сделайте низкоамплитудные части прозрачными, чтобы выделить форму магматических тел. - Поскольку значение для изоляции может быть выше 20–30%, изменяйте его с небольшим шагом, чтобы убедиться, что все важные магматические тела не были утеряны; чем выше значение, тем выше риск потери объема реальных магматических тел.
- Выполните операцию в предоставленном программном обеспечении.
- Перейдите на панель Seismic Interpretation, нажмите Insert a Horizon Probe. В дереве пробников интерпретации геотел (geobody interpretation probes tree) на панели ввода будет добавлен пробник. Дважды щелкните по добавленному пробнику горизонта, и появится всплывающее окно.
- Перейдите на вкладку Horizons во всплывающем окне и выберите две сейсмические поверхности, которые изолируют зону силлов. Нажмите OK, чтобы применить операцию.
- Проверьте недавно добавленный пробник в дереве пробников интерпретации геотел, отображаемом на панели ввода. После этого в 3D-окне появится сейсмический куб.
- Дважды щелкните по пробнику и выберите вкладку Opacity. На вкладке будет отображена гистограмма сейсмической амплитуды. Используйте левую кнопку мыши, чтобы провести линию на гистограмме для управления прозрачностью сейсмического куба. Низкоамплитудные части куба должны стать невидимыми, останутся только высокоамплитудные части.
- Неоднократно корректируйте гистограмму до достижения желаемой формы интересующего геотела.
4. Извлечение питательных канальцев
- Выберите непрерывные горизонты отражения с высокой энергией на разных глубинах под поверхностным лавовым потоком.
- Выполните временное срезание вдоль выбранных горизонтов, чтобы обнаружить разрывы, соответствующие вертикальным каналам.
- Неоднократно корректируйте время двойного хода (TWT), чтобы добиться наилучшей визуализации разрывов каналов.
ПРИМЕЧАНИЕ: Сейсмические данные не позволяют хорошо визуализировать вертикальные структуры, поэтому наиболее четкие изображения из объемов амплитуд и объемов дисперсии выбираются путем сравнения четкости при различных временах пробега. - Попробуйте различные методы срезания, а затем выберите тот, который лучше визуализирует разрывы.
ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь могут быть использованы различные инструменты, например, срезание тела дисперсии. Его теоретической основой является сходство между каждым сейсмическим разрезом и соседними сейсмическими трассами в сейсмических данных. Другой инструмент, куб дисперсии, представляет собой новое тело данных, полученное путем обработки стандартных сейсмических данных, что помогает идентифицировать изменения в структуре и литологии, плоскостное сочетание разломов и т. д.20 - Постройте срезы при различных временах пробега или глубинах в 3D-пространстве.
- Выполните операцию в предоставленном программном обеспечении.
- Дважды щелкните по пункту Volume Attributes в дереве геофизики панели процессов. Отметьте Structural Methods в колонке категорий и Variance в колонке атрибутов. Выберите сейсмический куб в поле ввода и настройте остальные параметры на вкладке параметров. Для повышения производительности чтения отметьте флажок в колонке реализации. В сейсмическом дереве панели ввода будет создан куб дисперсии.
- Щелкните правой кнопкой мыши по кубу дисперсии и выберите Insert Time Slice Intersection, чтобы отобразить больше горизонтальных пересечений в 3D-окне. Используйте инструмент Manipulate Plane на панели инструментов 3D-окна для корректировки положения срезов с целью оптимизации отображения каналов.
- Щелкните правой кнопкой мыши по кубу сейсмических амплитуд и выберите Insert Time Slice Intersection, чтобы отобразить больше горизонтальных пересечений в 3D-окне. Выполните ту же операцию, что и в шаге 4.6.2, чтобы скорректировать положение срезов для оптимизации отображения каналов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
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...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
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...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать.
Благодарности
Авторы признают финансовой поддержке NSFC WT (Грант № 41272368) и QKX (Грант № 41630205).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Буревестник E& P программная платформа | Schlumberger | версия программного обеспечения:2014 |
Ссылки
- Smallwood, J. R., Maresh, J. The properties, morphology and distribution of igneous sills: modelling, borehole data and 3D seismic from the Faroe-Shetland area. Geol. Soc. London Spec. Publ. 197 (1), 271-306 (2002).
