Seismic_Attributes_in_Hydrocarbon_Reserv.pdf - Universidade...

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Unformatted text preview: Universidade de Aveiro Departamento de Geociências 2009 Leonardo Azevedo Atributos Sísmicos na Caracterização de Guerra Raposo Pereira Reservatórios de Hidrocarbonetos Seismic Attributes in Hydrocarbon Reservoirs Characterization Universidade de Aveiro Departamento de Geociências 2009 Leonardo Azevedo Atributos Sísmicos na Caracterização de Guerra Raposo Pereira Reservatórios de Hidrocarbonetos Seismic Attributes in Hydrocarbon Reservoirs Characterization Dissertação apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Engenharia Geológica, realizada sob a orientação científica do Prof. Doutor Luís Menezes Pinheiro, Professor Associado do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro. Este trabalho incluiu um estágio na empresa Schlumberger sob orientação do Dr. Hamid Abbassi, geólogo sénior. o júri presidente Prof. Dra. Beatriz Valle Aguado Professora Auxiliar do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro Dr. António Kaschaka Geólogo Sénior da Schlumberger Prof. Dr. Luís Filipe Fuentefria Menezes Pinheiro Professor Associado do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro agradecimentos Este trabalho representa o fim de mais uma etapa. É a concretização de um desejo e o apoio incondicional dos meus pais. É o exemplo e os conselhos do meu irmão. Obrigado! Um obrigado especial à Adriana pela sua infinita paciência e compreensão, mesmo em momentos em que a razão parecia não existir. Um verdadeiro obrigado ao Prof. Luís Menezes Pinheiro pela sua orientação científica durante a preparação desta tese e pelas ideias que propôs para o enriquecimento deste trabalho. Este obrigado incluí também a enorme paciência demonstrada na correcção do meu inglês e a sua sempre disponibilidade para ajudar. A minha gratidão incluí ainda o último ano e meio, durante o qual me introduziu ao “misterioso” mundo da ciência, à geologia marinha e ao método sísmico, assim como toda a confiança depositada em mim e todas as oportunidades que cria de maneira a corresponder aos meus desejos futuros. Uma palavra de agradecimento muito especial ao Dr. António Kaschaka que me possibilitou um fantástico estágio na Schlumberger, em Paris. Sem ele esta tese não existiria desta forma. Um gigante obrigado a todos os "colegas" da Schlumberger Information Solutions com quem tive o privilégio de partilhar quatro meses de uma experiência indescritível. Aos meus supervisores na empresa, Hamid Abbassi e Andreia Mandiuc, e a todos os outros colegas que aos poucos se foram tornando amigos tendo me apoiado e ajudado em diversas ocasiões e por diversas razões: Míchel Remy, Caroline Martinez, Marianne Lenormand Berthome, Ludovic Guenoux, Julie Latoille, Lauriane Petit, Estella Pimenta, François Avril, Anna Bui Xuan Hy, Stephane Martine e Isabelle Jacquemin. A este grupo juntam-se ainda todos os colegas que nunca me deixaram almoçar sozinho e aqueles que me proporcionaram grandes momentos de futebol. Existe um grupo de pessoas muito especiais que todos os dias me ajuda a crescer. Os amigos do LGGM/DGEO a quem gostaria de deixar um obrigado cheio de carinho. À madrinha Catarina pelo seu apoio como amiga e colega de trabalho, e às suas sempre justas chamadas de atenção que me tornam numa pessoa melhor e ajudam a evitar erros futuros; Ao Ro pela sua maturidade e conselhos em tantos momentos difíceis. As suas respostas são as certas no momento certo!; à Daniela por termos atravessado esta etapa juntos sempre com um sorriso nos lábios, construindo alicerces mútuos para que o trabalho fosse bem concluído; To Mr. Kamran the seismic processing expert; ao Francisco e ao Vitor, por serem um exemplo para jovens investigadores; à Sandra; ao Tiago; à Diana e à boa disposição da Ana M.. Um obrigado ainda às companheiras de “gabinete” Ana Antunes e Martha que não sendo parte oficial da equipa são como se fossem. agradecimentos Aos amigos que transformaram uma dura caminhada em passeio, OBRIGADO! Não querendo destacar ninguém, porque cada um deve tirar o seu próprio crédito, agradeço: aos MECs pela partilha das primeiras experiências; aos que pertencem à melhor colheita, que pela união fizemos a força; ao MAL e às perdas de tinta nas respectivas canetas; aos que nunca deixaram o 2º ano, e que me ensinaram a jogar PES; e aos que a altas horas nocturnas trocam abraços e lições de vida. Obrigado “à galera” do surf por me terem levado, ensinado e pelas boas vibrações que vou trazendo comigo. O Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro é sem dúvida um local especial. Este prazer de estar por aqui só existe porque há pessoas que trabalham e se esforçam todos os dias para dele fazerem o melhor! Um obrigado especial à D. Paula, à D. Graça e ao Sr. Graça por toda a ajuda que sempre me deram ao longo deste cinco anos. Um último agradecimento para todos aqueles que não tendo sido referidos, se foram cruzando comigo nestes curtos cinco anos e me ajudaram a ser aquilo que hoje sou. palavras-chave Atributos Sísmicos, Sísmica 3D, Caracterização de Reservatórios de Hidrocarbonetos, Sistemas de Canais, Deep-offshore, Petrel 