用於ava風險評估的基於遷移的照射確定的製作方法

2023-10-31 03:25:12

專利名稱：用於ava風險評估的基於遷移的照射確定的製作方法
技術領域：
本發明大體上涉及地震探查的主題，並且具體地說涉及用於估計地震和其他信號的方法，該地震和其他信號是在複雜地下結構的區域中的地下表示。
背景技術：
地震勘測表示通過向下向地下發送聲能並且記錄從下面的巖石層返回的「回聲」 來成像或繪製地表下情況的嘗試。向下的聲能的來源可能例如來自在土體上的爆炸或地震振動器、或在海洋環境中的氣槍。在地震勘測期間，將能源布置於在感興趣的地質結構上的地表附近的多個位置處。每次啟動該來源時，它產生地震信號，該地震信號向下傳播通過地表，被反射，並且在其返回時在地面上的多個位置處被記錄。然後可以組合多個來源/記錄組合以產生可以伸展數英裡的地下情況的幾乎連續的輪廓圖。在二維(2D)地震勘測中，記錄位置通常沿著單線排列，而在三維(3D)勘測中，記錄位置以網格圖案在地面上分布。使用最簡單的話說，2D地震線被認為是當地層直接位於記錄位置之下時給出的該地層的橫截面畫面(垂直切片)。3D勘測產生的數據「立方」或數據體，至少在概念上是位於勘測區域下的地下情況的3D畫面。但是事實上，2D和3D勘測查詢位於勘測覆蓋的區域之下的某個體積的地球的情況。地震勘測由非常大量的單獨的地震記錄或地震道構成。在通常的2D勘測中， 通常有幾萬個道，而在3D勘測中，單獨的道的數量可能達到幾百萬個道。Seismic Data Processing by Ozdogan Yilmaz, Society of Exploration Geophysicists, 1987 的第一章第9-89頁中包含與傳統2D處理相關的一般信息，並且該公開通過引用被包含在此。可以在 Yilmaz的第6章第384-427頁中找到與3D數據獲取和處理相關的一般背景信息，Yilmaz 的第6章第384-427頁的公開也通過引用被包含在此。地震道是從在地下的不同質或不連續反射的聲能的數字記錄。每次在地下材料的彈性屬性上有改變時出現部分反射。通常以0.002秒(2毫秒或「ms」)間隔來獲取數字樣品，但是4毫秒和I毫秒採樣間隔也是常見的。在傳統數字地震道中的每一個離散樣品與在時間上的反射聲波場的離散採樣相關聯。在實踐中使用傳統的源-接收器布置的許多變化形式，例如，VSP(垂直地震剖面)勘測、海洋底部勘測等。而且，在地震勘測中的每一個道的表面位置被仔細地跟蹤，並且通常成為道本身的一部分(作為道頭部信息的一部分)。 這允許在道內包含的地震信息以後與特定地面和地下位置相關，由此提供來用於在地圖上對地震數據進行記錄和勾畫(即，「繪製」)，以及從其中提取屬性的部件。在3D勘測中的數據可以以多種不同的方式觀看。首先，通過在出於聲音傳播的效果而對從給定的地下位置反射的所有數字樣品進行校正後，收集這些樣品，可以從堆疊或未堆疊的地震體積中提取水平的「恆定時間片」。這個操作導致地震數據的水平2D面。通過將一系列2D面動畫化，解譯者可以掃視(pan through)該體積，從而造成正在剝除連續層， 從而可以觀察位於地下信息的印象。類似地，通過收集和顯示沿著特定線定位的地震道，可以以任意方位通過該體積而獲取地震數據的垂直面。實際上，這個操作從3D數據體積內提取單獨的2D地震線。也應當注意，3D數據集可以被認為由已經通過將其堆疊到3D圖像內而在維度上被減小的數據集構成。維度通常是時間(或深度「z」)、「x」(例如，南北)、 「y」 (例如，東西)、在X方向上的源-接收器偏移、和在I方向上的源-接收器偏移。雖然在此的示例可能聚焦在2D和3D情況，但是將處理向4或5個維度的擴展是簡單的。已經正確地獲取和處理的地震數據可以向探查者提供大量信息，其中，探查者可以是在石油公司內的個人之一，其工作是定位可能的鑽井地點。例如，地震剖面圖向探查者提供了巖石層的地下結構的寬視圖，並且除了別的情況之外，其經常披露與諸如斷層、褶被、背斜層、不整合面、以及地下鹽丘和礦脈的碳氫化合物的圈閉和存儲相關聯的重要特徵。在地震數據的計算機處理期間，常規地產生地下巖石速度的估計，並且檢測和顯示近表面的不同質情況。