Работа с пакетом программ Opend Tect

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО»

(СГУ)

Кафедра геофизики

Контрольная работа по курсу

«Обработка и интерпретация сейсмических данных»

на тему: Работа с пакетом программ Opend Tect

Студента

Пантюхин Н.С.

Саратов 2021



Содержание

Введение

1 Геологическое строение территории исследования

2 Обработка материалов МОГТ

3 Описание пакета Оpend Tect

3.1 Возможности пакета Opend Tect

4 Результаты анализа проекта F3

Заключение

Список использованных источников



Введение

Целью практического задания является закрепление полученного материала по курсу «Обработка и интерпретация сейсмических данных» и получение навыков самостоятельной работы с пакетом «OpendTeсt».

Задачами практического задания являются:

· Изучение геологического строения территории исследования;

· Изучение сейсмического метода МОГТ-3D;

· Ознакомление с пакетом OpendTect;

· Графическое представление сейсмических данных;

· Анализ результатов интерпретации.



1. Геологическое строение территории исследования

Объектом исследования является блок F3, который расположен в голландском секторе Северного моря на рисунке 1. Блок покрыт съемкой МОГТ- 3D, которая была получена для разведки нефти и газа в верхнеюрских - нижнемеловых слоях. Верхние 1200 мс демонстрационного набора состоят из отражающих горизонтов, принадлежащих миоцену, плиоцену и плейстоцену. Крупномасштабное сигмоидальное залегание очевидно, и состоит из отложений речной системы, которые расположены большей частью на территории отступившего Балтийского моря [5,6].

opend teсt геологический сейсмический

Рисунок 1 - Фрагмент карты Google, показывающие местоположение блока F3 (коричневый прямоугольник)

Комплекс дельтовых отложений состоит из песка и сланца с высокой пористостью, которая варьируется от 20 до 33%. Присутствуют некоторые карбонатно-цементированные прослои. Ряд интересных особенностей можно наблюдать в этом комплексе. Наиболее яркой особенностью является крупномасштабные сигмоидальные отложения, характеризующиеся наложением, перекрытием, и усеченными структурами. Яркие пятна хорошо видны и вызвана кубе данных биогенными газовыми аномалиями. Они не редкость в этой части Северного моря. Можно выделить несколько сейсмических фаций: прозрачную, хаотическую, линейную, ленточную. Каротажные кривые показывают, что прозрачные фации характеризуются довольно однородной литологией, которая может быть либо песком, либо сланцем. Хаотическая фация, вероятно, представляет делювиальные отложения. Основание клиноформ состоит из песчаных турбидитов.

Исходный набор данных F3 довольно шумный, чтобы удалить шум к данным применен сохраняющий наклоны медианный фильтр с радиусом две трассы. Медианы отфильтрованных данных впоследствии были преобразованы в акустический импеданс, используя программное обеспечение Stratasoftware. Ряд горизонтов был нанесен на свободную сетку для изучения сигмоидальных структур. Непрерывные горизонты были созданы из этих интерпретаций грубой сетки путем интерполяции по алгоритму обратных расстояний. В съемке присутствуют четыре вертикальные скважины. Во всех скважинах был произведен акустический и гамма-каротаж. Только две скважины (F2-1 и F3-2) имели плотностной каротаж. Эти каротажи использовались для обучения нейронной сети, которая была применена к двум другим скважинам (F3-4 и F6-1) для прогнозирования плотности по данным акустического и гамма-каротажа. Пористость во всех случаях рассчитывалась по плотности используя формулу: пористость = (2.65 - плотность) / (2.65 - 1.05).



2. Обработка материалов МОГТ

Суть обработки материалов МОГТ состоит в том, что каждая трасса результата получается суммированием исходных каналов таким образом, чтобы в сумму попадали сигналы, отраженные от одной и той же точки глубинного горизонта. Перед суммированием необходимо было ввести поправки во времена записи, чтобы преобразовать запись каждой отдельной трассы, привести ее к виду, аналогичному трассе на пункте взрыва, т.е преобразовать ее в форму t0. Такой была первичная задумка авторов метода. Разумеется, выбрать нужные каналы для суммирования, не зная строения среды, невозможно, и авторы поставили условием применения метода наличие горизонтально-слоистого разреза с углами наклона не выше 3 градусов. При этом координата отражающей точки достаточно точно равна полусумме координат приемника и источника.

