زمینه های بالقوه: تجزیه و تحلیل رعد و برق منطقه ای

[ad_1]

ارائه شده توسط:

آرم E&P

یادداشت سردبیر: این مقاله در خبرنامه جدید E&P وجود دارد. در خبرنامه E&P در اینجا مشترک شوید.


اکتشاف به یک چارچوب زمین شناسی نیاز دارد. کاوشگران به روشهای اقتصادی جدیدی برای شناسایی و تمرکز بر نقاط شیرین در چارچوب زمین شناسی منطقه مورد علاقه اکتشاف خود (AOI) نیاز دارند.

تجزیه و تحلیل رعد و برق بر اساس یک نوع داده جدید ژئوفیزیکی ، پایگاه داده های حمله رعد و برق است. نتایج نقشه و حجم به راحتی می توانند با سایر کنترل های زمین شناسی و ژئوفیزیک ادغام شوند. این ابعاد اضافی و مستقل کنترل و تأیید تأیید را فراهم می کند.

یک تجزیه و تحلیل رعد و برق به طور منحصر به فرد امکان اکتشاف اقتصادی در طیف وسیعی از فعالیت های اکتشافی را فراهم می کند: سفره های زیرزمینی ، مواد معدنی ، مواد معدنی مهم ، هیدراتها ، متان بستر ذغال سنگ ، نقاط شیرین در آثار شیل ، مسیرهای مهاجرت هیدروکربن ها ، اکتشاف در مناطق سنتی نفت و گاز و پیش بینی مناطق به احتمال زیاد دارای زمین لرزه یا فوران آتشفشان باشند.

این مقاله به معرفی یک تحلیل منطقه ای از انتقال از شیل باکن در ضلع شرقی حوضه ویلیستون در داکوتای شمالی می پردازد.

داده های بالقوه میدانی
فرآیندهای اکتشافی اثبات شده شامل اندازه گیری میدان های ثقل ، مغناطیسی ، الکتریکی یا الکترومغناطیسی (EM) است. این زمینه های بالقوه از معادله لاپلاس پیروی می کنند ، یک معادله دیفرانسیل که توصیف رفتار میدان در فضای آزاد است. اندازه گیری های بالقوه میدانی بسیار ارزان تر از چاه های حفاری برای اندازه گیری سطح زیر زمین و ارزان تر از تکنیک های معمول اکتشاف ژئوفیزیکی مانند لرزه شناسی بازتاب 2 بعدی و سه بعدی است. نتایج حاصل از داده های بالقوه میدانی اغلب وضوح کمتری نسبت به لرزه زمین دارند و در درجه اول برای تهیه یک چارچوب اکتشافی استفاده می شوند.

رعد و برق یک پدیده EM است که به طور تصادفی تصور می شود. داده های برخورد صاعقه از اوایل دهه 1980 جمع آوری شده است. شرکتهای بیمه ، کاربر اصلی این دادهها هستند ، اساساً برای تأیید صاعقه در مجاورت خسارت وارد شده. هواشناسان تلویزیون از این داده ها برای نشان دادن غلظت طوفان استفاده می کنند. فرودگاه ها ، زمین های گلف و سایر امکانات عمومی از نسخه های بی درنگ این داده ها برای افزایش اقدامات احتیاطی ایمنی استفاده می کنند.

در سال 2008 Dynamic Measurement LLC برای تحقیق و تجاری سازی خدمات اکتشاف ژئوفیزیکی بر اساس پایگاه های حمله صاعقه تشکیل شد. مجوز انحصاری بهترین پایگاه داده های رعد و برق موجود با دو اختراع ثبت شده از ایالات متحده و ده ها پروژه اثبات مفهوم تکمیل شده است. انتشارات ، از جمله دو مقاله برتر GCAGS ، قدرت این نوع داده جدید ژئوفیزیکی را نشان داده است.

تجمع ساکن در جو که هر برخورد صاعقه را تشکیل می دهد تصادفی است. هنگامی که بارهای الکتریکی در ابر جمع می شوند ، میدان الکتریکی حاصل با زمینه های تلوریک زیرسطحی (جریان زمین) در تعامل است. رعد و برق به آخرین میکروثانیه می رسد و تجمع آن در طی ده ها میلی ثانیه رخ می دهد. یک سیگنال 24 هرتزی ، با طول موج 42 میلی ثانیه ، می تواند عمق پوست 375 تا 500 مایل (600 تا 800 کیلومتر) داشته باشد. این بدان معناست که رعد و برق تا زمین ناپیوستگی Mohorovičić با زمین شناسی در تعامل است.

رعد و برق کلید شارژ جریان های توروریکی است که در اکتشاف مگنتوتلوریک و Tipper استفاده می شود. هر برخورد صاعقه یک جرقه غول پیکر از طریق یک خازن غول پیکر است. این جرقه در امتداد خطوط میدانی با تعامل بین میدان های EM جوی و زمین شناسی هدایت می شود. با دانستن این مسئله ، می توان نقشه و حجم صفات برخورد صاعقه و دو ویژگی سنگ مشتق شده (مقاومت ظاهری و قدرت ظاهری آشکار) ایجاد کرد ، که به تعریف زمین شناسی زیرسطحی کمک می کند و اجازه تفسیر و ایجاد چارچوب های زمین شناسی را می دهد.