在一些情況下，可以使用地震數據來直接地估計巖石多孔性、水飽和度和碳氫化合物含量。不太明顯的是，在經驗上通常可以將諸如相位、峰值幅度、峰值與波谷比率、以及大量其他的地震波形屬性與已知的碳氫化合物出現相關，並且那種相關性可應用到在新的探查目標上收集的地震數據。在實踐中使用傳統的源-接收器布置的許多變化形式，例如，VSP(垂直地震剖面) 勘測、海洋底部勘測等。對於諸如幅度對偏移(「AV0」)或幅度對入射角(「AVA」)的地震屬性的分析可以獲得關於地下巖層的成分的重要信息。雖然通常不能使用地震數據在地下直接地觀看碳氫化合物，但是反射率隨著入射角的變化已經越來越多地被用作表示地下氣體的存在的屬性或指不符。例如參見 Castagna and Swan,「Principles of AVO Crossplotting」,The Leading Edge, April 1997,其公開通過引用被包含在此。然而,對於這種技術而言較深的目標存在著多個問題，這些問題都不與可能被地下結構和/或用於成像那個結構的處理方法引起的失真相關。對於複雜地質情況的這些領域的持續開發的關鍵一點在於良好地計劃，經常其必須要在地質設置中得到良好的執行，其中，獲取良好的地震圖像會是具有挑戰性的。因為 AVA經常用於評估井位置的可能性，所以因為源自覆蓋層的不均勻的聲照射導致的在AVA 響應上的任何不規則在AVA分析中引入了相當大的風險，並且會非常不利地影響井布置。在複雜結構的區域中的地下成像是困難的，因為地震波場當它多個這樣的複雜結構時可能顯著地失真。對於本公開有特別意義的是，在存在地下鹽丘的情況下的成像。包括地下鹽丘特徵(例如，鹽穹)的地震勘測可以產生被在鹽(或其他結構)下的反射體的不均勻的照射影響的數據。這進而會使得AVA型分析難以被解釋和/或簡單的變得不可靠。在鹽穹的情況下，在波長中的失真可以由在鹽和周圍的巖石之間的大速度對比而引起 (即，鹽通常具有比周圍的沉積巖的地震速度大得多的地震速度)。這種速度對比導致大量的射線彎曲，並且垂直於目標反射體的射線趨向於在沉積鹽界面處變得臨界。傳統地震成像方法未正確地補償這種不均勻的照射，其中，該不均勻的照射會使得觀察的道的幅度發生失真，並且會使得AV0/AVA分析不可靠。
因此，需要一種方法，用於對由結構引起的照射不規則，對所獲得的覆蓋區的影響、以及對在複雜結構區域中的波傳播影響進行地震道集(gathers)的補償，並且同時保護 AVA 反射特徵(reflectivity signature)。迄今，如在地震處理和地震解譯領域中公知地，需要一種在具有複雜地質地下結構的區域中獲得AVA效果的較好估計的方法。因此，現在應當認識到，如本發明人所認識到的那樣，存在對於用於處理和解決上述問題的地震數據處理方法的真實需求，並且其已經存在了一段時間。然而，在對本發明進行說明之前，應當注意和記住，隨後的本發明的描述以及附圖不應當被解釋為將本發明限於所示和所述的示例(或優選實施例)。這是因為本發明所屬的領域內的技術人員能夠設計在所附的權利要求的範圍內的本發明的其他形式。

發明內容
根據本發明的優選方面，在此提供了用於將零偏移或堆疊波方程式照射分析擴展到角度收集域內的系統和方法，其中，其變為用於評估複雜覆蓋層對於AVA響應的影響的有效工具。用於進行該操作的優選方法包含首先建立角度道集(例如參見USPN 4，646，239，其公開通過引用被包含在此)，該角度道集具有良好的AVA響應(即，具有作為角度的函數的恆定幅度)。這個道集(gather)因此優選地被用作在反遷移或建模處理中使用的反射率圖， 反遷移或建模處理的輸出是建模的數據，通過構造，該建模的數據上承載有完全平坦的反射特性。「反遷移」是下述處理通過該處理，深度遷移的數據集被用於計算原始公共偏移部分的估計，其中，從原始公共偏移部分中可以已經獲得該估計。注意，為了本公開的目的， 術語「建模」和「單位反射體建模」應當被理解為下述處理通過該處理，從承載平坦反射特性(即，其中隨著改變的入射角在反射幅度上沒有改變的反射特性)的地表的模型來產生合成地震數據集。注意，該定義應當被寬泛地解釋為包括如上所述的單位幅度反射體的種類，並且在其中在聲音雙向時間建模中使用密度反射體的情況下產生的模型。