專利名稱：用于使用雙波來解譯地震數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及處理地震數(shù)據(jù)，具體涉及成像急劇傾斜的地質(zhì)邊界。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的地震數(shù)據(jù)處理方法基于使用在所關(guān)心的地質(zhì)區(qū)域的表面上或附近放置的接收器的線(二維)或網(wǎng)格(三維)來檢測一次反射(primary reflection)。每個接收器的位置相對于地震能量的來源是已知的，所述地震能量當(dāng)被觸發(fā)時產(chǎn)生聲機(jī)械波，所述聲機(jī)械波繼而啟動作為每個接收器的一個元件的機(jī)電變換器。在從其源出來、然后再次從表面下的(subsurface)界面或邊界(有時被稱為“事件”)進(jìn)行第一次反射、然后再次進(jìn)行一個或多個二次或三次反射時，每個機(jī)械波可以啟動一個或多個變換器。由變換器產(chǎn)生的電磁信號被記錄或“聚集”(即產(chǎn)生地震波曲線來表示一次反射波)，然后位置被校正和“遷移”，再后在同一源的隨后啟動期間使用由同一接收器記錄的同源(sibling)信號“堆疊”，以便降低瞬時噪音的影響。使用將從一次反射產(chǎn)生的這樣的信號作為數(shù)據(jù)接受的若干可用算法的任何一個，聚集被處理以產(chǎn)生在不同深度基本上顯示水平邊界或界面的圖像，所述圖像表示事件或?qū)?，機(jī)械波相對于所述事件或?qū)釉诓煌瑫r間被反射，并且那些波以不同的速度通過所述事件或?qū)?，所述不同的速度部分地依賴于那些事件的表面的特性和那些層的?gòu)成。
要明白，關(guān)于一次反射從接近水平(sub-horizontal)的事件在不同時間到達(dá)不同接收器的信息可以被整理和解譯，以精確地識別那些改為在有限的角度范圍內(nèi)(通常不小于60度)略垂直(被稱為接近垂直)定向的表面下反射器。對于這些略微垂直的反射器，從一次反射的這樣的外推法(extrapolation)已經(jīng)被開發(fā)來濾除復(fù)雜的雙反射，并且忽略作為噪音的、對產(chǎn)生的圖像的其影響。但是，對于更為陡峭的垂直反射器，從一次反射外推這樣的技術(shù)不足以產(chǎn)生清楚的圖像，以便在可接受的確定水平上顯示這樣的事件的存在、位置和定向。
當(dāng)垂直定向的反射器足夠大或清楚時(例如被用作用于測試和校準(zhǔn)系統(tǒng)的基準(zhǔn)反射器的公知斷層)，傳統(tǒng)的技術(shù)可以聚集對于經(jīng)驗多的用戶足夠強(qiáng)的信號，以成功地從水平信息外推所需要的垂直信息。但是，當(dāng)急劇傾斜的反射器是更微細(xì)的斷層(fault)時，甚至最具技能的用戶也遇到為了確定何處花費數(shù)百萬美元鉆孔(drilling)到構(gòu)成的不可接受地大的誤差容限，這需要高度地自信所演繹出的圖像是真實的并且位于所計算的位置。
在下文中說明了這樣的傳統(tǒng)地震數(shù)據(jù)處理方法的一個示例Maramlevsky等人的烏克蘭專利第42312號，G01V1/100，G01V1/40，2001年10月15日公告第9期公布(“312”)，關(guān)于用于研究急劇傾斜的(即接近垂直的)反射器的地震反射方法，由此，源的線性組被布置為與勘探目標(biāo)的平面正交，并且接收器位于表面上和在鉆孔內(nèi)。通過多通道過濾來處理所述數(shù)據(jù)，以增強(qiáng)從接近垂直的傾斜和曲線的邊界反射和散射的一次波。根據(jù)表面和表面下數(shù)據(jù)的同時分析來產(chǎn)生邊界的地震圖像，所述同時分析確定空間定位和測試所構(gòu)造的圖像的有效性。不利的是，312的方法需要從鉆孔中的深處的記錄，降低了其實際應(yīng)用，并且僅僅處理一次反射。
在下文中描述了傳統(tǒng)的地震數(shù)據(jù)處理方法的另一個示例Shalishov等人的蘇聯(lián)專利第894633號，M.K1.G01V1/100，1981年12月30日公告第48期公布(“633”)，關(guān)于用于急劇傾斜的反射器的地震反射方法，所述方法基于沿著幾個源的線性輪廓的反射波的產(chǎn)生和記錄，所述幾個源位于急劇傾斜表面的傾斜側(cè)上。將在源和接收器點之間的間隔選擇為不小于在源點和目標(biāo)表面的邊緣在源輪廓的線上的投影之間的距離的兩倍。從雙反射——即“雙”波——的公共點記錄波，“雙”波表示已經(jīng)經(jīng)歷了雙反射的那些波(通稱為“在空間角的條件下形成的”)，從急劇傾斜的目標(biāo)表面的第一或一次反射和從任何平面的二次反射。633的方法假定以一定的延遲來記錄來自公共雙反射的點的波，這保證了同相求和、最小扭曲和最大的噪音抑制。不利的是，633的方法要求接收器和源相對于接近垂直的目標(biāo)的傾斜表面的特殊定位，這導(dǎo)致不確定，除非具有關(guān)于事件的傾斜方向的先前數(shù)據(jù)。而且，633的方法僅對雙波提供提高的信噪比，而不提供用于形成接近垂直的事件(“SVE”)的圖像的方法。
近些年來的遷移過程的發(fā)展已經(jīng)使得可以提高繪制復(fù)雜地質(zhì)的地域的精度，所述區(qū)域包括具有鹽丘的區(qū)域。但是，鹽原料(salt stock)的精確描繪、斷層的追溯和與接近鹽的沉淀物連接的其他問題仍然經(jīng)常導(dǎo)致不確定的方案，因為接近垂直的反射邊界具有不規(guī)則的表面。僅僅從這樣的邊界反射一次的波趨向于不達(dá)到表面(至少在觀察幾何圖中)，并且已經(jīng)使用“垂直地震輪廓”(VSP)被研究，按照“垂直地震輪廓”(VSP)，使用特殊遷移變換來建立地震圖像。但是，這樣的方法的實際效率被限制，因為在鉆孔中這樣的反射僅僅可以比目標(biāo)邊界更深的深度間隔記錄。但是，一些波可以被鹽原料的接近垂直面、隨后被在相鄰的沉淀物中的接近水平的邊界反射，如果它們具有足夠的能量以相對于其他反射的背景而被識別，則使得它們可以被記錄在表面上。在俄羅斯，這樣的波被稱為“雙波”，已經(jīng)在傳播期間經(jīng)歷了兩次反射。當(dāng)斷層(fault)的聲音屬性與主巖的聲音屬性對比大時，不僅在鹽丘地質(zhì)構(gòu)造的條件下、而且在小位移的斷層可以形成雙波。這通常發(fā)生在所述斷層是油氣阱的地質(zhì)構(gòu)造元素時，因此，與沉淀相關(guān)聯(lián)的表生蝕變導(dǎo)致跨越錯位區(qū)域的大聲音對比。因此，雖然難于使用相移分析(由于傳統(tǒng)地震處理方法的低分辨能力)，但可以使用雙波來識別和追蹤具有小位移的斷層。
