地震数据的处理解释（共8篇）
地震数据的处理解释 篇1
随着勘探对象的复杂化和勘探要求的日益精细化以及地震资料的采集、处理、解释技术的发展, 尤其是高密度、超万道、三维地震采集技术的应用使地震勘探采集的数据量激增, 其海量地震数据及其数据运算规模对处理器的浮点运算能力、存储I/O性能、内存容量以及带宽都有更高的要求。
1 地震资料处理解释系统现状及问题
地震资料处理的目的是对地震采集数据做各种处理提高反射波数据的信噪比、分辨率和保真度以便于解释;地震解释分为构造解释、地层解释, 岩性和烃类检测解释及综合解释, 目的是利用地震反射波的地质特征和意义确定井位寻找石油。地震数据处理依赖于地震采集数据的质量, 处理结果直接影响解释的正确性和精确度以及找油的成功率。
1.1 系统现状
目前地震资料处理解释系统硬件平台由大型并行主机、PC集群系统、高性能网络、高性能I/O存储及配套的用户终端构成。但是地震资料处理和解释平台是相互独立的, 它们使用不同的服务器以及存储设备, 数据共享性差。在高性能计算设备及并行机服务器上安装大型处理解释软件。用户在终端工作站通过sh、relogin等系统工具或Xmanager等仿真终端工具远程登录服务器调用处理解释软件。一些小型处理解释软件会安装在终端工作站本地使用, 这对终端工作站配置要求较高, 也不利于软件的共享使用。大量野外采集数据及处理解释成果数据需要在处理平台、解释平台和地震数据库之间通过网络传输或移动介质拷贝进行数据流转, 过程复杂, 造成数据重复存放, 工作效率低。
1.2 地震资料处理解释系统存在的问题
(1) 高密度、超万道、三维地震采集技术的应用, 地震勘探采集的数据量激增, 现有存储容量不足需。
(2) 处理与解释平台独立, 数据存放分散, 数据共享性差, 并且部分数据重复存放造成存储资源浪费。
(3) 应用软件部署分散, 提高了系统运维及软件许可管理的难度;需配置高性能图形工作站来完成本地软件运行, 造成运行成本高、资产投资回报率低等问题。
(4) 处理解释人员一般利用ssh、relogin等系统工具连接到远程服务器, 进行二维、三维图形显示, 在网络环境不良时会出现显示不流畅、颜色不正常等问题, 影响地震资料解释效果。
(5) 现有的地震数据处理系统并不能完全发挥整个集群的计算潜能, 存在着较大的计算资源浪费。
2 云计算技术
2.1 云计算概念
云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物。其核心思想, 是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度, 构成一个计算资源池向用户按需提供服务。被普遍接受的云计算特点主要有:虚拟化、高可靠性、通用性、高扩展性、按需服务、高层次编程模型等。
2.2 云计算服务形式
从当前的发展状况看, 云计算的服务模式可以分为基础设施即服务 (IaaS) , 平台即服务 (PaaS) 和软件即服务 (SaaS) 三种。Iaa S对云计算系统的软硬件和网络等基础设施进行集中管理和调度, 并且把这些基础设施以一种虚拟化的形式进行封装, 并提供对外服务。PaaS在基础设施上运行的应用软件支撑平台, 方便开发人员开发特定业务的云服务, 同时为业务软件的运行提供服务。SaaS指在云计算平台上, 通过互联网直接为用户提供软件服务, 这种软件服务是实际终端用户功能, 不仅是一组服务组合, 而且要求功能的完全统一。
3 云计算技术在地震资料处理解释中的应用前景
地震资料处理解释系统的主要特点是大数据量的运算以及大量二维、三维图形的显示, 所以对于主机、存储和网络的要求十分苛刻, 不仅要求有强大的浮点并行计算和处理能力, 而且要求具有很高的持续I/O带宽和吞吐能力。
3.1 地震资料处理解释平台云计算模型
以云计算基本架构为基础, 以云计算技术为保障, 以地震资料处理解释业务需求为核心构建一个“云化”的综合性地震资料处理解释平台, 如图1所示。总体上看, 云计算平台模型分为“基础资源层”, “平台资源层”, “应用资源层”三个逻辑层次。这三个层次共同组成了云计算的功能核心, 实现自底向上的云服务供应与监控。通过该平台将海量的地震野外采集数据, 处理解释成果数据统一管理调度。简化处理解释平台部署的复杂性, 统一计算、存储资源的使用分配, 统一软件许可管理及作业调度, 提高计算、存储及网络资源的使用效率。
基础资源层主要是指IT硬件及软件资源, 包括计算机、网络、存储、数据库、应用软件等一系列的相关基础架构的设施, 可以分为物理层和虚拟层, 物理层就是各种硬件及软件资源构成的, 虚拟层是通过虚拟化技术将相关的硬件资源进行整合, 形成统一的硬件资源池。
平台资源层通过网络和开放的架构, 为普通用户提供一个开发、测试环境, 避免进行开发、测试环境的配置和维护等工作, 提高软件开发效率。为系统管理用户提供虚拟化管理、监控管理、资源调配管理、安全管理、运维流程管理等各项功能。
应用资源层是以网络为载体, 以浏览器为交互方式, 把服务器端的程序软件传给用户来提供软件服务的应用模式。
3.2 平台终端用户说明
平台终端用户分为普通用户和系统管理用户。普通用户通过分配的帐号直接登录平台使用专业软件进行科研工作, 也可在平台上提出定制需求, 包括所需计算资源数、专业软件、存储容量、操作系统类型版本等, 由系统管理人员根据实际情况予以动态分配, 快速部署应用环境并提交给用户。系统管理用户操作相对复杂, 主要包括虚拟化管理、用户管理、监控管理、资源调配管理、安全管理等。
3.3 云计算技术在地震处理解释中的应用优势
对比现有地震资料处理解释系统运行模式, 云计算技术的引入主要有以下优势:
(1) 统一数据的存储管理提高了数据的共享性和存储设备的使用效率。
(2) 虚拟化技术的应用统一了软件部署, 使系统管理人员可以根据各类基础软件的不同需求快速部署软件运行平台, 简化应用系统的维护工作, 降低客户端配置需求, 减少投资成本, 提高工作效率。
(3) 云计算系统中可以根据实际作业负载动态调整资源分配, 提高系统资源利用率。
(4) 统一软件许可证管理, 可以建立许可证分配策略, 对用户作业分级, 根据作业等级分配许可。
(5) 远程三维云桌面技术解决利用ssh、relogin等系统工具连接到远程服务器, 进行二维、三维图形显示出现的显示不流畅、颜色不正常等问题。
4 结语
随着地震勘探技术的发展, 地震采集的数据量越来越大, 地震资料处理解释的运算量及存储容量的需求越来越高, 一般的计算系统已难以胜任, 而云计算技术的出现, 大大方便了地震资料处理解释平台的构建。本文通过与现有地震资料处理解释平台的应用对比, 发现采用云计算技术构建地震资料处理解释云平台拥有诸多优势, 如快速部署应用系统, 简化系统运维工作, 提高资源使用效率等。但是在云计算技术带来诸多优势的同时, 我们应该看到云计算技术的应用也面临诸多挑战, 如云计算改变了传统的应用交付方式使我们构建云平台时将面临硬件迁移风险、软件移植风险、云安全等问题。因此, 在构建云计算平台时需要综合考虑业务、技术、安全性、可靠性、最终用户需求等各方面因素。
参考文献
[1]张军华, 臧胜涛, 单联瑜, 石林光.高性能计算的发展现状及趋势[J].石油地球物理勘探, 2010, 45 (6) :919-925.
