深度轉(zhuǎn)換和去壓實(shí)

1、目錄4.深度轉(zhuǎn)化和去壓實(shí)4.1深度轉(zhuǎn)換4.2沉積物去/壓實(shí)4.3均衡補(bǔ)償-彎曲均衡4.4創(chuàng)建體4.5體追蹤（鹽巖恢復(fù)）3DMove-第四章練習(xí)練習(xí)1-回剝分析練習(xí)2-彎曲均衡4.深度轉(zhuǎn)換和去壓實(shí)4.1深度轉(zhuǎn)化下面是3DMove中深度轉(zhuǎn)換工具框的簡(jiǎn)要介紹。為了更深的解釋請(qǐng)參照3DMove的幫助頁(yè)。深度轉(zhuǎn)換工具框使模型從時(shí)間轉(zhuǎn)為深度或從深度轉(zhuǎn)為時(shí)間。在進(jìn)行深度轉(zhuǎn)換前用戶需要獲取時(shí)間和深度域的函數(shù)。深度轉(zhuǎn)換工具框的缺省選項(xiàng)是假設(shè)速度隨深度線性增加。因此需要用戶定義一個(gè)初始速度（在基準(zhǔn)面的速度）和隨深度的增長(zhǎng)速率?；蛘?，深度轉(zhuǎn)換工具框允許用戶定義的設(shè)置，用戶可根據(jù)以下的變化來(lái)來(lái)應(yīng)用速度模型： 

2、3;時(shí)間（y）隨深度（x） ·深度（y）隨時(shí)間（x） ·速度（y）隨深度（x） ·速度（y）隨時(shí)間（x）所有這些關(guān)系需要用函數(shù)描述，它們來(lái)自，例如，井的校驗(yàn)炮，偏移速度，聲波測(cè)井或疊加速度（此后一般稱作速度模型數(shù)據(jù)）。這些函數(shù)可被用來(lái)計(jì)算“直接時(shí)間-深度轉(zhuǎn)換”（Etris等2001）。直接的時(shí)間-深度轉(zhuǎn)換是使用一個(gè)單獨(dú)的函數(shù)來(lái)進(jìn)行深度轉(zhuǎn)換的一種快速和簡(jiǎn)單的方式，函數(shù)遵從從可用的速度模型建立的時(shí)間深度域的關(guān)系。這個(gè)簡(jiǎn)單的方法沒(méi)有考慮截面任何分層，根本上簡(jiǎn)化了速度模型為又用戶定義的最切合它們數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化函數(shù)（方程）。缺省方法缺省的設(shè)置假設(shè)速度隨深度線性增加。工具框需要用

3、來(lái)操作的參數(shù)是初始速度（V0）和一個(gè)速度隨深度增長(zhǎng)速率的值（k）。線性速度深度關(guān)系的深度轉(zhuǎn)換用下面的函數(shù)解決：其中：z是結(jié)束深度 V0是單位為米每秒的初始速度 e是自然對(duì)數(shù)底 k是速度隨深度增長(zhǎng)的速率 t是單位為秒的單程旅行時(shí)（OWTT）注意：這個(gè)函數(shù)只在零基準(zhǔn)面下的對(duì)象轉(zhuǎn)換時(shí)有效。它不應(yīng)應(yīng)用于零基準(zhǔn)面以上的時(shí)間轉(zhuǎn)換。缺省的深度轉(zhuǎn)換操控深度轉(zhuǎn)換參數(shù)的側(cè)向變化（V0和k）如果它們作為屬性被映射到要進(jìn)行深度轉(zhuǎn)換的曲面上。注意：3DMove窗口以TWTT（雙程旅行時(shí)）顯示模型，然而在缺省設(shè)置下完成的函數(shù)在OWTT（單程旅行時(shí)）下計(jì)算。用工具框里的保存按鈕生成的輸出文本將總是顯示結(jié)果為：時(shí)間以單程旅行