通常，在“拍攝”新的一組原始數(shù)據(jù)后，將進(jìn)行實質(zhì)工作來建立用于與一次反射相關(guān)的信息的傳統(tǒng)處理的基本地震數(shù)據(jù)。例如，如果在觀察表面(三維)或觀察斷面(二維)內(nèi)的土壤不均勻或由諸如表土層之類的可壓縮材料組成，則原始數(shù)據(jù)通常被標(biāo)準(zhǔn)化或進(jìn)行靜態(tài)校正，或者被過濾以去除表面波的效應(yīng)。如用于堆疊前遷移這樣的工作產(chǎn)生容易用于未來處理的輸出數(shù)據(jù)集。
所有這樣的傳統(tǒng)處理需要一個速度模型來定義在不同的深度通過主體地質(zhì)介質(zhì)(無論是三維立方或二維截面)的聲音能量的傳播速度。有時從實際的井日志得出所使用的速度模型，所述井日志直接地識別在那些不同的深度的每個存在什么種類的介質(zhì)。知道或假定通過主體地質(zhì)介質(zhì)的聲音能量的傳播速度使得用戶可以計算在波前上的每個點隨時間的位置，這繼而使得可以外推關(guān)于任何事件的位置的信息，相信所述波前已經(jīng)從那個事件反射。如果速度模型不準(zhǔn)確，則關(guān)于基邊界的位置信息當(dāng)根據(jù)從不同源始發(fā)的一次反射而被計算時將不同，這將使得基邊界當(dāng)調(diào)整被內(nèi)置到速度模型的假設(shè)時“移動”。這些位置誤差可以用于使得經(jīng)驗豐富的用戶可以本能地調(diào)整位置或模型，以降低在不同組的假設(shè)之間的誤差。但是，不利的是，對于包括接近水平的反射器的平面或立方的傳統(tǒng)處理——僅僅每個水平反射器的一側(cè)可以被訪問，由此計算其位置，使得在速度模型中的誤差導(dǎo)致在這樣的水平反射器的所產(chǎn)生圖像的位置相對于它們的真實位置的誤差。因此，期望具有用于改善反射器的圖像的速度模型和所計算的位置的部件和方法。
在地震數(shù)據(jù)處理產(chǎn)業(yè)中的現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)集中在一次反射能量的教導(dǎo)變化和一次反射能量的使用的細(xì)化，經(jīng)常將多次反射當(dāng)作噪音。但是，甚至在考慮到從二次或隨后的反射導(dǎo)致的雙波的情形，現(xiàn)有技術(shù)也依賴于檢測系統(tǒng)的特殊配置。因此，期望具有一種方法，其使用先前被當(dāng)作噪音的信息，并且不需要特殊的設(shè)置使得可以重新處理預(yù)先存在的記錄數(shù)據(jù)以獲得新信息。
傳統(tǒng)的地震獲取和處理使用一次反射的波，其從表面源傳播，然后從某表面下的事件反射(例如各個反射器、邊界或在不同構(gòu)成的層之間的界面)，然后傳播回它們被觀察的表面。不利的是，從急劇傾斜的邊界的一次反射可以到達(dá)在觀察幾何圖之外遠(yuǎn)處的觀察表面或根本不到達(dá)它?？梢灾饕褂靡淮畏瓷涠上竦氖录y(tǒng)稱為接近水平的邊界，而難于僅僅使用一次反射來識別的急劇傾斜(dipping or inclined)的邊界統(tǒng)稱為接近垂直的邊界或接近垂直的事件(“SVE”)。從主要接近水平的或“基”邊界返回表面的波可以被反射和折射，這可具有實際的意義，因為高速度層(例如石灰?guī)r)通常是最強(qiáng)的反射邊界，其上可以形成明顯的折射波。
按照定義，遷移是逆操作，其間，重新布置地震數(shù)據(jù)元素以便在它們的真實位置繪制反射器的圖像，但是遷移包括二維情況所需要的數(shù)據(jù)處理和校正調(diào)整，以產(chǎn)生包括所校正的斷層的位置的圖像。建模是根據(jù)人工數(shù)據(jù)來產(chǎn)生地震環(huán)境。在更寬的含義上，成像用于包括建立“圖像”所需要的數(shù)據(jù)處理。在建立用于在屏幕或打印輸出上觀看的輸出的狹義上使用可視化。并且，點的幾何位置(“GPP”)表示點相對于幾何構(gòu)造的位置。例如，球體是這樣的GPP，它從其中心到在其表面上的每個點具有相同的距離。在觀測幾何圖中的每個接收器記錄作為時間(t)的函數(shù)的來自源的地震信號(的幅度)。通過源的信號產(chǎn)生的開始對應(yīng)于t＝0。由一個接收器記錄的地震信號被稱為“軌跡”(作為時間的函數(shù)的幅度)。軌跡通常被組合在“聚集”中?？梢砸圆煌姆绞絹斫M合軌跡，例如，與一個源相關(guān)的軌跡表示公共源聚集(“CSG”)，而與來自不同源的一個接收器記錄相關(guān)的軌跡被稱為公共接收器聚集(“CRG”)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，描述了一種方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)使用基于二次反射的信息(以前被當(dāng)作噪音)，并且所述方法和系統(tǒng)不需要任何特殊設(shè)置，使得可以重新處理甚至預(yù)先存在的被記錄地震數(shù)據(jù)以獲得新信息。使用本發(fā)明導(dǎo)致適合于將急劇傾斜和反射的地質(zhì)邊界(例如含鹽侵入巖、小位移斷層、塊邊界的陡峭側(cè))的地震圖像(遷移的地震部分)建模的輸出，其急劇傾斜的角度(通常從水平看在60和90度之間)抑制了使用傳統(tǒng)的地震方法的滿意成像。使用本發(fā)明的雙波的堆疊前遷移是一種用于識別和追蹤各種接近垂直的事件的新穎方法和系統(tǒng)，所述方法和系統(tǒng)應(yīng)用于合成和字段數(shù)據(jù)，用于繪制鹽丘側(cè)面和具有小位移的斷層。有益的是，觀看用于重新處理的歸檔數(shù)據(jù)不涉及評價在數(shù)據(jù)集中存在的二次反射量。不需要任何特定或新的網(wǎng)格配置。雖然在將接近垂直的事件的存在懷疑為重要之處可以調(diào)整各種觀測系統(tǒng)參數(shù)，但不需要特殊的地震觀測系統(tǒng)，以便受益于本發(fā)明的雙波遷移(“DWM”)處理。DWM允許獲得建立二次反射波的垂直事件的圖像。使用給定的一組基本地震數(shù)據(jù)(從標(biāo)準(zhǔn)化或清除原始數(shù)據(jù)而產(chǎn)生)，按照本發(fā)明的方法方面，這樣的基本地震數(shù)據(jù)集被裝載，其中包括關(guān)于源和接收器的相對位置的信息以及主要結(jié)構(gòu)地平線的位置，主要結(jié)構(gòu)地平線是使用傳統(tǒng)觀測系統(tǒng)記錄的一次反射的目標(biāo)。那些主要結(jié)構(gòu)地平線是“基邊界”，由此(對于同一數(shù)據(jù)集)對于雙波執(zhí)行遷移處理，并且使用兩種雙波來構(gòu)造接近垂直的事件的圖像。
有益的是，基于雙波的本發(fā)明的方法也允許訪問接近垂直的反射器的兩側(cè)，使得用戶可以根據(jù)單個速度模型來協(xié)調(diào)來自同一接近垂直的反射器的每側(cè)的位置計算。如果所述模型不正確，則給定的接近垂直的反射器的所計算位置可能根據(jù)使用從對側(cè)反射的能量的源和接收器而不同。當(dāng)遞增地調(diào)整速度模型時可能發(fā)生協(xié)調(diào)從每側(cè)計算的位置。當(dāng)從每側(cè)計算的位置變得彼此接近在一起時(可能匹配薄的反射器)，則速度模型改進(jìn)到更接近地匹配表面下的實際情況。在那個信息被用于處理關(guān)于雙波的信息的本發(fā)明的方法和系統(tǒng)之前，所改進(jìn)的速度模型然后用于重新計算在傳統(tǒng)的地震處理下的“基邊界”的位置。