[2]顾邦军, 万华明.基于云计算的校园私有云构架模式研究[J].苏州科技学院学报, 2014, 31 (2) :70-74.
[3]王婷婷, 李超.地震解释成果网络可视化管理系统研究与应用[J].中国信息界, 2012 (225) :36-38.
[4]王洪锁, 尚振阳, 贾春香.云计算技术在炼化生产中的应用[J].中国管理信息化, 2014, 17 (4) :73-75.
地震切片技术在构造解释中的应用 篇2
【关键词】三维地震；地震切片；构造解释；煤矿采区
引言
三维地震勘探已成为煤矿采区生产的重要技术手段，运用几何学和运动学的构造解释以垂直方向时间剖面为主，采用人机交互方式进行解释，构造组合是通过逐线断层点连接而成，构造展布有较大的认为性，对于构造发育的复杂地区，解释成果质量难以保正。为提高构造解释精度，更好满足煤炭采掘的地质需要，利用三维资料信息丰富的特点，从横向上对地震资料加以解释很有必要。地震切片具有相对提高了分辨率，对地层和构造信息直觀的显示，便于发现小断层，构造组合更加合理。
1、切片的概念和实现
1.1地震切片的概念
三维数据体以时间或空间界面为参照标准，按某个方向抽取的平面或曲面称为地震切片。按地震时间的切片称水平切片，按地质年代的层位空间通常包括沿层切片、层拉平及地层切片。
按地震属性参数及属性体的不同，又分为振幅、相位、频率、相干、方差等多种切片，不同的属性切片有不同的物理意义，对构造反映的敏感度也不一样，因此用于构造解释时需要对属性切片优选。目前煤矿构造解释主要是水平切片和优选属性后的沿层切片。
1.2地震切片的实现
地震切片可以从处理后的偏移数据体或相关运算后新数据体切割获得。沿层切片需要在解释后数据体上实现，首先追踪不随频率而变化的相当于地质时间界面的参考地震同相轴，建标准基准面。目前的工作站解释系统都有相应解释处理软件支持，解释时需要选择切片的种类、参照标准、时窗长度等参数即可。
2、切片的构造解释方法
2.1水平切片解释
水平切片是地下不同层位的信息在同一时间平面内的反映，包含有倾角、断层分布、构造形态等各种地质信息，而同一地层信息在不同的断块区间连续反映到各张平面图上，与时间剖面解释类似，通过同一相位地震波的极性、反射波振幅能量变化、频率高低等判定构造的存在，时间切片上同相轴走向、振幅、疏密的突变等都是断层的反映。
2.2沿层切片解释
沿层层切片是沿着或平行构造解释层，是同一地质时代地层在不同的地震时间上的反映，与水平切片相比沿层切片不但适应席状非平卧地层，而且还能适应地层的起伏变化，可以较准确的反映倾斜地层的地质特征和沉积储层的变化特点，可以展示沿倾斜地震属性的异常空间展布，确定沉积体系的延展方向。沿层切片常和反映构造的敏感属性，包括振幅、相干、方差等联合使用，直观的展示同相轴的变化分带，进行精细的构造解释。
2.2.1相干体切片 相干体技术是利用三维数据体各地震道反射的相似性来解决地质问题的一种手段，偏移数据体经相干处理得到新的相干数据体，利用相干时间或相干沿层切片等手段来识别检验断层的解释。当地下地质体是均匀时，反映的地震信息是相似的，即相干加强；当地质体的结构或特征发生突变时，如断层、裂缝、地层歼灭等现象，地震信息也随着改变，表现为弱相干或不相干。
2.2.2方差体切片 方差数据体是在偏移数据体的基础上，通过计算本道与相邻道地震信号之间的差异生成方差数据体。使用方差体切片有助于识别断层构造及岩性变化在整体空间展布特征，通过方差值的大小统计得到地质情况的变化特征，尤其在出现断层或其他地质异常时，其不连续的特征差异更加明显，对于解释复杂的构造有力。
3、应用实例
以辽北煤矿DQ采区应用为例，勘探区处于天山-阴山纬向构造带和新华夏系第二沉降带的交接复合部位。地质构造十分复杂，产生了多个同沉积的短轴背、向斜构造，呈雁行状排列，同时产生了东西、北西、北东向三组断裂，断层密度达到每平方里40条，以小于5m的断层居多。
在时间剖面解释的基础上，分析时间切片和沿层切片，提高了小断层的发现能力和断层组合的合理性，各种属性切片补充取得了丰富的地质成果。
3.1断层解释 以时间剖面反射波的的变化特征为依据进行构造解释，解释时先对垂直断层走向的剖面进行解释，然后沿断层走向的剖面进行闭合。从全局着手，确定构造骨架，再解释小断层。利用水平切片上地质构造在不同时间深度上的空间痕迹和沿层切片反映的构造在某一目的层的形态进行综合分析，确定和建立构造骨架的概略模型，进而确定了构造纲要，这一步骤与层位的追踪解释同步进行。
3.2断层组合 三维资料解释中，断层组合是将性质相同、落差相近的相邻的断点按一定展布规律组合起来，同一断层的断点在相邻倾向和走向上的性质有一定的规律，根据这些规律性，将相邻剖面的断点进行组合后，再在各个方向上闭合，检查断面与同相轴之间的关系。这些关系应在同一层位上表现出统一性和连续性，并且符合地质构造规律。不同地震属性数据体的沿层切片对断层走向解释有指导意义，也是重要的组合依据，在振幅、相干和方差平面上清晰的显示构造的走向和断层组合布局，在断层基本解释完成后，利用三维可视化技术从立体、平面检查断层合理性。