4、時(shí)OWTT為單位；速度以ms-1為單位；深度以米為單位，在使用缺省選項(xiàng)時(shí)。用戶定義方法正如缺省設(shè)置，時(shí)間深度轉(zhuǎn)換或深度時(shí)間轉(zhuǎn)換可使用用戶定義設(shè)置進(jìn)行。當(dāng)模型建好后用戶需要在UTM編輯下確認(rèn)z的單位被合適地定義為深度或時(shí)間單位。這個(gè)一旦完成，深度轉(zhuǎn)換工具框?qū)⒆詣?dòng)檢測(cè)單位和是否需要轉(zhuǎn)換到深度或時(shí)間（這可被高級(jí)深度轉(zhuǎn)換覆蓋，細(xì)節(jié)如下）對(duì)其中一種轉(zhuǎn)換用戶需要定義一種函數(shù)類型（速度/時(shí)間，速度/深度，時(shí)間/深度或深度/時(shí)間），方程類型（結(jié)合速度模型數(shù)據(jù)使用的曲線類型），定義方程參數(shù)（依照方程類型可達(dá)4項(xiàng)參數(shù)）以及用于定義方程的單位。巖性 速度 m/s砂巖 5400-6000灰?guī)r 6400-7000白云巖

5、 7000石膏 6000 鹽體 4500套管（鐵） 5300不同巖性平均速度表。來(lái)自斯倫貝謝測(cè)井解釋：卷1-原理。斯倫貝謝公司1972，紐約4.2沉積物去/壓實(shí)3DMove去壓實(shí)的過(guò)程從模型回剝一層沉積物，由于上覆壓力的移除使下伏巖石垂向去壓實(shí)。3DMove的去壓實(shí)算法是對(duì)一個(gè)等量砂泥混合系統(tǒng)隨深度（深度系數(shù)）增加孔隙度指數(shù)衰減，且以Sclater和Christie（1980）的工作為基礎(chǔ)。同樣，這一流程可以反過(guò)來(lái)，當(dāng)沉積層添加到模型中，壓實(shí)下伏的沉積物。兩個(gè)輸入的變量是： ·初始孔隙度（在曲面） ·深度系數(shù)：孔隙度隨深度改變的速率要在3D模型上進(jìn)行去/壓實(shí)，曲面孔隙度和孔

6、隙度隨深度下降的速率必須賦給每個(gè)曲面。這些值賦給曲面有兩種方法。去/壓實(shí)操作首先將定位并使用賦給曲面的屬性但是會(huì)在沒(méi)有屬性的時(shí)候應(yīng)用工具框的缺省值。對(duì)變量看上面的巖性表當(dāng)它們應(yīng)用到北海的特定巖性時(shí)。去/壓實(shí)操作使用垂直射線追蹤來(lái)從每個(gè)曲面的頂點(diǎn)讀取屬性值，然后在計(jì)算好合適的去/壓實(shí)響應(yīng)后沿垂向列重建模型。3DMove中何時(shí)去/壓實(shí)用離散的步驟建模對(duì)多個(gè)同時(shí)發(fā)生的地質(zhì)進(jìn)程存在固有問(wèn)題。在3DMove里，要回剝的單元在對(duì)余下單元的移除和去壓實(shí)前應(yīng)恢復(fù)所有斷層的位移。練習(xí)1回剝分析以下的工作流程是一個(gè)典型的回剝分析（去壓實(shí)和恢復(fù)）的流程。這經(jīng)常在不同時(shí)間階段測(cè)量水深減少的時(shí)候開(kāi)展，尤其是在儲(chǔ)層沉積和

