(57)【要約】  クラスレートの有無及び飽和率を決定するための方法及びシステムが提供される。１つの方法は、観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップであって、観察された地震探査データは、クラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含むステップと、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるステップを含む。この方法は、解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するステップと、１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを作成するステップとを含む。この方法はさらに、観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定するために、複数の合成ログの１つからの予想信号を、観察された地震探査データにおける観察された信号にマッチングし、それにより、複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するステップを含む。
2016513792.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラスレートの有無及び飽和率を決定する方法であって、
観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップであって、前記観察された地震探査データは、前記クラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含む、ステップと、
前記クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるステップと、
前記解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するステップと、
前記１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを作成するステップと、
前記観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定するために、前記複数の合成ログの１つからの予想信号を、前記観察された地震探査データにおける前記観察された信号にマッチングし、それにより、前記複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の合成ログが圧縮速度ログを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の合成ログが、圧縮速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ及び多孔率ログを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ及び多孔率ログから合成地震探査モデルを作成するステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記合成地震探査モデルを作成するステップは、予想信号振幅及び周波数を計算するステップを含み、前記予想信号振幅及び周波数が前記予想信号を含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の合成ログの１つからの予想信号を、前記観察された地震探査データにおける前記観察された信号にマッチングするステップは、前記予想信号振幅及び周波数を前記観察された信号にマッチングするステップを含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲の表面下堆積物タイプを解釈するステップは、前記クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲の砂及び頁岩の領域を識別するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記クラスレート飽和率の範囲が、０％〜１００％のクラスレート飽和率の範囲内である請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記クラスレートがメタン・ハイドレートを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップは、観察された地震探査データにおける異常区域を突き止めるステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップは、前記見込まれる区域がハイドレート安定区域の上にあることを判断するステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の合成ログの１つからの予想信号を、前記観察された地震探査データにおける前記観察された信号にマッチングするステップは、反射率マッチングプロセスを行うステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