3.3应用效果 综合运用了切片解释技术，对数据体进行了精细的解释，地震、地质相结合，并通过反复对比和多种切片数据资料相互验证，提高了资料的成果精度，使解释成果更加符合地下实际地质情况。
地震切片直观的显示了断层的平面展布，避免了认为构造组合带来的偏差。相干和方差具有提高反射波强弱变化或差异性作用，突出了构造特征，相对的提高了分辨率，增加对小断层的识别能力。通过三维地震数据解释，不仅控制了勘探区内落差大于5m的断层，也较好对小于5m的断层进行了解释。提高物探解释可靠程度，为勘探区矿井设计及开发建设提供了更加可靠的物探地质资料。
4、结论
①切片技术是剖面解释的重要补充，剖面与切片相结合实现了断层带或特殊地质体的空间对比追踪，实现立体化解释，便于对解释人员形成构造的空间框架进行精细细化的解释，提高资料解释的准确性。②切片是对所有地震数据道的某一参数进行统计显示，避免剖面解释网格大造成漏掉小的断层或地质体。③切片对构造有直观的显示，使构造组合不易发生错误，支持切片解释的参数很多。根据对反映地质情况的敏感参数优选或相干、方差计算等，可以突出构造特征，提高资料的分辨率，因此增加对小断层的识别能力。④切片也可以分析岩性横向变化带、速度异常带，通过一定间隔的连续性切片可以发现异常带的空间分布。判定和排除目的层反射波由上部层横向不均一性影响而产生的构造假象，增加解释的准确性。
参考文献
[1]程建远等.三维地震资料的精细解释技术[J].煤田地质与勘探，2001，6（12）
[2]张军华等.地震切片解释中的几个理论问题[J].石油地球物理勘探，2007，43（3）
地震数据的处理解释 篇3
1 地质概况与地震地质条件
1.1 地质概况
井田全部被新生界地层所覆盖, 属隐伏式煤田。根据钻孔揭露显示, 井田内地层由老至新依次为:三叠系上统上田组 (T3s) ;侏罗系中统延安组 (J2y) 、中统直罗组 (J2z) 、上统安定组 (J3a) 、白垩系下统宜君组 (K1y) 、第四系 (Q) 。其中侏罗系中统延安组为本区的含煤地层, 地层平均厚度295m, 共含煤层32层[1]。
采区主体构造为一背斜构造, 期间伴有小型的褶曲。区内断裂构造比较发育, 共发现断层29条。
1.2 地震地质条件
勘探区内地形低缓平坦, 起伏不大, 多系风成垄状及新月形流动的沙丘, 间有植被固定、半固定沙丘, 形成沟坎相间、沙丘密布的地貌景观。勘探区有村庄分布对野外施工影响较大, 表层地震地质条件较复杂。第四系由底部砾石层、中部黄土层、上部风积沙层等三个松散层组成, 在全区广泛分布, 且厚度较大。表浅层岩性非常干燥、松散。本区浅层地震地质条件较复杂。区内煤层顶底板基本上以砂岩、粉砂岩、泥岩为主, 可见煤层与围岩密度和速度差异较大, 波阻抗差异明显, 具备地震勘探的地球物理前提。本区深层地震地质条件较好。
综上所述, 本区属于地震地质条件复杂区。
2 地震属性分类[2~3]
地震属性的分类没有统一的标准, 不同的学者分别提出过不同的属性分类。结合煤田地震勘探的特点, 可以根据运动学/动力学特征把地震属性分成八个类别:时间、振幅、频率、相位、波形、相关、吸收衰减、速度。地震属性的类型很多, 要根据解决的地质问题来选择相应的地震属性。
从现有的地震解释系统看, 所涉及到的地震基本属性有以下26种:均方根振幅、半幅能量、平均数量、最大数量、瞬时频率、瞬时相位、最大振幅、最小振幅、平均振幅、平均波峰数、平均波峰数、平均波谷数、平均波谷数、弧长、临界值、平均能量、零相位数、正负相位比率、优势频率、带宽、带宽、带宽、振幅和、正极性振幅和、负极性振幅和、能量和。
3 地震属性优选
从地震数据体中可以提取很多地震属性, 这些属性都是地层物性特征的具体反映, 例如, 有反映储层含油气特征的地震属性, 有反映煤层厚度或断层、陷落柱特征变化的地震属性, 也有反映煤层吸收衰减的地震属性, 还有研究裂缝发育带的地震属性。因此, 针对具体问题, 必须从众多的地震属性中挑选一些有针对性的地震属性或属性组合, 即进行从多到少的地震属性优化分析。
4 地震属性技术在本次三维地震解释中的应用
断层的存在, 这不仅阻碍了矿井高产高效安全生产, 而且有因断层的位置不明或偏差, 造成煤炭资源的极大浪费的可能, 以前受解释技术限制, 对小断层解释精度稍差。本次将通过地震层间属性分析技术对该采区的地震资料进行深入解释与分析。本次利用目前功能强大的Geoframe解释软件, 提取了26种地震属性, 最后经优化选择了对断层反映较好的8种地震属性参与了解释。这8种属性分别为:均方根振幅、最大数量、最大振幅、能量和、弧长、平均能量、正极性振幅和、负极性振幅和。落差小的断层在时间剖面上显示同相轴的扭动较小, 不易识别。在地震属性图上会出现属性值的渐变, 其渐变的走向与断层的走向基本一致。从图1可以看出当断层的落差大时在属性图上反映出明显的异常其属性值变化较大, 而落差较小的断层在属性图上异常也存在, 其属性值变化小。依靠属性图上的异常反应, 可以检查常规时间剖面解释的可靠程度, 大大地提高了解释的精度和准确性。解释的3条断层, 在巷道的发掘过程下面的均得到了验证, 且解释的精度符合规范要求, 充分体现了属性解释在识别小的断层的优势。