Однако практика показала, что при нарушении этого условия ничего страшного не происходит, результативные разрезы имеют привычный вид. То, что при этом нарушается теоретическое обоснование метода, что суммируются уже не отражения от одной точки, а от площадки, тем большей, чем больше угол наклона горизонта, никого не волновало, ведь оценка качества и достоверности разреза была уже не точной, количественной, а приблизительной, качественной. Получается непрерывная ось синфазности, значит, все в порядке.

Поскольку каждая трасса результата -- сумма некоторого набора каналов, а оценка качества результата производится по стабильности формы фазы, достаточно иметь стабильный набор наиболее сильных составляющих этой суммы, независимо от природы этих составляющих. Так, суммируя одни низкоскоростные помехи, мы получим вполне приличный разрез, примерно горизонтально-слоистый, богатый динамически. Конечно, он не будет иметь ничего общего с реальным геологическим разрезом, но вполне будет соответствовать требованиям к результату -- устойчивости и протяженности фаз синфазности. В практической работе всегда в сумму попадает некоторое количество таких помех, и, как правило, амплитуда этих помех намного превышает амплитуду отраженных волн.

Вернемся к аналогии сейсморазведки и фотографии. Представим себе, что на темной улице нам встречается человек с фонарем, которым он светит нам в глаза. Как нам его рассмотреть? По-видимому, мы постараемся прикрыть рукой глаза, заслонить их от фонаря, тогда появляется возможность рассмотреть человека. Таким образом, мы разделяем суммарное освещение на составляющие, удаляем ненужное, сосредоточиваемся на нужном.

При обработке материалов МОГТ мы поступаем прямо наоборот -- суммируем, объединяем нужное и ненужное, надеясь, что нужное само пробъется вперед. Более того. Из фотографии нам известно, что чем меньше элемент изображения (зернистость фотоматериала), тем лучше, подробнее снимок. Часто можно видеть в документальных телефильмах, когда нужно скрыть, исказить изображение, оно преподносится крупными элементами, за которыми можно увидеть некоторый объект, видеть его движения, но детально разглядеть такой объект просто невозможно. Именно это и происходит при суммировании каналов во время обработки материалов МОГТ.

Для того, чтобы получить синфазное сложение сигналов даже при идеально плоской и горизонтальной отражающей границе, необходимо обеспечить ввод поправок, идеально компенсирующих неоднородности рельефа и верхней части разреза. Так же идеально необходимо скомпенсировать кривизну годографа, чтобы переместить фазы отражения, полученные на удалениях от пункта возбуждения на времена, соответствующие времени прохождения сейсмического луча до отражающей поверхности и обратно по нормали к поверхности. И то, и другое невозможно без детального знания структуры верхней части разреза и формы отражающего горизонта, что обеспечить невозможно. Поэтому при обработке используются точечные, фрагментарные сведения о зоне малых скоростей и аппроксимация отражающих горизонтов горизонтальной плоскостью. Последствия этого и методы извлечения максимальной информации из богатейшего материала, предоставляемого МОГТ рассматриваются при описании «Доминантной обработки(Способ Байбекова)».



3. Описание пакета OpendTect

OpendTect -- это комплекс программ сейсмической интерпретации в среде OpenSource. Он позволяет обрабатывать, визуализировать и интерпретировать различные сейсмические данные с использованием атрибутов и современных методов визуализации, таких как просмотр стерео и объемный рендеринг. Для более профессиональной работы доступны коммерческие и бесплатные плагины. OpendTect также является исследовательской средой для сейсмической интерпретации из-за своей структуры OpenSource. Пользователи OpendTect могут разрабатывать собственные инструменты интерпретации в качестве плагинов для системы [1].

OpendTect версии 6.0 поддерживает все инструменты, которые можно найти в системе интерпретации сейсмических данных.

3.1 Возможности OpendTect

Пакет OpendTect может работать с 2D/3D/4D сейсмическими данными, до и после суммирования в одном проекте [1].

Обработка данных реализуется 2 режимами работы: Выгрузки (создание файла выгрузки указанных пользователем данных)/Загрузки (чтение файла выгрузки, созданного одноименным режимом, и запись имеющихся в нем данных):

1. Сейсмические данные 2D/3D; до и после суммирования (pre-stack и post-stack):

§ SEGY;

§ CBVS (внутренний формат OpendTect);

§ простой файл: ASCII или binary;

§ гео-радар: DZT.