実行時に、クラスレートの有無及び飽和率を決定する方法を演算システムに行わせるコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法が、
観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップであって、前記観察された地震探査データは、前記クラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含む、ステップと、
前記クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるステップと、
前記解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するステップと、
前記１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを作成するステップと、
前記観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定するために、前記複数の合成ログの１つからの予想信号を、前記観察された地震探査データにおける前記観察された信号にマッチングし、それにより、前記複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するステップと
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
前記複数の合成ログが圧縮速度ログを含む請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
前記複数の合成ログが、圧縮速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ及び多孔率ログを含む請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ及び多孔率ログから合成地震探査モデルを作成するステップをさらに含む請求項１５に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記合成地震探査モデルを作成するステップは、予想信号振幅及び周波数を計算するステップを含み、前記予想信号振幅及び周波数が前記予想信号を含む請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１８】
前記岩質タイプログがガンマ線タイプログを含む請求項１６に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１９】
前記複数の合成ログそれぞれで予想信号振幅を計算するステップをさらに含む請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
プログラム回路及びメモリを含む演算システムと、前記メモリに記憶され、クラスレート有無及び飽和率アプリケーション・プログラムを形成するように構成されたコンピュータ実行可能命令とを有するシステムであって、前記アプリケーション・プログラムが、
観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域の位置特定を可能にするように構成された地震探査データ観察コンポーネントであって、前記観察された地震探査データは、前記クラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含む、地震探査データ観察コンポーネントと、
前記クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるために使用される層序解釈コンポーネントと、
前記解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するように構成された岩質タイプログ・コンポーネントと、
前記１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを生成するように構成された合成ログ・ジェネレータと、
前記観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定し、それにより、前記複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するように構成された信号マッチング・コンポーネントと
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、表面下のクラスレートの有無を決定するために、シミュレートされた坑井ログを含む、坑井ログを分析することに関する。
【背景技術】
【０００２】
「クラスレート」は、一般に、結晶様構造に類似した形で、第１の分子成分（ホスト分子）から構成される格子構造が１つ又は複数の他の分子成分（ゲスト分子）を捕捉又は包接する非化学量論的な準安定物質を表す。クラスレートは、時として、包接化合物、ハイドレート、ガス・ハイドレート、メタン・ハイドレート、天然ガス・ハイドレート、ＣＯ２ハイドレートなどとも呼ばれる。