有益的是，本發(fā)明的方法在應(yīng)用本發(fā)明的遷移方法之前不需要在數(shù)據(jù)集中的二次反射的任何識別。初始速度模型(即關(guān)于土壤構(gòu)成的假設(shè))用于執(zhí)行遷移和獲得位置信息，其中的變化然后用于校正所述速度模型，并且重新迭代地運行遷移，到達(dá)在不同的源/接收器組合之間一致的圖像。使用DWM濾除或衰減了不基于二次反射的所有波的效果。來自非雙波的信號被不同相地堆疊，使得它們被抑制(在輸出上)而不是被累加。有益的是，較清楚的圖像導(dǎo)致在沒有來自與水平事件相關(guān)的圖像的干擾的情況下可以看見哪個接近垂直的事件。觀察表面的大小的實際限制使得來自傾斜超過60度傾斜的接近垂直的事件的一次反射不到達(dá)在觀察表面的邊界中可記錄的表面。為了實現(xiàn)這種不同相堆疊，使用DWM方法的技術(shù)人員可以利用用于延續(xù)波場的任何適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)技術(shù)。作為每個記錄的一部分，捕獲兩種類型的雙波(當(dāng)進(jìn)行傳統(tǒng)的二維和三維地震觀察時)。在被記錄到觀察表面或線上之前，類型I雙波首先沿著主體波的傳播路徑而從接近垂直的事件、然后從接近水平的基邊界被反射。類型II雙波改為首先從接近水平的基邊界、然后從接近垂直的事件被反射。不需要特殊的觀察配置(諸如633的那些)，因為(基于二次反射的)類型I和II雙波的矢端曲線(hodograph)與一次反射的不同。但是彼此互補(bǔ)，使得可以在堆疊之前或之后將它們求和，這降低了任何噪音的影響。是類型I和II雙波的該特性使得可以從使用傳統(tǒng)的觀察系統(tǒng)而聚集的數(shù)據(jù)集提取所需要的信息——而不需要關(guān)于急劇傾斜的接近垂直的事件的位置和傾斜程度的預(yù)先信息。但是，如果從鉆孔深處獲得的記錄(例如VSP方法)也可用，則在那些記錄中捕獲的雙波也可以用于形成這樣的接近垂直的事件的地震圖像。
一旦雙波數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好用于所述波方程中，則執(zhí)行遷移以校正在結(jié)果中存在的任何誤定位。因為類型I和II雙波的每個按照定義是由從單個接近水平的基邊界的(無論是第一或第二)反射產(chǎn)生的(以便有意義和一致)，因此成像結(jié)果適當(dāng)?shù)嘏c那個接近水平的基邊界相關(guān)聯(lián)。建立了每個雙波與在特定接近水平的基邊界上的特定點的這種相關(guān)聯(lián)的遷移是本發(fā)明的元素，其執(zhí)行通常是通過按照有限差方法來在時域中應(yīng)用波方程。為了精確優(yōu)選堆疊前深度遷移，因為它考慮垂直和水平的波速度的變化。地震數(shù)據(jù)(通常被記錄為到達(dá)時間的函數(shù))由此被轉(zhuǎn)換為產(chǎn)生它的表面下地質(zhì)特征的幾何的縮放版本——使得技術(shù)人員可以正確地定位事件，并且使事件終止銳化。一旦已經(jīng)遷移了雙波，則可以將它們堆疊以降低噪音對于從接近垂直的事件產(chǎn)生的結(jié)果圖像的影響，可以使用若干建模技術(shù)來執(zhí)行其可視化。所有用于遷移雙波的現(xiàn)存公知方法需要作為被輸入以形成接近垂直的事件的圖像的信息的一部分的至少一個基邊界的位置。按照本發(fā)明的方法方面，對于遷移處理的統(tǒng)一化，使用對于每個接收器公共的聚集來執(zhí)行類型I波的遷移，同時使用對于每個源公共的聚集來完成類型II波的遷移。
為了克服全波向量深度遷移(理論上對接近垂直的事件是有用的)——對于它，所述算法當(dāng)前也不足夠——的缺點[例如使用較大的偏移是昂貴的，并且產(chǎn)生的二次波是弱的——有益的是，DWM聚焦在垂直事件(抑制關(guān)于水平事件的信息)，由此降低必須處理的數(shù)據(jù)的字節(jié)總數(shù)，以使處理很有效，使得即使使用超級計算機(jī)來執(zhí)行全波向量深度遷移，甚至對于較小的計算機(jī)處理器容量，DWM也仍然執(zhí)行得較快。
有益的是，DWM允許識別甚至很弱的接近垂直的事件，諸如在氣和水或石油和水儲藏之間的界面，所述界面的位置對確定在所關(guān)心的地質(zhì)地區(qū)中的氣和石油儲藏的邊界是有用的。
有益的是，DWM允許求和類型I或類型II波或者求和類型I和類型II波，但是，優(yōu)選的是，將兩種類型求和在一起，因為它產(chǎn)生較高的信噪比。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于處理地震數(shù)據(jù)以定位基本上垂直的事件的方法，其使用在已知深度Zn的結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和非一次反射，其中，對于時間T，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟使用所述地震數(shù)據(jù)來形成公共的接收器點聚集(“CRPG”)以便建立CRPG波場；對于每個CRPG和對于每個離散級Zi向下到Zn，使用所述速度模型延續(xù)所述CRPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；對于每個離散級Zi計算每個CRPG波場傳播時間Ti；并且對于每個CRPG波場，求和對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)。
按照本發(fā)明的一個方面，還提供了一種用于處理地震數(shù)據(jù)以定位基本上垂直的事件的方法，其使用在已知深度Zn的結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和非一次反射，其中，對于時間T，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟使用所述地震數(shù)據(jù)來形成公共的源點聚集(“CSPG”)以便建立CSPG波場；對于每個CSPG和對于每個離散級Zi向下到Zn，使用所述速度模型延續(xù)所述CSPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；對于每個離散級Zi計算每個CSPG波場傳播時間Ti；并且對于每個CSPG波場，求和對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)。