本領域內的普通技術人員可以認識到，遷移操作器的伴隨品可以被定義為反遷移。當然，反遷移操作可以用於將深度遷移部分轉換為近似於原始獲取的數據的時域數據集。因此，根據本發明產生的反遷移或建模的數據集的重新遷移然後產生如下的道集，在該道集上，任何幅度改變更可能僅僅是照射效果的測量。結果產生的在道集上的AVA 特性可以然後用於幫助識別在角度到集上的幅度改變是否是因為在傳播期間的照射效應或實際的巖石屬性而造成的。這種手段也優選地產生AVA置信度分析，該分析可以有助於探查者確定何時AVA特性相對地不受到照射效應的約束。上面已經在廣義上給出了在此公開的本發明的更重要的特徵，使得可能更清楚地理解隨後的詳細說明，並且使得可以更好的理解本發明人對於本領域的貢獻。本發明在其應用上不限於結構的細節，並且在下面的說明中給出或在附圖中圖示的部件的布置。並且， 本發明能夠具有其他實施例，並且能夠以在此未具體列舉的各種其他方式被實施和執行。 最後，應當明白，在此使用的短語或術語用於說明的目的，並且不應當被看作限制性的，除非說明書具體地如此限制本發明。


在閱讀了下面的詳細說明後並且在參考附圖後，本發明的其他目的和優點將變得清楚，在附圖中圖I圖示本發明的一般環境。圖2圖示適合於用於本發明的地震處理序列。圖3包含本發明如何可以用在探查設置中的示意圖。圖4是適合於用於本發明的優選操作邏輯。圖5是具有關於反投影環路(back projection loop)的附加細節的，圖4的優選操作邏輯之後的附加部分。所以6A-6C包含本發明的遷移/反遷移/建模處理的示意表示。
具體實施例方式本發明容許許多不同形式的實施例，而在附圖中示出一些具體實施例，並且在此以下將詳細描述本發明的這些具體實施例。然而，應當明白，本公開要被認為是本發明的原理的示例，並且不意欲將本發明限於如此描述的特定實施例或算法。本發明的一般環境圖I圖示通常在其中使用本發明的一般環境。探查者將地震勘測設計110得覆蓋經濟利益區域。通常與這個步驟相結合地選擇現場獲取參數(例如，炮點(shot)間隔、線間隔、地層褶曲(fold)等)，但是在現場情況下，會略微(或大致上)修改理想設計參數，以適應於進行勘測，該現實情況是常見的。在現場收集120在可能經濟上很重要的地下目標上的地震數據，並且通常其後被發送到處理中心150，在此，它們將被處理以用於探查。在一些情況下，可以在現場執行一些初始數據處理，並且假定現場人員可獲得計算能力的情況下，這將變得更普通和可行。在處理中心中，多個預備處理130被應用到地震道，以使得它們準備好被以下公開的方法使用。然後使得所處理的道可由本發明使用，並且可以僅僅作為示例地而被存儲在硬碟、磁帶、磁光碟、DVD盤或其他各種的存儲部件上。在此公開的方法最好以已經被加載到通用可編程計算機150上的電腦程式140 的形式而實現，在通用可編程計算機150中，該程序能夠被地震解譯器或處理器訪問。注意到，通常地，通用計算機150除了大型計算機或工作站之外，還進一步包括提供並行和大量地並行的計算的計算機，其中，在兩個或更多的處理器之間分布計算負載。也在圖I中所示，在優選布置中，某些感興趣模型的數字區域160可以被用戶指定，並且作為輸入被提供到處理電腦程式。在3D地震剖面的情況下，感興趣模型的區域160通常包括關於地下目標的橫向伸展和厚度的具體細節(其可以是可變的，並且可以在時間、深度、頻率等上被測量)。通過其來在程序執行期間建立、挑選、數位化、存儲、和隨後讀取這樣的區域的精確的手段對於本發明不重要，並且本領域內的技術人員可以認識到可以以任何數量的方式來將其實現。體現本發明的程序140可以被傳送到計算機，計算機將通過例如軟盤、磁碟、磁帶、磁光碟、光碟、CD-ROM、DVD盤、RAM卡、快閃RAM、RAM卡、PROM晶片或通過網絡的加載來執行該程序。在通常的地震處理環境中，可以使得本發明的方法作為被設計來執行在圖2 中列出的處理步驟的許多個的軟體模塊的較大的封裝。在通過本方法的處理後，結果產生的道然後通常被分類為道集、被堆疊和在高解析度彩色計算機監控器170處被顯示，或以作為列印的地震部分或地圖180的硬拷貝形式被顯示。