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walnut 2006-07-16 16:23

地震资料解释中未解决的难题

地震资料解释中未解决的难题

过去的20年,地震解释领域给我们留下了一些可预见的,但没有解决的难题。同时,某些突破性的技术也已出现,这些可能使得下个20年的资料解释完全不同于1982~2002年。无可置疑,TLE和广大的地震解释人员更加紧密地联系起始于1985年的一个抱怨。当时,Phillips石油公司的James Fox在给TLE的信中宣称:他将退出SEG,因为他无法从Geophysics或The Leading Edge中看到对地震解释有用的文章(Signals,1985)。此后,为了这些SEG中逐渐形成派别的并自称为“解释家”、“地球科学家”及“勘探家”的读者们,TLE发表了大量的Alistair Brown文章。Brown最早采用地震地层学和解释工作站进行地震资料解释。在“地震解释的今天和明天”(1992年11月)一文中,他鼓励解释人员在三维地震资料解释中大量使用颜色及属性数据。10年前,地震解释作为一种涉及面较广的专业而被人们所关注,它需要与地球物理专业同样多的地质经验。David H.Johnston在文章“2000年地震解释的重新定义”(上、下篇)(1994年9月和10月)中认为:石油工业需要培训“没有范围的解释人员”,既能在实验室分析岩石,也能分析井孔数据,还能够解释地表数据。相反,圆桌会议讨论的结果让人担心“通才”可能会被那些缺乏大型地质项目经验的“肤浅解释人员”所替代。但致力于机器辅助解释的专家表示怀疑:早在1994年,就有讨论小组担心人工智能将取代地震解释人员,并称“到2000年,地震解释的艺术性将会被完全废除”。

上述各因素的改变,可能会影响某些事情或者没有什么影响,正如TLE热烈讨论的一些技术,其工作原理清晰可靠,但是仍没有被广泛采用。我称这些为“未解决的难题”并且欢迎讨论。

勘探家们发生了什么事?

大约10-15年前,人们预测一类综合性的地质科学家,称作勘探家,将会取代地质学家和地球物理学家。最近,TLE有几篇文章还重新讨论了这个问题,如MikeBahorich的“井围绕地球物理学家”(2000年12月)和DonHerron的“地震解释工作:科学、技术、工程或艺术?”(1999年6月),暗示将来会出现结合了地质和地球物理知识的新类型的勘探家。今天,很少有人称自己为“勘探家”,因为这个称呼并不被人们所看好。今天的解释人员和地质学家及地球物理学家的联系比20年前更紧密,而真正综合性的地质科学家很少,缘于大学课程的分离。大学里仍然成立分开的地质系和物理系,学生们分别进入一个系或另一个系学习各个专业的核心课程,这种情况20年未变,综合性的地质科学家仅仅经过毕业后的交叉训练培养而成。这形成了另一个难题。正如DeanClark访谈文章“1990年的地震解释”所说:没有明确的途径引导人们进入地震解释专业,地震解释人员的基础教育也没有工业化的标准。

怎样知道是地质解释人员,还是地球物理解释人员容易被雇用呢?我觉得应该依据解释项目的目的来判断,雇用地球物理学家或类似的人员是想利用计算机直接检测软件发现勘探目标,同时,地球物理学家也是个优秀的数据处理者,老的地震数据经过计算机重整后可以进行新的解释。如果对于特定的地震解释,测量和数据分析比较关键,那么须雇用擅长于物理、地球物理和工程方面的的解释人员。地震解释项目的主要问题是确定油气存在与否,如未开发地区的勘探,那么最好的解释人员是地质学家。地质分析与模式识别及成功和失败的经验的关系比与测量的关系更密切。地质学家的主要手段是他们在地质模型方面的经验,他们总结了地质模型从过去到现在的演变,尽可能地适合所有数据。地球物理学家是“油层发现者”,他们利用计算机来检测和评估钻井位置的详情,而地质学家是“远景区发现者”,通常他们对于钻井的决定更多地依赖于直觉而不是数学般的精确。

为什么计算机自动解释不受重视?

在过去的TLE中可以查到圆桌会议讨论的有关“情感驱动(emotion-driven)”解释课题的文章(Johnson,1994和Clark,1998)。整个计算机自动解释界的设计方案包含的问题是:人工智能将像小组成员一样代替解释人员吗?用类似计算机的机械自动拾取器将取代人工艺术性的作图吗?地震解释人员很少怀疑他们强有力的计算机,而计算机仅用单调的语音作回答(见Darwin Huxley对未来地震解释的虚构文章“2025年的地震解释(1998年6月))。也许这些好的科幻文章所写的情形会实现,但是对石油工业也会形成严重的冲击,使得解释人员抵制计算机自动解释。

在工业界广泛使用的地层自动拾取器10年来没有任何改变。其中主要的用户管理程序(如著名的Zap和3DHunt等)以快速拾取而出名,但是在振幅的相似性方面比较笨拙。对它的优点和缺点分析得较好的一篇回顾性文章是DonHerron写的“地层的自动拾取”(2000年5月)。地震解释的第二大遗憾是浪费了20年的时间考虑地层(大地层1)和断层(红断层2)的区别以及画未指定的断层并且给它们命名这样复杂的解释处理。地震解释人员将完全放弃以前的在地震剖面上“画”的经验吗?手工解释结果在人工或机器绘等值线时非常容易犯错误。当一个由地震解释人员组成的团体要求软件开发者更新当前机器解释程序的能力时,我们可能又得等20年的时间。

突破性的一些解释技术已经被发明,尽管没有被广泛采用。其中包括Voxel(体素)拾取,即利用多种属性标准、相位、频率和相似性来快速建立地层(“在三维地质体解释中应用地震属性”,DougMeyer等,2001年12月)。2001年12月份上有2篇文章(Louis Liro和Ann Worrell)分别解释了21世纪解释人员如何在解释中剥离不想要的地震反射以及强化重要的部分而不加任何人为地偏差,一些人称这为“数据雕刻”。这是一种提取与油气相关的地震属性的能力,通过计算机再现并进行定量计算,以达到AlistairBrown在80年代所说:让数据说话!