7、油氣運(yùn)移的時(shí)候。目標(biāo)：描述需要回剝分析及去壓實(shí)一個(gè)地質(zhì)模型的步驟。加載文件：4_Depth_Conversion_and_Decompactiondecompaction_model.mve/decompaction_model.mve本練習(xí)的目標(biāo)是預(yù)測(cè)在它是海床時(shí)白色層的古水深。層段11. 通過(guò)點(diǎn)擊顯示工具條的圖標(biāo)開(kāi)啟UTM邊界框。注意：你可能需要按下圖標(biāo)兩次因?yàn)樵谶@個(gè)模型中有工區(qū)框，從圖像底下可被看見(jiàn)。2. 選擇Reservoir_top。3. 選擇編輯>延伸至UTM。白色層的邊緣三角形的方向?qū)⒂糜谘由熘罸TM邊界框。想要延伸白色層以便它和其它層位一樣大或更大。這有助于在去壓實(shí)過(guò)程中

8、避免邊緣效應(yīng)。關(guān)閉UTM邊界框。Reservoir_top延伸至UTM邊界框4. 雙擊延伸的白色曲面5. 選擇對(duì)象信息框的編輯按鈕。屬性瀏覽將出現(xiàn)。6. 創(chuàng)建兩個(gè)新屬性：Phi_nought和DepthCoefficient。要做這個(gè)，在屬性瀏覽中從屬性瀏覽選擇Colume>Add然后選擇Phi_nought并點(diǎn)擊添加。選擇DepthCoefficient并按下Add。關(guān)閉Add Column工具框。7. 選擇Phi_nought列標(biāo)題，這會(huì)標(biāo)亮整個(gè)列。選擇Colume>Set Values并鍵入值0.49然后點(diǎn)擊OK。8. 設(shè)置DepthCoefficient列的值為0.27。按

9、下OK并關(guān)閉，這保存了屬性變化。9. 選擇屬性瀏覽窗口底部的Apply。顯示為DepthCoefficient和Phi_naught設(shè)置值的屬性瀏覽10. 復(fù)制并粘貼海床（Surface_layer）曲面（Ctrl+C，Ctrl+V）。選擇復(fù)制的海床曲面。通過(guò)雙擊對(duì)象打開(kāi)對(duì)象信息框，重命名復(fù)制的曲面為Seabed_datum，通過(guò)按下Enter鍵確認(rèn)并改變曲面為一個(gè)不同的顏色。11. 從操作菜單或點(diǎn)擊工具工具條的圖標(biāo)打開(kāi)去/壓實(shí)工具框。確保方法下拉菜單設(shè)置為去壓實(shí)。12. 在層選擇Bed Selection選項(xiàng)里，選擇Surface_layer層并收集進(jìn)Load 框。收集黃色層位（Yellow

10、）進(jìn)入New Top Beds框。收集三個(gè)中間層位（Green。Light_green和Reservoir_top）進(jìn)入Intermediate Objects框并收集Basement 層進(jìn)入Basement框。去/壓實(shí)工具框-對(duì)層段1去壓實(shí)的填有輸入?yún)?shù)的層選擇選項(xiàng)13. 選擇參數(shù)選項(xiàng)。打開(kāi)Attribute并為初始孔隙度屬性選擇Phi_nought。14. 開(kāi)啟Attribute并為深度系數(shù)屬性選擇DepthCoefficient。15. 勾選Expand Top to UTM boundary。參數(shù)選項(xiàng)16. 選擇Isostatic選項(xiàng)。勾選Airy Isostasy和Sub Marin

11、e Load選項(xiàng)。余下設(shè)置為缺省值。均衡減輕選項(xiàng)17. 點(diǎn)擊Decompact。這個(gè)算法將移除第一個(gè)層段（介于海底和黃色層之間）并依據(jù)分配的去壓實(shí)參數(shù)來(lái)去壓實(shí)下伏的層段。保持工具框打開(kāi)為以后的流程中使用。作為回剝分析過(guò)程的第二步，有必要恢復(fù)頂部的曲面到復(fù)制的海床。這是來(lái)反轉(zhuǎn)均衡下沉，這在層段1的沉積過(guò)程中發(fā)生。層段2層段2（在Yellow和Green層之間）將被移除，低些的層段被去壓實(shí)。18. 打開(kāi)工具框：Structural Modelling>Unfold。在Unfold工具框里的方法下拉菜單下選擇單剪Simple Shear。19. 在展開(kāi)至Unfold to選項(xiàng)，選擇Unfold