地震解譯器然後使用所顯示的圖像來幫助他或她識別導致產生、遷移或累積碳氫化合物的地下特徵。如上所示，本發明優選地被作為在圖2中一般地所述的類型的傳統地震處理序列的一部分，並且將其合併到傳統地震處理序列中。本領域內的普通技術人員可以認識到，在圖2中所示的處理步驟僅是可以被應用到這樣的數據的處理的種類的廣義表示，並且處理步驟的選擇和順序、以及所涉及的特定算法可以根據單獨的地震處理器、信號源(炸藥、振動器等)、數據的勘測位置(土體、海洋等)、處理該數據的公司等而顯著地改變。作為第一步驟，並且如在圖2中一般地所示，在地表下的特定體積上進行2D或3D 地震勘測(步驟210)。在現場收集的數據由未堆疊(即，未求和)的地震道構成，未堆疊 (SP，未求和)的地震道包含用於表示在勘測位置下的土體體積的數字信息。本領域內的普通技術人員公知如下的方法，通過所述方法，這樣的數據被獲得和處理為適合於被地震處理器和解譯器使用的形式。地震勘測的目的是獲取在具有一定的可能經濟重要性的地下目標上的，空間相關的地震道的集合。僅出於示例的目的，適合於通過在此公開的方法進行分析的數據可以由未堆疊的2-D地震線、從3D地震勘測提取的未堆疊的2-D地震線、或優選地，3D地震勘測或 4D或勘測的未堆疊的3D部分等來構成。在此公開的本發明當被應用到如下的一組地震道時最為有效，其中，所述一組地震道相對於某個地下地質特徵而具有基礎的空間關係。再一次僅出於示例的目的，相對於在3-D勘測內包含的道(作為討論的根據，其可以使堆疊或未堆疊得的)來進行隨後的討論，但是仍可以可想像地使用在空間上相關的地震道的任何組合的組。在獲取地震數據後(步驟210)，其通常被帶到處理中心，其中，向其應用一些初始或預備處理步驟。如圖2中所示，通常較早的步驟215被設計來編輯輸入地震數據，以準備隨後的處理(例如，去復用、增益恢復、子波成形、差道去除等)。其後可以跟隨有下述步驟 指定勘測的幾何形狀(步驟220)，以及將炮點/接收器編號和地表位置存儲為每一個地震道頭部的一部分。一旦已經指定了幾何形狀，則通常執行速度分析，該速度分析在如果處理是時間處理的情況下由NMO處理構成，或由NMO以及之後的RMS至區間速度轉換以及之後的深度遷移和X線斷層攝影術構成，，從而獲得用於深度遷移的初始速度模型。在完成初始預堆疊處理後，通常在建立堆疊(或相加)的數據體(步驟230)之前，調整在未堆疊地震道上的地震信號。在圖2中，步驟230包含典型的「信號處理/調整 /成像」處理序列，但是本領域內的技術人員可以認識到可以取代在該圖中列出的那些而使用許多替代處理。在任何情況下，從探查者的視點看的最後的目標都是產生地震體積，或在 2D數據的情況下產生地震線，以用於探查在地表內的碳氫化合物。在一些優選布置中，可以與步驟230相關地最佳地利用本發明。儘管如此，本領域內的普通技術人員仍可以認識到在可以通過本發明的使用而被改善的通常的處理處理存在許多其他點。
如在圖2中進一步所示的那樣，在地震體積內的任何數字樣品被a(X，Y、PFFSETX， 0FFSETY，時間)向量唯一地標識，其中，X和Y坐標表示在地表上的某個位置，0FFSETX和 0FFSETY坐標指定在源和接收器之間的距離，並且時間坐標測量在地震道內的記錄的到達時間(步驟240)。具體而言，假定如同在本領域中公知的術語「沿測線」和「橫向測線」一樣，X方向對應於「沿測線」方向，並且Y測量對應於「橫向測線」方向。雖然時間是優選的並且是最常見的垂直軸單位，但是本領域內的技術人員可以明白，其他單位當然是可能的， 該其他單位可以包括例如深度或頻率。另外，本領域內的技術人員公知，有可能使用標準數學轉換技術將地震道從一個軸單位(例如，時間)向另一個軸單位(例如，深度)。另外， 根據是否對體積成像或未對體積成像，如果以偏移道集的形式而未對體積成像或對體積成像，則可以通過表面偏移(即，0FFSETX和0FFSETY)來確定在體積中的樣品，或者如果以角度道集的形式對體積成像，則可以通過反射張角和方位角來確定在體積中的樣品。在圖像體積的堆疊後，探查者可以進行結果產生的堆疊體積的初始解譯250，其中，他或她對主要反射體和斷層在數據集中出現的地方對其進行定位和識別。其後可以後接堆疊或未堆疊的地震數據的另外的數據增強260和/或從其進行的屬性產生(步驟 270)。在許多情況下，探查者根據從數據增強和屬性產生步驟獲得的附加信息來重新訪問他的或她的原始解釋(步驟280)。作為最後的步驟，探查者通常使用從地震數據收集的信息以及其他種類的數據(磁勘測、重力勘測、LANDSAT(陸地衛星)數據、區域地質研究、井記錄、井核(core)等)來定位導致產生、累積或遷移碳氫化合物的地下結構或地層特徵(即， 可能礦區生成(prospect generation) 290)。