按照本發(fā)明的一個方面，還提供了一種用于處理使用至少一個源和接收器記錄的地震數(shù)據(jù)以成像急劇傾斜的垂直事件的方法，其使用在已知深度的至少一個結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和包括類型I和類型II雙波的多個非一次反射，其中，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟使用所述地震數(shù)據(jù)來形成多個公共的接收器點聚集(“CRPG”)以便建立CRPG波場；對于每個所述CRPG和對于每個離散級Zi向下到每個所述結(jié)構(gòu)地平線，使用所述速度模型來延續(xù)類型I雙波的所述CRPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；對于每個離散級Zi計算每個類型I雙波傳播時間Ti；對于類型I雙波，使用對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)來形成地震圖像；使用所述地震數(shù)據(jù)來形成多個公共源點聚集(“CSPG”)，以便建立CSPG波場；對于每個所述CSPG和對于每個離散級Zi向下到每個所述結(jié)構(gòu)地平線，使用所述速度模型來延續(xù)類型II雙波的所述CSPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；對于每個離散級Zi計算每個類型II雙波傳播時間Ti；對于類型II雙波，使用對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)來形成地震圖像；然后求和使用類型I雙波的所述地震圖像和使用類型II雙波的所述地震圖像，以形成目標(biāo)事件的地震圖像。
并入并且構(gòu)成本說明書的一部分的附解了按照本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的優(yōu)選實施例，并且與說明一起用于描述本發(fā)明的原理。


為了容易明白和實踐，在下面的附圖中所示的非限定性示例中陳述本發(fā)明，附圖中圖1是圖解類型I雙波的光線路徑圖。
圖2是圖解類型II雙波的光線路徑圖。
圖3是本發(fā)明的方法的一個實施例的流程圖。
圖4是來自實現(xiàn)本發(fā)明的方法的計算機(jī)軟件的5個屏幕快照的系列，用于說明從垂直反射器的反射。
圖5是示出與其觀察斷面垂直的目標(biāo)接近垂直的事件的光線路徑圖(側(cè)視圖和等距視圖或三向投影視圖)，其中源在所述目標(biāo)的兩側(cè)。
圖6是示出與其觀察斷面不正交的目標(biāo)接近垂直的事件的光線路徑圖(3個視圖)，其中源在目標(biāo)的兩側(cè)。
圖7是用于計算非正交性校正角“NOCA”的側(cè)視圖。
圖8是示出雙波的軌跡和離散級Zi——其計算在支持遷移的情況下被延續(xù)——的觀察幾何的透視圖。
圖9是示出在速度上的誤差的效果的遷移速度掃描(以6個屏幕快照)。
圖10是用于圖解雙波遷移的新形式的速度掃描可視化的模型立方的水平切片的系列(以6個屏幕快照)。
圖11是示出在非正交的各種角度下的接近垂直的反射器的真實和成像位置之間的位置移位的改變的12個屏幕快照的系列。
具體實施例方式
將參見圖1-11，其中，相同的附圖標(biāo)號表示類似的元件。
按照本發(fā)明，在其廣義實施例之一中，提供了一種新穎的方法，用于使用非一次反射來精確地識別和表征急劇傾斜的接近垂直(sub-vertical)事件。按照本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選實施例，在抑制一次反射的效應(yīng)的同時，遷移二次反射或雙波。雙波遷移使用在傳播方向上不同的兩種雙波。第一種波首先從接近垂直的邊界反射，然后從接近水平的邊界反射。第二種波類型在到達(dá)表面之前從接近水平的事件反射，然后從接近垂直的事件反射。在雙波遷移中，通過具有大入射角的波來作出主要能量貢獻(xiàn)。
參見圖1，它示出了類型I雙波的光路的側(cè)視圖，其中，示出小斷層事件111在觀察表面112和接近水平的基邊界110之間急劇傾斜。示出多個接收器150被配置在(2D)線相鄰源140中，所述(2D)線相鄰源140被觸發(fā)來產(chǎn)生聲擾動，它作為向下傳播的波前(未示出)沿著光路115而傳播，在點160它到達(dá)事件111，在此，它作為一次反射而沿著光路116向下反射，直到它在點170到達(dá)基邊界110，由此產(chǎn)生沿著光路118而向上傳播的類型I雙波(未示出)形式的二次反射，直到它返回觀察表面112，在觀察表面112，使用在所述線上的至少一個接收器150記錄它。從為了識別接近垂直的事件而進(jìn)行的早期傳統(tǒng)處理工作，基邊界110的深淺和傾斜角度是已知的。
類似地，參見圖2，它示出了類型II雙波的光路的側(cè)視圖，其中，小斷層事件111在觀察表面112和接近水平的基邊界110之間急劇傾斜。在此，聲擾動作為沿著光路210向下傳播的波前(未示出)而傳播，在點270到達(dá)基邊界110，在點270，它作為一次反射的波前(未示出)沿著光路211向上反射，直到它在點260到達(dá)事件111，由此產(chǎn)生沿著光路212向上傳播的類型II雙波(未示出)形式的二次反射，直到它返回觀察表面112，在觀察表面112，在所述線上的至少一個接收器150記錄它。當(dāng)觀察線從急劇傾斜的事件111的兩“側(cè)”記錄時，在事件111的相對側(cè)上的接收器150可以接收相反的波類型。
參見圖3、5、6和8，圖解了本發(fā)明的方法，所述方法以至少一個二維或三維數(shù)據(jù)集的輸入開始，所述輸入包括足夠的“雙”內(nèi)容，以使得其在商業(yè)上適用于按照本發(fā)明的方法的處理。雖然本發(fā)明的方法可以用于處理所有已知形式的地震數(shù)據(jù)，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將會明白，由于多個原因——包括所需要的計算系統(tǒng)時間的消耗，評價關(guān)于其二次反射內(nèi)容的預(yù)先存在的數(shù)據(jù)是有用的。按照一個替代實施例，可以以提高捕獲更強(qiáng)的雙波數(shù)據(jù)的似然性的方式(而不需要另外的花費或設(shè)備)來組織具體為了雙處理而記錄的地震數(shù)據(jù)。一旦已經(jīng)選擇或記錄了主體數(shù)據(jù)集，在步驟300，它就被輸入到本發(fā)明的系統(tǒng)(未示出)以處理。如果還沒有處理一次反射，則在步驟310，確定接近水平的事件(例如接近水平的基邊界110)的位置。在步驟320，在需要在接近水平的基邊界110和觀察表面112之間的距離的計算中使用至少一個主接近水平的事件的位置(也稱為結(jié)構(gòu)地平線)。
接著，或者串行或者按照一個優(yōu)選實施例并行地，分別在步驟331和332形成公共接收器點(“CRP”)和公共源點(“CSP”)聚集。