12、 to Target。收集Seabed_datum進(jìn)入目標(biāo)框Target box。缺省時(shí)恢復(fù)將使用垂向的展開(kāi)方向；這可以通過(guò)開(kāi)啟方位角和傾伏角開(kāi)關(guān)來(lái)改變（本例中留作缺?。?。收集Seabed_Datum的展開(kāi)至選項(xiàng)20. 選擇Objects to be Unfolded選項(xiàng)并收集黃色曲面進(jìn)入模板框。21. 收集其它所有曲面進(jìn)入被動(dòng)對(duì)象框。要展開(kāi)對(duì)象選項(xiàng)22. 按下Apply。黃色層將被恢復(fù)到復(fù)制的海底上方。將Unfold工具框留為打開(kāi)以備后用。展開(kāi)到Seabed_datum目標(biāo)層的黃色層位23. 返回去/壓實(shí)工具框24. 在層選擇選項(xiàng)，收集Yellow曲面進(jìn)入Load框以及Green層進(jìn)入New

13、 Top Bed框。中間對(duì)象和基底層在之前的步驟應(yīng)已建立。參數(shù)和均衡減輕選項(xiàng)在更早的流程里已建立不需要改變。去/壓實(shí)工具框-為層段2去壓實(shí)填有輸入?yún)?shù)的層選擇選項(xiàng)。25. 點(diǎn)擊Decompact。算法將移除頂層段（在seabed_datum和yellow層之間）并根據(jù)分配的去壓實(shí)參數(shù)來(lái)去壓實(shí)下伏的層段。26. 返回展開(kāi)（單剪）工具框來(lái)恢復(fù)Green層位至seabed_datum。收集Green層進(jìn)入要展開(kāi)的對(duì)象選項(xiàng)的模板層框。它將自動(dòng)從被動(dòng)對(duì)象選項(xiàng)里移除。所有其它的參數(shù)應(yīng)該保持與之前的一樣。點(diǎn)擊Apply。展開(kāi)后的模型27. 對(duì)Green和Light_green層重復(fù)兩階段的過(guò)程（步驟18至2

14、6）直到Light_green層被移除而且白色的Reservoir_top層是新的頂層。去壓實(shí)步驟的結(jié)果將預(yù)測(cè)在層段4沉積之前的古水深，這時(shí)白色層代表海底。下一步：現(xiàn)在可以使用油氣系統(tǒng)工具在這個(gè)曲面上進(jìn)行傾向沉積遷移來(lái)顯示集水區(qū)域的范圍并預(yù)測(cè)局部最大沉積中心和沉積路徑的位置。4.3均衡補(bǔ)償彎曲均衡因?yàn)閹r石圈有內(nèi)在的強(qiáng)度和硬度，由于收縮，擴(kuò)張，沉積或侵蝕而引起的局部負(fù)載的變化沒(méi)有得到局部的補(bǔ)償，但在區(qū)域展布。負(fù)載展布的程度取決于巖石圈彎曲性質(zhì)。彎曲均衡在地層厚度，斷層幾何形狀和隆起因而侵蝕的速率和總量發(fā)揮了重要的區(qū)域控制作用。彎曲均衡調(diào)整很可能控制在建模區(qū)域橫截面和收縮或擴(kuò)張的3D模型時(shí)變形上發(fā)

15、揮重要作用。計(jì)算加載和卸載的均衡響應(yīng)很重要因?yàn)椋?. 均衡補(bǔ)償影響層位和斷層的恢復(fù)形狀因此影響圈閉的幾何形狀。2. 均衡補(bǔ)償影響恢復(fù)海底曲面的古水深對(duì)沉積分布建模很重要。3. 均衡補(bǔ)償影響恢復(fù)過(guò)程中的絕對(duì)高度因此，它影響成熟度研究。 練習(xí)2 彎曲均衡下面的流程是一個(gè)典型的在擴(kuò)張過(guò)程中因彎曲均衡回升的巖石圈的垂向移動(dòng)的定量化流程。加載文件:4_Depth_Conversion_and_Decompactionflexural_isostasy_Egan.mve目標(biāo)：定量化在一鏟狀斷層上因擴(kuò)張過(guò)程引起的外殼的彎曲均衡回升。/flexural_isostasy_Egan.mve1. 打開(kāi)操作>

