Description:

"First Break Том 25, Апрель 2007 Техническая статья Комбинированная Площадная Томография. Hybrid Gridded Tomography Ян Ф. Джоунс, Мик Дж. Сарг и Пьер Б. Харди" Введение Исторически сложилось так, что работы по построению скоростной модели обычно сводились к одному из двух подходов: пластовому и основанному на сети наблюдений (Jones, 2003). В условиях Северного моря, где осадочные границы определяют изменения в поле скоростей, а геологическое строение "прибегает" к воспроизведению, основанному на пластовой модели, для построения скоростной модели до настоящего времени обычно применялся пластовый подход. Другими словами, мы поддерживали устоявшееся предубеждение, так как считаем его значительным геологическим ограничителем при поиске решения. Напротив, подход, основанный на сети наблюдений в построении скоростной модели, обычно используется в условиях, где скоростной режим отделен от осадкообразования, и руководствуется, прежде всего, градиентами вертикального сжатия (скорость увеличивается с глубиной), контролируемыми дегидратизацией. Контуры кривой равных значений скорости субпараллельны морскому дну. Однако, один лишь томографический подход с пересчетом на равномерную сеть (Hardy, 2003; Sugrue et al., 2004) иногда не способен сохранить быстрые вертикальные изменения скорости и, более того, для сейсмически проницаемых слоев с акустически жесткими границами нам все еще необходимо ограничивать модель данными для интерпретации (Campbell et al., 2005; Evans et al., 2005). Руководствуясь этими идеями, мы внесли изменение в подход, основанный только на пересчете на равномерную сеть, заключающееся в применении послойных ограничителей на основных границах вертикальных скоростей. В рассмотренных в данном исследовании примерах, типичных для многих месторождений в Северном море, мы применяем граф обработки, характерный для мощных меловых слоев с градиентом вертикального сжатия внутри мелового слоя. Природа этих градиентов сжатия может быть достаточно сложной и обладать многими участками, которые не явно проявляются в плане ясного и латерально протяженного сейсмического сигнала. Благодаря сжатию внутри мелового слоя мы можем переходить от режима с близкой к постоянной скоростью в самой верхней части мелового слоя к режиму с наклонным сжатием градиента и затем обратно к участку с постоянной (высокой) скорости у подошвы мелового пласта, где мел настолько плотно спрессован давлением покрывающей толщи, насколько это возможно. В построении модели для таких меловых объектов может быть два класса ошибок: a) Внутренняя слоистость в меловом слое может быть недостаточно хорошо представлена в модели слоистой среды из-за трудности в выделении четкой волны в случае, когда мы сталкиваемся с изменением в градиенте сжатия, а не с резким изменением в коэффициенте отражения. b) Ошибки в расчете значений для градиента сжатия могут проявляться как кажущаяся анизотропия (Alkhalifa, 1997; Jones et al., 2003). Обе эти разновидности ошибок приведут к неполноценному построению изображения, включая неточное латеральное позиционирование разломов (Alkhalifa & Tsvankin, 1995; Hawkins et al., 2001). Типы ограничительных слоев для комбинированной томографии В томографической основе мы выделяем два типа ограничительных слоев: "жесткий" и "мягкий". Жесткий ограничительный слой (такой как морское дно, кровля и подошва мелового пласта, или пикируемый канал верхней части разреза) приведет к построению модели, у которой без изменений остались последующие итерации над пропикированным слоем. Таким образом, мы переходим от глобальной томографии к неглобальной томографии с процессом последовательного снятия влияния вышележащих слоев (но все еще используем и слоевое ограничение, т.е. комбинированную томографию). Мягкий ограничительный слой следует использовать, если пикируемый слой является очень неопределенным, как часто бывает в случае с плохо выявленным каналом верхней части разреза или сейсмически проницаемыми снятыми значениями кровли солевого пласта при схеме обработки формации Цехштейна в Северном море. В последнем случае мы имеем положительный эффект от скорости в соляной толще, внесенной в модель под пробно пропикированным слоем, что помогает схождению инверсии, даже если мы и позволяем томографии изменять как скорость в пропикированном слое, так и положение самого слоя. В этом случае модель над выбранным значением мягкого ограничительного слоя может меняться. Построение скоростной модели и глубинная миграция до суммирования В следующих примерах, взятых из исследований на Северном море, мы придерживались одинакового направления. Первоначальная глубинно-скоростная модель была построена на основе скоростей суммирования, конвертированных в интервальную скорость по глубине. Морское дно было пропикировано, и по нему была построена сеть в качестве жесткого ограничения, основанного на первоначальной миграции, чтобы создать водную толщу в модели интервальных скоростей по глубине. Дальнейшие действия по этой схеме привели нас к нескольким итерациям комбинированного площадного томографического модернизирования (Hardy, 2003), как следует далее (Изображение 1): • Проделать глубинную миграцию до суммирования в режиме 3D на определенной