在步驟333，對于每個CRP聚集，使用深度遷移速度模型來執(zhí)行將與用于每個離散級的類型I雙波相關(guān)聯(lián)的波場(wave-field)延續(xù)(continuation)到每個基邊界。并且，在步驟334，對于每個CSP聚集，使用同一深度遷移速度模型來執(zhí)行將與用于每個離散級的類型II雙波相關(guān)聯(lián)的波場延續(xù)到每個基邊界。然后，使用從所述延續(xù)操作產(chǎn)生的所延續(xù)的波場來確定傳播時間如下。
在步驟335，對于每個CRP聚集，對于每個離散級，計算從每個基邊界向每個點M反射的波的每個傳播時間(T0)。并且，在步驟336，對于每個CSP聚集，對于每個離散級，計算從每個基邊界向每個點M反射的波的每個傳播時間(T0)。然后，使用每個產(chǎn)生的傳播時間(T0)如下，其中每個被延續(xù)的波場的值對應(yīng)于每個所述傳播時間(T0)。
在步驟337，對于每個CRP聚集，對于每個離散級，使用對應(yīng)于每個傳播時間(T0)的延續(xù)的波場的值來形成地震圖像。并且，在步驟338，對于每個CSP聚集，對于每個離散級，使用對應(yīng)于每個傳播時間(T0)的延續(xù)的波場的值來形成地震圖像。
按照本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選實施例，在上述的處理中使用深度遷移速度模型(在步驟333和334)，以允許考慮嗓音信號的水平和垂直速度上的變化。并且，使用多于一個基邊界來執(zhí)行每個雙波類型的遷移，以允許特定接近垂直的事件的產(chǎn)生的圖像的相關(guān)。一旦已經(jīng)如此處理了兩種類型的雙波，則在步驟390從步驟337和338產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被求和(并且也可以被堆疊)，以產(chǎn)生適合于用作到用于這樣的圖像產(chǎn)生和可視化的幾種已知軟件應(yīng)用的任何一個的輸入的輸出。
上述的雙波的遷移(雖然可以使用其他種類的變換——包括光線追蹤、有限差、頻譜等——來實現(xiàn)它)通?；贙irchoff變換(即，使用波方程的積分形式沿著衍射曲線積分，然后將結(jié)果置于衍射曲線的波峰)，其中，可以按照在被預(yù)期要存在于主體離散級的介質(zhì)中的主體雙波的運動學(xué)來沿著主體斷層重復(fù)地重新計算Green函數(shù)(即使用脈沖來作為激發(fā)力，并且對主體介質(zhì)獲得源小波和Green函數(shù)的卷積)，同時，使用用于傳統(tǒng)的遷移過程的速度模型。從用于說明所關(guān)心的部分的三維宏模型的那些中選擇和指定如上所述的接近水平的基邊界。一般，當(dāng)追蹤在目標(biāo)深度范圍中的接近垂直的事件時，一起地選擇和解譯幾個接近水平的邊界。當(dāng)每個斷層的位置根據(jù)其走向(strike)相對于觀察斷面的線的方向的方向來定期地校正時，雙波的二維遷移改善，適當(dāng)時根據(jù)雙波的三維建模與其隨后的二維遷移來計算所述校正。在雙波的二維遷移的應(yīng)用中的經(jīng)驗示出了這個校正的大小主要依賴于在觀察線和斷層的走向之間的角度，而不是依賴于所述介質(zhì)的特性或基邊界的深度。有益的是，本發(fā)明的雙波遷移過程也是用于確定正確的遷移速度的方便工具。在斷層——對于它，可以將源布置在目標(biāo)事件的兩側(cè)(即分裂擴(kuò)展)上——的情況下，當(dāng)目標(biāo)位于源的右面時形成的圖像將與由具有在左面的源的同一目標(biāo)形成的圖像相符——僅僅在真實的遷移速度(聚焦現(xiàn)象)。如果所使用的速度不正確，則產(chǎn)生的圖像將在空間上分離。在圖像位置上的差別越大，則速度誤差越大。因此，在存在分裂擴(kuò)展的情況下，更信賴地執(zhí)行基于雙波遷移的速度分析。
參見圖4，圖解了(使用組合圖)根據(jù)合成數(shù)據(jù)和全波建模來成像接近垂直的事件的結(jié)果的示例，所述附圖包括
-屏幕快照410——圖解了地質(zhì)模型(有具有不同的傳播速度的層)，其中，411、412和413是在X的表面下的垂直事件，140是源，并且其中435是水平基邊界，并且431、432、433是分別具有2800米/秒、3500米/秒和4200米/秒的傳播速度的物理層；-屏幕快照415——圖解了在時標(biāo)上的如在表面觀察的公共源聚集，其中，箭頭416和418指向雙波；-屏幕快照420——圖解了傳播通過屏幕快照410的介質(zhì)的波場的瞬時切片(在觸發(fā)快照140后的t＝1.25秒)，其中，箭頭422指向從垂直事件412反射的雙波，同時所述波場的另一個部分仍然向下跳到垂直事件413；-屏幕快照430——圖解了屏幕快照420的波場的瞬時切片(在觸發(fā)快照140后的t＝1.50秒)，其中，箭頭422指向從垂直事件412反射的雙波，但是在晚于在屏幕快照420中所示的時間0.25秒——并且箭頭426指向從垂直事件413反射的新雙波；以及-屏幕快照440——分別圖解了垂直事件412和413的地震圖像443和444。
在圖4中圖解的模型基于網(wǎng)格布局，所述網(wǎng)格布局具有一個源(在X＝0米)和+/-3200米的對稱擴(kuò)展范圍，接收器間隔是20米。當(dāng)垂直事件411、412和413與基邊界435正交時，類型I和II的雙波表示相互的延續(xù)，并且在運動學(xué)上不可區(qū)別。在屏幕快照415的公共源聚集的計算期間，在屏幕快照420和430中示出的傳播波場的瞬時狀態(tài)被計算，并且用于預(yù)測雙波的外觀，并且用于改進(jìn)觀察布局。屏幕快照420和430顯示出甚至相對于復(fù)雜背景也容易看見雙波。在屏幕快照415中，雙波相對于噪音大的背景被觀察，但是由于其運動特性，可以高置信水平被識別。所有的遷移過程使用關(guān)于基邊界的信息和機(jī)械波的速度在所研究的地質(zhì)體積中的每個點的空間分布。雙波遷移可以使用與用于傳統(tǒng)深度遷移的相同的速度模型。有益的是，雙波遷移使得可以通過遷移單個地震圖(例如屏幕快照415)而不使用在傳統(tǒng)的多重堪察中應(yīng)用的堆疊來獲得圖像。
按照本發(fā)明的方法的一個實施例，為了成像在目標(biāo)深度范圍內(nèi)的接近垂直的事件，一起解譯幾個基邊界。對于三維雙波遷移，接近垂直的事件的傾斜沒有實際的意義。但是，對于二維雙波遷移，接近垂直的事件的傾斜引起需要校正的扭曲。在斷面平面外部的雙波的傳播引起扭曲，使得波到達(dá)斷面點的真實時間小于當(dāng)那個波在斷面平面內(nèi)傳播時相對于相同點而計算的時間。因此，在遷移的截面中的邊界向源移動一個量，所述量依賴于在觀察平面中的接近垂直的事件的投影和所述斷面線之間的角度。