【０００３】
炭化水素の探査及び開発の分野において、クラスレートは特に注目されている。例えば、水ホスト分子の格子が１つ又は複数のタイプの炭化水素ゲスト分子を閉じ込めたクラスレートが存在する。そのような炭化水素クラスレートは、天然では、深水及び永久凍土堆積物など、水及び炭化水素分子が存在する比較的低温で高圧の環境内で生じる。より低い温度でのクラスレートは、より低い圧力で安定を保ち、逆に、より高い温度でのクラスレートは、安定を保つためにより高い圧力を必要とする。
【０００４】
従来、メタン・ハイドレートなどのクラスレートが蓄積している可能性がある区域を掘削危険域として識別するために、地震探査データに基づく震探解釈が使用される。これは、典型的には定性的に行われ、例えばより大きい物質密度を有する領域を検出するために、坑井ログから受信された地震探査データにおける高い振幅及び／又は高いインピーダンスの部分を決定することによって行われる。掘削危険域としてクラスレートを検出するためにはこの構成で足りる。なぜなら、その文脈では、密度ではなく有無及び位置が重要な問題であるからである。
【０００５】
しかし、他の文脈では、クラスレートの位置のみでは十分でない。例えば、既存の坑井ログからの地震探査データの既存の分析は、資源としてのハイドレートの可能性について、所定の位置でのハイドレートの体積を扱ってはいない。クラスレートの体積又は飽和率に関する何らかの情報がないと、そのようなクラスレートのための採取労力が費用対効果の高いものになり得るかどうかを判断することは難しいことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第８，２３２，４２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、クラスレートを検出するための坑井ログの震探解釈の分野における改良が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下の開示によれば、上記及び他の問題は、以下のことによって対処される。
【０００９】
第１の観点では、クラスレートの有無及び飽和率を決定する方法が、観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップであって、観察された地震探査データはクラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含んでいるステップと、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるステップを含む。この方法はまた、解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するステップと、１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを作成するステップとを含む。この方法はさらに、観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定するために、複数の合成ログの１つからの予想信号を、観察された地震探査データにおける観察された信号にマッチングし、それにより、複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するステップを含む。
【００１０】
第２の観点では、実行時に、クラスレートの有無及び飽和率を決定する方法を演算システムに行わせるコンピュータ実行可能命令を有するコンピュータ可読記憶媒体が開示される。この方法は、観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域を識別するステップであって、観察された地震探査データはクラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含んでいるステップと、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるステップとを含む。この方法はまた、解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するステップと、１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを作成するステップとを含む。この方法はさらに、観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定するために、複数の合成ログの１つからの予想信号を、観察された地震探査データにおける観察された信号にマッチングし、それにより、複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するステップを含む。
【００１１】
