Моделирование разломов – Упражнение 7

Целью процесса Fault Modeling является построение модели разломов на основании различных видов разломных данных. В Petrel есть несколько путей задания модели разломов. Модель разломов может быть сгенерирована на основании полигонов разломов, на основании линий сейсмической интерпретации, импортированных структурных карт или стиков. Падение, азимут, длина и форма определяют плоскости разломов посредством Key Pillars (Пилларов). Пиллары строят каркас трехмерной модели, отсюда название Key Pillars. Key Pillar – это вертикальная, линейная, листрическая или искривленная линия, состоящая из двух, трех или пяти Точек (shape points). На рисунке справа изображен листрический Пиллар, состоящий из одной верхней, одной средней и одной нижней Точек. Каждый разлом для включения в 3D грид должен быть определен Пилларами. Разломы могут быть пересекающимися, разветвляющимися и вертикально срезанными и разломы, которые пересекаются должны быть соединены в процессе моделирования разломов. Модель разломов сформирована, когда все разломы представлены Пилларами и соответствующим образом соединены.

Важные пиктограммы, применяемые на этой стадии:

Select/Pick mode Select shape point

Create fault from fault polygons Select pillar

Add to or create fault from selected fault sticks Connect two faults

Create fault from fault sticks, surface or interpretation Add pillar to end

Add new pillar by one point Add pillar between

Add new pillar Branched faults

Snap selected shape point Crossing faults

Move along line tangent only Linear pillar

Обзор упражнения:

· Задание новой модели разломов

· Создание разломов из выбранных стиков (fault sticks)

· Редактирование Пилларов (Key Pillars)

· Соединение разломов

· Создание разломов из всех стиков

· Автоматическая генерация разломов

· Автоматическое соединение разломов

Факультативные упражнения

· Создание разломов из полигонов разломов

· Автоматическая корректировка Пилларов

· Оцифровка Пилларов, используя структурный 2D грид

· Оцифровка Пилларов на General Intersectionс отображенными на нем поверхностями.

В этом упражнении вы будете удалять, добавлять, модифицировать и соединять Пиллары. По окончании вы получите модель, похожую на модель разломов, изображенную ниже.

Задание новой модели разломов

До построения трехмерного грида в Petrelнеобходимо задать модель. Новая модель содержит только пустые папки. Когда вы начнете создавать Пиллары, они будут размещаться в одной из заранее заданных папок. Перед началом работы откройте проект GF_Edited_Inputdata.petиз папки Projects. Сохраните (Save As) проект в вашей папке Student.

План упражнения

1. Двойной клик на пиктограмме в Process Diagram > Structural Modeling. Появится окно.

2. Назовите модель GeoModel и нажмите ОК. Модель будет размещена в таблице Models в Petrel Explorer.

Создание разломов из выбранных стиков

Fault sticks (стики) генерируются в Petrel или другой сейсмической программе. Эти Стики представляют поверхность разлома и конвертируются в этом упражнении в Пиллары. Этот метод предпочтителен, если у вас есть разломная интерпретация, которая может содержать некоторое количество помех, и вы хотите иметь возможность игнорировать некоторые из них.

План упражнения

1. Уберите все разломы, полигоны разломов и любые другие данные, которые у вас могут быть отображены в 3D-окне (используйте Clear all visualization из меню Window).

2. Из закладки Input отобразите стики из папки For Create from selected FS, которая находится в папке Fault sticks (time).

3. В зависимости от типа моделируемого разлома выберите Вертикальный, Линейный, Листрический или Изогнутый Пиллар . Может подойти линейная форма или листрическая, но до того, как вы выберите форму, просмотрите ваши стики.

4. Удостоверьтесь, что в папке Faults во вкладке Models нет активных (полужирных) разломов.

5. Кликните на пиктограмме Set Select/Pick mode , находящийся на панеле Function.

6. Выберите несколько стиков на разломе, кликая на них, удерживая клавишу Shift.

7. Кликните на пиктограмме Create faults from selected fault sticks , расположенной на панеле Function,чтобы сгенерировать Пиллары из выбранных стиков. Обратите внимание, что если вы выбираете этот метод, то разлом будет сгенерирован только из выбранных стиков. Это может послужить причиной потери вами некоторых важных деталей.

8. Когда вы создали Пиллары для одного разлома, сделайте необходимое редактирование и следуйте процедуре, описанной в упражнении выше.

