Seismic Faults Detection using Saliency Maps. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF Abdulmajid_lawal_thesis_for_CD.pdf Download (4MB) | Preview

Arabic Abstract

ما يميز المسح الجيوفيزيائي (السيزمي) عادة عند التنقيب عن النفط هو الكمية الهائلة من البيانات. ونظرا لتزايد الحاجة للنفط، يتم عمل المسح السيزمي في مناطق برية وبحرية وحتى المناطق التي تم مسحها مسبقا لمعرفة مكامن نفطية جديدة. يصل حجم البيانات السيزمية لمئات الجيجابايت مما يدفع قطاع النفط لإيجاد حلول بديلة أو مساندة لتفسير البيانات السيزمية بالطرق التقليدية المعتمدة على العنصر البشري حاليا. يرتبط تفسير البيانات السيزمية بدراسة واستخلاص التكوينات الخازنة للنفط تحت الأرض كالقباب الملحية والصدوع والتي تعد مؤشرا على وجود المواد النفطية. في هذه الرسالة، نقترح طريقة مبتكرة تعتمد على مبدأ جذب الانتباه (saliency) وسمات سيزمية متعددة كالتماسك (coherence)، التدرج (gradient)، الإنحناء (curvature)، والميل (dip) بشكل متوازي. كل سمة سيزمية يتم حسابها بشكل منفصل اعتمادا على المقطع السيزمي الأساسي. وبعدها يتم حساب خارطة الانتباه (saliency map) والتي توضح مناطق الصدوع معتمدة على السمات المذكورة وباستخدام مصفوفة التباين، ومن ثم تدمج خرائط الانتباه المختلفة لتكوين خارطة الانتباه الموحدة والتي تحدد وتبرز منطقة الصدع. تستخدم مصفوفة التباين غالبا لتمييز التكوينات والتشكلات في المقاطع السيزمية. وقد تم تحديد الصدع بدقة عن طريق وضع حدود قصوى لخارطة التباين وإيجاد النقاط المثلى لخط الصدع. كان الأداء للطريقة المقترحة جيدا بمقاربة خط الصدع الناتج عن الطريقة المقترحة للخط الحقيقي، وقد تم تقييم التقارب بمؤشر (SalSIM) وهو مقياس يعتمد على مسافة فريشيت (Frechet) لقياس التقارب بين خط الصدع المقترح مع الخط الحقيقي، حيث قاربت قيمته من 1.

English Abstract

Seismic data acquisition is usually associated with large amounts of data collected from surveys. Due to the high demand of oil, seismic surveys are conducted in onshore, offshore and even previously exploited regions in order to look for additional reservoirs. Seismic data set can easily add up to hundreds of gigabytes in size which is forcing the oil industry to find an alternative option to traditional manual interpretation. Interpretation is associated with the efficient extraction of seismic features such as salt dome and faults that have the potential of indicating the presence of hydrocarbon. Here, we propose a novel saliency-based approach using different seismic attributes such as coherence, gradient, curvature and dips in parallel. Each attribute is calculated independently from the original seismic section. The saliency map which highlights the fault region is computed for all the aforementioned attributes using a covariance matrix, the saliency maps are later combined linearly to form a consolidated saliency map that highlights the fault region. The covariance matrix is used to characterize the seismic patches and captures local structures. By thresholding the variance maps and optimizing the binary points for curve fitting, the fault location is labelled. The proposed approach performs well as the labelled fault is very close to the ground truth and the SalSIM index (a frechet distance based algorithm that measures the distance between ground truth and labelled fault) was close to unity.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Mohamed, Deriche
Committee Members:	Abu Al Saud, Wajih and Muquaibel, Ali and Mohandes, Mohamed
Depositing User:	ABDULMAJID LAWAL (g201403800)
Date Deposited:	15 Jun 2016 09:36
Last Modified:	01 Nov 2019 16:34
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/140036