- Millett, J. M., Hole, M. J., Jolley, D. W., Schofield, N., Campbell, E. Frontier exploration and the North Atlantic Igneous Province: new insights from a 2.6 km offshore volcanic sequence in the NE Faroe-Shetland Basin. J. Geol. Soc. 173 (2), 320-336 (2016).
- Lee, G. H., Kwon, Y. I., Yoon, C. S., Kim, H. J., Yoo, H. S. Igneous complexes in the eastern Northern South Yellow Sea Basin and their implications for hydrocarbon systems. Mar. Pet. Geol. 23 (6), 631-645 (2006).
- Rateau, R., Schofield, N., Smith, M. The potential role of igneous intrusions on hydrocarbon migration, West of Shetland. Pet. Geosci. 19 (3), 259-272 (2013).
- Magee, C., et al. Lateral magma flow in mafic sill complexes. Geosphere. 12 (3), 809-841 (2016).
- Magee, C., Jackson, C. A. L., Schofield, N. Diachronous sub-volcanic intrusion along deep-water margins: insights from the Irish Rockall Basin. Basin Res. 26 (1), 85-105 (2014).
- Symonds, P., Planke, S., Frey, O., Skogseid, J. Volcanic evolution of the Western Australian continental margin and its implications for basin development. The sedimentary basins of Western Australia. 2, 33-54 (1998).
- Thomson, K., Hutton, D. Geometry and growth of sill complexes: insights using 3D seismic from the North Rockall Trough. BVol. 66 (4), 364-375 (2004).
- Planke, S., Rasmussen, T., Rey, S., Myklebust, R. Petroleum Geology: North-West Europe and Global Perspectives-Proceedings of the 6th Petroleum Geology Conference. Doré, A. G., Vining, B. A. 6, Geological Society. London. 833-844 (2005).
- Magee, C., Hunt Stewart,, E,, Jackson, C. A. L. Volcano growth mechanisms and the role of sub-volcanic intrusions: Insights from 2D seismic reflection data. Earth Planet. Sci. Lett. 373, 41-53 (2013).
- Schofield, N. J., Brown, D. J., Magee, C., Stevenson, C. T. Sill morphology and comparison of brittle and non-brittle emplacement mechanisms. J. Geol. Soc. 169 (2), 127-141 (2012).
- Wang, L., Tian, W., Shi, Y. M., Guan, P. Volcanic structure of the Tarim flood basalt revealed through 3-D seismological imaging. Sci. Bull. 60 (16), 1448-1456 (2015).
- Sun, Q., et al. Neogene igneous intrusions in the northern South China Sea: Evidence from high-resolution three dimensional seismic data. Mar. Pet. Geol. 54, 83-95 (2014).
- Schofield, N., et al. Seismic imaging of 'broken bridges': linking seismic to outcrop-scale investigations of intrusive magma lobes. J. Geol. Soc. 169 (4), 421-426 (2012).
- Thomson, K. Volcanic features of the North Rockall Trough: application of visualisation techniques on 3D seismic reflection data. BVol. 67 (2), 116-128 (2005).
- Jackson, C. A. L. Seismic reflection imaging and controls on the preservation of ancient sill-fed magmatic vents. J. Geol. Soc. 169 (5), 503-506 (2012).
- Tian, W., et al. The Tarim picrite-basalt-rhyolite suite, a Permian flood basalt from northwest China with contrasting rhyolites produced by fractional crystallization and anatexis. CoMP. 160 (3), 407-425 (2010).
- Chen, M. -M., et al. Peridotite and pyroxenite xenoliths from Tarim, NW China: Evidences for melt depletion and mantle refertilization in the mantle source region of the Tarim flood basalt. Lithos. 204, 97-111 (2014).
- Magee, C., Maharaj, S. M., Wrona, T., Jackson, C. A. L. Controls on the expression of igneous intrusions in seismic reflection data. Geosphere. 11 (4), 1024-1041 (2015).
- Bahorich, M., Farmer, S. 3-D seismic discontinuity for faults and stratigraphic features: The coherence cube. The Leading Edge. 14 (10), 1053-1058 (1995).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