第３の観点では、システムが、プログラム回路及びメモリを含む演算システムと、メモリに記憶されたコンピュータ実行可能命令とを有する。コンピュータ実行可能命令は、クラスレート有無及び飽和率アプリケーション・プログラムを形成するように構成され、アプリケーション・プログラムは、観察された地震探査データに基づいて、クラスレートが見込まれる区域の位置特定を可能にするように構成された地震探査データ観察コンポーネントであって、観察された地震探査データはクラスレートが見込まれる区域での観察された信号振幅を含んでいる地震探査データ観察コンポーネントを含む。このプログラムはまた、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に表面下堆積物タイプを割り当てるために使用される層序解釈コンポーネントと、解釈された表面下堆積物タイプに基づいて、１つ又は複数の岩質タイプログを作成するように構成された岩質タイプログ・コンポーネントとを含む。このプログラムはさらに、１つ又は複数の岩質タイプログそれぞれから、複数の可能性あるクラスレート飽和率レベルでの圧縮速度を含む複数の合成ログを生成するように構成された合成ログ・ジェネレータと、観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定し、それにより、複数の可能性あるクラスレート飽和レベルの中から適当なクラスレート飽和レベルを決定するように構成された信号マッチング・コンポーネントとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１つ又は複数のクラスレート貯留部から炭化水素を受け取って処理する生成施設を含む沖合炭化水素製造システムの概略図である。
【図２】１つ又は複数のクラスレート貯留部から炭化水素を受け取って処理する生成施設を含む陸上炭化水素製造システムの概略図である。
【図３】クラスレートの有無及び飽和率を決定するために地震探査データを分析することができる演算システムの概略図である。
【図４】例示的実施例でのクラスレートの有無及び飽和率を決定するための方法を示す流れ図である。
【図５】クラスレート発生が見込まれる区域を示す注釈付き地震探査データグラフを示す図である。
【図６】識別された層序情報を伴う図５の地震探査データグラフの例示的な部分を示す図である。
【図７】地震探査データにおいて速度上昇が生じる領域を示す例示的な速度上昇マップである。
【図８】合成坑井ログを表す特定の表面下位置での深さに対する圧縮速度を示す例示的なグラフである。
【図９】特定の表面下位置でのクラスレートの有無及び飽和率を決定するための、反射率マッチングに基づく観察信号と予想信号との比較を示す例示的なグラフである。
【図１０】特定の表面下位置でのクラスレートの有無及び飽和率を決定するための、速度上昇に基づく観察信号と予想信号との比較を示す例示的なグラフである。
【図１１】識別された推定されるクラスレートの有無及び飽和率を伴う、図５の地震探査データグラフの例示的な部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上で簡単に述べたように、本発明の実施例は、地下又は表面下の位置におけるメタン・ハイドレートなどのクラスレートの有無及び飽和率を検出するための方法及びシステムを対象とする。特に、本明細書で論じる方法及びシステムは、ハイドレートを他の高反射率事象から区別することを可能にし、また、特定の位置にあるクラスレートの量を定量化する。
【００１４】
一般に、クラスレートが見込まれる区域は通常、地震探査データに現れる浅い高反射率の区域であって、しかし速度上昇及び反射率マッチングに関して、遊離ガスなど地震探査データ中の他の生じ得る異常とは同じ特性を有さない区域として地震探査データ中に表されることに留意されたい。本明細書で論じる方法及びシステムは、ハイドレートを他の高反射率事象から区別することを可能にし、また、特定の位置にあるクラスレートの量を定量化する。この区別は、高度なポートフォリオの助けとなることがあり、掘削危険の可能性を識別することができる。例えば掘削及び生産のために、所定の位置でのメタン・ハイドレートの同定及び定量化により、蓄積されたクラスレートの商業的に採算の取れる飽和率の識別が可能になる。
【００１５】
本開示において、用語「クラスレート」は、あらゆるタイプの格子（ホスト）分子と、あらゆるタイプの包接された（ゲスト）分子とを、全ての可能な組合せで含むものとする。クラスレートは、例えば、様々なクラスレート格子構造タイプ（すなわち、組成、安定状態、及び解離）間での遷移、及び１つ又は複数のタイプの分子による１つ又は複数の他のタイプの分子の置換を含むことができる。
【００１６】
図１は、沖合又は遠洋炭化水素生成システム１００の例示的実施例の概略図である。システム１００は、海水１０４及び海底１０６の下に配設されたクラスレート貯留部１０２を含む。このクラスレート貯留部１０２は、水と炭化水素、主に天然ガスを生成する。図示される実施例では、沖合プラットフォーム１０８が生成施設１１０を支持し、この生成施設１１０は、天然ガスから液体、水、及び／又は油を少なくとも一部分離するために使用される。
【００１７】
この例示的実施例では、クラスレート貯留部１０２は、海底坑井１１２と流体連絡して図示されており、海底坑井１１２はさらに、タイバック１１４によって生成施設１１０に接続される。クラスレート貯留部１０２は、天然ガスと水との混合物を主に生成し、この混合物は生成施設１１０に送られ、混合物中に相当量の油が含まれている場合には、天然ガス及び水と油とが分離される。