1) 1号断层三维解释正断层, 断距0~20m;巷道发掘正断层, 断距20m。
2) 2号断层三维解释正断层, 断距0~8m;巷道发掘正断层, 断距6m。
3) 3号断层三维解释正断层, 断距0~10m;巷道发掘正断层, 断距8m。
图1上部分为常规方法解释的2条断距较小断层, 下部分为利用4种地震属性参数 (均方根振幅、最大数量、能量和、弧长) 属性解释的成果, 绿色圈出2条断层为时间剖面解释的4号、5号断层, 多种属性参数综合解释, 大大地提高地震解释的可靠程度如图2所示。
本区解释的29条断层中落差小于10m的断层14条, 运用常规的解释手段很容易遗露小断层。运用多种属性解释和常规发法综合解释, 两种方法解释的结果, 做到相互检查, 相互验证。
5 结论
1) 对于品质较好的三维地震资料, 可以利用多种地震属性解释, 提高解释的精度。
2) 在三维地震多种属性综合解释, 在发现小断层上有很大的优势, 是以后的采区三维地震勘探解释的主要发展方向, 为以后矿井的建设提供可靠的地质依据。
参考文献
[1]甘肃煤田地质局综合普查队《神华宁煤集团羊场湾煤矿13采区及二分区深部补充地质勘探三维震勘探报告》[R].天水:甘肃煤田地质局综合普查队.2010.
[2]张玉中, 杨永波.运用地震属性技术预测煤层厚度[J].煤炭技术, 2009.28 (3) 126-129.
微地震数据综合解释技术 篇4
关键词：非常规油气,微地震,综合解释
近些年, 微地震技术对于监测储层改造效果具有独特优势的情况已经显而易见, 同时对于非常规开发井井距的决策和压裂设计也具有较好地决策支撑作用。本文主要利用地震数据、测井数据、微地震数据来分析地层的脆性、压裂隔挡层、能量释放区以及压裂改造效果。微地震数据在压裂参数设计、隔挡层分析、裂缝生长分析, 改造体积分析方面具有独特的优势, 因此微地震数据的解释成为了一个重要方面。
1 能量释放分析
在压裂过程中, 尽量使压裂所产生的能量尽量释放到目的层段内, 这样可以使更多的能量用于改造目的层段的储层, 产生更多的裂缝, 形成裂缝网, 达到加强改造效果, 提高产量的目的。与此同时, 应该尽量避免压裂的能量向上或者向下用于破坏地层, 同时也要尽量避免井位部署在较大的断层附近, 可以避免能量沿断层释放。因此在井位部署时候考虑目的层段向上和向下方向有较好的隔挡层, 适合井位的部署 (图1) 。大部分的微地震数据点集中在蓝色区域, 蓝色区域为低阻抗和低杨氏模量区域, 绿色区域为高阻抗和高杨氏模量区域, 紫色柱状图显示的是能量按照深度的分布, 数据点和能量分布说明高阻抗区高杨氏模量域作为隔挡层将大部分能量局限释放于目的层段内, 可以最大程度利用压裂所产生的能量, 同时也要注意在部署水平井位的时候, 垂向的方向上不要距离隔挡层的位置过近, 避免压裂能量损失。
2 几何参数分析
通过对微地震数据的分级数据分析, 按照过滤参数将将每级中不连续的微地震事件过滤掉, 对每级的裂缝向井两侧的发育的长度和目的层段向上和向下的裂缝生长高度进行统计, 可以分析不同压裂所对应的地层的非均质性 (图2) 。
在得到裂缝的统计参数之后, 可以看到水平裂缝的总平均长度为450ft, 在部署水平井位的时候, 在这个目的层段的水平井位的间距不能小于450ft, 否则压裂产生的裂缝很可能会连通两口水平井, 造成井间干扰, 从图2a) 中可以看到水平井东西两侧的裂缝发育长度有显著不同, 这主要是由于检波器在水平井的东侧, 观测距离更近, 可以接收到更多的有效微地震事件, 从而造成两侧裂缝长度的统计结果有差异, 不能当作是地层的非均质性来对待。从裂缝向上生长裂缝参数来看, 高度为171ft, 在部署水平井的时候要考虑尽量远离目的层段的顶部, 避免压裂压穿上覆的隔挡层, 造成压裂能量散失, 尽量将能量局限在目的层段内。
3 裂缝发育密度及改造体积分析
根据单井的FMI测井曲线按照分级的方式对裂缝开展测井解释, 并统计出单级的裂缝数量, 同时统计分级的微地震事件数并计算水平井上分级的压裂改造体积, 通过这三方面的数据对比, 水平井1-14级分级统计数据, 1-4级没有FMI数据, 所以没有进行统计。从对比关系中可以得到三个参数基本存在一个正相关的关系。在接收到的微地震事件数量也较多的区域, 裂缝发育强度较大, 同时从计算结果来看, 单级的水力压裂改造效果也相对较好。这表明在微地震事件多的区域, 地层的脆性较好, 更易于被压裂产生较多的裂缝, 从而达到较好的改造效果。
参考文献
[1]李庶林.试论微震监测技术在地下工程中的应用[J].地下空间与工程学报, 2009, 5 (1) :1-21.
[2]赵金花, 李波, 陆汉鹏, 等.单一地震事件与多个地震事件的定位方法及应用[J].地震地磁观测与研究, 2007, 28 (4) :75-83.
