Description:

"Цифровой анализ в геологии нефти несет возрождение изучению обнажений в Африке. Digital analysis brings renaissance for petroleum geology outcrop studies in North Africa Dr Jonathan Redfern,1 Dr Dave Hodgetts,2 и Ivan Fabuel-Perez из Группы Исследования Северной Африки, Университета Манчестера, описывают как цифровой анализ обнажений может дать ценную геологическую информацию при разведочных работах и разработке месторождений в Северной Африке. Недавнее увеличение активности разведки углеводородов в Северной Африке — в Алжире, Ливии, Марокко и Египте — ведет к возрождению исследований обнажений в этих районах. Основные фации коллектора, источника и покрышки могут быть изучены на месторождении, предоставить ценные данные для лучшего понимания геологии недр, сокращения риска разведки, помочь развивать новые концепции нефтеносных пластов и улучшить производительность месторождений Северной Африки. Группа Исследования Северной Африки (NARG) из Университета Манчестера, Великобритания, с партнерами из Университетов Heriot Watt, Кардиффа и Бремена, были поддержаны 10 ведущими международными нефтяными компаниями для проведения исследования обнажений на региональном уровне. Они включают в себя региональное картирование и корреляцию с пластами в недрах, разработку региональной сети секвентной стратиграфии, региональное моделирование бассейнов, датирование методом Apatite Fission Track, детальное описание коллектора и сейсмические исследования в Северной Африке. Нашей целью является использование богатой геологической информации, которую можно извлечь из широкораспространенных обнажений и построение региональной базы данных для лучшего освещения строения недр. Это исследование является второй волной полевых работ в Северной Африке, в которых исследователи вернутся в районы, такие как южный бассейн Murzuk, где единственные более ранние исследования были начаты в 1960х и 70х и предприняты во время первой фазы разведки на нефть. На основе этой более ранней работы, настоящее исследование может использовать современные цифровые методы и улучшить наши возможности более детальной и своевременной оценки разрезов. Одной из применяемых методик будет цифровой анализ обнажений с помощью данных LIDAR (Фото обнаружение и ранжирование). Работы, включающие регистрацию цифровых данных (Hodgetts et al. 2004), продемонстрировали значимость этой методики. В Северной Африке, полевые работы, выполненные NARG, подразумевают комплексирование системы глобального позиционирования (DGPS), получение цифровых изображений обнажений с помощью LIDAR и традиционный разрез осадочных обнажений. Методику можно охарактеризовать следующим образом: Цифровые изображения обнажений Точное положение каждой точки сканирования записывается с помощью Trimble Pro XR DGPS с разрешением менее метра и поправкой в реальном времени по радиомаяку от ближайшей наземной станции. Получение цифровых изображений обнажений выполняется с помощью RIEGL LMS-Z420 LIDAR (Рисунок 1). Они состоят из длинно-диапазонного 3D лазерного сканера и калиброванной высокоразрешенной цифровой камеры. Диапазон сканера от 800 до 1000 м, при точности измерений 5 мм и дискретизации данных до 5 см. Сканнер позволяет производить быстрый сбор данных со скоростью измерений до 12,000 точек в секунду. Он покрывает вертикальное поле зрения 80° и горизонтальное поле 360°. Вся система управляется с помощью полностью портативной, прочной и надежной ноутбука. Полевые седиментологические данные Получение цифровых изображений не может заменить полевое картирование и каротаж, который требуется для получения детальной геологической картины. По разрезам была выполнена запись различной седиментологической информации (мощности, литология, цвет, размер зерен, структура осадков, информация о палеотечениях). Затем эта информация интегрируется с цифровыми данными и вводится в финальную модель коллектора. Цифровые данные позволяют проводить интерпретацию в труднопроходимых областях, где имеются крутые склоны, и т.д. Обработка данных Поток обработки включает первоначальную обработку цифровых данных для создания набора данных доступного для интерпретации, который можно экспортировать в XYZ формат ASCII в программу моделирования коллектора (например, VRGS, Petrel, RMS). Позиции сканирования объединяются вместе и привязываются к опорным данным с использованием данных DGPS, полученных в поле. Эта процедура выполняется с помощью программы Polyworks. Используя программу RiScan Pro, весь набор данных обрабатывается и после процедуры фильтрации сканограммы триангулируются для восполнения пробелов в скоплении точек, затем сглаживаются и прореживаются. Эта процедура делает данные полигона более легкими по структуре. На окончательном этапе используется информация в цвете палитры "зеленый, красный, синий" с цифровых фотографий (как панорамных, так и высокоразрешенных снимков) для придания структуры ячейке триангуляции. Изображения, получаемые с помощью калиброванной камеры, слегка искажены из-за воздействия линз, поэтому перед тем как программа текстурирует ячейку, необходимо убрать искажение изображения. После выполнения этой процедуры, высокоразрешенные цветные сканограммы готовы к интерпретации. Интерпретация и комплексирование цифровых данных и седиментологии Ключевым элементом является способность извлекать