Редактирование Пилларов

Моделирование разломови отсюда редактирование Пилларов – это очень важный шаг в построении точной и достоверной модели в Petrel. Пиллары должны описывать плоскости разломов согласно входным данным. Есть возможность редактирования целого разлома, одного Пиллара или Точек в направлениях X, Y и Z, которые делают очень гибким редактирование разломов.

Автоматически созданные Пиллары, часто плохо сформированы, и зачастую необходимо добавить новые Пиллары между уже существующими, и(или) в конец разлома, изменить их форму. Вам придется вставить Пиллары между уже существующими, когда форма разлома более детальная, чем ее описывают существующие Пиллары. Используйте инструмент для добавления Пилларов в конец разломаи инструмент для добавления Пиллара межу существующими.Редактирование Точек и/или полностью Пилларов потребуется для более близкой аппроксимации исходных данных. Это редактирование может потребовать добавления большего количества Точек в Пиллар, чтобы он приобрел желаемую форму. Нет необходимости, чтобы все Пиллары одного разлома имели одинаковое количество Точек.

План упражнения

1. Редактирование производится в 3D окне. Откройте новое 3D окно.

2. Чтобы можно было отредактировать разломы (Пиллары), они должны быть визуализированы. При редактировании или осуществлении каких-либо редакционных манипуляций вы можете отобразить только несколько разломов. Включите пиктограммы в папке Fault Model рядом с теми разломами, которые вы хотите отредактировать.

3. При редактировании отобразите доступные исходные данные, чтобы использовать их в качестве направляющих. Убедитесь, что полигоны разломов или другие данные (то есть трехмерная сейсмическая интерпретация), используемые для создания Пилларов, видны в трехмерном окне.

4. Разломы легче видеть и редактировать, когда плоскость между Пилларами залита цветом. Чтобы это сделать, кликните на пиктограмме Toggle fill . Имейте в виду, что когда заливка цветом включена, может быть сложнее выбирать с помощью кликанья различные элементы.

5. Инструмент, используемый для перемещения точек и линий в Petrel, носит название widget(в переводе с английского «устройство», «штуковина»). Оно появляется, когда вы выбрали Пиллар, кликнув на одной из точек, определяющих его форму (Точках). Widgetсостоит из плоскости и цилиндра. Кликните на плоскости, и она станет желтой, тогда вы можете редактировать в плоскости, перпендикулярной к цилиндру. Кликните на цилиндре (тогда он станет желтым), чтобы редактировать в направлении по касательной к цилиндру. Чтобы выбрать Точку вы должны быть в Select/Pick mode . Widgetпоказан справа.

6. Нажмите на Widgetлевой кнопкой мыши и переместите Пиллар или Точку.

7. Убедитесь, что активен инструмент Move along line tangent only . Этот инструмент ограничивает перемещение в направлении по касательной к Пиллару и это очень наглядный путь редактирования Пилларов. См. рисунок ниже.

8. Чтобы выбрать только одну Точку убедитесь, что активна пиктограмма Select shape point .

9. Чтобы выбрать весь Пиллар, сделайте активной пиктограмму Select pillar . Если вы кликните на линии между Пилларами, то на этом уровне будут выбраны все Точки (если даже активна пиктограмма "Select shape point").

10. Если вы кликните на линии между Пилларами при активной пиктограмме Select pillar, то будут выбраны все Пиллары (т.е. весь разлом). Чтобы выбрать только несколько Пилларов/Точек, кликните на тех, которые вы хотите выбрать, держа нажатой клавишу Shift.

11. Визуализируйте верхний и нижний горизонты и убедитесь, что модель имеет правильную ориентировку. Если нет, проведите редактирование, как описано выше.

Комментарий

По окончании редактирования, Пиллары должны иметь сглаженный переход по координате Z от Пиллара к Пиллару. Пиллары разлома должны продолжаться над кровлей верхней поверхности и под подошвой нижней поверхности.

Соединение разломов

Если один разлом срезается другим в горизонтальном направлении, он ДОЛЖЕН быть соединен с этим другим. Это означает, что должен быть задан общий Пиллар между двумя разломами. Вы также можете использовать Пиллар, который уже существует и переместить его в такую позицию, чтобы он подходил к обеим плоскостям разломов или вы можете добавить новый Пиллар между двумя существующими и использовать его как общий/соединенный Пиллар.

Помните, что цель создания Пилларов – это задание плоскости разлома. Пиллары могут быть ориентированы в любом направлении, пока они сохраняют падение плоскости разлома.

Перед началом этой операции сохраните ваш проект. Вы даже можете сделать копию модели для того, чтобы если при редактировании ваши разломные данные запутаются, вы имели их копию. Скопируйте модель, также как вы копируете файл; выберите модель и нажмите Ctrl C + Ctrl V.