地震数据的处理解释 篇5
自2004年中石油勘探与生产技术数据管理系统 (A1) 项目在大庆油田实施以来, 大庆油田逐步实现了地震勘探解释成果等数据的集中统一管理, 但由于数据来源繁多、格式复杂、管理技术难度大, 一直以来只能依靠相关专业软件进行较为粗放的管理, 存在以下四个方面的问题:一是底层数据模型的局限性导致了数据属性信息的缺失以及附属文档图件等数据内容的管理空白, 数据的完整性无法保证;二是管理方式与A1主库的异构性导致了数据之间的不连通, 数据的综合检索功能难以实现, 影响数据的使用;三是大块成果类数据存储格式的封闭性导致数据加工处理模块的开发存在技术壁垒, 数据的深化应用功能无法实现;四是基于该管理模式的数据标准体系及流程规范等配套技术无法满足当前日益提高的数据管理与应用需求。
针对上述问题, 我们开展了地震勘探解释成果标准化数据管理体系研究, 建立了自主化、标准化的地震勘探解释成果数据质量管理体系, 实现了A1主库成果类数据的规范化管理, 进一步提升数据管理水平, 增强数据服务能力, 为油田勘探开发主营业务提供更高效、更友好的数据保障。
一、理论依据及实施过程
1.1数据管理标准制定。数据管理技术体系的实施离不开相关数据管理标准的支撑。为了更规范的完成地震勘探解释成果管理与数据库建设, 我们先后起草制定了《石油天然气物探工程数据格式规范》和《地震解释归档数据命名规范》等3项股份公司、油田公司数据管理规范, 建立了中石油统一的石油物探成果数据归档标准, 定义了地震、非地震等地震勘探解释成果归档数据的内容、格式、命名及存储介质, 为地震勘探解释成果管理与数据库建设提供了标准保障。
1.2核心关键技术研究。地震勘探解释成果标准化数据管理体系的技术核心是数据模型的设计与实现。针对地震勘探解释数据模型设计中存在的技术难点, 开展了大块数据标准化存储技术及EPDM数据模型设计技术研究, 实现了油田地震勘探解释成果在A1主库中的一体化管理, 建立了油田地震勘探解释成果相关数据间的有机关联。
1.2.1大块数据标准化存储技术。空间数据库是一套支持在Oracle内进行空间数据存储的技术, 能够正确、恰当地存储具有空间属性的主库大块成果类数据, 具有良好的技术应用前景。通过数据存储技术研究, 在业内首次利用空间数据库技术实现了层位、断层等“线”、“面”类型大块成果类数据的标准化存储, 全面覆盖了A1主库地震勘探解释成果类数据内容, 改变了地震勘探成果数据基于文件形式的落后存储模式, 实现了A1主库大块成果类数据的标准化管理。
1.2.2 EPDM数据模型设计技术。在梳理地震勘探解释工作的业务流、数据流和软件流, 进一步理清数据关系的基础上, 设计完成了基于项目、解释成果的地震勘探解释成果数据模型, 模型由地震解释子模型、项目成果子模型组成, 其中地震勘探解释子模型涉及数据表18张, 字段182项, 实现了对工区基本信息、工区导航数据、地震解释层位数据、地震解释断层数据、地震解释断层多边形数据、速度场数据等地震解释成果数据内容的全覆盖;项目成果子模型设计数据表6张, 字段56项, 实现了对于项目基本信息、项目文档图件等数据内容的全覆盖。应用该技术完成了地震解释数据库的建设工作, 数据模型的可行性、稳定性得到了充分的验证。
1.3归档流程建立与执行。新数据入库是数据库生命力的重要的保障。在新数据入库过程中, 数据的完整性、准确性是数据归档最核心的内容。在之前的归档流程中, 有两个问题需要解决, 一是解决归档数据收集无据可依的问题, 转“给什么要什么”为“要什么给什么”, 提高入库数据的完整性;二是解决数据质量控制责任不清的问题, 建立“查一项, 签一项”的责任机制, 以提高入库数据的准确性。我们完善地震勘探解释成果数据归档流程, 体现在以下三个方面:
一是增加了应归档数据确认节点, 实现了数据收集有据可依。在接收到归档任务后, 首先通过梳理项目合同、项目技术总结报告及项目汇报多媒体三份文档, 从中确定出应归档数据内容清单, 详细列明应归档数据内容、数据量及数据格式, 并由专业人员签字确认, 形成归档成果主要依据。
二是完善了数据接收节点, 确保入库数据完整无缺。依据应归档数据清单, 数据管理人员逐项接收相关数据内容, 编写数据完整性检查反馈意见单;归档人员对照该意见单补录数据或说明, 并由专业人员签字确认。
三是完善了数据质量检查节点, 保障归档数据准确无误。明确区分质控责任, 数据完整性检查后, 由专业人员对数据质量逐项检查签字确认。
1.4全新管理架构搭建。基于上述研究成果与管理体系, 我们搭建了全新的地震勘探解释成果数据管理架构。该架构由数据归档、数据管理和数据服务接口三部分组成, 其中数据汇交部分由数据预处理、属性录入、文档加载及专业软件ETL四个模块组成, 实现原始数据向地震勘探解释成果库的高效加载功能;数据管理部分由数据维护模块、数据质控模块等5个部分组成, 实现日常数据管理功能;数据服务接口由数据查询、数据下载等4个模块组成, 用于向用户提供数据应用支持。该架构一方面与当前A1项目主库数据管理架构兼容, 另一方面改变了之前“条带装”的地震勘探解释成果数据管理模式, 实现了地震勘探解释成果数据的一体化管理, 建立了大块成果类数据与井筒类等其它数据的有机关联, 数据管理水平进一步提高。
二、实施效果及结论
通过技术研究与管理创新, 建立了大庆油田全新的地震勘探解释成果数据质量管理体系, 实现了地震勘探解释成果数据的标准化、规范化管理, 同之前相比, 有以下几个方面的改进:
一是建立了全新的技术架构, 实现了基于Oracle的主库数据一体化管理, 解决了之前大块成果类数据无法管理, 只能依靠文档形式打包存储的问题。
二是起草制定了一系列数据管理标准, 解决了之前地震勘探解释成果数据管理无据可依的问题, 数据管理进一步标准化、规范化。《石油天然气物探工程数据格式规范》等3项标准已全面应用到数据管理过程中。
三是完善了数据维护流程, 规范了归档过程中的关键节点, 进一步提高了入库数据质量。相关流程已在日常数据维护中全面贯彻执行, 有效的保障了入库数据的完整性、准确性。
总体来说, 通过建立标准化的地震勘探解释成果数据管理体系, A1项目主库数据质量管理内容进一步扩展, 数据管理技术进一步加强, 数据管理水平进一步提高, 数据应用水平进一步提升。
摘要：本文分析了中石油地震勘探解释成果数据管理及应用方面存在的问题, 依据《石油天然气物探工程数据格式规范》等企业标准规范, 建立了地震勘探解释成果数据标准化管理体系, 使A1项目主库大块数据管理与应用进一步向标准化、规范化的方向迈进。
关键词：标准化质量管理,地震勘探解释成果,EPDM数据模型
参考文献
[1]李伟, 刘瑞超.石油天然气物探工程数据格式规范 (Q/SY1749—2014) [J].中国石油天然气集团公司企业标准, 2013.
