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A/B 振幅比值亮點分析與視覺化輔助系統實作

第3章 法則樹建立與系統實作

3.2 A/B 振幅比值亮點分析與視覺化輔助系統實作

3.2.1 系統開發工具

MATLAB 是由 MathWorks 公司於 1984 年推出的數學軟體,其名稱是由「矩陣實驗 室」(MATrix LABoratory)所合成,因此可知其最早的發展理念是提供一套非常完善 的矩陣運算指令,但隨著數值運算需求的演變,MATLAB 已成為各種系統模擬、數位 訊號處理、科學目視的標準語言【張智星,2000】。

本系統利用Matlab Version 7.5(R2007b)為主程式語言,來建置系統內部運算公式,

使用者只要放入需計算之震測資料(Seismic Data)及地層介面曲線數值,A/B 振幅比值 亮點分析與視覺化輔助系統則會自動繪製出長、短背景地層時窗並自動計算出所需之 A/B 振幅比值。

3.2.2 系統建置

地層介面曲線繪製

地層介面曲線為台灣中油探採研究所專家們依不同測線案例而個別繪製,專家們於 1、2、3、4 共四條測線個別繪製兩條地層介面曲線分別為 1-a、2-a、3-a、4-a、1-b、2-b、

3-b、4-b 共八條地層介面曲線,其檔案格式為(dat)格式。系統會自動將地層介面曲線 座標點放樣至所屬之測線上。

長、短背景地層時窗建置流程

本研究參考台灣中油探採研究所專家們之技術,仿照其A/B 振幅比值亮點分析時之 設定模式。在A/B 振幅比值亮點分析之背景地層時窗設計了兩種,一為平行於地層介面 曲線下方0.2 秒的短時窗;另一為平行於地層介面曲線下方 3 秒的長時窗。

長、短時窗建立方式是在八條不同地層介面曲線下方,向下空格0.1 秒(100 毫秒)

的位置,繪製一條和地層介面曲線平行的線條,此線條即是長、短兩種時窗的上緣(起 始線)。依序建立八個0.2 秒之短時窗及八個 3 秒的長時窗。

A/B 振幅比值亮點分析計算

A 為探勘目標層在重合移位震測資料上之振幅,B 為探勘目標層附近(不包括探勘

目標層或是遠離構造、分布在下傾方向之目標層)選取之時窗內取樣點之均方根振幅 值,以探勘目標層振幅值除以背景地層均方根振幅值,即可求得測線之A/B 振幅比值【傅 式齊等,2007】。

將此計算公式寫入程式碼中,系統會自動讀取各測線之震測資料(Seismic Data)、

地層介面曲線之座標、長短背景地層時窗內所有點位之均方根振幅值,系統最終可計算 出四條案例測線之A/B 振幅比值。

3.2.3 系統實作

震測資料(Seismic Data)讀取過程

本研究所試驗資料以台南K 氣田之測線 1、測線 2 與台南 H 氣田之測線 3、測線 4 之震測資料(Seismic Data)為主。因每條測線之資料量過於龐大,本研究將擷取測線 1、

測線2、測線 3、測線 4 之目標層(油氣層)附近位置之振幅資料,作為 A/B 振幅比值 亮點分析計算之用。

最終,K 氣田測線 1 振幅資料為 1,302*501 的矩陣,經擷取目標層(油氣層)附近 區塊之矩陣為52*201,共需計算 10,452 筆振幅資料,佔此測線總資料量之 1.6%;K 氣 田測線2 振幅資料為 371*501 的矩陣,經擷取目標層(油氣層)附近區塊之矩陣為 27*146 + 26*161,共需計算 8,128 筆振幅資料,佔此測線總資料量之 4.4%;H 氣田之測線 3 振 幅資料為1,230*502 的矩陣,經擷取目標層(油氣層)附近區塊之矩陣為 27*201,共需 計算5,427 筆振幅資料,佔此測線總資料量之 0.8%;H 氣田測線 4 振幅資料為 692*502 的矩陣,經擷取目標層(油氣層)附近區塊之矩陣為27*291,共需計算 7,857 筆振幅資 料,佔此測線資料比例為2.2%。

震測剖面的橫座標(X 軸)單位為受波器編號(Trace Number);縱座標(Y 軸)

單位為時間秒數(等同於地層深度)。在資料讀取過程前需進行兩項前置作業:第一項 需將1、2、3、4 共四條測線之震測資料(Seismic Data)分別複製於文字文件(txt)檔 中;第二項為新建一個新資料夾,將系統運算所需之震測資料置於其中。

圖 17 振幅資料讀取過程 地層介面曲線資料讀取過程

系統會自動抓取地層介面曲線之X 軸(為受波器編號)、Y 軸(為時間秒數)之座 標點位與該點位所代表之震幅值。這八條地層介面曲線為本研究之核心,其曲線變化將 影響A/B 振幅比值亮點分析之成果。

長短背景地層時窗繪製

以測線1 之 a、b 兩條地層介面曲線為例,詳見下圖 18~圖 19:建立背景地層時窗 需繪製三條曲線,曲線由上而下排列,紅色曲線(第一條)為地層介面曲線;黑色曲線

(第二條)為地層介面曲線下方空格0.1 秒之長、短時窗起始線;藍色曲線為(長時窗 內的第三條)長時窗之終點線;綠色曲線(短時窗的第三條)為短時窗之終點線。

圖 18 地層介面曲線 1-a 之長、短時窗

圖 19 地層介面曲線 1-b 之長、短時窗 A/B 振幅比值輸出

於Matlab 主程式畫面,使用者執行程式碼後只需點選 Workspace 資料夾,便會列 出1-a、2-a、3-a、4-a、1-b、2-b、3-b、4-b 共八條地層介面曲線所計算出十六個不同之 長、短時窗B 值及依據 B 值所求得之十六個探勘目標層(油氣地層)之 A/B 值。

3.3 小結

A/B 振幅比值亮點分析其目的乃在將各震測線的振幅值歸一化,以消除震測資料處 理時,因不同人、或不同時間處理所造成不同測線間反射震測能量的差異,避免各測線 在不同的基準上分析振幅的異常現象。

經過A/B 振幅比值亮點分析後,可以突出來自聲阻效應的強反射現象,加大振幅之 間的差別,震波異常的範圍可量化界定出來。下一章將透過折線圖呈現計算後之A/B 振 幅比值,透過圖表方式解釋振幅資料,更能明確指出油氣層之位置與深度。

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