Прибыль:
- Поймите, как собираются данные сейсмических отражений, роль ИИ в интерпретации горизонтов и разломов, а также многозначность инверсии.
- Возможность обнаружения разломов, отслеживания горизонтов и фациального картирования с использованием сейсмических атрибутов и машинного обучения.
- Возможность тестирования сейсмических результатов AI с привязкой к скважине, геологической достоверностью и неопределенностью
Глазом разведки нефти и газа является метод отражения сейсмических данных. Управляемый источник энергии на поверхности (вибрирующий грузовик на суше, пневматическая пушка на море) посылает звуковую волну под землю; Эти волны отражаются от границ различных слоев горных пород и возвращаются к приемникам (геофонам/гидрофонам) на поверхности. Мы определяем поперечное сечение земли по времени прихода и амплитуде отражений. Результатом является огромный объем 3D-данных, которые «показывают» километры глубины. Но это изображение не является непосредственно фотографией; Это сигнал, который является косвенным, шумным и открытым для интерпретации. В этом модуле мы используем искусственный интеллект в трех частях сейсмической интерпретации: отслеживание горизонта (поверхности отражения), обнаружение разломов (трещин) и извлечение фаций/флюидов из сейсмических атрибутов. И давайте повторим самую важную концепцию этого модуля: сейсмическая инверсия имеет большой смысл — несколько моделей геологической среды могут объяснить одни и те же данные; поэтому выходные данные AI не являются точными без связи с данными скважины.
Давайте познакомимся с сейсмическими данными
Несколько основных терминов:
- Горизонт: прослеживаемая поверхность отражения, соответствующая границе одного геологического слоя в сейсмическом объеме. «Следуя» за этими поверхностями, интерпретатор делает вывод о форме конструкции.
- Разлом: Плоскость, где скала сломана и сдвинута. Проявляется как разрыв/смещение отражений; может быть ловушкой для углеводородов или путем эвакуации.
- Сейсмический атрибут: измерения, полученные на основе необработанных амплитуд (амплитуда, непрерывность, когерентность, спектральное разделение, наклон/падение). Он используется в качестве индикатора разломов и фаций.
- Инверсия: процесс переключения с амплитуды отражения на акустическое сопротивление породы (плотность × скорость); Это связано с литологией и пористостью.
- Привязка скважины: привязка фактических данных о глубине/скорости в скважине к сейсмической оси времени; Привязывает сейсмическую интерпретацию к истине.
Подсказка: сейсмические данные находятся на оси времени (время прохождения волны туда и обратно), скважины — на оси глубины. Никакая сейсмическая интерпретация не будет надежной без связи между двумя скважинами; Продукция ИИ также должна находиться под этой облигацией.
В чем сила ИИ при интерпретации сейсмических данных?
Обнаружение неисправности. Разломы с когерентностью и подобными качествами проявляются как разрывы; машинное обучение (особенно сверточные нейронные сети) быстро выявляет эти закономерности в больших объемах. Картирование разломов, которое вручную занимает несколько дней, сокращается до часов.
Отслеживание горизонта. Модель может автоматически отслеживать отражение в трехмерном объеме от начальной точки; Получается черновик, который комментатору остается только исправить.
Фации и экстракция жидкости. По множеству атрибутов (слияние атрибутов) можно классифицировать среду отложения или возможное разделение газа и воды (например, «яркое пятно» — высокая амплитуда, вызванная газом).
Общая основа: ИИ составляет проект комментария; Комментатор поправляет это геологическим правдоподобием и связывает со скважиной.
Полисемия и связь с колодцем
Фундаментальным ограничением сейсмической инверсии является неединственность: разные комбинации импеданса/литологии/флюида могут давать одни и те же амплитудные данные. «Светлым пятном» может быть газ, но это также может быть угольный пласт или просто изменение литологии. ИИ создает «наиболее подходящее» решение для данных; Но то, что подходит лучше всего, не является правильным.
Решение: ограничения скважин. Данные ГИС и добычи скважин, пробуренных на месторождении, являются самостоятельными фактами, сужающими сейсмическую интерпретацию. Действительно ли газовая зона, отмеченная AI, добыла газ в скважине, проходящей через эту точку? Соответствует ли разлом корреляции скважин? Результаты сейсмического AI без привязки скважин являются гипотезой.
Внимание: сейсмическое разрешение ограничено; обычно не могут разделить слои ниже нескольких десятков метров («предел разделения»). Если ИИ показывает тонкий слой коллектора как «чистый», возможно, имеет место чрезмерная интерпретация ниже этого разрешения. Поставьте под сомнение утверждение модели о том, что она надежно разрешает тонкие слои.
Три мини-кейса: в цифрах
Случай 1 — Скорость картирования неисправностей. Интерпретация разломов в трехмерном объеме (около 1200 км²) заняла три недели ручной работы. Модель, обученная на атрибуте когерентности, за один день отметила основную систему разломов; Рецензент одобрил 85% из них, но должен был устранить 15% (ложные разрывы, вызванные шумом). Чистая выгода была большой, но уничтожение людей было важно.
Случай 2 — Ловушка ярких точек. Модель обнаружила яркое пятно в структуре и пометила его как «возможный газ». Команда оценила это с энтузиазмом; Однако ранее пробуренная в этом районе скважина показала угольный сланец именно на этом уровне. Яркое пятно возникло не из-за газа, а из-за низкого сопротивления угля. Хорошая связь предотвратила дорогостоящее решение о неправильном размещении.
