천연가스 수화물 해석에 있어서 일관성 기술 적용 및 연구

Sha Zhibin 1, 2 Zhang 광저우 2 Zhang Ming 2 Liang Jinqiang 2

(1. 중국 지구과학대학(우한) 무한 430074 2. 광저우 해양 지질 조사 광저우 510760)

기금 프로젝트: 국가 첨단 기술 연구 개발 프로그램(No. 2005AA611050)의 자금 지원.

제1저자 소개: Sha Zhibin(1972.4~), 남성, 수석 엔지니어, 주로 석유 지질학 및 천연가스 수화물 연구에 종사.

Abstract 가스하이드레이트의 지진자료 해석 과정에서 기존의(적층 및 오프셋) 지진 프로파일에서는 가스하이드레이트 발생 지역을 식별하기가 어렵습니다. 최근의 실습을 통해 일관성 볼륨 데이터와 슬라이스는 천연가스 수화물의 지구물리학적 이상 특성을 더 잘 드러낼 수 있으며, 이를 통해 천연가스 수화물을 식별하고 발생 영역을 구분하는 데 강력한 증거를 제공하고 천연 가스 수화물에 사용할 수 있는 새로운 방법을 추가할 수 있다고 믿습니다. 가스 수화물 물체 감지 기술.

키워드 천연가스 수화물 응집체 응용 연구

1 서문

응집체 처리 및 해석 기술은 석유 및 가스 탐사 연구에 널리 사용되어 왔습니다. 개발 프로젝트 애플리케이션은 복잡한 지역 지질 조건, 점점 늘어나는 지진 데이터 등의 문제를 해결하는 데 중요한 역할을 해왔습니다[1]. 지진 데이터 해석의 효율성과 정확성을 향상시키고 3차원 지진 데이터를 완벽하게 적용할 수 있을 뿐만 아니라 데이터의 불연속성을 잘 강조하고 단층, 특수 암석체 및 층위학적 퇴적 특성을 빠르고 정확하게 식별하고 직접적으로 데이터를 식별할 수 있습니다. 대상 물체와 퇴적층에 대한 직관적이고 상세한 설명. 일관성 있는 체적 처리 및 해석 기술은 3차원 지진 데이터 해석에 있어서 필수적인 기술 방법이 되었습니다[2].

2 일관성의 기본 원리

지진원 여기에 의해 생성된 지진 웨이블릿은 하향 전파 과정에서 파동 임피던스 인터페이스를 만나고 반사 및 전송이 발생하여 지진파를 형성합니다. 지진파가 조사선의 수신점에 도달하면 겉보기 속도는 변하지 않거나 조사선 방향을 따라 천천히 변합니다. 측량선에 배치된 관측점은 서로 멀지 않아 공간 샘플링 정리를 만족하므로 인접한 지진 채널에 대한 동일한 위상의 도달 시간도 유사하며 각 채널에 기록된 진동 패턴은 유사할 것입니다. 하나씩 중첩되어 일정한 길이의 부드러운 이벤트 축을 형성합니다. 이 기능을 일관성이라고 합니다. 일관성 기술은 인접한 지진 흔적 간의 일관성을 기반으로 하며 특정 정량적 설명을 제공합니다. 3차원 지진자료량의 경우, 주측량선과 접촉측량선 방향으로 일정 시간 영역의 파동의 유사도를 계산하여 3차원 지진 일관성량을 구할 수 있으므로, 일관성량을 참조한다. 3차원 데이터 일관성의 3차원 데이터 볼륨으로 [3].