پروژه حوضه ویلیستون
هنگامی که دکتر دن ابروم در مدرسه مبانی تجزیه و تحلیل رعد و برق Dynamic حضور یافت ، بحث ها به حوزه ویلیستون و یک ایده اکتشافی قدیمی اما جدید تبدیل شد.

همانطور که کروژن ها از نظر حرارتی برای تبدیل شدن به هیدروکربن در تنگه Bakken Shale بالغ شده اند ، ژئوپرسور ایجاد شده است. از لحاظ تئوری ، این فشار بیش از حد غیر عادی بر سرعت لرزه ای تأثیر می گذارد و یک تاج سرعت در اطراف نقاط شیرین ایجاد می کند. این مقاله فاز 1 کار را شرح می دهد تا ببیند آیا تجزیه و تحلیل رعد و برق می تواند به شناسایی این تاج های گلدان شیرین کمک کند.

پروژه های معمول با سفارش داده از طریق AOI مشتری و پرداخت به Vaisala Inc. ، فروشنده داده های رعد و برق Dynamic ، برای داده های رعد و برق شروع می شوند. Dynamic دارای مجموعه ای منطقه ای از داده های رعد و برق آزمایشی بر روی AOI حوضه Williston است که برای ایجاد حجم استفاده نشده است. این مجموعه داده شامل 719،988 حمله صاعقه از 10 سال بین 28 مارس 1999 ، تا 6 نوامبر 2008 است. بین دو تا 50 حسگر هر صاعقه را ثبت کردند. یک سفارش داده جدید در همین منطقه تقریباً 2.2 برابر صاعقه یا حدود 1.6 میلیون حمله خواهد داشت. این مهم است زیرا هرچه داده ها بیشتر باشند ، نتایج با کیفیت بالاتری نیز حاصل می شوند. روند تجزیه و تحلیل رعد و برق متقابل لرزه نگاری سه بعدی است. با صاعقه صدها هزار منبع و صدها گیرنده دارید. پردازش این داده های رعد و برق را می توان با ردیابی های لرزه ای “انباشته” مقایسه کرد ، جایی که سیگنال افزایش می یابد و با ادغام داده ها نویز لغو می شود.

این پروژه حوزه ویلیستون مبتنی بر ایجاد چهار پروژه تجزیه و تحلیل رعد و برق است (شکل 1):

  1. Red SPOT ، پروژه ای به قطر 6.675 کیلومتر (4.12 مایل) بر فراز میدان آنتلوپ در تاقدیس نسن با فاصله ردیابی 25 متر (82 فوت).
  2. Blue SPOT ، پروژه ای معادل در شرق شیل Bakken در شهرستان پیرس.
  3. پروژه 224.1 کیلومتر (139.25 مایل) LINE ، عرض 3.3 کیلومتر (2.05 مایل) با فاصله ردیابی 100 متر (328 فوت) ، اتصال دو نظرسنجی SPOT ؛ و
  4. یک پروژه d.NSEM در قسمت اصلی تاقدیس نسن (85.15 کیلومتر) [52.91 miles] x 67.85 کیلومتر [42.16 miles] با 50 متر [164-ft] فاصله ردیابی)
اندازه گیری پویا
شکل 1. حوضه ویلیستون AOI (سبز سایه دار) بر روی برجسته سایه دار داکوتای شمالی در بالا نشان داده شده است. چهار پروژه تجزیه و تحلیل رعد و برق در این منطقه ایجاد شده است: 1. Red SPOT؛ 2. نقطه آبی 3. خط و 4. d.NSEM (EM های طبیعی پویا). سطح مقطع در پایه یک سطح مقطع مقاومت آشکار به طول 140 مایل مشتق شده از پایگاه داده های صاعقه است ، در پایین مرکز LINE ، جایی که رنگ های روشن مقاومت بیشتری دارند. نقشه ضخامت دامنه از حجم مقاومت آشکار برای عمق 500 متر اول (بین فلش) است. توجه داشته باشید ، این نقشه ضخامت دامنه با رودخانه ها و سایر ناهنجاری های موجود در نقشه برجسته سایه دار مطابقت دارد. (منبع: Dynamic Measurement LLC)

پردازش رعد و برق و تجزیه و تحلیل اولیه
اولین مرحله در پردازش داده های رعد و برق ، تمیز کردن داده ها است. اطلاعات اصلی هر اعتصاب شامل مکان است. زمان و مدت زمان زمان برخاستن؛ اوج جریان اوج به صفر؛ قطبیت chi-ququared (اندازه گیری کیفیت) ؛ تعداد اعتصاب ضبط کننده سنسورها؛ و محورهای نیمه بزرگ و نیمه جزئی بیضی خطا.