[2]王洪礼, 陈卫军, 李伟.地震解释归档数据命名规范 (Q/SY DQ1441-2010) [J].大庆油田有限责任公司企业标准, 2010.
地震数据的处理解释 篇6
当前常用的地震解释 (包括交互工作站解释) 实质上是三维资料的二维平面解释, 从三维数据体中沿主测线inline和联络线crossline抽取若干个剖面进行解释。这样不仅使大量的地震资料未能有效利用, 而且成果精度较低, 难以发现小的构造和地层特征, 造成小断层和小构造的漏失, 大大降低了对地下地质体的认识精度, 同时也降低了三维地震的应用效果。利用常规的地震解释技术, 将不能很好的进行小断层的解释, 甚至会出现假断层的现象[1]。
随着三维勘探技术的迅速发展, 三维地震勘探的资料解释方法和技术也向着更真实、更准确、更清晰地反映地下地层各种地质信息的方向突飞猛进。目前, 在三维地震勘探中发展最快的是全三维地震资料解释技术, 该技术不仅提高地震资料解释的准确性而且能够提供较准确的钻探井位, 利用先进的解释软件打破常规的三维资料二维解释, 充分利用三维数据信息, 获得更精细的构造形态。因此, 三维地震精细解释技术受到高度重视。
1 三维地震勘探的精细解释技术
1.1 小断层的正演模拟
对地质模型进行波场正演计算可以模拟地震波在地下介质中的传播规律, 以明确地质体地震记录的特征, 同时也能提供地下地质体地震波岩石物理响应特性, 为正确研究地下地质环境提供地震波波场证据, 以便对解释工作起到一定的指导作用。
设计一个三层介质的地质模型进行正演模拟实验, 图1 (a) 是小断层的地质模型。模型参数:煤的断距为5 m, 煤层厚度为8 m, 煤层速度为2 000 m/s, 围岩地层速度自上而下分别为1 800 m/s、3 200 m/s、3 200 m/s;图1 (b) 为小断层正演模拟的地震响应。根据正演模拟后的地震响应分析, 断距为5 m的小断层, 地震剖面有一定的变化, 为后期的地震资料解释工作提供了依据。
1.2 三维精细构造解释的主要方法[2,3]
精细解释方法是建立在现代应用计算机信息技术理论、全空间三维解释技术基础之上, 结合主要目的层位将原数据体转化为参数属性、相干属性、方差属性等数据体。在解释流程中, 首先将原数据体运用数学变换方法处理成多种属性数据体、方差数据体和顺层切片。三维方差体、相干数据体、水平切片、地震属性提取有机地结合可建立起全区地质构造骨架模型。解释过程中, 纵向、横向和任意时间剖面相结合, 时间剖面和方差切片、相干切片有机相结合, 全方位的反复对比、反复检查、反复修改确认, 确保解释结果正确性和可靠性。
2 应用实例
本次精细解释技术主要结合Geoframe解释软件和基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维地震资料动态解释系统, 来验证地震精细解释技术的可行性。以山东地区某矿某采区实际资料为例, 研究发现, 断层解释以相干层切片为主, 结合地震属性提取、方差切片相互验证, 得到了比较满意的构造解释效果[4]。
2.1 方差技术和相干技术
图2、图3分别是某采区的相干切片和方差切片, 可以看到两种切片对小断层的反应较明显, 由于相干及方差体的生成是在传统解释中进行的, 它提供的断层形态不存在由于解释人员对比和层位自动拾取产生的偏差, 精度高, 人为因素少, 所以利用相干切片和方差切片来追踪构造面解释小断层可以获得较高的精度;另一方面、利用三维相干及方差体技术可以得到地下任意位置的倾角信息, 可以反映出地层的空间特征, 有利于地层属性解释。利用相干及方差体技术进行小断层的自动解释是一种行之有效的方法。该方法工作效率高, 解释结果较为客观, 该技术与其它属性结合使用势必在全三维构造解释中得到广泛应用。
2.2 任意方向测线解释技术
此技术主要利用基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维资料动态解释系统, 具有操作简便, 运行性能稳定等特点。任意方向测向解释主要实现思想为:Auto CAD文件格式的煤层底板等高线图上拾取任意测线→与动态解释系统数据交换→解释性处理与解释→利用巷道数据进行时间深度转换→生成地质剖面。如图4为不同方位的地震剖面, 可以看出不同方位地震剖面的断层显示有明显差异。
图4 (a) 、 (b) 、 (c) 分别是垂直与SF01断层走向、与垂直断层走向偏60°和45°剖面, 从图可以看出当选取的剖面垂直断层走向时, 地震剖面有明显变化, 解释过程中可判断此处有断层SF01;与断层走向偏60°和45°的地震剖面, 层位几乎没有明显变化。如果我们在解释过程中仅选取若干个方位的地震剖面, 就会使一些地震资料未有效利用, 导致小断层的漏失, 因此, 在解释中应多方位选取地震剖面, 才能获得更精细的构造形态。图4 (a) 中解释的小断层SF01与巷道实际揭露的位置吻合较好, 说明了本文提出的三维地震精细解释技术的可行性、准确性。
2.3 地震属性的提取技术
地震波在横向均匀的地层中传播时, 由于各相邻道的激发、接收条件十分接近, 反射波的传播路径与穿过地层的差别极小, 故对反射波而言, 同一反射层的反射波走时接近, 同时表现在地震剖面上是极性相同, 振幅、相位一致, 即为波形相似。当地层结构发生变化 (如存在断层) 时, 相邻道之间所接收反射波的旅行时及振幅、相位、频率等都将产生不同程度的变化。
本次精细解释主要提取了最大振幅、相似系数、时差、相关等6个对小断层特征反映明显的属性参数, 然后将这些属性进行了标准化处理, 最后得出了6种属性参数分析的综合曲线图。图5为地震剖面解释图, 图6为属性提取结果图。结果表明:经过综合处理后, 三维地震6种属性参数的综合曲线图与地震剖面解释的断层达到吻合, 得到了较好的验证。从图6可以看出:在三维地震参数综合曲线图上, 小断层的位置、宽度反映明显。其中FS51为实际揭露的断层, 进一步证明了精细解释技术解释小断层构造的准确性和可靠性。
3 与常规解释技术的比较
