Laterale koblinger

Problemstilling

De ulike bergartene som sand, skifer og leire fylt med vann, olje eller gass har en lateral utstrekning som følger de ulike avsetningsmiljøene i undergrunnen. Dette er underbygget av geologisk kunnskap om hvordan de ulike bergartene er tillatt å variere i undergrunnen, rekkefølgen og ordningen på bergartene, og den laterale korrelasjonen for egenskaper som porøsitet, leirinnhold og væskemetning internt i avsetningsmiljøene. En kan analysere de seismiske dataene for hver posisjon uavhengig av hverandre, men en slik analyse tar ikke nødvendigvis hensyn til den laterale utstrekningen til de ulike bergartene og den interne ordningen. GIG-konsortiet utvikler metodikk for å analysere seismiske data der den laterale koblingen mellom de ulike avsetningsmiljøene tas hensyn til. 

Metodikk

Rammeverket for en lateralt koblet modell benytter i stor grad de samme ideene som den tradisjonelle PCube+ algoritmen, men benytter en romlig koblet a priori modell for bergartene. Ved å benytte en lateral koblet matematisk a priori modell der egenskapene i ethvert punkt avhenger av egenskapene i nabopunkter vertikalt og horisontal retning ved hjelp av en Markov mesh modell kan kunnskap om lateral utstrekning tas hensyn til. En slik lateralt koblet a priori modell kan øke den prediktive styrken til inversjonsalgoritmen sammenlignet med en analyse der hver vertikal trase av seismiske data blir invertert uavhengig av hverandre. I tillegg kan kunnskap om geologisk ulovlige laterale overganger mellom bergartene oppfylles i inversjonsresultatet. Tynne, lateralt ustrakte lag kan bedre identifiseres, noe som kan forsterke resolusjonen på inversjonsresultatet og gjøre inversjonen mer robust mot støy i de seismiske dataene.

Eksempel

Bruk av en lateral koblet prior modell kan være spesielt nyttig i casestudier der de seismiske dataene har et lavt signal-til-støy forhold.  Figur 1 presenterer seismiske data fra en syntetisk studie med to ulike bergarter, sand og skifer, med et lavt signal-til-støy forhold i de seismiske dataene.

Figur 1: Observerte seismiske amplituder for tre vinkler.

I Figur 2 sammenlignes sannsynligheten for sand gitt de seismiske dataene i Figur 1 ved bruk av en uavhengig lateral prior modell og en avhengig lateral koblet prior modell. En lateralt koblet prior modell gir i dette studiet et skarpere omriss av sandpakken og generelt høyere sannsynlighet for sand sammenlignet med en modell uten lateral kobling. En lateral modell er også mindre sensitiv for visuelle artefakter.

Figur 2: Sannsynlighetskart for sand gitt observasjoner ved med og uten bruk av en lateralt koblet prior modell