2. Скважинные данные:

§ траектории; чекшоты/зависимость время-глубина; стратиграфические отбивки: ASCII;

§ каротажные данные: LAS, ASCII (псевдо-LAS);

§ ВСП: SEGY;

3. Сейсмические горизонты 2D/3D: ASCII;

4. Разрывные нарушения: ASCII;

5. Полигоны/наборы точек: ASCII;

6. Вейвлеты: ASCII;

7. Скоростные законы, мьютинг: ASCII;

8. Растровые изображения с гео-привязкой.

Пакет OpendTect имеет следующие возможности для визуализации данных:

1. Визуализация данных в 3D и 2D окнах:

§ основное окно: время или глубина;

§ окно с преобразованием в глубину/время на лету;

§ окно с выравниванием по выбранному 2D/3D сейсмическому горизонту на лету;

§ MapView: 3D окно с фиксированным видом сверху, примитивная альтернатива Basemap;

§ каротажная диаграмма (CLAS Lite).

2. Цветовое смешивание RGB на следующих элементах в 3D окне:

§ сейсмический горизонт / куб / вертикальные и горизонтальные сечения куба;

§ 2D линии;

3. Загрузка данных в RAM для ускоренной работы и визуализации.

Предварительная обработка сейсмических данных в пакете OpendTect следующим образом:

§ Сшивание кубов;

§ Ре-гриддинг кубов (приведение к новой геометрии посредством интерполяции);

§ Амплитудная, фазовая и временная балансировка данных;

§ Расчет временных сдвигов между базовой и контрольной съемками 4D.

Предварительная обработка каротажных данных в пакете OpendTect проводится 2 способами:

1. Редактирование каротажных кривых:

§ Де-спайкинг;

§ Частотная фильтрация методом быстрого преобразования Фурье (БПФ);

§ Сглаживание;

§ Клиппинг;

§ Табличное редактирование;

2. Калькулятор для расчетов:

§ Библиотека стандартных формул Rock-physics.

Структурная интерпретация проводит в пакете OpeendTect:

1. Стратиграфическая привязка сейсмических данных к скважине;

2. Интерпретация 2D/3D горизонтов:

3. автоматический режим: в том числе авто-трекинг в 3D окне с интерактивным контролем качества и редактированием с использованием истории;

4. ручной режим;

5. редактирование 2D/3D горизонтов (удаление / сглаживание / гриддинг (интерполяция) / обрезание в полигоне);

6. Интерпретация тектонических нарушений в ручном режиме:

7. стики (FaultStickSet): воркфлоу для объединения стиков в поверхности'';

8. Преобразования глубина-время.

Атрибутный анализ 2D/3D в пакете OpendTect:

1. Библиотека атрибутов:

§ Convolve: свертка;

§ DeltaResample: динамическое сжатие/растяжение сейсмического куба;

§ Energy: энергия;

§ Event: форма сигнала;

2. Fingerprint:

§ Frequency: частота (доминантная, средняя, медианная, среднеквадратичная);

§ FrequencyFilter: частотный фильтр;

§ GapDecon: предсказывающая денковолюция;

§ Grubbsfilter: фильтр Граббса (де-спайкинг);

§ Horizon: для расчетов с горизонтами и атрибутными гридами на горизонтах

§ Instantaneousattributes: мгновенные амплитуда/частота/фаза; 1ая и 2ая производные; косинус фазы; взвешенные фазы и частота; индикатор тонких слоев; поворот фазы;

§ Log: для расчетов с использованием каротажных данных;

§ MatchDelta: расчет временных сдвигов между кубами;

§ Mathematics: сейсмический калькулятор;

§ Position;

§ Pre-stack: AVO/AVA атрибуты;

§ Reference;

§ Referenceshift: временной и простраственный сдвиги;

§ Samplevalue: значение;

§ Scaling;

§ Similarity: схожесть (аналог когерентности);

§ SpectralDecomposition: спектральная декомпозиция;

§ FFT: оконное преобразование Фурье;

§ CWT: непрерывноевейвлет-преобразование;

§ Texture;

§ Texture - Directional;

§ VolumeStatistics;

3. Интерактивный атрибутный анализ:

§ расчеты на лету;

§ тестирование параметров;

4. Расчеты:

§ Кубов атрибутов, в том числе вдоль и между горизонтов;

§ Атрибутныхгридов по 3D горизонту (Horizondata);

§ Параллельные вычисления.

Пакет OpendTect имеет следующие кросс-плоты:

§ Кросс-плоты каротажных данных;

§ Кросс-плоты каротажных и сейсмических атрибутов;

§ Кросс-плоты сейсмических атрибутов.