Соедините все разломы, которые должны пересекать друг друга. Не забудьте отредактировать Пиллары, которые должны быть объединены. Для более легкой визуализации, объединенные пиллары станут серыми.

Подсказки для соединения разломов:

· Отображайте только два разлома, которые вы соединяете, работайте только с одним разветвлением поочереди.

· Используйте иконку Target Zoom на панели инструментов, чтобы увеличивать линии разветвлений.

· Удаляйте Пиллары из разлома в случае, если они находятся близко к основному разлому.

· Выровняйте Пиллары, которые хотите соединить в основном разломе так, чтобы они находились на одной линии с проекцией последних двух Пилларов второстепенного разлома.

План упражнения: Соединение разломов

1. Выберите два разлома для соединения. Убедитесь, что вертикальное положение двух соединяемых Пилларов примерно одно и то же, поэтому их можно объединить без значительных искажений подчиненного разлома.

2. Увеличьте ту область, где должны быть соединены разломы.

3. Выберите два Пиллара, которые вы хотите соединить при помощи клавиши Shift и пиктограммы Set Select/Pick Mode .

4. Кликните на пиктограмме Connect Two Faults ,и когда появится окно Connect Pillars, задайте, как вы хотите соединить их. Выберите подходящую опцию и нажмите OK. Соединенные разломы имеют обычный Пиллар (который сейчас серый).

План упражнения: Разъединение разломов

Для соединенных Пилларов кнопка отмены действия не работает. Вместо этого вам придется разъединить их.

1. Выберите два Пиллара, которые нужно разъединить.

2. Кликните на пиктограмме Disconnect fault .

План упражнения: Создание разветвленных и пересекающихся разломов

1. Выберите Пиллары там, откуда вы хотите создать пересекающий или ответвляющийся разлом.

2. Кликните на пиктограмме New Branched Faults или New Crossing Faults , чтобы сгенерировать новый разлом.

3. Продолжите построение нового ответвляющегося или пересекающего разлома, путем добавления новых Пилларов или объединения его с уже существующим.

Комментарии

· Для разломов, которые соединяются под углом в вертикальном направлении, также важно попытаться сгладить Пиллары до их соединения.

· Все пересекающиеся разломы должны быть соответствующим образом соединены, т.к. в процессе построения грида разломы используются для задания направления линиям гридизации.

Создание разломов из всех стиков

Есть возможность выбрать полностью весь набор стиков, представляющий один разлом и задать, чтобы Petrel использовал каждый n-й стик в качестве входных данных. Это быстрый подход, но он требует большой степени репрезентативности от стиков, т.е. чтобы они не содержали большого количества помех.

План упражнения

1. И таблицы Inputотобразите стики из папки For Create from FS в папке Fault Sticks (time).

2. В зависимости от типа моделируемого разлома выберите форму Пилларов: Вертикальный, Линейный, Листрический или Искривленный .

3. Кликните на пиктограмме Set Select/Pick mode , расположенной на панели инструментов Function bar.

4. Выберите стики одного разлома (в закладке Input), кликнув на одном из них в 3D окне. Разлом, на котором вы кликнули в 3D окне, подсвечен в закладке Input в Petrel Explorer.

5. Кликните на пиктограмме Create Fault From Fault Sticks, Surface or Interpretation , расположенной на функциональной панели, чтобы сгенерировать Пиллары вдоль выбранного разлома. Появится диалоговое окно, спрашивающее сгенерировать Пиллары через определенное количество стиков. Введите 5 и нажмите OK.

6. Новый разлом появится в 3D окне и будет находиться в папке Faults в таблице Models с тем же именем, что и первоначальные стики. Можно увеличить высоту над Стиками. Если расстояние между Стиками больше чем Максимальное расстояние поиска, заданное в диалоговом окне — Пиллары не будут сгенерированы.

7. Создав Пиллары для нового разлома, проведите необходимое редактирование, следуя пунктам, описанным в упражнении выше.

8. Соедините разломы, где это необходимо и продолжите моделирование разломов в папке “For create from FS”, расположенной в папке “Fault sticks (time)” в закладке Input.

Автоматическая генерация разломов

До настоящего времени разломы генерировались отдельно, т.е. по очереди. В этом упражнении вы узнаете, как автоматически сгенерировать Пиллары из набора стиков, лежащих в папке в таблице Input в Petrel Explorer.