優選實施例根據本發明的第一優選方面，提供了一種用於將零偏移或堆疊的波方程式照射分析擴展到角度道集域內的系統和方法，其中，它變為用於評估在複雜覆蓋層對於AVA響應的影響的適當工具。用於進行該操作的優選的方法包含首先建立具有良好的AVA響應(即，其中反射的地震事件具有作為入射角相對於地下層的函數的恆定幅度)的角度道集。該「良好」的道集因此優選地被用作在反遷移或建模處理中的反射率圖(reflectivity map)，該處理生成建模的數據，通過構造，在該建模的數據上承載有完全平坦的AVA響應。 這樣的數據集的重新遷移因此導致產生如下的道集，在該道集上，任何幅度改變更可能僅僅成為對照射效應的測量。該產生的在道集上的AVA特性可以然後用於評估對於建模或實際數據的AVA響應的有效性，從而導致有用的AVA風險分析。通過一般背景，以亞臨界角從地下反射體反射的地震能量的數量根據(至少部分地)相對於反射體的其入射角而改變。而且，這個效應的幅度在包含氣體的地層和不包含氣體的另一種地層之間的界面處明顯得多。這種效應已經使得有可能使用AVA技術來從地震數據估計地下彈性參數。因此，通常在由傳統建模程序產生的合成地震道中包含該效應。 然而，應當注意，本方法具體地排除在其建模的地震道的形成上的這樣的計算。本發明的優選實施例可以被一般地理解如下。假定可以通過熟悉的概念等式來表示所觀察的地震數據地震數據=前向傳播*反射率，或
D = FR。在概念上，運算符F表示通過土體的實際傳播的所有效果。在地震數據的成像的慣例中，不能直接地找到這個運算符，並且取代地使用更簡單的建模運算符M來近似它，使得D MR。通常然後進行第二近似，以獲得地震圖像。因為不能容易地反轉運算符M，所以經常通過應用運算符M的伴隨M*而不是其倒數來獲得地震圖像。本領域內的普通技術人員可以認識到，方陣的「伴隨矩陣」被定義為其共軛轉置。通常，可以將遷移的處理看作向地震數據應用伴隨運算符M*的處理。在上述情況下，可以將用於獲得地下反射率的圖像的遷移的處理寫為I = M*D為了改進該近似，一種手段是將該問題看作最小平方問題，而不是使用運算符Μ* 來遷移數據。使用這種手段，將獲得改善的遷移I = (M=KMr1KM)因此,所需的是用於計算Μ*Μ的倒數的方式。Μ*Μ的倒數包含關於在所有傾角 (dip)和張角處的照射，以及遷移解析度和幅度保真度的組合信息。另外，如果使用獲取的幾何形狀來進行增加，則它包含關於獲取的覆蓋區的信息。數量M*M包含與所記錄的地震數據的三個方面，S卩，照射、成像幅度保真度、和獲取的覆蓋區相關的信息。然而，為了簡單，在此使用術語「照射信息」來指示所有三種類型的信息。注意，即使已經完全已知運算符(M*M)，但是計算其倒數將在計算資源上也仍然是昂貴的，因此，在大多數情況下其不被看好。在此因為M*表示遷移運算符，所以將M稱為反遷移運算符。用於找到(M*M)的強力手段是較為困難的手段，因為所涉及的矩陣很大(例如,nxm*nym*nh*nt*nx*ny*nz元素， 其中，nxm是在X方向上的道中點位置的數量，nym是在y方向上的道位置的數量，nh是在窄方位角幾何中的偏移的數量，nt是時間樣品的數量，並且，(nx，ny，nz)是反射率模型的維度)。結果，下面的技術優選地用於實現本方法。可以通過將(M*M)應用到反射率模型的適當的單位幅度子集來獲得該運算符的近似。以這種方式獲得的照射覆蓋區信息依賴於所使用的數據集的特性。從反遷移/重新遷移的數據集獲得的最終產物是開度角道集，該開度角道集或者是從遷移處理直接獲得的，或者是在輸出地下偏移道集的遷移處理的情況下經由傾斜堆疊而獲得的。