지하 대상층에 단층 및 층위학적 불연속 변화가 있는 경우 일부 국지적 지진 흔적은 인접한 지진 흔적과 다른 반사 특성을 나타내므로 흔적 간의 상관 관계, 즉 극한 불연속이 발생합니다. 단층으로 인해 발생한 지진 전위는 매우 높은 비상관 특성을 갖는 해당 흔적의 상관 곡선에 나타납니다[4](그림 1). 이 원리를 사용하면 3차원 데이터 볼륨의 불연속성을 분석하여 구조 및 결함의 분포를 식별할 수 있으므로 해석자는 해석 전에 연구 영역의 대략적인 구조 기하학 및 결함 분포를 얻을 수 있습니다. 3차원 지진 데이터 볼륨의 기존 공간 분포 정보를 최대한 활용하면 복잡한 상황에서 인적 요인으로 인한 오류를 줄이고 그에 따른 다중 솔루션을 얻을 수 있습니다.

Fig.1 결함에 의한 웨이블릿의 움직임 스케치 맵

3 일관성 계산 방법

일관성 알고리즘 자체는 개념과 적용 이후 지속적으로 발전해 왔다. 일관성을 유지하는 방법이 제안되었습니다. 이는 대략 세 가지 유형으로 나뉩니다. 정규화된 상호 상관을 사용하고 세 가지 일관된 프로세스를 사용하며 고품질 데이터에 대한 좋은 탐지 결과를 가지며 해상도가 가장 높은 2세대 알고리즘 C1입니다. 임의의 다중 채널 유사성 알고리즘은 다중 채널 일관성 처리를 사용하며 분석 결과는 해상도가 약간 낮지만 특징 구성이라고도 알려진 3세대 알고리즘 C3은 다중 채널 지진 데이터를 결합합니다. 공분산 행렬 은 다중 채널 데이터 간의 상관 관계를 얻기 위해 다중 채널 특징 분해 기술을 적용합니다 [5-7].

현재 일반적으로 사용되는 소프트웨어에서 사용되는 일관성 알고리즘은 에너지 정규화 후 상호 상관 계산으로 1세대 알고리즘 C1에 속합니다.

먼저 종단측량선의 시간 t와 (xi+yi) 및 ("i+l, yi)의 추적 위치와 지진 추적 u 사이의 지연 시간을 l로 하여 상관계수를 정의합니다.

남중국해 지질학 연구 2007

공식에서 2Ω은 해당 시간 창의 시간 길이입니다.

그런 다음 시간 t를 정의합니다. 횡선과 (xi, yi)에서의 트랙 위치 합(xi+l, yi)과 데이터 추적 지연 m 사이의 상관 계수는 라인의 상관 계수(m 지연)를 결합하여 3차원을 얻습니다. 상관계수 ρxy 추정:

South China Sea Geological Research 2007

공식: masρx(t, l, xi, yi ) 및 maxρy(t, m, xi) , yi)는 각각 시간 이동이 l과 m일 때 ρx와 ρy가 최대값임을 나타냅니다.

고품질 지진 데이터의 경우, 시간 이동 l과 m은 각각 " 및 y 방향의 각 채널의 겉보기 시간 기울기를 대략적으로 계산할 수 있습니다. 1세대 알고리즘은 먼저 주 측량선 방향과 채널 방향의 상관 계수를 계산합니다. 최종적으로 메인 링크 방향 상관 계수를 합성합니다. 장점은 계산이 작고 구현이 쉽다는 것입니다. 단점은 큰 데이터 제약을 받고 노이즈 내성이 낮다는 것입니다.

2세대 알고리즘인 C2 알고리즘은 임의 개수의 추적에 대해 유사한 분석을 수행하고 일관성을 추정할 수 있습니다. 먼저 시간 τ에 중심을 둔 j-채널의 타원형 또는 직사각형 분석 시간 창을 정의하고 j-채널 인접 지진 데이터를 가져옵니다. u는 시간 창 내에서 분석 지점의 좌표축이 (", y)인 경우 유사 계수는 δ(τ, p, q)로 정의됩니다.

