Aplicación de la tecnología de análisis de atributos sísmicos en la interpretación de perfiles sísmicos
Nie Xin
(Servicio Geológico Marino de Guangzhou, Guangzhou 510760)
Acerca del autor: Nie Xin (1986—), mujer, ingeniera asistente, principalmente comprometida en terremotos Investigación en la dirección de la interpretación geológica. Correo electrónico: milagro8618＠yahoo.com.cn
Resumen Los atributos sísmicos extraen completamente información sísmica desde varios ángulos y tienen efectos obvios al dividir las fases sísmicas, mejorar la calidad de los datos sísmicos y detectar fracturas, como métodos de terminación de formaciones. la superposición y el corte tienen grandes ventajas. Mediante la aplicación práctica de la tecnología de análisis de atributos sísmicos en datos sísmicos de un campo petrolero en el este de China, se muestra que el atributo de ecualización gráfica mejora significativamente la resolución sísmica el atributo de fase coseno es superior a los datos sísmicos originales en la identificación de interfaces de secuencia y; obtener información discontinua; utilizando combinaciones de múltiples atributos para el análisis de fracturas, se pueden resaltar pequeñas fallas y microfracturas que son difíciles de encontrar en los perfiles sísmicos.
Palabras clave atributos sísmicos, interpretación geológica del perfil sísmico
1 Concepto e historia de los atributos sísmicos
Los atributos sísmicos se refieren a datos sísmicos previos o posteriores al apilamiento, que se procesan mediante matemáticas. Se derivan valores especiales transformados relacionados con la geometría de las ondas sísmicas, las características cinemáticas, las características dinámicas y las características estadísticas. Son representaciones de estructuras geológicas subterráneas, litología, propiedades físicas, propiedades de petróleo y gas, y otras propiedades relacionadas.
La tecnología de análisis de atributos sísmicos utiliza atributos sísmicos como portador para extraer información oculta de los datos sísmicos y convierte esta información en litología, propiedades físicas o parámetros de yacimiento relacionados, que pueden proporcionar información directa para la interpretación geológica sísmica. tecnología de la información. La información que extrae de los datos sísmicos guía en gran medida a los intérpretes para comprender correctamente los fenómenos geológicos, aumentando así el valor de aplicación de los métodos sísmicos [1-6].
Al mirar hacia atrás en la historia del desarrollo de los atributos sísmicos, no es difícil ver que las personas comprenden, exploran y utilizan constantemente los atributos sísmicos. En los primeros días del desarrollo sísmico, la gente sólo usaba información temporal para determinar las capas objetivo y dibujar mapas estructurales. Con el rápido desarrollo de la tecnología sísmica, la gente ha desarrollado atributos sísmicos y los utiliza cada vez más para la interpretación sísmica auxiliar. Desde la década de 1960, se ha intentado utilizar la respuesta de amplitud del modelo de cuña para interpretar el espesor de la coordinación de capa delgada. En la década de 1970, surgió la tecnología de “puntos brillantes” y comenzó a utilizar atributos sísmicos para detectar petróleo y gas. A principios de la década de 1980, Ostrander descubrió que la amplitud de reflexión de las areniscas que contienen agua disminuye con el desplazamiento, mientras que la amplitud de reflexión de las areniscas que contienen gas aumenta con el desplazamiento. Este fenómeno ha llevado a la gente a prestar atención y utilizar atributos sísmicos previos al apilamiento, lo que también aplica el cambio del coeficiente de reflexión con el ángulo de incidencia para la identificación de areniscas que contienen gas. Con el desarrollo y aplicación de la estratigrafía sísmica, los tres atributos instantáneos son los más utilizados. En la década de 1990, con la aplicación generalizada de la sísmica tridimensional y el desarrollo de la tecnología informática, la aplicación de atributos sísmicos entró en una etapa de popularización y rápido desarrollo. Además, la aparición de atributos sísmicos tridimensionales con significados geológicos claros, como el ángulo de inclinación, el ángulo de acimut, etc., ha disipado las preocupaciones de los usuarios de atributos sísmicos y ha promovido la aplicación generalizada de atributos sísmicos. Además, la aplicación exitosa de la tecnología de volumen de coherencia en la interpretación de fallas y la detección de anomalías geológicas ha atraído una vez más la atención generalizada de la tecnología de volumen de atributos tridimensionales. En resumen, con la aplicación continua de atributos con importancia geológica obvia y la introducción continua de métodos de análisis de atributos sísmicos, el análisis de atributos sísmicos se ha desarrollado gradualmente de lineal a no lineal, y de cualitativo a semicuantitativo y cuantitativo. Varios métodos de análisis de atributos, como el análisis de atributos multivariados mediante agrupamiento, redes neuronales o covarianza, se han utilizado ampliamente en el análisis de características de yacimientos y el modelado geológico [7-23].