替代產物是用於在輸出表面偏移道集的遷移的情況下的表面偏移道集。本領域內的普通技術人員可以認識到，「傾斜堆疊」(radon變換、tau-p變換(τ -ρ變換)等)是地震平面波分解的方法。可以通過下述方式來對其進行計算向未堆疊的地震道集應用一系列線性時差(moveout)， 並且在偏移上相加每一個時差。當然，存在比強力移位/求和更有效地計算傾斜堆疊的方法，並且本領域內的普通技術人員將熟悉它。通過說明，假定用於表示點繞射體的單位幅度的單個樣品被布置在作為三個空間 (x，y，z)和一個地下偏移(h)維度的函數的反射率模型中的某個位置(x，y，z，h)處，然後被反遷移和重新遷移(即，應用運算符(M*M))。因為在所有維度(x，y，z，h)中的點繞射體的傾斜堆疊產生點繞射體的傾角和開度角分量，所以通過使用該手段，可以對於所有傾角和開度角而獲得照射信息。在該優選實施例中，教導了 AVA置信度映射的方法。根據該實施例，通過下述方式來獲得作為開度角函數的照射信息即，通過將前述的點繞射體擴展以形成在(xyz)反射率體積中嵌入的表面。因此，如果例如將點繞射體替換為給定的沿測線和橫向測線傾角的平坦表面，但是保留在地下偏移方向上的零偏移處的點繞射體，則將對象向在(χ，y，ζ)中的平面內的擴展的效果意味著(amount to)在(x，y，ζ)反射率空間中選擇用於單個傾斜堆疊分量或單個傾角的照射信息。然而，因為輸入數據集仍然是在地下偏移方向上的點繞射體，所以保留用於所有開度角的照射。如果這個平坦表面現在變形以遵循地質結構，則隨後，所得出的照射信息是特定於實際地質結構的開度角照射信息。在另一個優選實施例中， 以要用於雙向聲音或彈性建模的密度模型，將適當幅度的密度反射體布置在地下。然後執行前向建模，並且然後將結果產生的數據進行遷移，以直接地或經由如上所示的傾斜堆疊形成角度道集。如在圖6Α、6Β和6C中一般地所示，本發明優選地通過建立地下反射率或密度/速度模型來開始。如在前一個部分中所述，優選地在(x，y，z)空間中建立按照解譯的結構的反射率或密度表面。然後反遷移模型，或者，根據本領域內的普通技術人員公知的方法將前向模型應用到該模型以應用到產生的建模的數據(圖6B)，並且然後重新遷移到地下(圖 6C)以形成角度道集。這個數據集導致作為開度角函數的照射信息。在反遷移或建模處理中使用的信息對應於「良好的」角度道集，例如，作為開度角(即，入射角)的函數的沒有幅度蓋印的道集。在重新遷移後，結果在角度道集上產生的幅度蓋印因此作為由於傳播通過複雜結構而導致的改變的照射、遷移算法本身的幅度處理、和獲取的覆蓋區的函數。如上所述的優選實施例適合於自然地產生地下偏移道集的那些遷移處理，諸如波方程式遷移或直接地產生角度道集的遷移。對於諸如Kirchhoff遷移的其他成像算法，優選的輸出是在其中，每一個表面向量偏移範圍被獨立地成像的道集，其導致其的道表示與每一個向量偏移獨立的圖像的道集，或與「角度」道集相反的「偏移」。對於這種類型的成像處理，輸入反射率優選地被選擇為在(xyz)反射率空間中的單位幅度的地質表面。本發明的優選實施例然後獨立地向每一個向量偏移反遷移和重新遷移這個輸入反射率。則在結果產生的道集上的幅度改變是照射改變的直接指示。注意，在從密度反射體建模的前向數據的情況下，遷移的數據輸出可以採用表面偏移道集的形式。包含照射信息的表面偏移道集可以然後使用標準的表面偏移對地下角度技術而被轉換為開度角道集。這些概念可以被擴展到如下的照射蓋印的AVA分析 選擇地下事件 建立良好的合成道集。對於其自然道集輸出是地下偏移的遷移處理，良好的道集是在(X，1，Z, h)反射率空間中嵌入的單位幅度的地質表面，其中尖峰位於零地下偏移 (h)處。這樣的道集的傾斜堆疊不包含作為入射角的函數的幅度改變。在前向建模的情況下，可以通過插入某個適當密度幅度的水平線來建立不包含作為開度角的函數的在幅度上的改變的反射實驗。本領域內的普通技術人員可以明白如何建立這樣的模型。對於其自然輸出道集是向量表面偏移的遷移處理，良好的道集是對於所有的表面向量偏移而複製的、 在(x，y，z)反射率空間中嵌入的單位幅度的地質表面。