남중국해 지질 연구. 2007

공식에서 p와 q는 각각 ", y 방향을 나타냅니다. 에 대한 겉보기 경사각, 위 첨자 H는 힐베르트 변환 또는 지진 추적 u의 직교 구성 요소를 나타냅니다. 시간 창은 다음과 같습니다. [-K, K], 평균 유사 계수는

South China Sea Geological Research 2007

공식에서 Δt는 샘플링 시간 간격입니다. 모든 다중 채널 지진 데이터에 대한 일관성을 제공하며 그 장점은 수평 슬라이스 또는 레이어에 대한 특정 시간 창 내에서 계산을 기반으로 합니다. 품질 제한이 엄격하지 않고 노이즈 내성이 강합니다. 적절한 크기의 분석 창을 사용하면 분해능 향상과 신호 대 잡음비 향상 간의 모순을 더 잘 해결할 수 있습니다. 따라서 이 알고리즘은 적용성과 분해능이 더 뛰어나고 계산 속도가 매우 빠르다는 단점이 있습니다.

3세대 알고리즘인 C3 일관성 알고리즘은 유사성 기반 일관성 알고리즘을 사용하여 여러 매개변수를 계산합니다. 이 방법은 공분산 행렬의 도움으로 구현됩니다. C. λj(j=1, 2, L, J)를 공분산 행렬 C의 j번째 고유값으로 설정합니다. 여기서 λ1은 고유값입니다. C3 일관성 알고리즘의 계산 공식은 남중국해입니다. Geological Research. 2007

3세대 알고리즘은 다중 채널 또는 다중 하위 볼륨을 객체로 사용하여 채널 비교 및 ​​유사도 계산을 동시에 수행하며, 지평선을 기준으로 경사각을 추정합니다. 최대 실제 경사각은 기존 데이터의 세로선의 지진 표시로부터 추정되어 개별적인 겉보기 경사각 범위를 정의합니다. 일반적으로 지층이 염분 기저귀, 포레셋 삼각주, 화산암과 같은 충격 및 경사면의 다각적 특성을 갖는 경우에 사용됩니다. 지층 등은 독립적인 일관성 데이터 볼륨, 복각 데이터 볼륨 및 방위각 데이터 볼륨을 계산하고 HLS(색조, 밝기, 채도) 색상 모델을 사용하여 일관성, 경사 및 방위각의 여러 지진 속성을 표시합니다. [ 6] .

4 응집체 매개변수 선택

Fig.2 응집성 채널 수의 개략도

Fig.2 응집성 채널 수의 스케치 맵

일관성 모드 선택에 있어서 해결해야 할 두 가지 문제가 있습니다. 하나는 일관성 계산에 참여하는 데 가장 적합한 채널 수를 선택하는 것입니다. 첫 번째 문제는 관련 실험을 수행하기 위해 다양한 데이터를 선택했다는 것입니다. 분석 결과, 선택된 흔적의 수는 지질 변칙의 크기와 밀접한 관련이 있음을 보여줍니다. 너무 많은 추적을 선택하면 작은 지질 이상을 찾을 수 없으며 위치도 부정확해집니다. 너무 적은 추적을 선택하면 지진 데이터 볼륨 노이즈가 크게 영향을 받아 정상적인 해석 작업에 영향을 미칩니다. 일반적으로 코히어런트 채널 번호의 선택에는 선형 3채널, 직교 3채널, 직교 5채널, 직교 9채널이 포함됩니다(그림 2). 계산에 포함된 채널이 많을수록 평균 효과가 커지고 결함 해결이 감소하는 반면, 일관된 채널 수가 적으면 결함 해결이 감소한다는 것을 시험 계산에서 볼 수 있습니다. 특히 작은 결함은 개선될 것입니다. 따라서 지진 일관성 데이터의 양을 계산할 때, 계산된 흔적의 수는 연구 목적에 따라 선택되어야 한다[1~3].

