Description:

"Атрибуты объемной кривизны для описания разломов трещин. Volumetric curvature attributes for fault fracture characterization Satinder Chopra1 и Kurt J. Marfurt2 1 Arcis Corporation, Calgary. E-mail: schopra@arcis.com 2 University of Houston, Houston Введение За последние три десятилетия сейсмические атрибуты размножились с большой скоростью и помогли интерпретаторам делать точные предсказания в разведке и разработке углеводородов. Атрибуты, чувствительные к амплитуде, такие как инверсия импедансов и AVO, широко используются для литологических и петрофизических предсказаний свойств коллектора. Другие атрибуты, такие как когерентности и кривизна, особенно часто используются при картировании структуры и формы интересующих геологических объектов. Именно атрибуты последнего типа интересны с точки зрения описания разломов трещин, и в этой статье мы обсуждаем применение атрибутов объемной кривизны с этой целью. Атрибуты кривизны по горизонтам (Roberts, 2001) использовались в интерпретации сейсмических данных для предсказания разломов с тех пор, как Lisle (1994) продемонстрировал корреляцию значений кривизны с разломами, измеренными на обнажении. Различными авторами было показано, что различные меры кривизны (Гауссова, простирание, падение и т.д.) имеют высокую корреляцию с разломами (Hart, 2002; Ericsson et al., 1988; Sigismondi and Soldo, 2003; Massaferro et al., 2003); еще больше приложений можно найти в работах Chopra and Marfurt (2007a, 2007b). Как подразумевается из названия, по-горизонтальная кривизна рассчитывается напрямую по отпикированному сейсмическому горизонту; обычно требуется, чтобы данные были хорошего качества и интересующий горизонт соответствовал заметному импеданс-контрасту. Горизонты, пропикированные по шумным сейсмическим данным, полученным на поверхности, или при пикировании на областях, где не существует непрерывной поверхности, могут дать неправильные значения кривизны. Обычным способом борьбы с такими проблемами является пространственная фильтрация пикировок горизонтов, имеющая целью подавления шума и сохранение интересующих геологических особенностей (Bergbauer et al., 2003; Chopra et al. 2006). После пикировки и фильтрации, пикированные данные аппроксимируются квадратичной математической поверхностью в пределах апертуры, задаваемой пользователем. Затем различные меры кривизны рассчитываются аналитически по коэффициентам квадратичной поверхности. Roberts (2001) показал примеры применения различных атрибутов кривизны, включая минимальные и максимальные кривизны, среднюю кривизну, кривизну по падению и простиранию, наибольшую положительную и отрицательную кривизну и индекс формы. Мы решили, что из этого списка наибольшая положительная и наибольшая отрицательная кривизна самым простым способом напрямую соотносятся с часто встречаемыми геологическими структурными и стратиграфическими особенностями. Вместо того, чтобы начинать работу с отпикированным горизонтом, расчет объемной кривизны начинается с расчета падения и азимута с использованием небольшого окна анализа (9 трасс на + 10 мс). Для примеров, приведенных Рисунок 1 (a) Произвольная вертикальная сейсмическая линия AA через область съемки 3D в Альберта, Канада, и (b) стратиграфический куб когерентности, на котором изображены кулисообразные разломы, идущие с севера на юг. Данные любезно предоставлены Arcis Corporation, Калгари. Рисунок 2 Страт.куб когерентности, приведенный на Рисунке 1, виден здесь с пересечением сегментов сейсмических линий, нарисованных ортогонально к разломам. Кулисообразные разломы, как видно из страт.-куба когерентности, хорошо коррелируются со своим сейсмическим выражением (резкое прерывание отражений) на ортогональных сейсмических профилях. Данные любезно предоставлены Arcis Corporation, Калгари. Расчет мультиспектральной кривизны дает оценки длинноволновой и коротковолновой кривизны, что усиливает геологические объекты, имеющие разные масштабы. Локальная кривизна (коротковолновая) часто выделяет детали в пределах интенсивных систем локальных разломов. "Основная" (длинноволновая) кривизна часто подчеркивает легкие складки в масштабе 100-200 трасс, которые трудно увидеть на традиционных сейсмических данных, но часто коррелируется с зонами разломов, которые лежат вне пределов сейсмического разрешения, а также элементами разрушения и диагенетических изменений, которые дают более масштабные объекты. Al Dossary и Marfurt (2006) рассчитывают мультиспектральные объемные оценки кривизны, применяя дробные производные к объемным оценкам компонентов наклона отражающей границы по инлайну и кросслайну. Они определяют дробные производные по формуле где оператор F обозначает преобразование Фурье, где u - компонента наклона отражающей границы по инлайну и кросслайну, и где a - дробное вещественное число, которое обычно варьирует в пределах от 1 (задавая первую производную) и 0 (задавая преобразование