Пакет OpendTectимеет различные возможности, такие как:

§ Байессова классификация;

§ Стратиграфия;

§ Извлечение геологических тел (Geobody) [1].



4. Результаты анализа проекта F3

Проект F3 содержит куб данных. Анализируемый куб, может быть, представлен в виде вертикальных сечений по взаимно перпендикулярным направлениям Inline 200-652, Crossline 700-1200. На рисунке 2 и 3 показаны временные разрезы по Inline 450 с применением различных вариантом визуализации. Временной разрез - совокупность записей (трасс) с введенными кинематическими и статическими поправками и последующее их суммирование - форма представления, аналогичная глубинному геологическому разрезу, но в масштабе времени. Временные разрезы хотя и не несут информации о глубинах залегания отражающих границ, дают представление об основных чертах геологического строения и являются важным результатом качественной интерпретации данных метода отраженных волн (МОВ).

Рисунок 2 - Временной разрез по Inline 450 методом цветового кодирования



Рисунок 3-Временной разрез по Inline 400 методом отклонений

Куб данных имеет 9538 трасс, количество Inline 200-652 (452), Crossline 700-1200 (500). Шагом дискретизации называют кодируемый набор отсчётов сейсмического сигнала, который представляет собой мгновенное значение амплитуды сейсмических колебаний, взятых через определенный промежуток времени. Шаг дискретизации в рассматриваемом файле составляет 4 мс. Длина записи 1500 мс, а число отсчетов равно 375.

Рисунок 4 - Куб данных



При цифровой обработке данных 3D вся площадь исследования разбивается на отдельные ячейки (бины). Все сейсмические трассы, общие глубинные точки отражения которых располагаются в пределах одного бина, составляют сейсмограмму ОГТ. Затем трассы одной сейсмограммы ОГТ подвергаются цифровой обработке, суммируются и суммарная трасса относится к центру каждого бина. Таким образом, создается куб суммарных сейсмических трасс для данной площади, который изображен на рисунке 4. На этом рисунке куб данных показан до времени 1100 мс.

На рисунке 5 представлен фрагмент куба в диапазоне времен от 400 до 600 мс.

Рисунок 5 - Фрагмент куба данных

На рисунке 6 продемонстрировано изображение двух отражающих горизонтов в виде трехмерной поверхности, а также 1 скважина F 03-4.



Рисунок 6 - Горизонты

На кубе при установке параметра transparency 80% была выявлена биогенная газовая аномалия, обозначенная цветным синим пятном. Газовая аномалия на рисунке 8 имеет вид большого сплошного пятна.

Рисунок 8 - Использование технологии полупрозрачного изображения



Рисунок 9 - временные разрезы по Inline 450, Crossline 950 и представленные на нём горизонты

Рисунок 10 - Slice



На данном рисунке изображено сечение куба данных по времени 648 мс. Кроме этого, на рисунке 10 показана 1 скважины.



Заключение

В ходе выполнения контрольной работы был закреплен материал по курсу «Обработка и интерпретация сейсмических данных» и получены навыки самостоятельной работы с пакетом «OpendTeсt», удалось ознакомиться с обработкой материалов МОГТ, а также с результатами интерпретации данных сейсморазведки МОГТ-3D,

В данной работе рассматривался блок F3, который расположен в голландском секторе Северного моря. Он покрыт съемкой МОГТ- 3D, которая была получена для разведки нефти и газа в верхнеюрских - нижнемеловых слоях.

В проекте съемки содержатся кубы сейсмических данных, кубы различных атрибутов сейсмической записи, а также данные по 2 скважинам.

По ходу работы изучен сейсмический метод МОГТ-3D и получены графические представления сейсмических данных.



Список использованных источников

1. «OpendTect» Инструкция к программе;

2. «Основы трёхмерной сейсморазведки», Укрупов А.К., Москва 2004;

3. Overeem, I, G. J. Weltje, C. Bishop-Kay, and S. B. Kroonenberg (2001) The Late Cenozoic Eridanos delta system in the Southern North Sea basin: a climate signal in sediment supply? Basin Research, 13, 293-312;

4. Sшrensen, J.C., Gregersen, U, Breiner, M and Michelsen, O. (1997) High frequency sequence stratigraphy of upper Cenozoic deposits. Mar. Petrol. Geol., 14, 99-123.

Размещено на Allbest.ru