【００１８】
図１に示される実施例では、波発生及び検出システム１１６を、炭化水素生成システム１００全体を設置する前に使用することができ、海底１０６に沿った特定の位置にシステム１００を位置させるために使用することもできることに留意されたい。波発生及び検出システム１１６は、例えば地震波若しくは他の音響波発生システムとすることができ、又は海水１０４及び海底１０６を通過することが可能な波を発生し、反射波を捕捉し、それにより伝播速度に基づいて波が伝播する媒体の相違を検出することが可能な他のシステムであってもよい。
【００１９】
図１に示される生成システム１００は例示的実施例にすぎないことに留意されたい。複数のそのようなクラスレート貯留部及び関連する坑井を組み合わせた炭化水素生成システム、又はそのようなクラスレート貯留部及び関連する坑井と従来の炭化水素貯留部及び坑井システムとの組合せを提供することが本発明の範囲内にあることを当業者は理解されよう。そのようなシステムの一例は、２００８年８月２５日に出願された米国特許第８，２３２，４２８号に示されており、その開示の全体を参照により本明細書に組み込む。
【００２０】
図２は、炭化水素生成システム２００の別の例示的な実施例の概略図であり、炭化水素生成システム２００は、この場合には、沖合に置かれずに陸上に位置される。生成システム２００は、クラスレート貯留部２０２を含む。永久凍土層２０４の上に、極地プラットフォーム２０６が配設される。概して生成システム１１０と同様の生成施設２０８が、極地プラットフォーム２０６の上に位置される。生成施設２０８は、クラスレート貯留部２０２から受け取られた天然ガス、油、及び水を分離して処理するために使用される。生成配管２１０が、クラスレートと水との混合物をクラスレート貯留部２０２から極地プラットフォーム２０６及び生成施設２０８に流体として搬送するために使用される。この混合物は、幾つかの場合には、少量の油を含むことがある。
【００２１】
図１の炭化水素生成システム１００と同様に、図２の陸上構成の文脈でも、図１のシステム１１６と同様の波発生及び検出システム２１６を、炭化水素生成システム２００全体を設置する前に使用することができ、特定の位置にシステム２００を位置させるために使用することもできることに留意されたい。波発生及び検出システム２１６は、永久凍土層２０４を通過することができる波を発生し、反射波を捕捉し、それにより伝播速度に基づいて波が伝播する媒体の相違を検出することが可能な様々なタイプの地震波、音響波、又は他のシステムの任意のものを含むことができる。陸上表面下堆積物での変形形態と比べると海水は比較的一様であることに基づいて、図２の例では、より浅い深さでより大きな密度変化が生じやすいことに留意されたい。いずれにせよ、以下にさらに詳細に論じるように本開示の幾つかの実施例で使用するために、そのようなデータを取得することができる。
【００２２】
次に図３を参照すると、例示的な演算システム３００が示されており、この演算システム３００は、予想されるクラスレートの有無及び飽和率を決定するために使用することができ、例えば図１〜図２に示されるものなど生成システムを位置させるために使用することができる。一般に、演算システム３００は、データバス３０６を介してメモリ３０４に通信可能に接続された処理装置３０２を含む。処理装置３０２は、算術及び通信タスクなど様々なタスクを行うためにコンピュータ可読命令を実行することが可能な様々なタイプのプログラマブル回路の任意のものでよい。
【００２３】
メモリ３０４は、例えば様々なタイプのコンピュータ可読又はコンピュータ記憶媒体を使用する様々なメモリデバイスの任意のものを含むことができる。コンピュータ記憶媒体又はコンピュータ可読媒体は、命令実行システム、装置、若しくはデバイスによって使用する、又はそれに関連付けて使用するためのプログラムを含む又は記憶することができる任意の媒体でよい。図示される実施例では、メモリ３０４は、クラスレート有無及び飽和率決定アプリケーション３０８を記憶している。アプリケーション３０８は、地震探査データ観察コンポーネント３１０、層序解釈コンポーネント３１２、岩質タイプログ生成コンポーネント３１４、合成ログ生成コンポーネント３１６、及び信号マッチング・コンポーネント３１８を含めた複数のコンポーネントを含む。
【００２４】
地震探査データ観察コンポーネント３１０は、演算システム３００に提供された地震探査データを受信し、そのような地震探査データは、例えば上述した図１〜図２の波発生及び検出システム１１６、２１６から受信されることがある。地震探査データ観察コンポーネント３１０は、幾つかの実施例では、地震探査データのディスプレイを提供して、クラスレート（例えばメタン・ハイドレート）の存在可能性についてさらに分析するためにユーザが１つ又は複数の領域を閲覧及び識別することを可能にするように構成することができる。例えば、対話式ディスプレイが、２次元又は３次元の地震探査データをユーザに提示し、地震波信号が高速且つ高インピーダンスの状況になる１つ又は複数の領域をユーザが（演算システムによる補助を伴って又は伴わずに）位置特定することを可能にすることができる。そのような場合は、一般に大きな速度上昇を示し、すなわち、信号は、より大きい密度を有する領域でのより速い伝播に基づいて、周囲の領域におけるよりも浅く現れる。また、対話式ディスプレイは、ユーザがそのような領域を選択し、クラスレート安定区域、すなわちクラスレート発生を促すのに十分に高い圧力及び温度である位置を定義することを可能にすることもできる。そのようなディスプレイの一例は、以下で図５に提示される。