일관성 시간 창의 크기는 지진 반사파의 겉보기 주기 T(보통 T/2~3T/2)를 기반으로 해석기에 의해 결정됩니다. 계산된 일관성 시간 창이 T/2보다 작은 경우, 작은 일관성 시간 창과 좁은 시야로 인해 완전한 파동 피크 또는 최저점을 볼 수 없습니다. 잡음을 반영하는 불일치 데이터 대역의 계산된 확률은 작은 결함을 반영할 확률이 큽니다. 계산된 일관성 시간 창이 3T/2보다 크면 일관성 시간 창이 여러 개 표시될 수 있으며 계산된 일관성 없는 데이터 밴드는 연속적인 이벤트를 반영할 가능성이 더 높습니다. 결함보다 크다[3,4]. 일관성 시간 창이 너무 크거나 너무 작으면 결함 해결이 감소한다는 것을 알 수 있습니다. 여러 비교 실험을 통해 선형 3개 채널과 32ms의 시간 창을 사용하여 계산된 일관성 있는 지진 데이터 볼륨이 천연가스 수화물 해석에 도움이 되는 것으로 판단됩니다[6, 7].

5가지 일관된 알고리즘의 실험 및 결론

2005년과 2006년에 우리 국은 남쪽 북쪽 경사면 지역의 선후 해역 연구 지역에서 준3D 획득을 수행했습니다. 중국해 지진 데이터의 품질은 이전보다 크게 향상되었으며 위치가 정확하고 신호 대 잡음비 및 해상도가 향상되었습니다. 연구 지역의 구조적 배경과 결합하여 3세대 일관성 알고리즘을 사용하여 Shenhu 연구 지역의 지진 데이터에 대한 일관성 있는 계산을 수행했습니다. 결과는 그림 3에 나와 있습니다. 그림 3a, 그림 3b 및 그림 3c는 각각 C1, C2 및 C3 3세대 알고리즘을 사용하여 계산된 일관성 볼륨의 수평 조각입니다. 흰색은 높은 일관성을 나타내고 검은색은 낮은 일관성을 나타냅니다. 수평 조각의 좁은 검은색 띠는 일관성이 매우 낮은 결함을 나타냅니다. 그림 3a, 그림 3b 및 그림 3c를 보면 이 지역의 단층이 상대적으로 발달하고 단층 경향이 주로 동서 방향임을 알 수 있습니다.

세 장의 사진을 비교해 보면, 그림 3a에서는 상부와 하부의 큰 단층이 뚜렷이 보일 뿐만 아니라, 중앙 부분에서는 남북 방향의 작은 단층도 구별할 수 있는 반면, 그림 3b와 3c에서는 여기에서는 작은 결함을 식별할 수 없습니다. 따라서 본 연구 분야의 지진자료에 대해서는 1세대 일관성 알고리즘을 사용하여 계산된 일관성 데이터량이 더 높은 해상도를 갖는다[6,7].

실험적 분석을 통해 다음과 같은 결론을 내릴 수 있다. 일관성 알고리즘의 선정은 계산에 포함된 연구 지역의 지진자료의 품질과 연구 지역의 구조적 특성을 종합적으로 고려한다. 연구 지역의 지진 데이터의 신호 대 잡음 비율이 높을 경우 1세대 일관성 알고리즘을 적용하여 얻은 일관성 데이터 볼륨이 가장 높은 해상도를 가지며, 이는 신호 대 잡음비가 작은 결함을 식별하는 데 도움이 됩니다. - 지진 데이터의 잡음 비율은 약간 낮으며, 2세대 알고리즘을 사용하면 더 높은 해상도로 일관된 데이터 볼륨을 얻을 수 있습니다. 층위 경사각의 변화를 정확하게 반영하려면 생성 알고리즘을 사용해야 합니다[3, 4].

