Published June 27, 2022 | Version v1
Publication Open

Can we use seismic reflection data to infer the interconnectivity of fracture networks?

Creators

  • 1. Polytechnic University of Bari
  • 2. Bariloche Atomic Centre
  • 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 4. University of Lausanne

Description

Summary While variations of seismic reflection amplitudes with incidence angle (AVA) and azimuth have been widely used to provide information on geometric characteristics of fractures, this attribute has, as of yet, not been linked to fracture interconnectivity, which tends to govern the hydraulic property of the affected formation. This is due to limitations of the forward models considered to represent the corresponding seismic responses. Based on a poroelastic upscaling procedure and a subsequent plane-wave analysis, we show for the first time that seismic reflection coefficients are highly sensitive to fracture interconnectivity. Moreover, our results suggest that crossplots of commonly used AVA coefficients can be used to delineate regions of fractured formations with higher or lower fracture interconnectivity. This sensitivity is due to changes of the stiffening effect of the fluid contained within interconnected fractures in response to wave-induced fluid-pressure diffusion, a physical process that has not been previously accounted for in seismic reflection analyses.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص في حين أن الاختلافات في سعات الانعكاس الزلزالي مع زاوية السقوط (AVA) والسمت قد استخدمت على نطاق واسع لتوفير معلومات عن الخصائص الهندسية للكسور، فإن هذه السمة، حتى الآن، لم يتم ربطها بالتوصيل البيني للكسر، والذي يميل إلى التحكم في الخاصية الهيدروليكية للتكوين المتأثر. ويرجع ذلك إلى قيود النماذج الأمامية التي تمثل الاستجابات الزلزالية المقابلة. استنادًا إلى إجراء توسيع نطاق poroelastic وتحليل لاحق للموجة المستوية، نظهر لأول مرة أن معاملات الانعكاس الزلزالي حساسة للغاية لترابط الكسر. علاوة على ذلك، تشير نتائجنا إلى أنه يمكن استخدام المخططات المتقاطعة لمعاملات AVA الشائعة الاستخدام لتحديد مناطق التكوينات المكسورة ذات الترابط بين الكسور الأعلى أو الأدنى. ترجع هذه الحساسية إلى تغيرات في تأثير تصلب المائع الموجود داخل الكسور المترابطة استجابة لانتشار ضغط المائع المستحث بالموجة، وهي عملية فيزيائية لم يتم حسابها مسبقًا في تحليلات الانعكاس الزلزالي.

Translated Description (French)

Résumé Bien que les variations des amplitudes de réflexion sismique avec l'angle d'incidence (AVA) et l'azimut aient été largement utilisées pour fournir des informations sur les caractéristiques géométriques des fractures, cet attribut n'a pas encore été lié à l'interconnectivité des fractures, qui tend à régir la propriété hydraulique de la formation affectée. Cela est dû aux limitations des modèles avancés considérés comme représentant les réponses sismiques correspondantes. Sur la base d'une procédure de mise à l'échelle poroélastique et d'une analyse ultérieure des ondes planes, nous montrons pour la première fois que les coefficients de réflexion sismique sont très sensibles à l'interconnectivité des fractures. De plus, nos résultats suggèrent que des tracés croisés de coefficients AVA couramment utilisés peuvent être utilisés pour délimiter des régions de formations fracturées avec une interconnectivité de fracture plus ou moins élevée. Cette sensibilité est due aux changements de l'effet raidisseur du fluide contenu dans les fractures interconnectées en réponse à la diffusion de pression de fluide induite par les vagues, un processus physique qui n'a pas été précédemment pris en compte dans les analyses de réflexion sismique.

Translated Description (Spanish)

Resumen Si bien las variaciones de las amplitudes de reflexión sísmica con el ángulo de incidencia (AVA) y el azimut se han utilizado ampliamente para proporcionar información sobre las características geométricas de las fracturas, este atributo, hasta el momento, no se ha relacionado con la interconectividad de las fracturas, que tiende a gobernar la propiedad hidráulica de la formación afectada. Esto se debe a las limitaciones de los modelos de avance considerados para representar las respuestas sísmicas correspondientes. Basándonos en un procedimiento de aumento de escala poroelástico y un posterior análisis de onda plana, mostramos por primera vez que los coeficientes de reflexión sísmica son altamente sensibles a la interconectividad de la fractura. Además, nuestros resultados sugieren que los diagramas cruzados de los coeficientes AVA comúnmente utilizados se pueden utilizar para delinear regiones de formaciones fracturadas con mayor o menor interconectividad de fractura. Esta sensibilidad se debe a cambios en el efecto de rigidez del fluido contenido dentro de las fracturas interconectadas en respuesta a la difusión de presión de fluido inducida por ondas, un proceso físico que no se ha tenido en cuenta previamente en los análisis de reflexión sísmica.

Files

Paper_Rubino_Revised.pdf.pdf

Files (1.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:705e0d3504b003364a09e8d3ba2db759
1.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
هل يمكننا استخدام بيانات الانعكاس الزلزالي لاستنتاج الترابط بين شبكات الكسور ؟
Translated title (French)
Pouvons-nous utiliser les données de réflexion sismique pour déduire l'interconnectivité des réseaux de fractures ?
Translated title (Spanish)
¿Podemos utilizar datos de reflexión sísmica para inferir la interconectividad de las redes de fracturas?

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4283574937
DOI
10.1093/gji/ggac234

Is supplement to
https://openalex.org/W4386857536 (Other)
https://openalex.org/W4211018995 (Other)
https://openalex.org/W2788472551 (Other)
https://openalex.org/W2517942965 (Other)
https://openalex.org/W2314510393 (Other)
https://openalex.org/W2151173140 (Other)
https://openalex.org/W2048505256 (Other)
https://openalex.org/W2037998874 (Other)
https://openalex.org/W1994631764 (Other)
https://openalex.org/W174982720 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1505668941
  • https://openalex.org/W1510543474
  • https://openalex.org/W1578200566
  • https://openalex.org/W1911641053
  • https://openalex.org/W1973133986
  • https://openalex.org/W1977173878
  • https://openalex.org/W1996824875
  • https://openalex.org/W1999429739
  • https://openalex.org/W2041489117
  • https://openalex.org/W2055072688
  • https://openalex.org/W2055906393
  • https://openalex.org/W2076330525
  • https://openalex.org/W2087686066
  • https://openalex.org/W2100353687
  • https://openalex.org/W2127290265
  • https://openalex.org/W2146990005
  • https://openalex.org/W2169530805
  • https://openalex.org/W2219022118
  • https://openalex.org/W2488629980
  • https://openalex.org/W2512144736
  • https://openalex.org/W2607856915
  • https://openalex.org/W2766829351
  • https://openalex.org/W2782194391
  • https://openalex.org/W2917877331
  • https://openalex.org/W3016136106
  • https://openalex.org/W4213301634
  • https://openalex.org/W613700690