2 Atributos sísmicos y sus implicaciones geológicas
Según las estadísticas, existen cientos de atributos sísmicos, pero solo unos pocos se utilizan comúnmente en la interpretación real de terremotos. En la actualidad, los investigadores todavía no pueden encontrar una correspondencia uno a uno entre todos los atributos sísmicos y las características geológicas de las rocas. Sin embargo, una gran cantidad de resultados estadísticos de la práctica y la experiencia de exploración de petróleo y gas muestran que, de hecho, existe cierta correlación estadística entre las propiedades de los yacimientos de petróleo y gas y los atributos sísmicos (Tabla 1) [24-27].
Tabla 1 Propiedades del yacimiento que pueden verse reflejadas por los atributos sísmicos[1]
3 Ejemplos de aplicación de atributos sísmicos en la interpretación sísmica
Varios tipos de software de interpretación sísmica Se han desarrollado paquetes de software de selección de atributos que permiten al intérprete seleccionar los atributos requeridos sobre la base de la cinemática y dinámica de las ondas sísmicas. Este artículo utiliza el software Petrel para extraer atributos sísmicos. El paquete de atributos del software Petrel hereda la mayor parte del contenido del paquete de atributos Geoframe del software de interpretación de terremotos. Se ha ampliado sobre esta base y se han agregado muchas tecnologías y métodos nuevos.
3.1 Utilice atributos sísmicos para mejorar la calidad de los datos sísmicos
Los atributos de procesamiento de señales sísmicas llevan a cabo la transformación de señales a través del procesamiento básico de señales sísmicas, incluida la ganancia de amplitud de la señal sísmica, la ecualización gráfica, la migración de fase, derivación de datos sísmicos, etc. resaltan los componentes requeridos y mejoran la resolución, lo que la hace propicia para la interpretación de capas y el análisis de información estructural.
A través del cálculo de atributos se obtiene el volumen de datos sísmicos luego del procesamiento de la señal. Ahora, tomando el ecualizador gráfico como ejemplo, analizaremos comparativamente el papel de los atributos de la señal en la mejora de la resolución, la descripción de la información estructural y la mejora de la calidad de la señal. El atributo de ecualización gráfica es aumentar o suprimir ciertas señales de frecuencia aplicando filtrado alto o bajo o de paso de banda y utilizando 10 pasos como puntos de control de frecuencia. Es una herramienta eficaz para mejorar y reducir componentes de frecuencia seleccionados.
Ahora tomaremos como ejemplo los datos sísmicos de un campo petrolífero en el este de China. La ubicación de la línea de encuesta seleccionada se muestra en la posición AA' en la Figura 1. Los perfiles utilizados en este artículo son las secciones características típicas seleccionadas de la línea de encuesta AA'.
Figura 1 Área seleccionada y ubicación de la línea de levantamiento
La frecuencia principal del área de trabajo sísmico del campo petrolero es de 20 Hz. A través del atributo de ecualización gráfica, la frecuencia es de 30. a 50 Hz, y la información sísmica se resaltará y se mejorará la resolución. La Figura 2 muestra el cambio del eje del evento antes y después de la mejora, y el resaltado de la información de la fractura. La Figura 2 (izquierda) muestra los datos sísmicos originales, y la Figura 2 (derecha) muestra los datos después de la ecualización gráfica para resaltar la información con frecuencias de 30 a 50 Hz.
Figura 2 Comparación del perfil sísmico original (izquierda) y el perfil después de la ecualización gráfica (derecha)
Como se puede observar en la Figura 2, a través del filtrado de señal, la frecuencia de 30 a 50 Hz se aumenta Después de recibir la información, la resolución del eje de eventos mejora significativamente, se mejora la continuidad del eje de eventos y el aumento de la información de alta frecuencia también resalta la información de falla, haciendo que las fallas previamente invisibles se destaquen , que es beneficioso para el análisis de las características de distribución de fallas pequeñas y la identificación de características estructurales. La ecualización gráfica es un método importante para la optimización de atributos sísmicos.
