專利名稱：用于三維表面相關(guān)多次波預(yù)測中的數(shù)據(jù)重建的基于傾角的校正的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及地球物理勘探領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及在海洋地震勘測中表 面相關(guān)多次波預(yù)測(multiple prediction)的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在石油和天然氣工業(yè)中，經(jīng)常使用地球物理勘探來幫助搜尋和估計地層。地球物 理勘探技術(shù)得到了關(guān)于地球的地下結(jié)構(gòu)的知識，其對找到和提取有價值的礦產(chǎn)資源，特別 是諸如石油和天然氣的碳氫化合物沉積是有用的。地球物理勘探的一種公知技術(shù)是地震勘 測。處理在執(zhí)行地震勘測中所獲得的結(jié)果得到的地震數(shù)據(jù)，以得到與被勘測區(qū)域中地 層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和特性相關(guān)的信息。處理所處理的地震數(shù)據(jù)，以顯示和分析這些地層的潛在 的碳氫化合物含量。地震數(shù)據(jù)處理的目的是從地震數(shù)據(jù)中提取盡可能多的關(guān)于地層的信 息，以便充分地對地下地質(zhì)成像。為了識別在地球的地下中可能找到石油聚集的位置，花費 了大量金錢來收集、處理和解釋地震數(shù)據(jù)。從記錄的地震數(shù)據(jù)構(gòu)建定義感興趣地下地層的 反射層表面的過程以深度或時間提供地球的圖像。產(chǎn)生地球地下的結(jié)構(gòu)的圖像，以使解釋 器能夠選擇石油聚集的可能性最大的位置。在海洋地震勘測中，地震能量源被用來產(chǎn)生地震信號，在傳播到地球中后，所述地 震信號至少部分由地下地震反射層反射。此類地震反射層通常是具有不同彈性特性地層之 間的界面，所述不同彈性特性特別是聲波速度和巖石密度，其導(dǎo)致了界面處聲阻抗的差異。 通過地震傳感器(也被稱之為地震接收器)來檢測被反射的地震能量，并記錄地震能量。在海洋地震勘測中用于產(chǎn)生地震信號的合適地震源通常包括由船舶拖拽并被周 期性激活以產(chǎn)生聲波場的水下地震源。產(chǎn)生波場的地震源通常是空氣噴槍或空氣噴槍的空 間分布陣列。合適類型的地震傳感器通常包括安裝在拖拽的地震拖纜(seismic streamer)(也 稱為地震電纜)內(nèi)安裝的粒子速度傳感器(在本領(lǐng)域中也稱為地震檢波器)和水壓傳感器 (在本領(lǐng)域中也稱為水聽器)。地震傳感器可被獨立地部署，但通常以拖纜內(nèi)傳感器陣列部署。在被反射的波達到地震傳感器后，所述波繼續(xù)傳播到水面處的水/空氣界面，從 那里所述波被向下反射，并再次被傳感器檢測到。反射波繼續(xù)傳播并可再次通過水底或其它地層界面而被向上反射。被反射多于一次的反射波被稱為“多次波(multiple)”，并且它 們通常被作為噪聲處理。噪聲的特定種類包括從水面至少反射一次的多次波，其被稱之為 表面相關(guān)多次波。三維表面相關(guān)多次波預(yù)測(3D SRMP)，一種在地震數(shù)據(jù)中估計表面相關(guān)多次波的 過程，它是3D表面相關(guān)多次波消除(3D SRME)的一部分，3D SRME力圖通過預(yù)測-減法過 程來削弱表面相關(guān)多次波。表面相關(guān)多次波首先從地震數(shù)據(jù)預(yù)測，然后從地震數(shù)據(jù)中減去 預(yù)測的多次波以留下噪聲削弱信號。在該過程中的第一步包括構(gòu)建用于源-接收器跡線 (trace)的多次波組成(contribution)聚集，其包括計算在空間區(qū)域上跡線對的卷積。第 二步包括構(gòu)建包含主多次波反射的預(yù)測的多次波跡線，其包含疊加屬于源-接收器跡線的 所有多次波組成跡線。第三步包括從原始地震數(shù)據(jù)中減去預(yù)測的多次波跡線。因此，針對特定源和特定接收器位置組合的、從地震數(shù)據(jù)預(yù)測3D表面相關(guān)多次波 的過程包含累積在可能鏈接(linkage)位置的表面區(qū)域上對成對跡線卷積的結(jié)果。然而， 將在所有鏈接位置處卷積的所有跡線對不是總能容易地從地震數(shù)據(jù)采集中得到。這是由于 源和接收器位置的欠采樣，特別是在交叉線(cross line)方向上，這是在使用拖拽拖纜的 海洋地震數(shù)據(jù)采集中所固有的。此外，定位和導(dǎo)航系統(tǒng)的實際限制以及引起拖纜和源配置 偏離(feathering)的波流使源和接收器無法精確定位到它們期望的位置。存在很多方法旨在調(diào)整數(shù)據(jù)，以便重建丟失的數(shù)據(jù)。