сети, получив на выходе сейсмограммы с полным диапазоном удалений непрерывно вдоль линий скорости. • Проделать автоматический пикинг плоских волн на всех сейсмограммах, чтобы определить наклон, регулярность волны и поля остаточной кривизны. • Ввести автоматически пропикированные данные в томографию и обновить поле скоростей. Для резких границ вертикальных скоростей (и в случае, когда анизотропия подлежит включению) горизонты пикируются как ограничение на площадной томографии (комбинированный подход). Ограничительные слои были пропикированы там, где мы прогнозировали появление значительных границ вертикальных скоростей. (© 2007 EAGE) В этих итерациях был проделан дополнительный этап: d) Используя улучшенную скорость от предыдущего томографического модернизирования (c), проделайте новую глубинную миграцию до суммирования в режиме 3D, получив на выходе ограниченный суммарный разрез для структурной интерпретации (на сетке 50 м x 50 м). Изображение 1 Схема операций итеративного комбинированного модернизирования, которое начинается с сейсмограмм ОТП по глубинной миграции до суммирования со сглаженной первоначальной модели. Изображение 2 В маленьком окне сейсмическая волна выглядит как линейный наклонный сегмент. Мы вычисляем наклон этого сегмента, и на сейсмограмме мы вычисляем подбор для остаточного приращения времени либо в линейно-ломаном направлении для каждого удаления, либо как общий подбор по всем удалениям. Анизотропия без труда становится частью этого графа обработки, так как мы пропикировали горизонты, с которыми выполняется калибровка исходя из имеющихся способов контроля скважины. В добавок, использование пропикированного слоя в качестве "жесткого" ограничения сохраняет калибровку анизотропической глубины во время последующих томографических итераций. Программа автоматического пикинга является запатентованным алгоритмом компании GXT, основанном на деструкторах плоской волны (Claerbout, 1992; Hardy, 2003). Определяемый пользователем инструмент для 3D исследований, содержащий элементы трасс для различных общих глубинных точек и удалений, перемещается по различным участкам данных. В каждой позиции вычисляются крутизна вдоль оси общих глубинных точек и остаточная кривизна поперек оси удалений (путем минимизации методом наименьших квадратов) (Изображение 2). Качество этих оценок также вычисляется. В результате такого пикинга определяется поле крутизны 3D и оценка остаточного приращения времени (Изображение 3). Для инвертирования больших задач, связанных с 3D исследованиями, используется подход, основанный на сопряженных градиентах. Как сопутствующее явление автоматического пикинга нами также был получен откорректированный суммарный разрез изображения с остаточным приращением времени (Изображение 4). Это хороший показатель того, обнаружила ли программа автоматического пикинга правильное остаточное приращение времени в процессе подготовки для топографического обновления. Она может продемонстрировать, насколько внимательно пикируется остаточная энергия кратных волн. Изображение 3 Остаточная кривизна на сейсмограммах ОТП: значение 1.0 демонстрирует выравненные сейсмограммы ОТП, значение <1.0 даннная скорость слишком большая, >1.0 демонстрирует, что данная скорость слишком маленькая. Изображение 4 Слева: разрез сейсмограмм ОПП по текущей итерации. В центре: после автоматического пикинга к этим сейсмограммам применяется поправка за остаточное приращение времени с использованием пропикированной остаточной кривизны, что улучшает разрез, но не производит движения в волнах. Справа: новое изображение от ремиграции после томографического модернизирования скорости, основанного на сопряженных градиентах. Ключевые слова: скважина, break апрель, использование, меловой, слоевой ограничитель, analysis, жесткий, приращение, пикинг, скоростной, пропикировать, миграция, eage, автоматический, меловой слой, постоянный, smith, geophysics, красный, подход, слоевой модель, скорость, пласт, hardy, апрель, технический, комбинированный, структура, получить, построение модель, claerbout, демонстрировать, горизонт, значение, результат, обычный, миграция суммирование, jones, лежень, постоянный скорость, толща, градиент, переходить, ограничение, ограничительный слой, возможный, качество, взятый, ограничитель, глубинный, томография, сжатие, velocity analysis, abedi, северный, пластовый, руководствоваться, кв км, удаление, исследование, слой, томографический, участок, красный лежень, меловой пласт, отложение, использоваться, разрез, break, ясный, изображение, суммирование, северный море, линия, остаточный приращение, слоевой, градиент сжатие, верхний, жёсткий, хороший, модель, переобработанный, верхний меловой, использовать, внутри, поле, резкий, снять значение, основать, море, автоматический пикинг, вертикальный скорость, площадной, последовательный, технический статья, пропикированный, глубина, сейсмограмма, ограничительный, tomography, сеть, видеть участок, латеральный, gauer, анизотропия, изучаемый уровень, режим, построение, итерация, обработка, вертикальный, пересчет, снять, меловой объект, волна, остаточный, evans, изменение, волнистый линия, статья, видеть, дать, комбинированный площадной, образ, глубинный миграция, подошва