參見圖5，圖解了當(dāng)目標(biāo)接近垂直的事件與所述觀察斷面正交時的光線路徑圖的示例(以兩個視圖)，所述觀察斷面使用在雙波前上的點的、目標(biāo)接近垂直的事件(“SVE”)111兩側(cè)的源，所述雙波前形成在觀察斷面平面內(nèi)(二維側(cè)視圖510)，然后在那個平面的外部(三維等距或三向投影視圖530)。所示出的是基邊界110、SVE 111、在觀察表面112上的斷面線、左源511(目標(biāo)SVE111的左側(cè))、右源513(目標(biāo)SVE的右側(cè))、左接收器512和右接收器514(分別位于目標(biāo)SVE 111的左和右)、和雙波軌跡515和516(分別傳播到目標(biāo)SVE111外的左和右)。如圖所示，從觸發(fā)左源511和右源513產(chǎn)生的雙波都是類型II。假定用于根據(jù)軌跡515和516來建立正交二維圖像的精確速度模型，則SVE 111將出現(xiàn)在雙波遷移截面中的其真實位置—并且從在SVE 111左和右的公共源聚集獲得的其他接近垂直的事件的計算位置將重合。假定SVE 111與斷面線正交，即使當(dāng)接收器僅僅位于左或右時，仍然使用軌跡515或516來在其正確位置二維成像SVE 111。但是，當(dāng)斷面線不與SVE 111正交時，在所遷移的二維截面中的SVE 111的成像位置可能不與其真實位置重合。根據(jù)相關(guān)源的位置，移位可能出現(xiàn)在真實位置的任何一側(cè)。為了獲得未扭曲的遷移截面，引入校正，根據(jù)固定基邊界的三維雙波建模和二維雙波遷移來計算所述校正。如使用圖11所示，為了計算這樣的校正，將二維遷移的結(jié)果與在觀察斷面平面內(nèi)的接近垂直的事件的位置相比較。
參見圖6，圖解了(用于說明在圖3的步驟335和337呈現(xiàn)的遷移原理)當(dāng)接近垂直的事件SVE 111不與斷面截面正交時與用于二維地震的雙波相關(guān)的使用3個視圖的光線路徑圖。視圖610(在XY平面上)圖解了斷面截面，其中611是在SVE 111的投影612和與在觀察表面112上的斷面線垂直的線613(見下斷面截面650)之間測量的非正交校正角(“NOCA”)。視圖630圖解了地震立方，它包括線636(它是截面650到基邊界110上的投影)和軌跡637與638，雙波沿著軌跡637與638的每個傳播而遠(yuǎn)離SVE 111。SVE 111的平面陰影出現(xiàn)在位置634，沿著軌跡637傳播的雙波看起來從位置634始發(fā)。類似地，SVE 111的平面陰影出現(xiàn)在位置633，沿著軌跡638傳播的雙波看起來從這個位置始發(fā)。結(jié)果，當(dāng)SVE 111不與其斷面線正交時，需要校正來避免由使SVE 111看起來從其真實位置位移的移位632和移位631引起的成像誤差。視圖650(在XZ平面中)圖解了斷面截面，它是視圖630的XZ平面的側(cè)視圖。當(dāng)斷面截面650(或在視圖610中的表面112上的斷面線)不與SVE 111在觀察表面112上的投影612正交時，使用二維雙波遷移來計算軌跡651和652(對應(yīng)于軌跡637和638)。假定基邊界110與斷面截面650正交，SVE 111的非正交在與線636偏移的點655和656產(chǎn)生從基邊界110的反射。為了校正SVE 111的真實位置(在此是在左面的632和在右面的631)，考慮在斷面截面650(與其線垂直的線613)和SVE 111之間的非正交的程度。為了獲得未扭曲的遷移截面，對于使用二維雙波遷移的NOCA的多個不同值，根據(jù)基邊界110和SVE 111的三維雙波建模來計算校正。所述校正值是當(dāng)將遷移位置與在斷面截面650中的SVE 111的模型位置相比較時的移位的幅度。在圖11(前圖8)中示出了上述的校正的一個示例。在這種情況下，通過下述方式來執(zhí)行二維雙波遷移1)形成公共源聚集(“CSG”)；2)執(zhí)行在固定離散級Z1、...、Zi、...、Zn上的CSG波場到基邊界110的逆向下延續(xù)；并且3)在每個離散深度級形成SVE 111的地震圖像，對于每個離散深度級重新計算對應(yīng)的CSG的波場[其中，對應(yīng)于時延而選擇地震場F(X，Y，Z，T)的值，所述時延等于從始發(fā)源O開始、然后從基邊界110反射、并且到達(dá)在重新計算的波場的對應(yīng)離散級上的對應(yīng)點的波傳播時間]。
參見圖7，圖解了一種基于二維的系統(tǒng)，用于使用在目標(biāo)地震地平線的級上的多個SVE目標(biāo)點704、705和706來計算(非正交校正角)NOCA 708，所述目標(biāo)地震地平線的級上的多個SVE目標(biāo)點704、705和706沿著傾斜線707分別與觀察斷面701、702、703相交。對于有關(guān)同一斷層(704、705和706)的每個斷面(701，702和703)進(jìn)行雙波遷移(二維)，然后將其內(nèi)插。NOCA 708可以對于系統(tǒng)的不同觀察斷面不同。有益的是，對于二維觀察幾何圖，位于從源向外的兩側(cè)上的接收器允許獨立地確定每個觀察斷面的NOCA。
參見圖8，(在美國臨時申請第60/495,879中的前面圖6和7)，圖解了如在圖3的步驟332、334、336和338中開始的雙波遷移的發(fā)明方法的元素。所示出的是基邊界110、目標(biāo)接近垂直的事件111、源140、接收器150、地震信號811(被登記在觀察斷面點M0中)、地震信號812(作為在級Zi上的CSG波場延續(xù)的結(jié)果在軌跡Mi中被獲得)、雙波軌跡813(OABM0)、T0地震信號到達(dá)時間822、Ti雙波到達(dá)時間826、表面幅度F0820、表面下幅度Fi824。
對于由源140在原點啟動并且沿著光線路徑813傳播的波前(未示出)，在基邊界110然后在SVE 111發(fā)生反射而到達(dá)點M0，在此，接收器150(任何適當(dāng)?shù)娜S或二維觀察系統(tǒng)的部分)在T0地震信號到達(dá)時間822記錄表面幅度F0820，并且在此，X0、Y0是觀察表面點坐標(biāo)。對于波場延續(xù)的過程，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti、Z0＜Z1＜Zi＜Zn，其中Zn是向下到基邊界110的最后的延續(xù)級。使用公共的源點聚集(步驟332)，在基邊界110在離散級Z1、...、Zi、...(對于在每個級Zi的觀察表面點坐標(biāo)Xi、Yi)向下到Zn，從X0、Y0開始執(zhí)行CSPG波場的逆向下延續(xù)(步驟334)。在表面112，幅度F0(X0，Y0，Z0＝0，T0)用于具有速度模型的每個CSPG，以確定每個Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)，并且在Mi的到達(dá)時間是Ti雙波到達(dá)時間826(步驟336)。對于在每個離散級Zi的每個CSPG，使用Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)來形成地震圖像，由此構(gòu)造在每個離散深度級Zi的SVE 111的地震圖像，對于每個離散深度級Zi，重新計算對應(yīng)的CSG的波場。
