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3-D seismic-based lithology prediction using impedance inversion and neural networks application: case-study from the Mannville Group in East-Central Alberta, Canada

The Lower Cretaceous Mannville Group in East-Central Alberta is one of the main targets for hydrocarbon exploration in Western Canada, typically associated with stratigraphic controls. The depositional environment is diverse, ranging from fluvio-continental to shallow marine. Mannville Group strata overlie a major unconformity that separates them from predominantly carbonate rocks of the Paleozoic (Devonian). This study sought to integrate well and 3-D seismic data to create a stratigraphic architecture for the zone of interest. Seismic inversion was applied to the data and proved to be an excellent tool for mapping the unconformity, clearly distinguishing between the clastic rocks above, and the units below. The inversion result was included as part of a seismic attribute study applied to the dataset. Stepwise regression and validation testing indicated that a combination of six attributes was found to provide the best set able to predict log-derived physical properties related to lithology (gamma-ray) using the seismic data. This result was used to train a neural network, and finally, a pseudo-lithology volume able to estimate the distribution of lithology within the Mannville Group over the whole 3-D survey was generated. New stratigraphic features that were non-apparent in the original amplitude seismic version were discovered using the inversion and the pseudo-lithology volumes. The results of this study show how comparing the three different 3-D seismic versions can be useful for understanding the stratigraphic complexity of the Mannville. The extensive methodology approach presented herein can be used for analog purposes in Western Canada as well as in any other geological setting. / La Formation Mannville (Crétacé Inférieur) du Centre Est de l'Alberta est l'un des principaux objectifs concernant l'exploration des hydrocarbures, typiquement associés à un contrôle stratigraphique. Les environnements de dépôts sont variés, allant du domaine fluvio-continental au domaine marin. Les dépôts de la Formation Mannville reposent sur une discordance stratigraphique majeure qui les sépare des dépôts carbonatés du Paléozoïque (Devonien). Nous avons cherché à intégrer des données de puits pour reconstituer l'architecture stratigraphique dans la zone d'étude. L'inversion sismique à été appliquée aux données existantes, et s'est trouvée être un excellent outil pour cartographier les discordances, faisant clairement la distinction entre les dépôts silico-clastiques des dépôts carbonatés en dessous. Les résultats de l'inversion ont ensuite été utilisés comme faisant partie des attributs sismiques appliqués au jeu de données dans le but de rechercher si la distribution des sédiments silici-clastiques dans la zone d'étude peut être distinguée d'un point de vu sismique. A travers une analyse de régression point par point, une combinaison de six attributs à fourni le meilleur jeu capable de prédire l'information lithologique dans les données sismiques dérivées des données de puits (Gamma-Ray). Ce résultat a été transféré dans un réseau de neurones, qui utilise cette relation pour s'entraîner à prédire la réponse du Gamma-Ray au delà des points de contrôle dans le volume sismique. Cela conduit à la génération d'un volume informé en pseudo-lithologie capable d'estimer la distribution de la lithologie à l'intérieur de le Formation Mannville sur l'ensemble de l'étude 3-D. Ce nouveau volume est capable de mettre en évidence les caractéristiques stratigraphiques invisibles avec l'amplitude sismique et dans les volumes d'inversion. Ce

Identiferoai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.67036
Date January 2009
CreatorsSmaili, Melik
ContributorsBruce Samuel Hart (Internal/Supervisor)
PublisherMcGill University
Source SetsLibrary and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada
LanguageEnglish
Detected LanguageFrench
TypeElectronic Thesis or Dissertation
Formatapplication/pdf
CoverageMaster of Science (Department of Earth and Planetary Sciences)
RightsAll items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated.
RelationElectronically-submitted theses.

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