反遷移良好道集，或執行前向建模，然後向反射率體積重新遷移結果產生的數據。該良好道集現在具有在其內包含的波傳播、不均勻照射、獲取的幾何形狀等的所有效果。為了本公開的目的，這樣的「良好」合成地震數據集在此被稱為校準地震數據集。 在該新的校準道集上執行AV0/AVA幅度分析，以獲得照射的AV0/AVA幅度蓋印， 並且使用所述結果來對實際地震道集上的幅度進行「重新正常化」。根據該優選實施例，將使用單向波方程式反遷移來將數據建模，或者替代地，可以使用適當的地下模型的雙向建模。因此，有益的是，將該手段與傳統上可獲得的其他建模選擇相對比。表1包含這樣的比較。表1 照射建模選擇
$ S卡燁逾光線跟蹤++—否簡單是"Beam (波束)」++—否簡單是聲音有阪差(「 FD 」) 單向+否簡單是聲音FD單向可變密度++否中等是聲音FD雙向可變密度—+是中等經由參數彈性FD單向—+否複雜經由參數彈性FD雙向——+是複雜經由參數矩陣的第一列以一般的方式(從「++」/較快至「一」/較慢)指示相關聯的算法的相對計算速度。第二列一般地指示在存在諸如鹽體的地下速度異常的情況下相關聯的算法多麼精確，其中，「_」指示「較為不精確」。「倍數」列指示相關聯的算法是否可以容納倍數。下一列(即，「模型複雜度」)指示輸入地下速度模型實際上可以實際上多麼複雜。最後，最後一列指示相關聯的算法的用戶對於特定建模方法固有的角度對幅度特性具有什麼樣的控制(如果有的話)。在大多數雙向時間建模方法中，AVA特性是在處理中固有的，並且被模型參數控制。在這些方法中，將反射建立為在空間和時間上應用差分運算符的直接結果。這不是用於基於Born或KirchhofT散射的方法的情況。在此，如下進一步所述，用戶在建模方法的固有AVA特性上具有控制。優選建模手段的關鍵方面是有可能避免由於巖石物理或碳氫化合物在反射體處將照射AVA效果與固有AVA特性混和。儘管如此， 上述技術的任何一種可以被證明在特定情況下有益，並且前一個表格意欲以一般的方式指示每種技術的優點和缺點，並且不意欲排除任何特定的手段。接下來轉向優選算法的詳細說明，設M是近似於前向地震實驗的建模運算符，對於前向地震實驗，收集的數據是作為來源、接收器和頻率的函數的地震數據V(S，r，ω)。遷移通常被定義為在Born或Kirchhoff近似中的前向建模的伴隨Μ*。這些種類的遷移方法產生作為空間和開度角的函數的反射率圖α (χ，θ)。然後通過下式給出對於成像的一階最小平方校正α = (Μ氺Mr1M Ψ
為了本公開的目的，將使用對於運算符M*M的近似，該近似提供了用於AVA的照射信息。在隨後的內容中，可以將數學方法理解為僅為說明性的，並且將為了清楚而省略對於本領域內的技術人員公知的導出的細節。在Born近似中，可以將描述前向散射的等式示意地編寫如下
權利要求
1.一種用於在包含結構和地層特徵的預定體積的土體內的碳氫化合物的探查的方法， 所述結構和地層特徵有益於所述碳氫化合物的產生、遷移、累積或存在，所述方法包括步驟a.訪問對所述預定體積的土體的至少一部分進行成像的地震勘測的數字表示；b.建立用於表示所述預定體積的土體的至少一部分的地下模型；c.至少使用所述地下模型來建立校準地震數據集，所述校準地震數據集是從地震建模程序形成的，所述地震建模程序至少包括照射建模方面，並且不包括AVA建模方面；d.使用所述校準地震數據集的至少一部分來規範化所述地震勘測的所述數字表示的至少一部分；e.使用所述地震勘測的所述數字表示的所述規範化部分的至少一部分來進行AVA分析；以及f.使用所述AVA分析來探查所述預定體積的土體內的碳氫化合物。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，步驟(c)包括步驟(cl)形成所述預定體積的土體的至少一部分的單位幅度反射率地下模型，(c2)獲得獲取的幾何形狀，(c3)使用至少所述獲取的幾何形狀來反遷移所述單位幅度反射率地下模型的至少一部分，由此獲得反遷移的地震數據集，並且(c4)遷移所述反遷移的地震數據集，由此獲得校準地震數據集，所述校準地震數據集至少包括照射建模方面，並且不包括AVA建模方面。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，步驟(c)包括步驟(cl)形成所述預定體積的土體的至少一部分的密度地下反射率模型，(c2)獲得獲取的幾何形狀，(c3)至少使用所述獲取的幾何形狀來前向建模所述密度地下模型的至少一部分，由此獲得反遷移的地震數據集，並且(c4)遷移所述反遷移的地震數據集，由此獲得校準地震數據集，所述校準地震數據集至少包括照射建模方面，並且不包括AVA建模方面。