【００２５】
クラスレート発生が見込まれる区域の識別後、層序解釈コンポーネント３１２を使用して、適当な堆積物タイプの異なる区域を識別する。例えば、例示的実施例では、ユーザは、層序解釈コンポーネント３１２を使用して、堆積物タイプ間の境界を追跡し、観察される様々な表面下の特徴に堆積物タイプを割り当てることができる。例えば、幾つかの場合には、ユーザは、表面下堆積物中のサンドポケットを表すために特定の部位を割り当て、頁岩（シェール）を表すために第２の部位を割り当てることができる。そのような場合、クラスレートは、砂領域内に生じることがあるが、頁岩領域内には生じないことに留意されたい。そのような層序解釈の一例は、図６に示され、以下にさらに詳細に論じる。岩質タイプログ生成コンポーネント３１４は、少なくとも１つの岩質タイプログを生成する。岩質タイプログは、一般に、層序解釈コンポーネント３１２で定義されるような、様々な同定された石物質タイプのログに対応する。
【００２６】
合成ログ生成コンポーネント３１６は、岩質タイプログに基づいて、１つ又は複数のタイプの「合成」ログを生成する。合成ログは、様々な形態を取ることができる。１つの可能な実施例では、合成ログ生成コンポーネント３１６を使用して作成される合成ログは、圧縮速度ログでよく、この圧縮速度ログは、クラスレート鉱床が存在し得る観察位置での観察された圧縮速度をマッチングさせるために使用することができる。代替実施例では、合成ログ生成コンポーネント３１６は、圧縮速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ、及び多孔率ログの１つ又は複数を含む合成坑井ログを表す１組のログを生成することができる。いずれにせよ、生成されるログは、各岩質タイプログに関して複数のそのようなログが生成されるように生成される。特に、複数のそのようなログが、０％〜１００％の間の様々な異なる可能性あるクラスレート濃度で生成される。幾つかの場合には、１０％間隔での１組の可能性ある濃度が生成される。他の場合には、２０％の濃度間隔を使用することができる。他の構成も可能である。
【００２７】
信号マッチング・コンポーネント３１８は、合成ログの幾つかの側面を、観察された地震探査データにマッチングするために使用される。これは、様々な方法で行うことができる。幾つかの実施例では、クラスレート鉱床が推測される領域での信号振幅が、合成ログと観察されたログにおける関連領域との間で比較されて、特定の濃度でのログの１つと、推測されるクラスレートの領域での地震探査データにおける信号との間の最適マッチングを決定する。例えば、特定の濃度（例えば６０％）を有する岩質タイプログから生成された圧縮速度ログにおける信号振幅が、地震探査データにおいて観察される圧縮速度と比較されて、推測されるクラスレート濃度の区域での信号振幅が、例えば４０％、５０％、７０％、又は他のクラスレート濃度を表す圧縮速度ログに関して計算された信号振幅と比べて最適値を有していると判断する。
【００２８】
代替実施例では、信号マッチング・コンポーネント３１８は、この最適マッチングを行うために他のタイプの信号属性を使用することができ、又は実際の地震探査データと同等の他のタイプの合成ログを使用することができる。例えば、合成データと実際のデータとを比較するときに、推測されるクラスレート濃度の区域の内部及び周囲の信号振幅と周波数との両方をマッチングして、最適濃度を見つけることができる。さらに、このマッチングプロセスを行うために、圧縮速度を使用したこの比較を行うことの他に、他のタイプの生成されたログ（例えば、剪断速度ログ、密度ログ、及び多孔率ログ）又は複数のタイプのログを使用することもできる。
【００２９】
様々な方法で最適マッチングを行うことができることに留意されたい。第１の実施例では、地震探査データと合成ログとの間で速度上昇効果がマッチングされ、合成ログ、特に圧縮速度ログで生じる計算された上昇と共に、観察された上昇の量を表す。第２の代替実施例では、反射率マッチングプロセスが行われ、地震探査データにおける反射率を観察された地震探査データにおける反射率と比較する。これらのマッチングプロセスの例は、図９及び図１０に例示され、以下にさらに詳細に論じる。
【００３０】