2008.1. Resumo No presente trabalho apresentam-se as vantagens da utilização de atributos sísmicos na interpretação de dados de sísmica de reflexão 3D e na identificação e caracterização de reservatórios de hidrocarbonetos. O trabalho prático necessário para a elaboração desta tese foi realizado durante um estágio de quatro meses na empresa de serviços para a indústria petrolífera, Schlumberger, em Paris, utilizando o software de interpretação sísmica e de modelação de reservatórios de hidrocarbonetos, Petrel 2008.1. Os atributos sísmicos podem ser considerados formas alternativas de visualizar os dados de sísmica de reflexão, que normalmente são representados em amplitude. A sua utilização facilita o processo de interpretação sísmica, uma vez que permite aumentar a razão sinal-ruído, detectar descontinuidades, reforçar a continuidade dos reflectores sísmicos e evidenciar indicadores directos de hidrocarbonetos nos dados sísmicos originais. Os atributos sísmicos podem ainda ser usados para treinar processos de auto-aprendizagem utilizados em redes neuronais na predição da distribuição de facies numa área em estudo. De uma forma geral, a utilização de atributos sísmicos facilita a correlação entre os dados provenientes do método sísmico, dados de poços e a geologia da área em estudo. Neste trabalho foi utilizado um bloco migrado de sísmica 2 de reflexão 3D, com aproximadamente 6000 km , adquirido no deep-offshore da costa Oeste Africana. Para além de um teste individual dos atributos sísmicos disponíveis no Petrel 2008.1, esta tese incluí uma avaliação preliminar do potencial em hidrocarbonetos de um sistema de canais amalgamados identificado na área em estudo. A sua identificação, interpretação e caracterização foi possível com o recurso a atributos sísmicos que evidenciam a presença de falhas, ou outras descontinuidades, e de atributos sísmicos sensíveis a pequenas variações na litologia e à presença de fluídos nos poros das formações litológicas. acknowledgments This works is the end of a step. It is also the conclusion of a dream of my parents. Thanks for their unconditional support and the example and guidance of my brother. Thank you! A special thank to my dear Adriana, for her help, support and understanding even in moments that were difficult to understand. During these five years our paths are inextricably linked. I deeply thank to my supervisor Prof. Luís Menezes Pinheiro for his scientific orientation during the preparation of this thesis. I would specially like to thank his all time availability and his enthusiastic ideas, making this thesis a much better work. This thank includes his huge patient in correcting my English. During the last year and a half he introduced me to the scientific research world, the marine geology and the seismic method, always placing great confidence on me and trying to open the opportunity door which best fits my hopes. For these reasons, and many other which are impossible to write in here, I am extremely grateful. I am indebted to Dr. António Kaschaka who gave me the opportunity to do an internship, at Schlumberger, in Paris. Without him this thesis would not be like it is today. Thanks also for the good suggestion to complement my work. Huge thanks to all my colleagues and friends from Schlumberger Information Solutions which I had the privilege to share four wounderful months of work. Very special thanks to my both supervisors Hamid Abbassi and Andreia Mandiuc, and all the people who helped, supported and guided me in so many ways and situations: Míchel Remy, Caroline Martinez, Marianne Lenormand Berthome, Julie Latoille, Lauriane Petit, Estella Pimenta, François Avril, Anna Bui Xuan Hy, Ludovic Guenoux, Stephane Martine and Isabelle Jacquemin. Thanks also to everybody who shared his lunch time with me and the colleagues allowed me to have lots of fun during the football on Mondays. There is a special working team which makes me grow everyday. Very special thanks to my friends from LGGM/DGEO. Thanks to my “godmother”, Catarina, for her support as a friend and work colleague. Thanks also for her useful advices in order to prevent me to commit further errors in the future and help me to be a better person. Thanks to Ro, the maturity, for his support and advice in special key moments with the right words. Thanks to Daniela for her support during this hard time writing. Together we built foundations between both in order to achieve our common goal. Thanks also to Mr. Kamran, I already said something about him in the Portuguese version, to Franscisco and Vitor, for being an example to younger student researchers, to Sandra, Tiago, Diana and Ana M.. I also thank to my colleagues and friends of “office” Ana Antunes e Martha which do not belong to the official team but is as if they are. acknowledgments To those friends who changed this hard climbing in a nice walk, a very special THANKS! Since everyone knows of who I am talking about, I do not need to identify anyone in particular. I would like to thanks to: the MECs for the share and support of the first experiences and steps; those who belong to the best produce, the union made us stronger; To MAL, and the loss of paint in