داده های اضافی دامنه عمومی اضافه می شود ، از جمله توپوگرافی از USGS ، مکان های خورشیدی و قمری متصل به جزر و مد زمین و سایر فرایندها ، که به مکان و زمان هر برخورد صاعقه متصل می شوند.

25 نقشه (قالب های ASCII ، xyz ، pdf یا kmz) و 25 جلد (قالب های ASCII Voxel یا SEG-Y) ایجاد شده برای هر یک از چهار پروژه توضیح داده شده در بالا شامل: اوج جریان (مثبت ، منفی و مطلق) ؛ اوج به صفر؛ تقارن موجک ؛ کل زمان موجک ؛ مجاز بودن ظاهری مقاومت ظاهری ارتفاع انرژی (مثبت ، منفی و مطلق) ؛ انرژی سکته مغزی (مثبت ، منفی و مطلق) ؛ فرکانس؛ مربع خی روز سال؛ خورشید طول محلی طول جغرافیایی محلی ماه؛ فاز ماه؛ تعداد حسگرها جزر و مد؛ جاذبه جزر و مدی شیب جزر و مد و سنبله

با استفاده از ویژگی های مشخص شده مقیاس و نقشه مقطعی ، تصمیمات فضای مشخصه گرافیکی امکان پذیر است. به عنوان مثال ، ضخامت دامنه 500 متر بالای هر ردی در حجم LINE در نقشه بالای شکل 1 نشان داده شده است. این نتایج ناهنجاری های سطح را روی نقشه برجسته سایه زده می کند. فاز ، فرکانس ، قدرت انعکاس ، آزیموت ، شیب ، انحنا ، تسکین و سایر ویژگیهای کمیاب دیگر نیز برای هر حجم SEG-Y قابل محاسبه است.

مرحله آنی حجم مقاومت آشکار ، افت هایی را نشان می دهد که در کالیبراسیون در برابر مقاطع زمین شناسی Meisner مفید بودند. سطح Meisner شیل Bakken روی سطح مقطع بالای مقاومت ظاهری در شکل 2 قرار گرفته است. سطح مقطع پایین مجاز بودن ظاهری است. توجه داشته باشید ، ناهنجاری مقاومت ظاهری قوی در بالای سنبله شکن Bakken در هر دو شکل 1 و شکل 2. منطقی است که این ناهنجاری مربوط به نشت هیدروکربن از محل بروزرسانی شیل Bakken است که احتمالاً یک بازی جدید را در حوضه تعریف می کند.

اندازه گیری پویا
شکل 2. دو سطح مقطع خاصیت سنگ که از تجزیه و تحلیل صاعقه حاصل شده است ، به تصویر کشیده شده است. نقشه مکان و مقطع میسنر در بالا نشان داده شده و از AAPG Memoir 35 گرفته شده است. سطح مقطع بالا مقاومت ظاهری است ، و قسمت مناسب مقطع میسنر با هم پوشانده شده است. توجه داشته باشید ، در این مقیاس ها افت ها مطابقت دارند. ناهنجاری مقاومت آشکار بالای خاتمه شیل Bakken که با قرمز دایره شده است ، احتمالاً به دلیل تراوش هیدروکربن است و می تواند یک بازی اکتشافی جدید را تعریف کند. سطح مقطع پایین مجاز بودن ظاهری است. مقادیر کم عمق زیاد در شرق وسعت شیل Bakken به نظر می رسد پیوند Hell Creek Formation را که در استاندارد جهانی برای درک واقعه انقراض کرتاسه-پالئوژن (K-Pg) است ، با غلظت عایق بالا یا زیاد گره می زند. ایریدیم -مجوز ، مربوط به برخورد یک دنباله دار یا سیارک عظیم در دهانه Chicxulub در شبه جزیره یوکاتان خلیج مکزیک است. (منبع: Dynamic Measurement LLC)

نمایشگرهای زیادی برای گنجاندن در این مقاله مقدماتی تولید شده است. با این حال ، یک گیف متحرک (به بالای مقاله مراجعه کنید) مراحل مربوط به نمونه هایی از نقشه ها و حجم برای هر یک از چهار پروژه شرح داده شده در این مقاله را همراهی می کند.


یادداشت نویسنده: ساختن پایگاه داده های پروژه ، همانطور که در اینجا توضیح داده شده است ، مرحله اول هر پروژه تفسیری است. هدف این است که داده های اضافی (سیاهههای مربوط به چاه های دیجیتال ، مقادیر و حجم لرزه ای دیجیتال ، دما ، فشارها ، تولید و …) را در این پروژه ها برای کالیبراسیون بهتر و درک بهتر نقاط قوت و ضعف تجزیه و تحلیل رعد و برق به عنوان یک ابزار چارچوب ژئوفیزیکی گره بزنیم. اگر می خواهید در این تلاش شرکت کنید ، لطفا با Dan Ebrom به آدرس [email protected] یا (832) 274-8393 تماس بگیرید ، یا با Roice Nelson به آدرس [email protected] یا (713) 542-2207 تماس بگیرید. ما قصد داریم کار اضافی را منتشر کنیم.

منابع از مقاله موجود در صورت درخواست.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>