4.一種用於在包含結構和地層特徵的預定體積的土體內的碳氫化合物的探查的方法， 所述結構和地層特徵有益於所述碳氫化合物的產生、遷移、累積或存在，所述方法包括步驟a.訪問對所述預定體積的土體的至少一部分進行成像的地震勘測的數字表示；b.形成所述預定體積的土體的至少一部分的單位幅度反射率地下模型；c.獲得獲取的幾何形狀；d.至少使用所述單位幅度地下反射率模型和所述獲取的幾何形狀來反遷移所述反射率數據集，以產生建模的數據集；e.重新遷移所述建模的數據集，由此獲得顯示照射效應而沒有AVA效應的合成地震數據集；以及f.使用所述合成地震數據集以及地震勘測的所述數字表示的至少一部分來探查在所述預定體積的土體內的碳氫化合物。
5.根據權利要求4所述的在預定體積的土體內的碳氫化合物的探查的方法，其中，步驟⑴包括步驟(fl)使用所述合成地震數據集來規範化地震勘測的所述數字表示的至少一部分，由此產生所述地震勘測的規範化表示，並且(f2)使用所述地震勘測的所述規範化表示來探查在所述預定體積的土體內的碳氫化合物。
6.一種用於在包含結構和地層特徵的預定體積的土體內的碳氫化合物的探查的方法， 所述結構和地層特徵有益於所述碳氫化合物的產生、遷移、累積或存在，所述方法包括步驟a.訪問對所述預定體積的土體的至少一部分進行成像的地震勘測的數字表示；b.建立用於至少近似地表示所述預定體積的土體的地下模型；c.至少使用所述地下模型來建立校準地震數據集，所述校準地震數據集是從地震建模程序形成的，所述地震建模程序包括不考慮依賴於角度的反射率的照射建模計算；d.使用所述校準地震數據集的至少一部分來規範化所述地震勘測的所述數字表示的至少一部分；e.使用所述地震勘測的所述數字表示的所述規範化部分的至少一部分來進行AVA分析；以及f.使用所述AVA分析來探查所述預定體積的土體內的碳氫化合物。
7.一種用於在包含結構和地層特徵的預定體積的土體內的碳氫化合物的探查的方法， 所述結構和地層特徵有益於所述碳氫化合物的產生、遷移、累積或存在，所述方法包括步驟a.訪問對所述預定體積的土體的至少一部分進行成像的地震勘測的數字表示；b.形成所述預定體積的土體的至少一部分的密度地下模型；c.獲得獲取的幾何形狀；d.至少使用所述獲取的幾何形狀來通過所述密度地下模型前向建模，以產生建模的數據集；e.重新遷移所述建模的數據集，由此獲得顯示照射效應而沒有AVA效應的合成地震數據集；以及f.使用所述合成地震數據集以及地震勘測的所述數字表示的至少一部分來探查在所述預定體積的土體內的碳氫化合物。
全文摘要
根據本發明的優選方面，在此提供了用於將零偏移或堆疊波方程式照射分析擴展到角度道集域內的系統和方法，其中，其變為用於評估複雜覆蓋層對於AVA響應的影響的有效工具。用於進行該操作的優選方法包含首先建立角度道集，該角度道集具有良好的AVA響應(即，作為角度的函數的恆定幅度)。該道集因此優選地被用作向反遷移處理中供應的反射率圖，反遷移處理產生建模的數據，通過構造，該建模的數據承載有完全平坦的反射特性。這樣的數據集的重新遷移因此導致如下的道集，在該道集上，任何幅度改變更可能僅僅成為照射效果的測量。在道集上的結果產生的AVA特性然後可以用於評估AVA響應對於建模的或實際的數據的有效性，從而導致有用的AVA風險分析。
文檔編號G01V1/28GK102597809SQ201080044814
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月4日 優先權日2009年10月2日
發明者烏韋·阿爾貝廷, 奧勒·約蘭·阿斯基姆, 瑪麗安娜·蓋拉西姆 申請人:Bp北美公司