參見圖9，其中基于使用類似于圖5中的那些的幾何圖的雙波的遷移，(使用6個屏幕快照)圖解了遷移速度掃描。這個系列的屏幕快照演示了當(dāng)調(diào)整速度模型以提高精度時如何改善圖像質(zhì)量。
屏幕快照910使用不變的遷移速度V＝2600米/秒(低于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中CSG 913示出了位于目標(biāo)邊界的左面的接近垂直的事件(“SVE”)，CSG 915示出了位于目標(biāo)邊界的右面的SVE。
屏幕快照920使用不變的遷移速度V＝2700米/秒(低于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中CSG 923示出了位于目標(biāo)邊界的左面的SVE，CSG 925示出了位于目標(biāo)邊界的右面的SVE。
屏幕快照930使用不變的遷移速度V＝2800米/秒(低于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中使用位于SVE的左和右的每個的源來建立(從由目標(biāo)邊界對于地震圖像的破壞性干擾產(chǎn)生的)CSG 933。
屏幕快照940使用不變的遷移速度V＝2900米/秒(等于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中(從由目標(biāo)邊界對于地震圖像的破壞性干擾產(chǎn)生的)CSG 943示出了位于目標(biāo)邊界的左和右的SVE。
屏幕快照950使用不變的遷移速度V＝3000米/秒(大于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中使用位于SVE的左和右的每個的源來建立(從由目標(biāo)邊界對于地震圖像的破壞性干擾產(chǎn)生的)CSG 953。
屏幕快照960使用不變的遷移速度V＝3100米/秒(大于真實的介質(zhì)速度)而描述了遷移的堆疊的片段，其中CSG 963示出了位于目標(biāo)邊界的左面的SVE，CSG 965示出了位于目標(biāo)邊界的右面的SVE。
有益的是，按照用于使用雙波來定位急劇傾斜的接近垂直的事件(各個反射器或垂直邊界層)的本發(fā)明的方法，特別是當(dāng)傾斜角度超過60度時，由在目標(biāo)邊界的兩側(cè)上的源產(chǎn)生的信號可以被相關(guān)以校正所使用的速度模型。當(dāng)應(yīng)用非0偏移源-接收器距離時，低于真實介質(zhì)速度的遷移速度的假設(shè)，引起SVE圖像邊界向通過其而產(chǎn)生反射信號的源的移位，同時，大于真實介質(zhì)速度的遷移速度的假設(shè)會將那些圖像邊界從相關(guān)源移開。并且，所假設(shè)的模型的速度與真實的介質(zhì)速度的差別越大，則那些移位將越大。因此，在源位于目標(biāo)邊界的兩側(cè)的情況下，不精確的遷移速度假設(shè)的使用引起了SVE圖像的分叉(bifurcation)(見屏幕快照910、920和960)，因為由在目標(biāo)邊界的左和右側(cè)上的獨立源來形成圖像。
但是，當(dāng)在所使用的模型中假設(shè)遷移速度接近真實介質(zhì)速度時，用于建立圖像的信號彼此破壞地干擾(見屏幕快照930和950)，這大大地降低了在遷移的堆疊上的信號幅度，并且有效地“消除”圖像而不是將它們分叉。
有益的是，當(dāng)使用雙波來定位急劇傾斜的接近垂直的事件、并且在模型中假設(shè)的遷移速度匹配真實介質(zhì)速度時，用于建立圖像的信號建設(shè)性地彼此干擾(見屏幕快照940)，這提高了在遷移的堆疊上的信號幅度，并且加強(qiáng)所述圖像而不是消除它。而且，SVE的圖像高度確定地被呈現(xiàn)在其真實的表面下位置。使用雙波來定位急劇傾斜的接近垂直的事件的這個特征使得用戶可以明確地確定介質(zhì)的真實遷移速度——獨立于目標(biāo)SVE和所有參考邊界的曲線和傾斜。有益的是，以這種方式而獲得的速度模型校正對傳統(tǒng)的地震處理以及本發(fā)明的雙波遷移處理是有用的。并且，以循環(huán)和迭代方式，上述速度模型校正提高了用于定位被用作雙波遷移的輸入的基邊界的傳統(tǒng)處理的精度，由此進(jìn)一步提高急劇傾斜的接近垂直的事件的成像的可靠性。
參見圖10，圖解了(使用6個屏幕快照，每個描述函數(shù)F＝f(X，V，T)的水平部分)使用下述而(對于函數(shù)F＝f(X，V，T＝常數(shù)))建模的立方的一系列水平切片在目標(biāo)SVE的兩側(cè)上具有源的對稱觀察幾何圖、分裂擴(kuò)展拍攝和雙波遷移速度掃描。根據(jù)這個模型的正確介質(zhì)遷移速度V＝2900米/秒來全部地計算位置1013、1023、1033、1043、1053和1063。在指示點的幾何位置(“GPP”)的所述屏幕快照中，1015、1025、1035、1045、1055和1065每個對應(yīng)于對于它們所關(guān)聯(lián)的屏幕快照指示的時間T的接近垂直的事件的圖像，并且使用不同的遷移速度值——在SVE的右側(cè)上有一個源——而被獲得。而GPP1017、1027、1037、1047、1057和1067每個對應(yīng)于在對于它們所關(guān)聯(lián)的屏幕快照指示的時間T的接近垂直的事件的圖像，并且使用不同的遷移速度值，在SVE的左側(cè)上具有一個源。在時間T＝320毫秒獲取屏幕快照1010；在時間T＝400毫秒獲得屏幕快照1020；在時間T＝480毫秒獲得屏幕快照1030；在時間T＝560毫秒獲得屏幕快照1040；在時間T＝640毫秒獲得屏幕快照1050；并且在時間T＝720毫秒獲得屏幕快照1060。圖10的可視化方法使得用戶可以明確地確定所關(guān)心的界面的真實位置(例如SVE的位置)和在地震圖像函數(shù)F＝f(X，V，T＝常數(shù))的水平部分中形成的GPP之間的相交點的遷移速度，其中X是沿著斷面的距離，T是使用不同的遷移速度V而獲得的地震圖像的垂直時間坐標(biāo)。
在假定的遷移速度小于真實的介質(zhì)速度(在此V＝2900米/秒)的同時使用在SVE的右側(cè)上的源，導(dǎo)致使用小于所述界面的真實位置(1013...1063)的坐標(biāo)的X坐標(biāo)而形成地震圖像(1015...1065)。并且，當(dāng)假定的遷移速度大于真實的介質(zhì)速度時，使用大于所述界面的真實位置(1013...1063)坐標(biāo)的X坐標(biāo)而形成地震圖像。因此，對于在SVE的右側(cè)上的源并且T＝常數(shù)、在V＝2700米/秒到3200米/秒的假定的遷移速度范圍內(nèi)獲得的地震圖像，將形成GPP(1015...1065)，使得這些點(1013...1063)之一對應(yīng)于目標(biāo)邊界的真實速度和位置。類似地，使用在SVE的左側(cè)上的源和T＝常數(shù)，地震圖像將形成GPP(1017...1067)，使得這些點(1013...1063)之一對應(yīng)于目標(biāo)邊界的真實速度和位置。因此，目標(biāo)SVE的真實速度和位置位于地震圖像(1015...1065)和(1017...1067)的GPP的相交位置。