our pens; to those who will always be in the 2nd year, and that taught me to play PES; and to those which at improper hours of the night share their philosophical thoughts and hugs of respect and truly friendship with me! Thanks to “galera do surf” for your friendship, taught and the good vibes that now I carry inside of me. The Department of Geoscienses of the University of Aveiro is a special place. The pleasure of spending time in it, working, chatting or studying only exists because there are extremely hard working people who work to make every day a new and better day! A special thank to Mrs. Paula Cruz, Mrs. Graça Marques and Mr. João Graça. Finally, thanks to all those who have crossed my life during this last five years and although not being referred here helped in the process of what I am today. Key words Seismic Attributes, 3D Seismic, Channel Systems, Deep-water, Hydrocarbon Reservoir Characterization, Petrel 2008.1. abstract In this work the advantages related to the use of seismic attributes in the interpretation of 3D seismic data and in the characterization of hydrocarbon reservoirs are discussed. A four months internship at Schlumberger, in Paris, using the Petrel 2008.1 “seismic-to-simulation” software provided the necessary data to perform the work described in this thesis. Seismic attributes are different ways to look at the original seismic data, which normally is displayed in amplitudes. Using seismic attributes during the seismic interpretation process allow a significant improvement in the signal-to-noise ratio, the automatic detection of discontinuities, the enhancement of seismic reflectors continuity and the enhancement of direct hydrocarbon indicators. In the self-learning process for neural networks, seismic attributes can be used as training data to predict facies distribution in the study area. Generally, seismic attributes provide a better correlation between the data provided by the seismic reflection method, well log data and the geology of the study area. In this work, a 3D migrated seismic cube was used, with an approximate area of 6000km 2, acquired in the deep-water of West Africa. Besides an individual test of each attribute available in Petrel 2008.1, this thesis also includes a preliminary evaluation of the oil and gas potential of a system of stacked channels identified within the study area. The identification, interpretation and characterization of this potential hydrocarbon reservoir was possible using seismic attributes to enhance faults and other discontinuities, and by using seismic attributes sensitive to subtle lithological variations and the presence of fluids in the pore spaces of the lithological formations. Contents Agradecimentos Resumo Acknowledgments Abstract Contents Table of Figures List of Tables Chapter I. Introduction ..................................................................................1 I.1. Nature and scope of this work ...................................................................1 I.2. Schlumberger Limited ...............................................................................1 I.3. Objectives of this thesis ............................................................................3 I.4. Dataset and Methodology .........................................................................4 I.5. Structure of this thesis...............................................................................7 Chapter II. II.1. 3D Seismic Reflection Data .........................................................9 The Seismic Reflection Method.................................................................9 II.1.1. II.1.2. Seismic Sources ............................................................................. 12 Seismic Receivers .......................................................................... 15 II.2. 2D Seismic Data versus 3D Seismic Data ..............................................17 II.3. 3D Seismic Marine Acquisition Surveys ..................................................20 II.4. Basic Seismic Data Processing...............................................................26 II.5. Interpretation of 3D Seismic Data ...........................................................30 Chapter III. III.1. 3D Seismic Interpretation in Petrel ...........................................33 Seismic – to – Simulation software, Petrel 2008.1 ..................................34 III.1.1. III.1.2. III.1.3. III.1.4. III.1.5. Petrel 2008.1 User Interface ........................................................... 36 Templates in Petrel 2008.1 ............................................................. 38 Importing Seismic Data ................................................................... 39 Realize Seismic Cube ..................................................................... 42 Computing Seismic Attributes in Petrel 2008.1 ............................... 44 i Chapter IV. Seismic Attributes in Petrel 2008.1 .......................................... 47 IV.1. Introduction to Seismic Attributes ........................................................... 48 IV.2. Classification of Seismic Attributes......................................................... 