Los atributos del análisis de señal también incluyen amplitud inicial, ganancia de amplitud, cambio de fase, derivada de primer orden, derivada de segundo orden de datos sísmicos, ganancia de tiempo, ganancia automática, etc. Estos pueden mejorar ciertos aspectos de los datos sísmicos, optimizarlos y proporcionar a los intérpretes datos sísmicos más ideales.
Figura 3 Diagrama esquemático de los tipos de terminación de reflexión sísmica y características de reflexión en la interfaz de secuencia (según VanWagoner et al., 1990)
3.2 Uso de atributos sísmicos para analizar características estratigráficas
En las secciones sísmicas, las interfaces de secuencia a menudo muestran un tipo de terminación de reflexión no coordinada (Fig. 3. Las reflexiones de superposición y superposición son comunes sobre la interfaz, y las reflexiones de truncamiento y superposición son comunes debajo de ellas). Entre ellos, el truncamiento y la superposición son los principales indicadores para la identificación de la interfaz de secuencia. La superposición superior representa la superficie no sedimentaria, que converge gradualmente hacia la superficie superior de la secuencia en un ángulo muy pequeño; el truncamiento significa que después del período de deposición, los estratos han experimentado un fuerte levantamiento estructural o una caída del nivel del mar y han quedado expuestos; la superficie y sufrió una erosión a largo plazo. Ambos reflejan la existencia de una discontinuidad sedimentaria entre las secuencias superior e inferior. Además, debido a las diferencias en el fondo durante la deposición, a veces los estratos superior e inferior mostrados por fuertes eventos de reflexión de amplitud muestran marcadas diferencias (Figura 4).
El uso de atributos sísmicos para resaltar los tipos de reflexión de terminación en las interfaces de secuencia puede ayudar a los intérpretes a realizar su trabajo de manera más conveniente. Ahora tomamos el atributo de fase coseno (Coseno de fase) como ejemplo para ilustrar la aplicación de atributos de traza sísmica a objetos de análisis.
El atributo de fase coseno se obtiene extrayendo la fase instantánea después de realizar la transformada de Hilbert en la traza sísmica y luego tomando el coseno de la fase. Solo contiene información de fase y no incluye información de amplitud, de modo que la información de fase de amplitud más débil y la información de fase de amplitud más fuerte se reflejan por igual, resaltando la información de reflexión débil, por lo que también se le llama amplitud homogeneizada. El atributo de fase coseno se puede utilizar para dividir la estratigrafía de secuencia, determinar los límites de la secuencia, caracterizar la progradación de los cuerpos de arena, estudiar la estructura de reflexión interna de las fases sísmicas y estudiar los tipos de terminación de la reflexión, etc.
El atributo de fase coseno se extrae de los datos sísmicos. Del perfil del atributo de fase coseno (Figura 4), la discontinuidad de fase es prominente, el fenómeno de sobreimpulso es obvio, la característica de terminación de reflexión es prominente y la característica de terminación de reflexión es prominente. La continuidad del eje del evento se compara con el original. El perfil es bueno y el efecto tridimensional es fuerte, lo que elimina la influencia de la amplitud, resalta los cambios de fase débiles y mejora la continuidad lateral. Se puede determinar la estructura de reflexión interna del terremoto. a través de información de fase, que es útil para la división de interfaces de secuencia. En el proceso de interpretación del horizonte sísmico, resulta útil para el seguimiento automático de los horizontes.
Figura 4 Perfil sísmico original (izquierda) y perfil de atributo de fase coseno (derecha)
3.3 Uso de atributos sísmicos para el análisis de características estructurales
El uso de atributos sísmicos puede resaltar Utilice la información de fractura en los datos sísmicos para realizar un análisis estructural del perfil. Calcule la segunda derivada de los datos sísmicos originales y extraiga el atributo de la segunda derivada del volumen de datos. La derivada refleja el cambio de los datos. La derivada de primer orden calcula la pendiente de la señal y representa el cambio de la señal. La derivada de segundo orden representa la velocidad del cambio de pendiente de la señal. Destaca las características cambiantes de la señal sísmica, como las fracturas provocadas por la mutación del eje del evento. Dado que la señal sísmica es una superposición de señales sinusoidales (cosenos) de diferentes frecuencias y diferentes amplitudes, después de tomar la segunda derivada, sigue siendo una señal de forma de onda compuesta de una superposición de señales sinusoidales (cosenos).
