تعیین کلاس بی‌هنجاری‌های AVO و شناسایی هیدروکربورها با استفاده از نشان‌گرهای عرض از مبدأ، شیب، تغییر نسبت پواسن و ترسیم متقاطع آن‌ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز

2 دانشکده مهندسی معدن، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران

چکیده

نتایج بررسی تغییرات دامنه بازتاب امواج لرزه‌ای در برابر دورافت می‌تواند در استخراج خصوصیات کشسانی و در نتیجه تعیین سنگ‌شناسی و محتوای سیالی مخازن در صنعت نفت به کار رود. یکی از روش‌های مطالعه کمی داده‌های لرزه‌ای، تحلیل AVO می‌باشد که بر روی داده‌های پیش بر انبارش صورت می‌گیرد. پیش از انجام مطالعات تحلیلی AVO باید از صحت مراحل پردازش اطمینان حاصل شود، به طوری که تغییرات دامنه بازتاب تنها مربوط به تغییر خصوصیات کشسانی لایه‌ها باشد. از بخش‌های عمده در تحلیل AVO، بررسی نشان‌گرهای معمول AVO، از جمله: عرض از مبدأ (A)، شیب (B) و تغییر نسبت پواسن و یا ترکیبی از آنها است. روش ترسیم متقاطع که به مقایسه دو نشان‌گر به طور همزمان می‌پردازد، می‌تواند در تحلیل AVO کارآمد باشد. در این مطالعه، تحلیل AVO بر روی یک مخزن ماسه‌سنگی سست و نافشرده انجام شده است؛ به منظور کالیبره کردن داده‌های لرزه‌ای واقعی، داده‌های یک چاه مورد استفاده قرار گرفته است و موج برشی نیز در این چاه اندازه‌گیری شده است. مدل‌سازی جانشینی سیال (FRM) در مخزن به کمک داده‌های چاه و معادله گسمن نشان داد که رفتار AVO در تمام حالات مخزن (با تغییر نوع سیال و درصد اشباع سیال) متعلق به کلاس چهارم از طبقه‌بندی روترفورد و ویلیامز است که با داده‌های واقعی نیز هم‌خوانی دارد. مرز هیدروکربوری در داده‌های لرزه‌ای مطابق با مکان به‌دست آمده در داده‌های چاه به کمک نشان‌گرها، ترسیم متقاطع آن‌ها و همچنین ترسیم نشان‌گر‌ها به صورت مقاطع ساختاری در افق مورد نظر به دست آمد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

AVO Anomaly Class Detection and Hydrocarbon Identification Using the Attributes of Intercept, Gradient and Changes in Poissonꞌs Ratio with their Crossplots

نویسنده [English]

  • Ehsan Farahbakhsh 2
2 School of Mining Engineering, College of Engineering, University of Tehran
چکیده [English]

In petroleum industry, results from changes in seismic waves reflection amplitude versus offset can be used in extracting elastic properties and hence lithology and pore fluids identification in reservoirs. AVO analysis is one of the quantitative study methods related to seismic data which is applied on pre-stack data. Before performing AVO analysis studies, processing steps accuracy should be ensured so that changes in reflection amplitude will be only relative to changes in elastic properties of layers. One of the major parts of AVO analysis is investigation of common AVO attributes such as AVO intercept, AVO gradient and Poisson’s ratio or a combination of them. The cross plot method which compares two attributes simultaneously can play an efficient role in AVO analysis. In this study, AVO analysis is executed on a loose and unconsolidated sand stone reservoir and well logging data were used to calibrate real seismic data. Fluid Replacement Modeling (FRM) using well data and Gassmann’s equation showed that AVO behavior in every conditions of reservoir (with changes in fluid type and fluid saturation percentage) belongs to class IV of Rutherford and William’s classification which is in consistent with real data. The hydrocarbon boundary in seismic data which is obtained using attributes, their cross plots and also attributes plotting as structural sections of estimation considered horizon are in accordance with gained location from well data.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • AVO Seismic Modeling
  • Fluid Replacement Modeling
  • AVO Anomaly
  • AVO Attributes
  • AVO Attributes Cross Plots

[1]. Rutherford S., Williams R., “Amplitude-versus-offset variations in gas sands,” Journal of Geophysics, Vol. 54, No. 6, pp. 680-688, 1989.##

[2]. Castagna J., Batzle M., Eastwood R., “Relationships between compressional-wave and shear-wave velocities in clastic silicate rocks,” Journal of Geophysics, Vol. 50, No. 4, pp. 571-581, 1985.##

[3]. Castagna J., Swan H., “Principles of AVO crossplotting,” Journal of the Leading Edge, Vol. 16, No. 4, pp. 337-342, 1997.##

[4]. Zhang H., Brown R. J., “A review of AVO analysis,” CREWES Research Report, Vol. 13, 2001.##

[5]. Knott C., “Reflection and refraction of elastic waves with seismological applications,” Philosophy Magazine, Vol. 48, pp. 64-97, 1899.##