План упражнения

1. Превращение одного набора стиков в Пиллары:

a. В First Petrel Explorerв закладке Input найдите папку For Convert to fault, где находятся стики. Откройте папку и нажмите правой кнопкой мыши по одному из стиков разлома. Из выпадающего меню выберите Convert to faults in Fault Model…. Установите опять каждый n-й пиллар в появившемся диалоговом окне и нажмите OK.

b. Обратите внимание на новые разломы в 3D окне и в папке Faults для активной модели (в таблице Models).

2. Эта операция может быть также произведена над всеми стиками в папке:

a. Чтобы избежать дублирования разломов, удалите разлом, созданный выше, путем выбора всего разлома в 3D окне или выбрав его (сделав полужирным) в таблице Models в First Petrel Explorer и нажав delete.

b. Правый клик на директории For Convert to fault. Из появившегося выпадающего меню выберите Convert to faults in Fault Model….

3. Выполните необходимое редактирование Пилларов, согласно описаниям выше.

4. Соедините разломы, где это необходимо.

Автоматическое соединение разломов

В Petrel есть возможность автоматического соединения разломов.

План упражнения

1. Отобразите все разломы, которые вы создали в 3D окне.

2. Кликните на процессе Fault Modeling в Process Diagram.

3. Зайдите в таблицу Operations.

4. Кликните на кнопке Auto connect,установитеExtend distance 250 метров и проведите автоматическое соединение только для видимых разломов.

5. Проверьте соединение и, если это необходимо, проведите ручное редактирование. Здесь имеется возможность отменить только одно действие (кнопка отмены действия находится вверху диалогового окна).

Факультативные упражнения

Создание разломов на основании полигонов

Полигон разлома – это линия пересечения разлома со структурной поверхностью. Чтобы построить Пиллары из этих полигонов, полигоны должны иметь значения Z, относящиеся к поверхности, к которой эти полигоны принадлежат. В одном из предыдущих упражнений вы присвоили этим полигонам значения Z структурного грида. Чтобы из этих полигонов построить Пиллары, линии полигонов должны представлять отдельный разлом (не несколько разломов).

План упражнения

1. Активируйте процесс Fault modeling в диаграмме процессов, кликнув на нем один раз и сделав его полужирным.

2. Отобразите в трехмерном окне полигоны разломов, находящиеся в папке Fault Polygons (Проверьте, что этим полигонам соответствуют правильные значения Z. Это сделано в упражнении редактирования входных данных.).

3. Выберите желаемую геометрию разломов из четырех доступных типов на панели инструментов с правой стороны окна для отображения . В этом случае подходит линейная геометрия.

4. Откройте установки для процесса моделирования разломов, кликнув два раза на процессе в Process Diagram. Используйте установки по умолчанию. Тем не менее, модель разломов должна представлять исходные данные надлежащим образом. Обратите внимание на опцию для расширения Пилларов над заданной точкой минимума и ниже заданной точки максимума исходных данных. Вы можете контролировать, насколько далеко распространяются Пиллары по вертикакли.

5. Кликните на пиктограмме Set Select/Pick mode на функциональной панели.

6. В трехмерном окне выберите все полигоны разломов, описывающие один и тот же разлом, кликнув на полигонах, удерживая клавишу Shift.

7. Кликните на пиктограмме Create Faults From Polygon на Function bar,чтобы сгенерировать Пиллары вдоль выбранных полигонов.

8. Новый разлом был добавлен в папку Faults в таблицу Models в Petrel Explorer и назван Fault 1. Вы можете изменить это имя на более подходящее, кликнув дважды на Fault 1 и изменив имя в таблице Info появившегося окна Settings .

Комментарии

· Для описания формы разлома используйте как можно меньшее число Точек (shape points) , насколько это возможно.

· Также обратите внимание на функцию установки инкремента (приращения) для Пилларов в установках для процесса моделирования разломов. Меньшее количество, а также более простая форма Пилларов означают меньшее редактирование и зачастую меньшие проблемы в процессе Pillar Gridding.

Автоматическая корректировка Пилларов

В Petrelсуществует возможность автоматического срезания или расширения Пилларов относительно поверхности или константы. Поскольку есть возможность редактирования Пилларов вручную и поскольку ручное редактирование всегда необходимо, функция автоматического «подстригания» Пилларов была включена только в факультативное упражнение.