常规的三维地震资料解释:第一、主要利用了反射波的运动学特征 (如波至时间) 来解决构造地质问题, 而没有充分利用反射波的动力学特征 (如振幅、频率等) ;第二、解释人员仍未摆脱二维解释思路的束缚, 无形中浪费了大量的有用信息, 造成小断层和小构造的漏失, 甚至造成小断层的误判, 大大降低了三维地震解释的准确度;第三、无法准确解释5 m及5 m以下落差的断层, 如:对于一个5 m落差的小断层, 煤层速度按2 500 m/s计算, 其实际时间落差为4 ms左右;在常规比例显示的地震时间剖面上1 mm代表4 ms, 所以5 m断层的时差为时间剖面上的1 mm, 如此小的时间异常依靠人的肉眼难以给予准确解释与识别, 更何况人的肉眼无法提取和很难同时利用地震波运动学、动力学等信息来进行三维地震资料的精细地质解释, 这也是导致5 m以下小断层的三维地震解释没有获得突破的主要原因之一。
三维精细解释技术主要采用Geoframe解释软件和基于Windows操作系统研制开发的煤矿三维地震资料动态解释系统, 将相干切片、方差切片、多方位剖面解释技术和双极性显示有机结合起来, 有效地解释5 m落差的小断层, 突破常规解释技术“垂直分辨率”的极限, 最后经过地震属性的提取来验证解释断层的准确性, 为矿井安全开采提供了进一步的保障。
4 结论
常规的解释技术无形中浪费了大量的有用信息, 导致了小断层的误判和漏判, 除此之外, 人的肉眼对小断层也难以给予准确的识别, 这些成为当今煤田无法解释5 m以下小断层构造的主要原因。针对目前三维地震解释技术的发展现状, 利用Geoframe解释软件和煤矿三维地震资料动态解释系统, 联合相干技术、方差技术、地震属性技术等方法, 能够有效地提高小断层构造的解释精度, 为矿井生产提供更丰富更可靠的勘探成果。
参考文献
[1]程建远, 何文欣, 朱书阶.三维地震资料的精细解释技术[J].煤田地质与勘探, 2001 (12)
[2]蔡涵鹏.方差体的改进算法及在地震解释中的应用[J].煤田地质与勘探, 2008 (2)
[3]程建远.三维地震资料解释性处理技术[M].北京:石油工业出版社, 2004
地震数据的处理解释 篇7
20世纪60年代以来, 随着计算机技术的发展, 计算机已经被广泛的应用于各个领域, 大大提高了人们的工作效率。目前, 大庆油田测井公司在对调整井测井资料进行处理与解释时使用的是水淹层单井处理解释软件平台。该软件已经在大庆长垣采油一到六厂推广应用, 覆盖率100%, 这套软件的推广使用, 实现了由手工解释到计算机处理解释的飞跃, 大大提高了准确率和工作效率。本文介绍了应用该软件对采油一厂某井的测井资料进行处理解释的一个应用实例。
2 系统概述
水淹层单井处理解释软件平台是一套用于测井资料处理解释的软件平台, 主要包括数据库管理、测井绘图、应用模块、交互处理、辅助工具等部分。
软件平台系统是一套在Windows平台上, 采用C/S体系结构, 以网络和数据库管理系统为基础、以单井精细评价为主、功能全面的测井资料处理解释软件, 功能设计和实现充分考虑了油田生产的实际需要, 在软件平台系统上挂接了目前大庆长垣最先进的储层厚度划分方法和水淹层解释方法, 系统的整体技术水平达到国内领先水平, 在某些单项技术方面更多地考虑了油田的实际需要, 因此更具实用性。
应用框架管理系统是该软件平台的另一个核心内容, 是其应用最主要的部分, 主要包括测井曲线图和成果图的绘制、交互处理、应用模块挂接接口以及各个处理解释模块调用等功能, 在使用中, 通过该部分实现测井资料的处理。测井曲线图是平台中重要的成果输出工具, 是测井资料可视化操作的手段, 该软件采用面向对象的设计方法, 将各种测井资料都设计成图形对象, 针对对象定义特性既相互关系, 能够将各种对象排列组合成测井图。并建立了应用挂接的标准接口, 实现了应用模块自动挂接。同时对每一个对象都实现了面向对象的交互操作, 将测井绘图、交互操作、应用模块集成到一起, 形成了应用框架模块, 该模块使用所见即所得的方式将图形输出到绘图设备。
水淹层单井处理解释软件平台的处理算法, 是将我们自己成熟的特色技术形成应用模块集成到软件平台上, 形成适合目前市场需求的具有优势技术特色的软件包。
3 应用实例
在对调整井测井资料进行处理解释的过程中, 最主要的三个步骤是深度校正、标准层数值的读取及厚度的划分。
在传统的手工解释过程中, 其它曲线与基准曲线的深度校正及读取标准层的数值, 都是采用手工量取的方式, 这种方法很难读出精确的数值, 准确度较低;而在划分厚度时也是手工划分, 这种方式的主要缺点有三点:1) 具体层厚也是靠手工量取, 准确率较低;2) 主观性很强;3) 浪费时间, 工作效率较低。
而在使用该软件进行处理解释时这些步骤都是依靠应用框架所提供的工具完成的。
经过对软件自动划分的47层进行人工检验, 符合42个层, 符合率达89.4%, 取得了比较理想的效果。
4 结论
水淹层单井处理解释软件平台的推广应用, 实现了由手工解释到计算机处理解释的飞跃。测井资料通过网络传输, 解释人员能够熟练地使用网络和计算机软件完成解释任务, 最后利用绘图仪绘制出成果图, 提高了厚度解释和水淹层处理解释的技术水平。大大提高了资料处理解释准确率、工作效率、大大缩短了资料的周转周期, 提高了时效。该软件自2003年投入使用以来, 一直在不断改进, 不断升级, 功能不断完善, 准确率不断提高, 未来准确率有望达到95%以上。
摘要：大庆油田经过近半个世纪的开发, 现已进入特高含水阶段, 测井资料的水淹层处理解释是高含水后期油田开发中的一项重要工作。水淹层单井处理解释软件平台以其友好的用户界面、灵活方便的人机交互能力, 使得利用测井资料的厚度解释、水淹层解释及图纸上磨工作由计算机一次完成。本文简要介绍了水淹层单井处理解释软件平台, 并以应用实例为载体介绍了该软件在调整井解释中的应用, 并对传统的解释方法和应用计算机软件的解释方法进行了对比。
关键词：水淹层,解释软件,平台
参考文献
[1]《计算机应用研究》1985年04期.