Случай 3. Предел разрешения. AI сообщил о 8-метровом слое «качественного резервуара» в результате инверсии. Предел разделения на доминирующей сейсмической частоте составил ~15 метров; эту толщину нельзя было с уверенностью определить с помощью сейсморазведки. Комментатор переименовал слой как «возможен, низкое разрешение, требуется подтверждение скважины». Лишние комментарии пойманы.
Слабая подсказка/Сильная подсказка
Слабая подсказка:
Найдите разломы и газовые зоны такой сейсмической природы.[сводка данных]
Мощная подсказка:
Создайте ПРОЕКТ структурной интерпретации на основе приведенного ниже сводного описания сейсмических атрибутов/интерпретаций. Правила: - Перечислите кандидатов на неисправности как «возможные неисправности»; Для каждого запишите, какой атрибут (когерентность/наклон) вы извлекли из него. Отдельно отметьте возможные источники шума. - Наличие ярких пятен/амплитудных аномалий с двойной вероятностью «может быть газом, НО может также быть углем/литологией»; указать требования к привязке скважин.- Учитывать границу сейсмического разделения; Отметьте претензии тонкого слоя ниже разрешения как «недостаточное разрешение, требуется подтверждение». - Не представляйте какую-либо интерпретацию как «убедительную»; Напишите, какие данные скважины следует сузить. Данные: [сводка атрибутов/комментариев]
Четыре копируемых шаблона
1) Сканирование кандидатов на неисправность:
Перечислите кандидатов на неисправности из приведенного ниже сводного описания разрывов/когерентности. Для каждого кандидата: ориентация, непрерывность, возможный источник шума, уровень достоверности (низкий/средний/высокий). Какой дополнительный контроль необходим, чтобы отделить истинную неисправность от артефакта? Данные: [сводка]
2) Двойная вероятность амплитудной аномалии:
Перечислите все правдоподобные объяснения следующей амплитудной аномалии (газ, уголь, литология, сжатие). Запишите ожидаемую сигнатуру импеданса для каждого и укажите, какой из них будет разлагаться на данные скважины. Не зацикливайтесь на одном объяснении. Данные: [аномалия]
3) Контрольный список колодцев:
Создайте контрольный список для подключения сейсмической интерпретации к скважине: скоростная модель, сопоставление синтетической сейсмограммы, проверка фазы/полярности, сопоставление маркеров горизонта. Что значит, если несовместимость на каждом шагу?
4) Чрезмерный фильтр комментариев:
Проверьте утверждения в этой сейсмической интерпретации на предмет разрешения. Оцените предел отрыва от доминирующей частоты и скорости; Отметьте заявления о толщине ниже как «недостаточное разрешение». Комментарий: [сводка], частота/скорость: [значение]
Сейсмические доказательства и проверка
предмет
что дает
граница
проверка
необработанная амплитуда
структура отражения
Шум, разрешение
Качество обработки
Качество (когерентность/наклон)
неисправность, разрыв
Может производить артефакт
уничтожение человека
Обратное решение (импеданс)
Ключ к литологии/пористости
очень значимый
ну завяжи
Классификация ИИ
быстрый черновик
Зависит от данных обучения
Геология + скважина
Ну лог/тест
основная истина
точечное измерение
Якорь (самый надежный)
Распространенные ошибки
- Обход скважинной связи. Ошибочная интерпретация сейсмических данных за реальную без привязки времени, глубины и скважины.
- Сосредоточение внимания на одном объяснении. Быстро объявить светлое пятно «газом» и исключить возможность угля/литологии.
- Игнорирование ограничения разрешения. Чтобы «четко» сообщить о тонком слое, который не может быть определен сейсморазведкой.
- Принимаем артефакт за неисправность. Принятие шума и обработка следов как реальная структура.
- Опираясь на оценку достоверности модели. Принятие высокого балла за геологическую точность.
В заключение
- Сейсмика – это косвенный и зашумленный взгляд на недра; Обратное решение имеет большой смысл.
- ИИ создает мощные схемы обнаружения неисправностей, отслеживания горизонтов и объединения атрибутов; но человеческое уничтожение и геологическая правдоподобность имеют важное значение.
- Каждый результат сейсмического AI представляет собой гипотезу, не суженную привязкой к скважинам и данными скважин.
- Не связывайте амплитудные аномалии с одним объяснением; Рассмотрим двойную/множественную вероятность.
- Заявления о том, что разрешение ниже сейсмического предела, являются преувеличением; Отметьте его тегом «Требуется подтверждение».
Задача приложения
Возьмем сценарий сейсмической интерпретации (представление): амплитудная аномалия и несколько кандидатов на разломы. Создайте проект структурного комментария с мощной подсказкой. Затем: (1) напишите как минимум два объяснения аномалии, не связанные с газом, (2) укажите, какие скважинные данные она будет различать, (3) укажите, какой из кандидатов на разлом может быть шумом. Если вы указываете доминирующую частоту и скорость, попросите модель проверить утверждение слоя субразрешения.
контрольный список
- [ ] Я понимаю, что сейсмические данные являются непрямыми, зашумленными и имеют ограниченное разрешение.
- [ ] Я создаю проекты разломов/горизонтов/атрибутов с помощью ИИ и исправляю их с помощью человеческого устранения.
- [ ] Зная многозначность обратного решения, я сужу интерпретацию до данных о связи скважины и скважинных данных.
- [ ] Я рассматриваю амплитудные аномалии с множеством возможностей, не сводя их к единому объяснению.
- [ ] Я отмечаю претензии, связанные с субрезолюцией, как чрезмерную интерпретацию.