Если Пиллары срезаются поверхностью, то поверхность должна быть сглажена. В случае с месторождением Галифакс поверхность Base Cretaceous является хорошим кандидатом для подравнивания, т.к. эта поверхность не нарушена разломами. В упражнении ниже будут выровнены только верхние Точки. Если кроме этого нужно выровнять и нижние Точки, то нужно сделать копию поверхности Top Etive, потом эту копию сгладить, чтобы удалить большую часть структуры (но сохранить основное направление падения) и переместить вниз, так, чтобы она была глубже всей поверхности Top Etive.

План упражнения

1. Отобразите все сгенерированные Пиллары вместе с поверхностью Base Cretaceous.

2. Двойной щелчок на процессе Fault Modeling в Process diagram > Structural Modeling.

3. Зайдите в таблицу Operations из появившегося диалогового окна.

4. Выберите поверхность Base Cretaceous в таблице Input в Petrel Explorer (кликните на имени, чтобы сделать его полужирным), включите чекбокс рядом с Top limitв таблице Operations в Cut/Extend pillars и кликните на голубой стрелке. Другие опции установите так, как показано на рисунке.

5. Кликните на кнопке Cut/Extend.

6. Посмотрите, что все Пиллары были срезаны или наоборот удлинены до уровня Base Cretaceous.

Оцифровка Пилларов при помощи двухмерного структурного грида

Пиллары могут быть созданы при помощи оцифровки координат X и Y для Точек и присваивания им значений Z структурного грида. Обычно, наиболее высоко расположенный структурный грид используется для создания Точек, контролирующих верхнюю часть Пилларов, а нижний структурный грид для создания Точек, контролирующих нижнюю часть Пилларов.

План упражнения

1. Отобразите в трехмерном окне поверхность Top Tarbert и модель разломов, сгенерированную вами, и уже построенные Пиллары.

2. Увеличьте один из наиболее крупных разломов, для которого еще не построены Пиллары.

3. Уберите другие Пиллары (модель разломов) с дисплея.

4. Оцифруйте верхние Точки для Пилларов при помощи пиктограммы Add New Pillar by One Point . Помните, что промежутки между Пилларами следует делать как можно более большие, но с тем, чтобы выдерживать кривизну разлома.

5. Отключите поверхность Top Tarbert и отобразите в трехмерном окне поверхность Top Etive. Если Вы вращаете поверхность таким образом, что Вы видите ее снизу, вероятно, проще будет контролировать действия.

6. Оцифруйте нижние Точки Пилларов при помощи метода Snap the selected shape point. Активируйте пиктограмму Snap Selected Shape Point на функциональной панели. В трехмерном окне кликните на нижних Точках и привяжите их к основной поверхности, кликнув на ней.

7. Продолжайте до тех пор, пока все нижние Точки не будут привязаны к поверхности. Отобразите грид для контроля качества вашего результата.

8. Отредактируйте и соедините разломы. Верхние Точки нужно протянуть над поверхностью Base Cretaceous.

Комментарий

Для оцифровки Пилларов также могут быть использованы другие данные. Есть возможность цифровать Пиллары, непосредственно используя 3D сейсмическую интерпретацию.

Оцифровка Пилларов на разрезе (General intersection)

Разломы могут быть оцифрованы непосредственно на разрезе, секущем модель. Такой разрез, в Petrel называемый General intersection, может быть ориентирован в любом направлении в трехмерном пространстве и помещен в любую часть модели. Такой метод обычно используется, если полигоны разломов или Стики не существуют.

План упражнения

1. Отобразите, например, поверхность Top Etive и все разломы в модели разломов. Найдите поверхность, которая должна быть нарушена разломами, но не имеет модели разломов.

2. Отобразите General intersectionв трехмерном окне и поместите его перпендикулярно к разлому.

3. Отобразите все поверхности на разрезе при помощи пиктограммы Enable/disable toggling of visualization on intersection plane (она расположена в «плеере» в нижней левой части Вашего экрана).

4. В таблице Model в First Petrel Explorer,убедитесь, что ни один из разломов не активен (не выделен полужирным).

5. Выберите геометрию Пилларов .

6. Оцифруйте Пиллары при помощи пиктограммы Add New Pillar . Petrel создаст новый разлом в папке Faults вашей модели. Время оцифровки одного Пиллара зависит от его геометрии (или точнее от Точек).

7. Переместите разрез, чтобы начать оцифровку другого Пиллара этого же разлома.

8. Продолжайте перемещать разрез и цифровать Пиллары до тех пор, пока разлом не будет создан.

Комментарий

Есть возможность проводить оцифровку на любом виде разреза. Кроме того, можно оцифровывать модель разломов непосредственно на инлайнах и кросслайнах, секущих сейсмические данные.