52 IV.3. Volume Attributes ................................................................................... 53 IV.3.1. Seismic Signal Processing Library .................................................. 54 IV.3.1.1. First Derivative ......................................................................... 55 IV.3.1.2. Second Derivative .................................................................... 58 IV.3.1.3. Phase Shift (Phase Rotation) ................................................... 60 IV.3.1.4. Graphic Equalizer..................................................................... 60 IV.3.1.5. Time Gain ................................................................................ 63 IV.3.1.6. Trace AGC ............................................................................... 64 IV.3.1.7. Trace Gradient ......................................................................... 65 IV.3.1.8. RMS Amplitude ........................................................................ 66 IV.3.1.9. Reflection Intensity ................................................................... 68 IV.3.2. Complex Trace Attribute Library...................................................... 69 IV.3.2.1. Apparent Polarity...................................................................... 72 IV.3.2.2. Envelope (Reflection Strength) ................................................ 74 IV.3.2.3. Instantaneous Phase ............................................................... 76 IV.3.2.4. Cosine of Instantaneous Phase ............................................... 78 IV.3.2.5. Instantaneous Frequency......................................................... 79 IV.3.2.6. Instantaneous Bandwidth ......................................................... 81 IV.3.2.7. Dominant Frequency ................................................................ 82 IV.3.2.8. Quadrature Amplitude .............................................................. 83 IV.3.3. Structural Attributes Library ............................................................. 84 IV.3.3.1. Dip Deviation............................................................................ 84 IV.3.3.2. Local Structural Azimuth and Dip ............................................. 86 IV.3.3.3. Gradient Magnitude.................................................................. 89 IV.3.3.4. Structural Smoothing................................................................ 91 IV.3.3.5. Variance ................................................................................... 93 IV.3.3.6. Ant Tracking ............................................................................. 96 IV.3.4. Stratigraphic Attributes Library ...................................................... 103 IV.3.4.1. Chaos..................................................................................... 103 IV.3.4.2. Local Flatness ........................................................................ 104 IV.3.4.3. Iso-Frequency ........................................................................ 106 IV.3.4.4. Relative Acoustic Impedance ................................................. 108 IV.3.4.5. Neural Network ...................................................................... 109 IV.4. Surface Attributes ................................................................................. 116 IV.4.1. IV.4.2. IV.4.3. RMS Amplitude ............................................................................. 119 Extract Value ................................................................................. 119 Half Energy ................................................................................... 119 Chapter V. The Role of Seismic Attributes in 3D Seismic Interpretation: A Case Study Offshore West Africa.................................................................... 121 V.1. Prospect Generation ............................................................................ 121 V.1.1. V.1.2. Identification of Gas Related Features .......................................... 122 Analysis of Deep-Sea Channel Complexes................................... 124 ii V.1.3. V.1.4. V.1.5. V.2. Salt Tectonics ................................................................................134 Structural Control in the Study Area ...............................................138 Geobody Extracti...
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  • Fall '19

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    As a current student on this bumpy collegiate pathway, I stumbled upon Course Hero, where I can find study resources for nearly all my courses, get online help from tutors 24/7, and even share my old projects, papers, and lecture notes with other students.

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    Kiran Temple University Fox School of Business ‘17, Course Hero Intern

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    Dana University of Pennsylvania ‘17, Course Hero Intern

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    Jill Tulane University ‘16, Course Hero Intern

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