[6]. Zoeppritz K., “Erdbebenwellen VII. VIIb, Über reflexion und durchgang seismischer wellen durch unstetigkeitsflächen, nachrichten von der königlichen gesellschaft der wissenschaften zu göttingen”, Mathematisch-physikalische Klasse, pp. 66-84, 1919.##

[7]. Aki K., Richards P. G., “Quantitative seismology: theory and methods”, 2nd ed., W. H. Freeman and Company, 1980.##

[8]. Shuey R. T., “A simplification of the Zoeppritz equations”, Journal of Geophysics, Vol. 50, No. 4, pp. 609-614, 1985.##

[9]. Castagna J. P., “Offset-dependent reflectivity: Theory and practice of AVO analysis”, Book edited by Backus M. M., Society of Exploration Geophysics, 1993.##

[10]. Russell B., Line L. R., Hirsche K. W., Peron J., “The AVO modeling volume,” Journal of Exploration Geophysics, Vol. 32, No. 4, pp. 264-270, 2000.##

[11]. Ostrander W. J., “Plane wave reflection coefficients for gas sands at non-normal angles of incident,” Journal of Geophysics, Vol. 49, No. 10, pp. 1637-1648, 1984.##

[12]. Castagna J. P., Swan H. W., Foster D. J., “Framework for AVO gradient and intercept interpretation,” Journal of Geophysics, Vol. 63, No. 3, pp. 948–956, 1998.##

[13]. Foster D. J., Keys R. G., “Interpreting AVO responses,” Society of Exploration Geophysics, 1999.##

[14]. Ross C. P., Kinmann D. L., “Non-bright spot AVO; two examples”, Journal of Geophysics: Vol. 60, No. 5, pp. 1398-1408, 1995.##

[15] Verm R. W., Hilterman F. J., “Lithologic color-coded sections by AVO crossplots”, 64th Society of Exploration Geophysicists Meeting, 1994.##

[16]. م. میرزاخانیان، "تفکیک سیالات مخزنی و سنگ‌شناسی‌های مختلف در مخزن ماسه‌سنگی غار در میدان نفتی ابوذر خلیج فارس با نشانگرهای AVO”، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، 1386.##

[17]. Alaei B., “Seismic modeling of complex geological structures,” Book edited by Kanao, M., InTechOpen, 2012.##

[18]. Anderson N., Cardimona S., “Forward seismic modeling: the key to understanding reflection seismic and ground penetrating (GPR) techniques,” Geophysics 2002, The 2nd Annual Conference on the Application of Geophysical and NDT Methodologies to Transportation Facilities and Infrastructure, 2002##

[19]. Castagna J. P., “Recent advances in seismic lithologic analysis,” Journal of Geophysics, Vol. 66, No. 1, pp. 42-46, 2001.##

[20] Castagna J. P. and Smith S. W., “Comparison of AVO indicators: a modeling study,” Geophysics, Vol. 59, No. 12, pp. 1849-1855, 1994.##

[21]. Fatti J. L., Smith G. C., Vali P. J., Strauss P. J. and Levitt P. R., “Detection of gas in sandstone reservoirs using AVO analysis: a 3-D seismic case history using the Geostack technique”, Journal of Geophysics, Vol. 59, No. 9, pp. 1362-1376, 1994.##

[22]. Fugro-Jason (UK) Ltd., “Aboozar field geostatistical inversion report,” IOOC, 2006.##

[23]. Gardner G., Gardner L. and Gregory A., “Formation velocity and density; the diagnostic basics for stratigraphic traps,” Journal of Geophysics, Vol. 39, No. 6, pp. 770-80, 1974.##

[24]. Goodway B., Chen T. and Downton J., “Improved AVO fluid detection and lithology discrimination using Lame petrophysical parameters,” 67th Annual International Meeting (Society of Exploration Geophysics), pp. 183-186, 1997.##

[25]. Goodway B., “A tutorial on AVO and Lame constants for rock parameterization and fluid detection,” Journal of CSEG Recorder, Vol. 26, No. 6, pp. 39-60, 2001.##

[26] Kearey P., Brooks M. and Hill I., “An introduction to geophysical exploration,” 3rd ed., Wiley-Blackwell, 2002.#

[28]. Richards T. C., “Motion of the ground on arrival of reflected longitudinal and transverse waves at wide-angle reflection distances, Journal of Geophysics, Vol. 26, No. 3, pp. 277-297, 1961.##

[29]. Sheriff R., Geldart L., “Exploration Seismology,” 2nd ed., Cambridge University Press, 1995.##

[30]. Smith G. C. and Gidlow P. M., “Weighted stacking for rock property estimation and detection of gas,” Journal of Geophysical Prospecting, Vol. 35, No. 9, pp. 993-1014, 1987.##

[31]. Yilmaz O., “Seismic data analysis and processing, inversion, and interpretation of seismic data,” 2nd ed., Society of Exploration Geophysicists, 2001..##