在本專利文件中，詞“包括(comprising)”以其非限定性含義用于表示包括所述詞后的項目，但是不排除未具體指出的項目。由不定冠詞“一個(a)”對于一個元素的引用不排除存在多于一個所述元素的可能，除非上下文清楚地要求存在一個并且僅僅一個所述元素。
雖然本公開說明和圖解了本發(fā)明的各種實施例，但是要明白，本發(fā)明不限于這些特定的實施例。許多改變和修改現(xiàn)在將會對地震數(shù)據(jù)解譯領(lǐng)域中的技術(shù)人員發(fā)生。關(guān)于本發(fā)明的范圍的完整限定，參見權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種用于處理地震數(shù)據(jù)以定位基本上垂直的事件的方法，其使用在已知深度Zn的結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和非一次反射，其中，對于時間T，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟i)使用所述地震數(shù)據(jù)來形成公共的接收器點聚集(“CRPG”)以便建立CRPG波場；ii)對于每個CRPG和對于每個離散級Zi向下到Zn，使用所述速度模型延續(xù)所述CRPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；iii)對于每個離散級Zi計算每個CRPG波場傳播時間Ti；并且iv)對于每個CRPG波場，求和對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)。
2.一種用于處理地震數(shù)據(jù)以定位基本上垂直的事件的方法，其使用在已知深度Zn的結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和非一次反射，其中，對于時間T，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟i)使用所述地震數(shù)據(jù)來形成公共的源點聚集(“CSPG”)以便建立CSPG波場；ii)對于每個CSPG和對于每個離散級Zi向下到Zn，使用所述速度模型延續(xù)所述CSPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；iii)對于每個離散級Zi計算每個CSPG波場傳播時間Ti；并且iv)對于每個CSPG波場，求和對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)。
3.一種用于處理使用至少一個源和接收器記錄的地震數(shù)據(jù)以成像急劇傾斜的垂直事件的方法，其使用在已知深度的至少一個結(jié)構(gòu)地平線、速度模型和包括類型I和類型II雙波的多個非一次反射，其中，觀察關(guān)系T0＞T1＞Ti，以及Z0＜Z1＜Zi＜Zn，所述方法包括以下步驟i)使用所述地震數(shù)據(jù)來形成多個公共的接收器點聚集(“CRPG”)以便建立CRPG波場；ii)對于每個所述CRPG和對于每個離散級Zi向下到每個所述結(jié)構(gòu)地平線，使用所述速度模型來延續(xù)類型I雙波的所述CRPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；iii)對于每個離散級Zi計算每個類型I雙波傳播時間Ti；iv)對于類型I雙波，使用對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)來形成地震圖像；v)使用所述地震數(shù)據(jù)來形成多個公共源點聚集(“CSPG”)，以便建立CSPG波場；vi)對于每個所述CSPG和對于每個離散級Zi向下到每個所述結(jié)構(gòu)地平線，使用所述速度模型來延續(xù)類型II雙波的所述CSPG波場，以確定每個幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)；vii)對于每個離散級Zi計算每個類型II雙波傳播時間Ti；viii)對于類型II雙波，使用對應(yīng)于每個所述傳播時間Ti的所述幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)來形成地震圖像；然后ix)求和使用類型I雙波的所述地震圖像和使用類型II雙波的所述地震圖像，以形成目標(biāo)事件的地震圖像。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，用于校正所述速度模型，還包括以下步驟比較從在所述急劇傾斜的垂直事件的每側(cè)上的源產(chǎn)生的CSPG波場產(chǎn)生的至少兩個所述地震圖像；并且調(diào)整所述速度模型，直到所有的所述地震圖像看起來像單個地震圖像。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的方法，用于定位所關(guān)心的地質(zhì)區(qū)域中的氣和石油儲藏的邊界，還包括以下步驟衰減大于A的幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)的波場，并且放大小于A的幅度Fi(Xi，Yi，Zi，Ti)的波場。
全文摘要
本發(fā)明說明了一種用于使用雙波來解譯地震數(shù)據(jù)的方法。雖然使用基于一次反射的傳統(tǒng)處理方法容易識別基本上水平的邊界，但是難于或不可能使用這樣的方法來定位基本上垂直的事件或邊界。本發(fā)明的方法通過聚集公共源或接收器軌跡用于處理而使用二次反射來定位基本上垂直的事件。這些聚集的波場被向下延續(xù)到基邊界的級，然后在每個離散深度級，形成接近垂直的事件的地震圖像。所述向下延續(xù)的聚集對應(yīng)于從波離開源或接收器點、從基邊界被反射并且到達(dá)波場延續(xù)的離散級的對應(yīng)點的波的傳播時間。為了提高目標(biāo)接近垂直的事件的產(chǎn)生的圖像的噪音容差，從所述公共源和接收器聚集獲得的地震圖像也可以被求和在一起或堆疊。
文檔編號G01V1/00GK1867840SQ200480029996
公開日2006年11月22日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者瑙姆·馬馬爾耶夫斯基, 齊諾維·戈恩亞克, 亞歷山大·S·科斯特尤科維奇, 維克托·V·默什奇, 尤里·V·羅加諾夫 申請人:泰特拉塞斯股份有限公司