谁能够重新定义地震地层学?

地震地层学(或称层序地层学)发明于70年代末流行于80年代,从那时到现在,通过解释人员的不断努力,终于将储层岩性单位的地貌特征转换到平面视图中。Exxon研究实验室创立的“地震地层学”重点是利用二维测线在俯视图(如出露图和截面图)上识别地震反射。三维数据体的纵测线和横测线上表现出和老的二维测线相同的碳酸岩和碎屑岩反射特征。但是管理者希望看到平面图,因为从中可看到测量的空间展布及储量的大小。Alistair Brown在“地层解释的值与走向显示”(1994年10月)一文中分析了这个问题。这个问题仍然存在,当前基本上可以将其总结为:你怎样才能在平面图上表示俯视图可见的油藏的全部细节?

地震地层学需要被重新定义,使得它能与三维可视化环境相结合。地震地层学这种过时的解释技术能够产生垂向上的动画显示,使得观察者能看到地震数据连续的切片,或者解释人员利用地层窗口制作平面时间切片或动画,连续显示地震平面到油藏底部。

不透明技术和水平切片技术是解决地震地层学在三维可视化中所遇到困难的2个重要的计算机技术。不透明显示技术需要计算机具有大的RAM缓存,将重要的反射颜色增强,不重要反射的颜色能被减弱到黑色。而地层拉平技术仅在非常容易处理的三维数据中利用识别能力强的软件才获得了成功的结果,任何事情不符合标准就会产生不可解释的特征。地球物理中广泛采用地震地层学将有助于解释人员,但是会受到昂贵的计算机硬件和专用的软件限制,通常只有那些较大的公司才能够做到。

怎样给非振幅油藏作图?

地震剖面上“昏暗”的油藏难以被探测和获得,它就像不做声的蚊子,却有可能储藏了大量的没被探测和开采的石油。这个问题基本上和强振幅中间的0值有关,着色暗点比较困难,但很容易标示为亮点,你可以通过调整颜色条来增强接近于0的振幅的显示,但是对于计算机作图而言,0值和接近于0的值并不“友好”。在实际的地下世界里,低信号和噪声区能够很好地表示含油气性,如垂直气体通道、盐丘、火山特征及断层。

对于低振幅区的解释需要利用叠前三维属性体来突出振幅的连续性或者不连续性。TLE已准备了一个论坛用于说明属性体,如Bahorich和Farmer的“相干属性体”(1995年10月)及Paul Meldahl的“利用多属性和神经网络识别断层和气体通道”(2001年5月)。低振幅的解释落入了“技术上已解决”的范畴,仍然没有被主流石油界广泛采用。

纸还是塑料(屏幕)?

尽管有无纸办公的预测,但是在2002年可以发现,解释人员利用纸和塑料(屏幕)办公。地震解释人员喜欢数字化显示(如屏幕捕捉和动画)是由于有多彩的颜色透视和色彩深度的效用。作为数字地震演示者,当他控制了讨论的流程时,能够体验到被吸引的听众激发出的舞台效果,而且这还具有挑战性:房间里有兼容的投影仪、白色的空屏幕、黑色的区域、墙上有输出插座连到投影仪和计算机上吗?等等,不要忘记当你演示时还有不确定的错误信息的出现,如“虚拟内存不足,请关闭一些应用”。如果绝对功率不可靠,那么PowerPoint也绝对不可靠。

令人惊讶的是,如果有机会,解释人员通常喜欢纸上显示,而且就成果而言,纸上显示比数字显示更容易。但是印好的地震剖面却不是那么有价值,观看者需要担心它的丢失、损坏和遗漏,尽管它不需要电源。对于数字显示,观看者不得不花时间和精力使它启动,像在CD托盘中放入CD盘片或者点击打开文件等,这些动作将持续到数字显示变得如同观看讨厌的纸质剖面一样容易为止。

结束语

对于过去20年地震解释的回顾,列出了许多与培训地震解释人员有联系的重要的核心课题,以及与计算机技术相关的问题,这些问题大多数在90年代早期就已出现。业界对于有可喜改进的地震解释技术(三维可视化、不透明显示、voxel(体素)拾取和相干属性等)的采用进度比TLE文章预测的要缓慢得多,主要由于虽已过时但是不容易更改的工作流程和计算机软件费用的限制。 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

20012007 2007-04-08 14:33
体会更深 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

lxexlx 2007-04-08 23:10
哈哈,整个地震里面的东西还是漏洞百出呢!请大家努力啊! 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

winter_ice 2007-04-14 12:30
学习一下也好 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

十里情怀 2017-11-10 14:39
楼主还在论坛没有? 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

yinchuan 2018-01-26 11:05
现在读来,任然觉得很有味道 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

lovfairy 2018-02-10 22:21
不懂,前来围观 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

yinchuan 2018-02-11 04:22
其实,文中提到的大部分难题已解决 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索

向暖 2018-02-27 10:31
勤动脑勤思考 阿果石油网旗下站点:石油文库 | 石油资讯 |石油英才 | 石油供求 | 石油搜索


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