6 천연가스 수화물의 일관성 분석

3차원 데이터 볼륨의 다양한 논리적 관계와 물리적 특성에 대한 분석과 연구를 통해 세 가지가 무관하다고 판단됩니다. - 차원 지진 데이터의 양은 주로 단층과 암석학적 변화를 반영합니다. 상관관계는 주로 암석학의 균일성과 지층의 연속성을 반영합니다. 이를 기반으로 일관성 있는 몸체를 해석할 때 높은 연속성 데이터는 균일한 암석 몸체와 연속적인 지층에 해당하며 중간 연속성 데이터는 순서 특성에 해당합니다. 낮은 연속성은 낮은 데이터 품질 또는 비반사 레이어에 해당합니다[3].

특수한 지질체와 주변 지층의 지진 반사는 서로 다른 응집성을 가지기 때문에 특수한 암석체는 응집성 단면에 선명하게 반사될 수 있습니다. 일관성 있는 데이터를 적용하면 특정 암석학적 이상 현상의 경계를 결정할 수 있고 이러한 이상 현상을 설명하기 위한 보조 수단을 제공할 수 있습니다. 현재 3차원 결맞음 기술의 개발은 상대적으로 성숙하다. 일부 학자들은 화성암, 탄산암 등 특수 암석체의 분포 범위를 예측하고 특수 암석체의 정확한 이미징을 달성하기 위해 결맞음 기술을 사용한다. 좋은 결과를 얻었습니다. 그러나 천연가스 수화물과 같은 특수한 암석체를 분석하는 데 일관성이 사용되는 경우는 거의 없습니다[3~5].

그림 3 세 가지 응집성 계산 방법의 효과 지도

기존 연구를 충분히 연구한 후 천연가스 수화물의 지구물리학적 특성을 바탕으로 응집성 처리는 일관성 있는 볼륨 데이터를 얻기 위해 사전 스택 마이그레이션 데이터 볼륨에 대해 수행되고, 일관성 있는 데이터 볼륨에 대한 수화물의 반응을 분석하고 요약합니다[1-3]. 연구에 따르면 구조적 요인을 제외하면 다른 지진 탐지 방법으로 확인된 수화물 함유 지층은 응집체에서 높은 응집성을 나타내며 주변 지층의 응집성은 분명히 다릅니다. 유사하게 응집체의 수화물 함유 지층; 슬라이스에서 높은 일관성을 보여주는 속성 기능을 표시합니다. 분석에 따르면 이 현상은 지층에 수화물이 채워져 발생하는 상대적으로 균일한 지층 암석학과 인접한 지진 흔적의 높은 반사 유사성 때문일 수 있습니다[8-10].

선호해역 연구지역을 예로 들면, 250선 지진파도(그림 4(a))에서 동일한 퇴적층(A지역과 B지역)에서 사건이 일어나는 것을 알 수 있다. )은 양호한 연속성을 가지고 있습니다. 응집성 프로파일(그림 4(b))에는 응집성에 차이가 있지만 수화물이 충전되지 않은 영역(영역 B)은 ​​있습니다. 수화물 충전은 강한 응집력을 갖습니다(영역 A 영역). 따라서 천연가스 수화물의 분포 범위는 응집체적 기술을 사용하여 묘사할 수 있습니다[6, 7].

그림 4 선후 해상 연구에서 250호선의 지진 및 일관성 프로파일

또한 선후 해역 연구 지역의 전체 일관성 데이터 볼륨을 분석하고, 해저 아래에서 고정된 시간 창(시간 창은 식별된 광체의 두께보다 작음)의 두 BSR 영역에서 일관된 슬라이스가 추출되었습니다. 분석 결과 남동쪽 BSR 블록(그림 5(a))의 2000ms 일관성 볼륨 슬라이스에는 230~320개 라인과 400~600개 채널 범위에 밝은 흰색 덩어리가 있는 것으로 나타났습니다(일관성 볼륨 슬라이스의 흰색은 높은 일관성, 검은색은 낮은 일관성을 나타냄) 동일한 영역에서 두 개의 높은 일관성 덩어리가 2050ms 및 2100ms 일관성 슬라이스에서 여전히 명확하게 구별될 수 있습니다(그림 5(b), 5(c)). BSR 분포도와 비교하면 이 영역은 기본적으로 BSR의 분포 범위와 일치하며 BSR의 공백 영역에 있는 것으로 나타났습니다. 높은 일관성은 천연가스 수화물의 존재로 인해 발생하는 것으로 추측됩니다. 마찬가지로 북서쪽 BSR 블록의 1700ms에서 최대 1900ms의 일관성 볼륨 슬라이스도 높은 일관성을 보여줍니다. 따라서 Coherence Volume 기술을 사용하여 이 영역에 수화물이 존재하는지 여부를 추론할 수 있으며 수화물의 분포 범위를 대략적으로 묘사할 수 있습니다[6,7].