Гильберта) для наклона. Номенклатура дробная производная была позаимствована из работы Cooper and Cowans (2003); хотя, проницательны математик, заметил бы, что i не находится в скобках. Таким же образом мы можем интерпретировать вышеозначенное уравнение как просто фильтр низких частот в форме kx(a-1), примененный к традиционной первой производной. Операторы в пространственной области, соответствующие различным значениям, упомянутым ранее, сворачиваются с ранее рассчитанными компонентами падения, рассчитанными для каждого отсчета и трассы в пределах сейсмического куба. В добавок, производные применяются скорее к круглому, чем линейному окну трасс, таким образом это позволяет избегать ошибок расчета, связанных с осями регистрации данных. Низкие значения a уменьшают вклад высоких волновых чисел, таким образом, сдвигая полосу частот в сторону больших длин волн. Высокие значения a сдвигают спектр в сторону коротких длин волн. Т.к. сейсмические данные дискретизируются с учетом пространственного аляйсинга, мы находим, что значение a_0.25 обеспечивает превосходные длинноволновые изображения, тогда как значение a_0.80 дает хорошие коротковолновые изображения. Пример 1 На рисунке 1a показан вертикальный сейсмический разрез AA сейсмической съемки 3D с центральной и южной Альберты, Канада, который сечет обратный сброс, наблюдаемый в центре разреза. Страт-куб когерентности был получен вблизи черных пикировок горизонта вертикального разреза для интерпретации разломов данного участка. Страт-куб является подкубом сейсмических данных или их атрибутов, ограниченный двумя горизонтами, которые могут быть параллельны или непараллельны или покрывающий сейсмические данные над и или под заданным горизонтом. На рисунке 1b показан страт-куб когерентности на уровне горизонта, отображающий четкий набор кулисообразных разломов, которые проходят преимущественно с севера на юг. Положение разреза AA также указано при отображении страт.куба. Добавление рельефа на страт. кубе когерентности 3D дает вертикальную высоту сбросов. Путем отображения вертикальных сейсмических разрезов, перпендикулярных интересующим нас структурам на страт.кубе, Рисунок 3 Страт.кубы самой большой положительной (a) и (b) отрицательной длинноволновой кривизны и самой большой положительной (c) и отрицательной (d) коротковолновой кривизны, соответствующие страт.кубу когерентности на Рисунке 2. На этих четырех изображениях линеаменты разломов трещин флексур более протяженные и увеличенные, чем на изображении когерентности на Рисунке 2. Данные любезно предоставлены Arcis Corporation, Калгари. Теперь мы получим страт.кубы по кубам атрибута самой большой положительной и самой большой отрицательной длинноволновой и коротковолновой кривизны и отобразим результаты на Рисунке 3. Имеется большая корреляция между несогласием, наблюдаемым на кубах когерентности и линеаментах антиклинали, которые прослеживаются на самой большой положительной длинноволновой кривизне. Однако, линеаменты самой большой положительной..." Ключевые слова: технический статья, aapg, разлом трещина, отрицательный кривизна, aa, жёлтый, атрибут кривизна, отмечать, aapg bulletin, значение, наблюдать, падение, объёмный, seg, получить, горизонт показанный, break, отрицательный, июль рисунок, статья, давать, вертикальный сейсмический, цель, влияние, eage, остаться активный, чувствительный, привести рисунок, длинноволновый, азимут, стратегический скважина, кросслайн, система, разлом, дать любезный, arcis corporation, corporation, основной горизонт, bulletin, сейсмический линия, отметить, rally, трасса, куб когерентность, куб, отображение, недостаточный амплитуда, временной слайс, chopra, куб атрибут, seismic, оценка, образ, приводить, артефакт, наблюдаться, калгари, показанный, чёрный, кривизна, arcis, изображение, июль, расчёт, раздеть, рисунок, коротковолновый, leading edge, страта, линия, зелёный, показать рисунок, нижний, break июль, трещина, изображение когерентность, привести, север, вертикальный, частый, сейсмический, fm, флексура, срез, пикировка, длинноволновый кривизна, инлайн, видный, линеамент, любезный предоставить, альберта канада, соответствовать, пикировка горизонт, июль технический, curvature attribute, ericsson, дать, leading, предоставить arcis, приведенный, геологический, применение, fault, коротковолновый кривизна, любезный, находиться, интересовать, разрешение, ловушка, мс, верхний, положительный, стрелка, технический, corporation калгари, edge, ось, nukhul, направление инлайн, область, высокий, отражение, слайс, скважина, горизонт, curvature, уровень, marfurt, временной срез, хороший, сравнивать, объект, полученный, разрез, положительный отрицательный, скомбинировать, сейсмический дать, предоставить, месторождение, проявляться, положительный кривизна, противный, energy, когерентность, атрибут, отображение кривизна, cowans, наибольший положительный, несогласие, временной, показать, канал, куба