次に図４を参照すると、本開示の例示的実施例におけるクラスレートの有無及び飽和率を決定するための方法４００が例示されている。図示される実施例では、方法４００は、例えばクラスレート探査が行われる領域から地震探査データを受信するステップを含む（ステップ４０２）。これは、例えば、図１〜図２の波発生及び検出システム１１６、２１６を使用した地震探査データの取得を含むことができる。また、この方法は、観察された地震探査データにおいてメタン・ハイドレートなどクラスレートが見込まれる区域を識別するステップも含む（ステップ４０４）。観察された地震探査データは、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲を含め、様々な深さ及び位置における観察された信号振幅及び周波数を有するデータを含むことができる。クラスレートが見込まれる区域は、例えばクラスレートの生成を助けるのに十分に高い圧力及び温度である深さに位置することがあり、また、地震波信号の速度上昇又は反射率の変化により異常な地震波形状が観察される場所に位置されることもある。
【００３１】
さらに、方法４００は、クラスレートが見込まれる区域の内部及び周囲に１つ又は複数の表面下堆積物タイプを割り当てるステップを含み、これは、例えば、推測される領域内及び周囲の砂及び頁岩の部位を識別する（これはユーザによって識別される）ことによって行われる（ステップ４０６）。次いで、識別された表面下堆積物タイプに基づいて岩質ログを作成することができる（ステップ４０８）。
【００３２】
次いで、作成された岩質ログから、複数の合成ログが作成される（ステップ４１０）。上述したように、０％〜１００％の複数の可能性あるクラスレート濃度それぞれで、様々なタイプの異なる合成ログを作成することができる。合成ログは、上述したように、圧縮速度ログ、剪断速度ログ、密度ログ、又は多孔率ログを含むことができる。合成ログが作成されると、例えば前に識別されたクラスレートが見込まれる区域の付近及び周囲の領域で、合成ログにおける形状の周波数及び振幅を計算することができる（ステップ４１２）。これは、例えば、速度上昇の振幅を計算するステップ、又は反射率マッチングのために信号の振幅及び周波数を計算するステップを含むことができる。計算された振幅及び／又は周波数に基づいて、これらの「予想」信号が、観察された地震探査データと比較されて、観察された地震探査データに対する最適マッチング合成ログを決定する（ステップ４１４）。最適マッチングが見つかった後、その特定の合成ログが、様々な合成ログによって表される様々な可能性あるクラスレート濃度の中から、推定されるクラスレート濃度に対応する特定のクラスレート濃度に関連付けられる。
【００３３】
次に図５〜図１１を参照すると、本開示のシステム及び方法を使用して生成することができる例示的なグラフが示されている。図５は、クラスレート発生が見込まれる区域を示す注釈付き地震探査データグラフ５００を示す。グラフ５００は、特定の領域に関する地震探査データ５０２を含む。図示される実施例では、地震探査データ５０２は、短い線によって概略的に示される地震波異常５０４を含む。地震波異常は、演算システム上で実行されるクラスレート有無及び飽和率決定アプリケーション３０８を有する演算システムによって表示されるグラフィカルインターフェースを使用して選択することができる。
【００３４】
図示される実施例では、ユーザは、異常５０４を選択することができ、上述したシステム及び方法を使用して、シミュレートされた坑井位置５０６を識別することができ、その位置に沿って合成地震波ログを生成することができる。さらに、ユーザは、クラスレート、特にメタン・ハイドレートを見つけることができる深さ及び位置に対応するクラスレート安定区域の縁部を表す線５０８を定めることができる。
【００３５】
図６に示されるように、地震探査データグラフ５００の一部分６００が、砂及び頁岩の領域を含め、標識付けされた層序情報を伴って示される。図示される実施例では、５つの個別の領域が識別される（標識１〜５）。これらの領域は、異なる砂及び頁岩の領域に対応し、そのような層序生成に関するユーザの経験に基づいて選択され、標識付けされる。
【００３６】
図７は、地震探査データにおいて速度上昇が生じる領域を示す例示的な速度上昇マップ７００である。地震波異常５０４によって表される、クラスレート発生が見込まれる区域が示される位置全体で、速度上昇マップを生成することができる。速度上昇マップは、相対速度上昇部位を示し、この部位は、クラスレート発生、又は頁岩若しくは何らかの他の高密度の特徴の存在に起因するものであり得る。速度上昇に基づいて、及び砂が存在する領域に基づいて、存在し得る幾らかのクラスレートレベルがあり得ると仮定することができる。図８に示されるように、合成坑井ログを表す特定の表面下位置での深さに対する圧縮速度を示す例示的なグラフ８００が示される。グラフ８００は、例えば、クラスレートが見込まれる区域の場所でよい。グラフ８００に示されるように、圧縮速度は、クラスレート発生が見込まれる区域の内部又は周囲で、様々な対象深さにわたってマッピングされる。図示される例では、海水面から約１０００〜約１５００フィート下の領域が、高い圧縮速度を有するものとして示される。グラフ８００に基づいて、信号振幅を検出することができる。
【００３７】