일관성 체적 데이터 적용에 있어서 일관성이란 지진 흔적의 유사성을 제거하고 차이점을 보존하여 단층 및 특수 암석체와 같은 지질 현상을 강조하는 것입니다. 그러나 지진 흔적의 일관성에 영향을 미치는 요소는 다음과 같습니다. 복잡하고 지진 흔적의 차이 유사성 정도는 종종 많은 요인에 의해 영향을 받습니다.

따라서 수화물 광체 예측에 있어서는 응집체 및 기타 분석 및 검출 기술(AVO 역산, 파동 임피던스 역산, 순간 속성 프로파일, 에너지 반감기 프로파일 등)을 종합적으로 활용하여 허위를 제거하고 유지하는 것이 필요합니다. 최종적으로 수화물 광체의 분포를 결정한다[11~15].

Fig.5 Shenhu 해상 연구에서 남동부 BSR 지역의 일관된 프로파일 조각

Fig.5 Shenhu 해상 연구에서 남동부 BSR 지역의 일관된 프로파일 조각

7 이해 및 토론

요약하면 이 기사는 다음과 같은 이해와 토론을 이끌어냅니다.

1) 이 기사는 일관성 있는 신체 기술을 사용하여 다음을 식별하려고 시도합니다. 천연가스 수화물의 지구물리학적 특성 천연가스 수화물에 사용할 수 있는 검출 기술이 형성되었습니다.

2) 응집체 기술을 사용하여 이 지역에서 수화물이 발생하는지 예측할 수 있다는 것이 실무에서 입증되었습니다. 수화물의 분포 범위는 대략적으로 설명할 수 있습니다.

3) 천연가스 수화물에 대한 일관성체 연구는 아직 초기 단계이며 추가 연구와 개선이 필요합니다.

4) 일관성 데이터 광물 광체를 예측할 때 다른 분석 및 감지 기술(AVO 반전, 파동 임피던스 반전, 순간 속성 프로파일, 에너지 반감기 프로파일 등)을 함께 사용하여 이를 제거해야 합니다. 수화물 광체의 분포를 종합적으로 결정하기 위해 허위를 제거하고 사실을 유지합니다.

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GaS 수화물 지진 인식 일관된 데이터 본문의 응용 및 연구에 따른 특성

Sha Zhibin1, 2 Zhang GuangXue2　Zhang Min2　Liang Jinqiang2

（1.China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan, 430074; 2.Guangzhou Marine Geological Survey, 광저우, 510760)

요약: 천연 가스 하이드레이트의 프로필을 해석하는 동안 가스 하이드레이트 구역과 스택 및 이동 프로필을 구별하는 것은 매우 어렵습니다. 우리는 최근 몇 년간 일관된 데이터와 가스 하이드레이트의 비정상적인 물리적 지형 특성을 나타내는 단편이 바람직하다고 생각합니다. 따라서 이러한 데이터를 가스 하이드레이트의 지진 특성을 판단하는 데 사용할 수 있으며, 존재하는 영역. 이를 통해 우리는 가스 하이드레이트를 인식할 수 있습니다.

주요 단어: 가스 하이드레이트 일관된 데이터의 본체 응용 및 연구