Seismic attributes for prospect identification and reservoir characterization

473 Pages·2007·120.7 MB·English

by  Satinder Chopra, Kurt J. Marfurt

Seismic Attributes for
Prospect Identification and
Reservoir Characterization
Satinder Chopra
Kurt J. Marfurt
SEG Geophysical Developments Series No. 11
Stephen J. Hill, series editor and volume editor
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chopra_CH00_v9.indd 1 6/6/2007 10:26:57 AM
ISBN 978-0-931830-41-9 (Series)
ISBN 978-1-56080-141-2 (Volume)
Copyright © 2007
Society of Exploration Geophysicists
P.O. Box 702740
Tulsa, OK U.S.A. 74170-2740
All rights reserved. No part of this book may be reproduced,
stored in a retrieval system, or transcribed in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and recording, without
prior written permission of the publisher.
Published 2007
Reprinted 2008
Printed in the United States of America
Library of Congress Cataloging-in-Publication Data
Chopra, Satinder.
Seismic attributes for prospect identifi cation and reservoir characterization / Satinder
Chopra, Kurt J. Marfurt.
p. cm. -- (SEG geophysical developments series ; no. 11)
Includes bibliographical references and index.
ISBN 978-1-56080-141-2 (volume) -- ISBN 978-0-931830-41-9 (series)
1. Seismic refl ection method. 2. Seismic prospecting. I. Marfurt, K. J. II. Title.
QE539.C52 2007
622(cid:2) .1592--dc22
2007024043
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
To our families
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chopra_CH00_v9.indd 3 6/6/2007 10:26:57 AM
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chopra_CH00_v9.indd 4 6/6/2007 10:26:57 AM
Table of Contents v
Table of Contents
About the Authors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiii
Acknowledgments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xiv
Chapter 1: Overview of Seismic Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Structure of this Book . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Historical Development of Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Digital Recording and Bright-spot Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Introduction of color in seismic displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Color plotting of seismic data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Seismic-impedance inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Proliferation of attributes in the 1980s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Response attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Interpretive workstations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Attributes fall out of favor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Two-dimensional attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Horizon and interval attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Industry Adoption of 3D Seismic Technology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Seismic sequence attribute mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3D seismic exploration comes of age . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Seismic coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Spectral decomposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Seismic inversion revisited . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Crossplotting of attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Automated pattern recognition on attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Neural-network application for multiattribute analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Enhanced visualization helps attribute interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Trace shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Texture attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Curvature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Examples of Present-day Workflows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Attributes used to generate sand probability volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Time-lapse analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Attributes for detecting gas zones below regional velocity inversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chopra_CH00_v9.indd 5 6/6/2007 10:26:57 AM
vi Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization
Section I: Geometric Attributes — Their Physical Basis and
Sensitivity to Seismic Signal and Noise ....................................... 25
Chapter 2: Volumetric Dip and Azimuth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Definition of Reflector Dip and Azimuth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Alternative Means of Computing Volumetric Dip and Azimuth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Calculation of vector dip using complex-trace analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Calculation of vector dip by discrete scans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Calculation of vector dip using the gradient structure tensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Multiwindow Estimates of 3D Vector Dip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Display and Interpretation of Vector Dip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Apparent-dip images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Shaded-relief images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Composite dip and azimuth seismic images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Onlap, Offlap, and Angular Unconformities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Chapter 3: Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3D seismic interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Interactive workstations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
3D data for reservoir description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Crosscorrelation-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Semblance-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Variance-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Artifacts resulting from ignoring reflector dip and azimuth in coherence calculations . . . . . . . . . . . 53
The Manhattan Distance and Other Norms That Measure Waveform Similarity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Using Analytic Traces in Coherence Computations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Eigenstructure-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Gradient Structure Tensor-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
Least-squares-based Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Sensitivity of Coherence to Analysis-window Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Sensitivity to spatial window size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Sensitivity to vertical window size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Benefits of Coherence Extractions along Time Slices versus along Horizon Slices . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chapter 4: Volumetric Curvature and Reflector Shape . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Chopra_CH00_v9.indd 6 6/6/2007 10:26:57 AM
Table of Contents vii
Mathematical Definition of Curvature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Relationship between Curvature and Fractures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Spectral Estimates of Curvature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Volumetric Curvature: Calculations from Volumetric Estimates of Dip and Azimuth . . . . . . . . . . . . . . . 78
Multispectral Estimates of Volumetric Curvature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
The Shape Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
Shape Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Lineaments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Central Basin Platform, west Texas, U.S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Vinton Dome, Louisiana, U.S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Delaware Basin, New Mexico, U.S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Chapter 5: Lateral Changes in Amplitude and Pattern Recognition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Seismic Resolution and Thin-bed Tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
The Sobel Filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Sensitivity of Variance and Semblance Measures to Amplitude Variability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Hilbert Transform Estimates of Amplitude Variability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Energy-weighted Coherent-amplitude Gradients . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Second Derivatives of Amplitude: Amplitude Curvature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Pattern Recognition of Seismic Data: Texture Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Spectral measures of texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Structural measures of texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Statistical measures of texture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
GLCMs for seismic data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Case study 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Case study 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
Other examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Seismic facies application of texture attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
Chapter 6: Spectral Decomposition and Wavelet Transforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