次に図９〜図１０を参照すると、それぞれ反射率マッチング及び速度上昇マッチング構成を表すマッチングプロセスを示すグラフが示される。図９は、特定の表面下位置でのクラスレートの有無及び飽和率を決定するための、反射率マッチングに基づく観察信号と予想信号との比較を示す例示的なグラフ９００である。グラフ９００は、既存の地震探査データ（データ９０２と呼ぶ）が合成データ（データ９０４と呼ぶ）の特定の部分にマッチングされるプロセスを示す。特に、各組のデータ内の異常事象の振幅及び周波数が比較され、特定の領域でのクラスレート飽和率を決定するために、地震探査データ９０２に最も良くマッチングする特定の組の合成データ９０４が選択される。
【００３８】
同様に、図１０に、特定の表面下位置でのクラスレートの有無及び飽和率を決定するための、速度上昇に基づく観察信号と予想信号との比較を示す例示的グラフ１０００が示される。グラフ１０００は、様々なレベルの速度上昇を示す。グラフの最も左側の区域では、表される上昇は、あったとしてもほとんどなく、速度上昇がほとんどないことを示す。グラフの最も右側の区域では、速度上昇が示される。様々な速度上昇量は、一般に、異なる傾きを有する。合成データにおける速度上昇の傾きを、地震探査データにおいて観察される速度上昇にマッチングすることによって、クラスレートの様々な濃度を検出することができる。
【００３９】
図１１を参照すると、同定された推定されるクラスレートの有無及び飽和率を伴う、図５の地震探査データグラフ５００の例示的な部分１１００が示されている。図示される部分１１００には、クラスレートの様々な濃度が示される。図示される実施例では、部分１１００は、８０％の濃度レベル１１０２と、０％の濃度レベル１１０４とを含み、これらは、可能性あるクラスレート濃度区域内部の様々な部位にマッピングされる。
【００４０】
図１〜図１１をまとめて参照して、クラスレート飽和率が決定された後、採取のためにクラスレート鉱床の様々な領域に優先順位を付けることが、実質的に容易で効果的となり得ることに留意されたい。さらに、特に図３〜図４の方法及びシステムを具現化する演算システムを参照して、本明細書で開示されるプロセスを様々な演算システムを使用して行うことができることに留意されたい。例えば、本開示の幾つかの実施例は、様々なタイプの、ディスクリート電子素子を備える電気回路、論理ゲートを含むパッケージ又は集積電子チップ、マイクロプロセッサを利用する回路、又は電子素子若しくはマイクロプロセッサを含む単一のチップで実施することができる。また、本開示の幾つかの実施例は、限定はしないが機械的、光学的、流体学的、及び量子技術を含め、例えばＡＮＤ、ＯＲ、及びＮＯＴなどの論理延在を実施することが可能な他の技術を使用して実施することもできる。さらに、本明細書で述べる方法の幾つかの観点は、汎用コンピュータ内部又は任意の他の回路若しくはシステム内で実施することができる。
【００４１】
本開示の幾つかの実施例は、コンピュータプロセス（方法）、演算システム、又は製造物品、例えばコンピュータ・プログラム製品若しくはコンピュータ可読媒体として実装することができる。コンピュータ・プログラム製品は、コンピュータシステムによって可読であり、コンピュータプロセスを実行するための命令のコンピュータ・プログラムを符号化するコンピュータ記憶媒体でよい。したがって、本開示の幾つかの実施例は、ハードウェア及び／又はソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）として具現化することができる。すなわち、本開示の実施例は、命令実行システムによって使用するため又はそれに関連付けて使用するための、媒体に具現化されたコンピュータ使用可能又はコンピュータ可読プログラム・コードを有するコンピュータ使用可能又はコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータ・プログラム製品の形態を取ることができる。
【００４２】
例えば、本開示の幾つかの実施例は、本開示の実施例による方法、システム、及びコンピュータ・プログラム製品のブロック図及び／又は動作図を参照して上述した。ブロックで表される機能／作用は、任意の流れ図に示される順序以外で行われることもある。例えば、連続して示される２つのブロックが、実際には実質的に同時に実行されてもよく、又はブロックは、時には、関連する機能／作用によっては逆順で実行されてもよい。
【００４３】
本開示の特定の実施例を述べてきたが、他の実施例も存在し得る。さらに、メモリ及び他の記憶媒体に記憶されたデータに関連付けて本開示の幾つかの実施例を述べてきたが、データは、他のタイプのコンピュータ可読媒体に記憶する又はそこから読み出すこともできる。さらに、開示される方法の段階は、本開示の全体的な概念から逸脱することなく、段階を順序変更すること及び／又は段階を挿入若しくは削除することを含めて任意の様式で修正することができる。
【００４４】
上述した明細書、実例、及びデータは、本発明の構成の製造及び使用の完全な説明を提供する。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明の多くの実施例を成すことができるので、本発明は添付の特許請求の範囲に依拠するものとする。
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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