地震数据的处理解释 篇8
关键词：数据融合,测井解释,复杂储层,聚类分析
目前的测井解释系统, 基本上是人工干预条件下的单数据解释, 即使是组合测井解释, 也只是定性的综合分析, 没有进行有效的信息综合应用。数据融合技术可以利用多源数据的互补性, 综合提炼出有用信息, 提高测井分析家对复杂地层的认识水平, 以期获得最符合地下实际地质情况的结论。本文旨在对数据融合技术在测井解释中的应用做初步研究, 希望起到抛砖引玉的作用。
1、多传感器数据融合原理
(1) 基本原理。多传感器数据融合技术的基本原理就像人脑综合处理信息一样, 充分利用多传感器资源, 通过对多传感器及其观测信息的合理支配和使用, 把多传感器在空间和时间上冗余或互补信息依据某种准则来进行组合, 以获得被测对象的一致性解释或描述。
数据信息融合的主要过程包括:多传感器、数据预处理、数据融合中心和结果输出等环节。
(2) 融合技术的实现方法。利用多传感器所获得的关于对象和环境全面、完整的信息, 主要体现在融合算法上。因此, 多传感器系统数据融合的核心问题是选择合理的融合算法。对于多传感器系统来说, 信息具有多样性和复杂性, 因此对信息融合方法的基本要求是具有鲁棒性和并行处理能力。此外还要方法的运算速度、精度;与前后系统的接口性能;与不同技术和方法的协调能力以及对信息样本的要求等。一般情况下, 基于非线性的数学方法, 如果它具有容错性、自适应性、联想记忆和并行处理能力, 则都可以用来作为融合方法。
2、测井系统构成
合理而完善的测井系列和良好的测井质量是保证测井解释结果准确可靠的前提。测井系统一般应包括岩性测井系列、电阻率测井系列、孔隙度测井系列和一些必要的辅助测井方法 (如井径、井温等) (各测井方法的功能见表1) 。对于复杂地层, 还可以加测新技术资料 (如成像测井、核磁测井等) 。
3、数据融合技术在岩性-沉积相分析中的应用
在某研究区, 优选关键井, 并优选GR、SP、RILD、RILM、DEN、CNL和AC等七条对岩性敏感的测井曲线作为测井相-岩性解释的测井参数, 进行测井相-岩性解释的特征参数计算处理。在进行数据融合分析之前, 需要进行测井资料标准化、归一化等预处理。根据测井曲线的特征, 这里应用主成分分析、聚类分析、Bayes判别准则的方法进行数据融合。
其一般步骤是:
(1) 首先, 应用纵向分辨率高的测井曲线对地层分层。
(2) 其次, 根据对取心井的自动分层结果, 选取厚度较大、井眼较好、测井质量高并包括各类岩性的地层作标准样本层, 采用主成分分析与聚类分析相结合的方法来划分标准样本层的测井相。
(3) 然后, 为了有效地划分地层的测井相与鉴别地层的岩性, 应尽可能多的采用各种测井参数, 但各测井参数之间往往具有相关性, 所反映的岩性信息往往有一定的重复, 给随后的聚类分析带来很大困难。因此, 我们先采用主成分分析法, 从n个样本层的具有复杂相关关系的m个测井参数中, 提取最能反映岩性特征的少数几个 (p个) 非相关的主成分 (p
(4) 其后, 用Bayes判别准则建立测井相的判别模型。
(5) 最后, 是对非关键井进行大量的测井相分析处理, 具体方法如下:先对欲处理的井进行地层分层, 然后应用上面已建立的Bayes判别准则进行逐层的测井相判别和分析, 得到每口井的测井相分析剖面。
4、结束语
面对一些复杂储层, 由于我们的经验积累有限, 为了提高认识水平, 通过数据融合技术, 最大限度地挖掘测井资料的有用信息, 可以为我们提高解释精度提供定性或者定量的帮助。
参考文献
[1]王曰才.近年来我国测井解释工作的发展[J].国外测井技术, 2000, 15 (3) .
[2]Nikravesh M.Soft Computing-based Computational Intelligent for Reservoir Characterization[J].Expert Systems with Applications, 2004, 26 (1) :19-38.
[3]郭曦榕, 黄地龙.一种基于神经网络的沉积相识别方法[J].石油工业计算机应用, 2006, 14 (1) :8-14.