Seismic Resolution and Thin-bed Tuning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Relevant Concepts of Fourier Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
Spectral Decomposition Using the Short-window Discrete Fourier Transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Visualizing a suite of spectral components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
The Continuous Wavelet Transform and Instantaneous Spectral Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Matched-pursuit technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
Chopra_CH00_v9.indd 7 6/6/2007 10:26:58 AM
viii Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization
Mapping stratigraphic features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Frequency-dependent Behavior of Hydrocarbon Reservoirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Anomalous behavior of gas sands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Low-frequency shadows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
The diffusive-Q model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Spectral Imaging of Correlative Events (SPICE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
Chapter 7: Influence of Data Acquisition and Processing on Geometric Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Importance of Quality Control in Seismic Processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Coherence as a Quality-control Indicator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
Acquisition Footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
Causes of acquisition footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
Effects of acquisition footprint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Factors Influencing Vertical and Lateral Resolution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
Seismic noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
The velocity-depth model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Migration algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Impact of prestack versus poststack depth migration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Comparing Kirchhoff migration with wave-equation prestack depth migration . . . . . . . . . . . . . . . . 171
Excluding the first Fresnel zone to enhance discontinuities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
The Role of Frequency Enhancement on Seismic Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Inversion for acoustic impedance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
Frequency enhancement of seismic data using vertical seismic profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
Chapter 8: Structure-oriented Filtering and Image Enhancement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
Structure-oriented Filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
The mean filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
The median filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
The α-trimmed-mean filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
The modified-trimmed-mean (MTM) filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Application of mean filters to provide robust attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
Anisotropic diffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
The multiwindow (Kuwahara) filter (edge-preserving smoothing filter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Principal-component filtering (the KL filter) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
Lineament-preserving filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
The multistage-median (MSM) filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196
The multistage-median modified-trimmed-mean (MSMTM) filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198
Limitations and pitfalls of structure-oriented filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Image Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Sharpened coherence volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Chopra_CH00_v9.indd 8 6/6/2007 10:26:58 AM
Table of Contents ix
Relief-enhanced coherence volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Fault Enhancement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Filtering coherence volumes to enhance faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
Ant tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
Hough transform . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
Chapter 9: Multiattribute Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Alternative Color Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
Single- and Dual-gradational Color Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220
Seismic Overlays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Blended or Mixed Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
Composite Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
2D Color Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
3D Color Bars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
Unconventional Attribute Displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Envelope-amplitude displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
Instantaneous-frequency displays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
Displaying vector attribute with icons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
Chapter 10: Prestack Geometric Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
Attributes Applied to Offset-limited and Angle-limited Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Geometric Attributes Applied to Azimuth-limited Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
Example 1 — Western Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Example 2 — Offshore West Africa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Effect of Sharpening on Azimuth-limited Coherence Volumes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Interazimuth Coherence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
P-wave Velocity Anisotropy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Seismic-attribute Images from Multicomponent Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Downloaded 26 Jun 2012 to 95.28.162.50. Redistribution subject to SEG license or copyright; Terms of Use: http://segdl.org/
Chopra_CH00_v9.indd 9 6/6/2007 10:26:58 AM
x Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization
Section II: Use of Geometric Attributes in 3D Interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
Chapter 11: Attribute Expression of Structural Deformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
Appearance of Faults on Geometric Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Attribute-assisted Fault Interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
Diapirism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Salt domes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Shale ridges and diapirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Reverse and Strike-slip Faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Complex faulting near Galeota Ridge, offshore Trinidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Reverse faults, Central Basin Platform, Texas, U.S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
Reverse faults, Teapot Dome, Wyoming, U.S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278
Fractures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Example from Abqaiq Field, Saudi Arabia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
Example from Alberta, Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
Chapter 12: Attribute Expression of Clastic Depositional Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
Seismic Facies Analysis and Seismic Geomorphology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Turbidites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
Interpretation Workflows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Interpreting channels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
Interpreting unconformities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Imaging Channels with Attributes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Channels Seen in Tertiary Rocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
An erosional scarp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
Multiple-attribute images of the same channel features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306
Appearance of a bright spot on geometric attributes and spectral decomposition . . . . . . . . . . . . . . . 310
Channels Seen in Mesozoic and Paleozoic Rocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
Differential Compaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
Chapter Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
Chapter 13: Attribute Expression of Carbonate Depositional Environments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
Organic Buildups (Reefs and Bioherms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
Imaging reef edges and porosity in Devonian Slave Point carbonates,
northwestern Alberta, Canada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Using curvature to map reefs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Small-scalDeo wMnloiacdhedi g26a Jnun r 2e0e12f sto 9.5..28..1.62..5.0.. R.ed.is.tri.bu.tio.n. su.b.jec.t .to .SE.G. li.ce.ns.e. or. c.op.yr.igh.t;. T.er.ms. o.f U.s.e:. ht.tp.://.se.gd.l.o.rg./. . . . . . . . . 334
Platform Edges, Shoals, and Banks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
Chopra_CH00_v9.indd 10 6/6/2007 10:26:58 AM