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Petrel操作技巧2014>>

32.Petrel构造恢复解释(下)

前文已经介绍了使用 Petrel 进行构造恢复解释的基本步骤,下面继续介绍其参数设置和调整方法。

一,构造恢复模型

如前文所述,当创建了构造恢复模型之后,Petrel 工区的 Models 面板下会出现一个 ‘Reconstruction models’目录,所有的构造恢复模型都将存放在该目录内。

1, 目录结构:

将某个构造恢复模型目录展开,里边有三个子目录‘Horizons’,’Faults’, ‘Attributes’。

三个目录分别存放构造模型中包含的层位、断层,以及构造恢复计算的属性。其中的构造恢复属性可以在解释窗口中显示。如图 1 所示,每一项之前的选择框(正方形框)都是激活的。

二,构造恢复属性

构造恢复属性是在构造恢复过程中计算出来的中间成果,是用户对构造恢复结果进行分析质控的重要辅助数据。

1, Triangle mesh:三角网格属性。

显示对地震剖面进行离散化所使用的三角网格的情况。用户可以直观地看到地震剖面是如何被离 散剖分的。结合层位和断层,以及地震剖面信号特征来查看剖分是否合适。假如出现畸变,用户就可以知道畸变部位是如何被离散化计算处理的。

2, Zones:地质层段属性。

构造恢复过程中,会基于构造恢复模型中断层和层位的位置,以及层位类型,根据三角网格设置 计算断层-断层,以及断层-层位之间的交切关系,定义出地质层段。

每个 Zone 的颜色与该 Zone 顶面 Horizon 的颜色一致。即双击 Horizons 目录里的层位,修改其颜色,则对应zone的颜色会改变。

双击 Zones 属性,在其 Settings 界面的 Display 面板里可以调节显示的不透明度(Opacity)。注意是不透明度,所以数值越小越透明,数值越大越不透明。如图 3 所示是 Opacity=20%和 Opacity=63%的效果。

构造恢复的过程由后台复杂的隐式方程来控制。根据断层、层位位置和层位类型,基于物质守恒的原则,判断断层-断层,断层-层位间交切关系,以隐式方程表达/控制/计算各种地质要素间的相互联系。或者说构造要素间不再是相互独立的,而是要判断沉积先后顺序和互相之间的交切关系。在剖面上的任何一点与周围相邻的点之间都是相关的(younger,older, or of the same age)。从某种意义上讲,该剖面提供了一种地质沉积角度的剖面(Stratigraphic view of the section)。

双击 Implicit function 属性打开其 Settings 界面。到 Colors 面板下,选择 Local (private) color table, 可以调节色标。拉住透明度线(色标右侧黑色竖线)端点的黑色小正方形按钮向左或向右移动,透明度会变大或变小(因为它也是 Opacity)。设置好后点击 Apply 或 OK,应用设置。关于色标管理会另外撰文单独介绍,这里就不赘述。

4, Dilatation:面积相对变化量属性

计算构造恢复过程中每个三角网格面积相对变化的情况。从该属性的变化可看出在构造恢复过程 中,哪些区域被压缩了,哪些区域被拉伸了。

如图 6 所示,可以将多个属性叠置显示。鼠标右键点击地震剖面,从右键菜单上点击 Color legend就可以激活色标显示,从而辅助判断当前属性范围,和对应色标分布情况。从右键菜单上选择 Edit local color table 就可以以快捷方式打开色标管理器,根据当前显示和数据值分布特征调节色标所表征的最大、最小值范围。结合 Triangle mesh 属性、断层和层位位置,分析当前恢复的结果。

(备注:将鼠标设置成 select 状态,点击 Color legend,就可以移动色棒在解释窗口中的位置。)

5, Shearing:形变属性。

该属性反映了在构造恢复过程中每个三角网格在恢复前后角度变化情况(相当于被扭曲)。从而反 映了局部应变情况。

类似 Dilatation 属性分析,可以显示 Shearing 属性的色棒,调整色标表征值范围,结合Triangle mesh 属性一起进行构造恢复分析。

综上所述,可以显示一个或多个构造恢复属性来辅助分析构造恢复效果。凡是属性值有异常的部位,例如图 6 中偏黄色的部位,图 7 中偏蓝绿色的部位都是需要关注的部位。应结合常规剖面分析异常发生的原因,是构造恢复模型参数的问题?是构造属性模型中所使用的解释数据的问题?还是正常地质情况。所以,构造恢复一方面可以更好地拉平剖面,使目标层位的解释更加容易,另一方面也是对已有解释成果的一种检验。如果解释方案有问题,恢复起来也会比较困难和别扭。

三,构造恢复模型参数调整

如果构造恢复结果不理想,那么要修改解释数据(如果确实应该修改的话),或者调整构造恢复模型的参数。

可以通过双击构造恢复模型来打开图 8 所示的 settings 界面,或者鼠标右键点击地震解释窗口,从快捷工具栏上点击’Make reconstruction 2D model’ 按钮,在前文已有介绍,不再赘述。

用户可以在 Layers 和 Faults 界面里添加或删除要使用的层位和断层。所使用的解释数据不一样,恢复结果也会不同。注意,层位从上到下应该是由浅至深的顺序。