Al realizar derivadas de segundo orden en datos sísmicos, la fase se desplaza 180°, por lo que los atributos de la derivada de segundo orden deben invertirse y la fase desplazarse 180° para volver a su posición original. De esta manera, no sólo resalta las características de los cambios estructurales, sino que también se ajusta a la verdadera fase de la señal sísmica. La extracción de volúmenes de atributos estructuralmente lisos se realiza en volúmenes de atributos con un cambio de fase de 180°, lo que aumenta la continuidad longitudinal y transversal de las reflexiones sísmicas y también mejora la detección de bordes existentes.
La Figura 5 es el perfil sísmico original y el perfil de tiempo después del "suavizado estructural de 180° con cambio de fase derivada de segundo orden". Se puede ver que después del "derivado de segundo orden" de múltiples atributos. cambio de fase 180°" -La información de fractura del perfil obtenida después del "suavizado estructural" es más prominente.
En el proceso de análisis de fracturas, cada paso es un nuevo cuerpo de atributo generado a partir del paso anterior como cuerpo principal. El nuevo cuerpo de atributo luego se forma en un nuevo cuerpo de atributo de acuerdo con el diseño del proceso. lo que se denomina investigación de atributos múltiples. Esto requiere primero analizar los atributos individuales uno por uno y analizar los atributos útiles que pueden reflejar características geológicas.
En términos de análisis de fracturas, el análisis de datos de coherencia sísmica tridimensional es una nueva tecnología desarrollada en los últimos años [28~30]. Este método detecta la similitud de los volúmenes de datos sísmicos a través de la correlación cruzada de los datos sísmicos. trazas, resaltando la discontinuidad de los eventos sísmicos y logrando resultados obvios en la interpretación de pequeñas fallas y la identificación de sistemas de fracturas. Bahorich M y Farmert realizaron una interpretación de fallas en el Golfo de México, el Mar del Norte y otras áreas. Kenlicth et al. también utilizaron tecnología coherente para predecir yacimientos de arenisca en el área de Trinidad, pero no involucraron investigaciones sobre yacimientos y facies sedimentarias. También se utilizan en China para identificar y describir fallas [29 ～ 31].
Figura 5 Perfil sísmico original (izquierda) y perfil de atributos (derecha) después del “suavizado estructural de 180° con cambio de fase de segunda derivada”
4 Resumen
La aplicación de atributos sísmicos ha logrado buenos resultados en la práctica de la exploración y el desarrollo de petróleo y gas. Con la aplicación continua de atributos con importancia geológica obvia y la introducción continua de métodos de análisis de atributos sísmicos, cómo facilitar a los intérpretes en muchos campos. ¿Propósito de la interpretación? Seleccionar atributos apropiados y efectivos entre los atributos sísmicos, y ser capaz de usar estos atributos correcta y razonablemente para guiar la interpretación es la clave para que los intérpretes utilicen atributos sísmicos para el trabajo de interpretación de terremotos.
Los intérpretes deben utilizar experiencia o métodos matemáticos para seleccionar los atributos sísmicos o combinaciones de múltiples atributos sísmicos que sean más sensibles al objetivo previsto y tengan el número más pequeño, lo que puede mejorar la precisión de la interpretación sísmica y así abrir nuevas vías para el petróleo sísmico. e investigación de exploración de gas.
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Estudio sobre la técnica de atributos sísmicos y su aplicación en la interpretación sísmica
Nie Xin
（Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou, 510760）
Nie Xin
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Resumen: Los atributos sísmicos subrayan la información sísmica de diferentes aspectos, que tienen grandes ventajas a la hora de dividir facies sísmicas y mejorar la calidad de datos sísmicos, detección de fallas e identificación del modo de finalización de la formación estratigráfica, incluido el solapamiento, el solapamiento superior y el truncamiento. A través de la aplicación práctica en algunas áreas de estudio, se puede decir fácilmente que el atributo del ecualizador gráfico puede mejorar muy bien la resolución sísmica y el coseno. El atributo de fase es mucho mejor para definir la interfaz de secuencia y la información de discontinuidad que los datos sísmicos originales. El uso de combinaciones de múltiples atributos para analizar la fractura puede distinguir la microfractura, que es difícil de observar.
Del perfil sísmico.
Palabras clave: Atributo sísmico Perfil sísmico Interpretación geológica