16、去/壓實(shí)工作框或點(diǎn)擊。2. 從模型瀏覽中選擇load和5m_load_footwall并在Load框中收集。3. 選擇load_base并收集進(jìn)NewTop Beds。4. 選擇fault，footwall和hangingwall并收集進(jìn)Intermediate Objects。5. 選擇model_base并收集進(jìn)Basement Beds顯示層選擇的去壓實(shí)工具框6. 選擇參數(shù)選項(xiàng)卡。為曲面孔隙度使用缺省值0.56及深度因數(shù)0.39。7. 確保延伸頂至UTM邊界是關(guān)閉的。去壓實(shí)工具框填有缺省值的參數(shù)選項(xiàng)卡8. 選擇均衡減輕選項(xiàng)。勾選彎曲均衡Flexural Isostasy。9. 勾選海底加

17、載Sub Marine Load。10. 使用均衡補(bǔ)償?shù)娜笔≈担贺?fù)載密度（2000），地幔密度（3300），彈性厚度（15），楊氏模量（70GPa）。11. 設(shè)置奈奎斯特波長(zhǎng)為6000m并勾選Copy Padding。12. 選擇構(gòu)造趨勢(shì)=180度輸入所有參數(shù)的均衡減輕選項(xiàng)13. 選擇去壓實(shí)Decompact。去壓實(shí)后的模型4.4 創(chuàng)建體工具框可從Create>Volume找到。要得到從曲面創(chuàng)建體工具框的更多信息，請(qǐng)參照幫助頁(yè)從曲面創(chuàng)建體工具框是用來(lái)通過(guò)生成四面體元素填補(bǔ)曲面間的空間的方式在上面和下面曲面間創(chuàng)建體。四面體不是規(guī)則的，但能精確的填充體。從曲面創(chuàng)建體工具框在3DMove中創(chuàng)建

18、的四面體可被用在應(yīng)變分析，去壓實(shí)/壓實(shí)和深度轉(zhuǎn)換上。在兩曲面間創(chuàng)建的體，形成頂和底4.5體追蹤（鹽體恢復(fù)）體追蹤（操作>體追蹤）可被用來(lái)保留體。保留體在恢復(fù)鹽體（鹽體頂部和上部的區(qū)域）時(shí)是個(gè)有用的工具。體追蹤保留一個(gè)曲面或一組曲面間的體及UTM邊界框的底部。通過(guò)沿用戶定義的剪切針的變形來(lái)保留體。體校正更新可以是同步的也可由用戶通過(guò)選擇工具框的更新按鈕來(lái)控制。記住體更新在恢復(fù)步驟后實(shí)施。體追蹤工具框分組曲面-如果Grouped被勾選，體為所有收集在體邊界曲面表里的曲面保留。也就是在一次變形或恢復(fù)后需要保留體的平移被應(yīng)用到所選的曲面上。獨(dú)立曲面-如果Separate被勾選，體只為進(jìn)行變形或恢復(fù)的模板曲面保留。在恢復(fù)有多個(gè)分隔開(kāi)的鹽巖區(qū)域時(shí)（如多底辟構(gòu)造）應(yīng)該勾選Separate。例如，在被鹽巖接點(diǎn)分隔開(kāi)鹽體不流動(dòng)的鹽巖盆地的上覆壓力的恢復(fù)。在模型橫向和縱向都鹽體連通的曲面應(yīng)勾選Grouped。如何使用體追蹤工具框1. 點(diǎn)擊勾選Separate或Grouped曲面。2. 通過(guò)在主窗口中標(biāo)亮選擇要追蹤體的曲面，并點(diǎn)擊在Surface窗口下