层位的沉积类型对恢复决定性的影响。如图 10 所示,在每层右侧 Stratigraphy 处点击三角打开下拉菜单,即可选择层位的类型。共有 Conformable, Erosional, Discontinuous 和 Base 四种。点击界面上Stratigraphy type 右侧的问号标志,即可弹出参数注解。从中可以直观理解四种类型对应的沉积情况。

所有连续(挨着的)Conformable 层位属于同一个沉积序列(sequence),即沉积一直没有间断,或许期间有沉积物供应量的变化和岩性变化,但是整体上沉积是连续的(沉积留下的物质没有后期缺失)。Erosional 面是属于该面之上的沉积序列的(它是剥蚀完成后新沉积的底界),因此沿该面拉平,会拉平该面之上的 Sequence。Discontinuous 面是不整合,跟其上、其下的地层都不是同一个沉积序列,而是单独为一个序列(厚度为 0,该层面即该序列 sequence)。Base 面跟该面之下的层面属于同一个沉积序列,因此拉平该面会拉平该面之下的沉积序列。

如图 10 右侧注释图所示,红色的都是沉积序列(Sequence)分界面,注意不是 Zone 分界面。假如第一个面是 Erosional,从它向上是一个序列,即绿色部分。从 Erosional 面向下至 Discont 为一个序列;Discont 面自己是一个序列(相当于厚度为 0); Discont 面到 Base 之间又是一个序列;Base 面之下的都为一个序列。

Flatten 处勾选的层才会根据层类型做相应的拉平处理。注意注释部分最下方的提示,黄色惊叹号部分:不应拉平 Discontinuous 面。

如图 11 所示,第一层被设置为剥蚀面,且沿其拉平,则可看到白色空白处的上限就是被拉平的剥蚀面。它和它之上的序列被拉平。空白是计算出来的剥蚀量。

图 12 中将最后一个面设为 Base。叠合 Zones 属性更加明显。从图中看出,从地震剖面顶到第一个空白段的顶(剥蚀面)为第一个序列,也是第一个 zone。从剥蚀面(即第一段空白的顶)到基底面(即第二段空白的底)是第二个序列,其中发育两个整合面,红色层位和黄色层位,即第二个序列有三个 Zone。基底面(第二段空白的底面)到剖面结束为最后一个序列,也是最后一个 zone。4 个层位把剖面划分成了三个序列(sequence),5 个层段(zones),层位都被拉平。

综上所述,在做构造恢复时,可以对层位拉平,也可以不拉平。视沉积情况、用户的目的和计算效果而定。再次表明构造恢复解释不仅是一个拉平的工具,也是帮助用户分析沉积规律,从而分析质控解释方案的有效途径。

界面下方 Mesh resolution 处可控制 Triangle mesh 的精度。如图 13 所示,共有四种选项。

越是细分的网格越是能精细计算构造恢复,但是计算时间较长。反之精度降低,但是计算速度也快。用户可根据构造复杂程度,试算对比,选择合适的参数。

如图 14 所示,网格的划分默认的是非均匀的(Heterogenous),即 Homogeneous mesh 是没有被圈选的。

非均匀网格情况下三角网格的大小是变化的,软件会在断层附近用较为精细的网格,而在离断层较远的构造简单部位使用较粗的网格。

Horizon smoothness 将会控制隐式方程对输入数据(构造恢复模型中的断层和层位)的遵从/吻合程度。平滑度越高则越不太遵从/吻合解释数据,平滑程度越低则越遵从/吻合解释数据。

如图 18 所示,点击 Modeling settings 右侧的问号,可以看到参数的快捷帮助信息。

综上所述,所有的计算分析应以地质观点为出发点。首先应确定层位类型,在此前提下,调整网格精度,平滑程度,观察恢复的效果。一般应使用非均匀的网格,(即默认的不圈选)。再结合构造恢复属性的显示,及剖面地震轴情况,评估恢复或拉平效果,直至满意为止,然后做新层位的解释。如前文所述,可在恢复与普通状态间不断切换,以对比效果,或者使用多窗口来实时对比效果。

四、交互解释和模型更新

注意,如果当前地震解释窗口是恢复状态,翻滚剖面或换其他地震线显示也默认的是恢复状态,如果该地震线没有计算过,或计算结果不在内存中,那么换线后软件可能会自动重新计算或者向内存加载。当工区关闭再打开后,激活构造恢复状态时也会重新计算(模型中保存的是要使用的数据和参数,却不能保存恢复好的剖面)。

当调整构造恢复模型参数后,如剖面无变化,则可点击刷新按钮进行计算更新。

当解释完毕一个新层位后,可以打开构造恢复模型管理器,添加新行,将新层添加到模型中,设置好沉积类型,是否拉平,应用参数,然后刷新恢复以验证解释质量,并为更深部位解释服务。因此一个工区中无需创建很多的构造恢复模型。用户可根据需要建立必要的构造解释模型,对比效果,有目的的对不同部位选择合适的模型进行恢复。

从介绍中可以看出,构造恢复解释不仅可以对复杂构造情况下的剖面进行精细的构造恢复拉平,以利于目标轴的对比和目标层位的解释,而且是带着地质观点,有机考虑了沉积规律和构造要素之间的接触关系,可以辅助解释人员反验地震解释成果,更加深入地分析和理解目标区块的构造特征。

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