ценную информацию из данных LIDAR и комплексировать сканограммы с полевыми данными. Традиционно это представляло некоторую сложность, и обычно заканчивалось тем, что данные LIDAR использовались не в полном объеме. Для преодоления этой проблемы в Университете Манчестера была создана специализированная программа — Геологическая Студия Виртуальной Реальности (VRGS). Разработанная Dr Dave Hodgetts, VRGS — особая программа с применением в геологии для обращения, визуализации и анализа цифровых данных LIDAR и других данных по обнажениям. Эта программа позволяет выполнять измерения структурных данных по сканограмме, также производить атрибутный анализ сгущения точек, интегрировать традиционные полевые данные (например разрезы осадков), выполнять структурные реставрации и построение синтетических сейсмограмм (рисунок 2). Комплексирование прямых наблюдений на обнажении с данными LIDAR можно выполнять с помощью активного GPS слежения, при котором проводимые измерения GPS в ручном режиме сочетаются с запускаемой с портативного компьютера VRGS. В то же время, традиционные полевые данные также можно оцифровать с помощью этой программы, в случае если у нас нет этого инструмента в поле, можно выполнить традиционное описание разреза и позже диаграммы можно легко оцифровать для комплексирования с цифровыми данными. Примеры измерений, которые можно извлечь из данных сканограмм, включают: Рисунок 2 Вид из VRGS (Геологическая Студия Виртуальной Реальности) отображающий сгущение точек и различные опции, доступные в программе для геологических измерений и интерпретации. Позиция пласта С целью измерения падения и азимута пласта, требуется знать два кажущихся падения. Три точки помечаются на данных LIDAR, маркирующие пласт и формирующие треугольник, затем по этому треугольнику рассчитывается падение и азимут пласта (Рисунок 2). Необходимо соблюдать осторожность при выборе участков измерения данных, чем ближе треугольник к равностороннему, тем лучше должны быть измерения. Получаемые данные сравнивались с данными прямых полевых измерений и оказалось, что они точные. Этот подход позволяет производить измерения позиции пласта в случае, когда это может быть трудно в поле, из-за отсутствия обнаженных плоскостей напластования, и поскольку измерения выполняются на относительно большой площади, по сравнению с измерениями традиционным компасом, устраняются эффекты клинометра на осадочные структуры при измерении. Измерения и мощность Измерения в VRGS попадают в четыре категории: 2D горизонтальные измерения как если бы они были в координатах карты, 2D вертикальные измерения как в разрезе простых разностей превышений, 3D измерения расстояний между двумя точками в трех направлениях, и исправленные измерения мощности (TST), которые относятся только к вертикальным измерениям. TST (Истинная стратиграфическая мощность) пласта или интервала является важным измерением как с структурной геологии, так и седиментологии для понимания латеральных вариаций мощности. В VRGS, позиция пласта может быть присоединена к измерению и, учитывая падение и простирание пласта можно скорректировать мощность. Рисунок 3 Карта изучаемого района в Марокко, на которой показаны пронумерованные позиции измеренных разрезов, включенных в проект: (1) Разрез озера Oukaimeden (смотрите рисунок 5). Положение и геометрия разломов Положение разломов измеряется тем же способом, что и положение пласта, используя три точки наблюдения. Однако необходимо соблюдать осторожность и убедиться, что все это выполняется на плоском разрезе разрыва и надо внимательно относиться к областям с геометрией наклонных потоков. Как только была определена плоскость разлома с помощью трех точек, разлом задается в виде набора 3 линий разлома, ориентированных вдоль простирания разлома. Все данные по разломам и пластам хранятся в VRGS и отображаются в виде стерео сетки при выполнении интерпретации, что позволяет проводить анализ данных в реальном времени." Ключевые слова: сканирование, дать lidar, основной, eage, африка, северный, масштаб, программа, break февраль, месторождение, красный, гридинга, традиционный полевой, смотреть, petrel, мощность, позиция, oukaimeden, способ, получать, сканограмма, выполняться, формация, макроформа, детальный, поле, рисунок, моделирование, анализ, марокко, положение, котор, высокоразрешенный, университет, точка, линия, покрышка, цель, цифровой, разлом, narg, позволять, реальный, разрез, процедура, разработка, разведка, структура, бассейн, опорный, региональный, северный африка, изображение, mattis, hodgetts, подошва, африка средиземноморье, gps, rms, извлечь, пласт, легкий, цифровой изображение, сравнение, должный, вертикальный, комплексирование, песчаник, система, геология, методика, исследование северный, высокий разрешение, модель, традиционный, региональный исследование, осадка, ключевой, дать, поверхность, фация, песчаник oukaimeden, осадочный, хороший, получить, палеотечение, обработка, набор, интерпретация, lidar, район, область, разрешение, средиземноморье, информация, измерение, коллектор, добавить, исследование, экспортировать, построение, структурный, sedimentary, break, использовать, обнажение, высокий, канал, сканер, февраль, получение, полевой, положение сканирование, кровля, сканограмм, цифровой дать, геологический, vrgs, ключевой поверхность, включать