這些方法可被應(yīng)用以產(chǎn)生用 于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的數(shù)據(jù)。這些業(yè)界已知的方法基于NMO (正常時差)、全DMO (傾 角時差)-反DM0、AMO (方位角時差)、或偏移算子。這些方法的共同點在于它們旨在從采 集的數(shù)據(jù)產(chǎn)生與期望跡線更相似的新數(shù)據(jù)。因此，存在這樣的需要一種用于數(shù)據(jù)重建的方法，其從已采集的跡線集合產(chǎn)生期 望的跡線，以便獲得更準確的3D表面相關(guān)多次波預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測中數(shù)據(jù)重建的、基于傾角的校正方法。 為將被重建的期望跡線確定地震數(shù)據(jù)中的最適合(best fitting)跡線。對于最適合跡線 和期望跡線之間的方位角、共中心點坐標、及位移(offset)的差，每采樣地計算基于傾角的 校正。將校正應(yīng)用到最適合跡線，以重建用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的期望跡線。


參考下文的詳細說明書及附圖，將更容易理解本發(fā)明及其優(yōu)點，在附圖中。圖1是如在本發(fā)明方法中的、用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的數(shù)據(jù)重建的跡線的示 眉、圖 ο圖2是圖解說明本發(fā)明的實施例的針對用于3D表面相關(guān)的多次波預(yù)測的數(shù)據(jù)重 建的基于傾角的校正的流程圖；以及。圖3是圖解說明本發(fā)明的另一個實施例的針對用于3D表面相關(guān)的多次波預(yù)測的 數(shù)據(jù)重建的基于傾角的校正的流程圖。盡管本發(fā)明將結(jié)合其優(yōu)選實施例進行描述，但應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于此。 相反，本發(fā)明意在覆蓋可以包含在所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明范圍之內(nèi)的全部替換方案、修改、和等價方式。
具體實施例方式一般地，本發(fā)明是一種用于將地震數(shù)據(jù)變換為噪聲削弱數(shù)據(jù)的方法。具體地，本 發(fā)明是一種地震數(shù)據(jù)重建的方法，其使用了用于表面相關(guān)多次波預(yù)測方案的基于傾角的校 正。本發(fā)明用在3D預(yù)測-減法過程的預(yù)測階段，以削弱地震數(shù)據(jù)中的表面相關(guān)多次波。從 地震數(shù)據(jù)預(yù)測3D表面相關(guān)多次波的過程包括對選定源位置和選定接收器位置的每個組 合，累積在可能鏈接位置的表面區(qū)域上對跡線對進行卷積的結(jié)果。圖1是如本發(fā)明方法中的、用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的數(shù)據(jù)重建的跡線的示意 圖。通過源-接收器跡線10來確定表面相關(guān)多次波將被預(yù)測(以及減去)的位置。通過選 定的源位置11和選定的接收器位置12的組合來給定源-接收器跡線10。從用于該源-接 收器跡線10的地震數(shù)據(jù)來預(yù)測表面相關(guān)多次波的步驟包括對跡線對進行卷積，以及然后 在表面區(qū)域13上累積卷積結(jié)果。在卷積跡線的每一對中的第一跡線被稱之為源側(cè)鏈接跡 線14，并且具有位于源-接收器跡線10的選定源位置11處的源位置和具有位于選定鏈接 位置15處的接收器位置。該對中的第二跡線16被稱之為接收器側(cè)鏈接跡線16，并且其源 位置位于相同選定鏈接位置15處并且具有位于源-接收器跡線10的選定接收器位置12 處的接收器位置。用于接收器側(cè)鏈接跡線16和源側(cè)鏈接跡線14的所有對的鏈接位置15在表面區(qū) 域13上分布。每個鏈接位置15對應(yīng)于與該源-接收器跡線10相關(guān)聯(lián)的表面相關(guān)多次波 的潛在表面反射點。對接收器側(cè)鏈接跡線16和源側(cè)鏈接跡線14的對進行卷積所產(chǎn)生的 跡線被稱之為多次波組成跡線，并且將這些多次波組成跡線的系綜(ensemble)(在累積前) 稱之為多次波組成聚集。將多次波組成跡線累積為預(yù)測的表面相關(guān)多次波包括通常公知為 Fresnel疊加的過程。如并入(在累積后)到預(yù)測中的表面反射點的表面區(qū)域13中的范圍 或覆蓋范圍通常被稱之為預(yù)測孔?？梢宰鳛樽詈唵蔚那闆r來選擇該孔，即包圍對于特定源位置11和特定接收器位 置12的源-接收器跡線10的中心點17的矩形表面區(qū)域13。通過主測線方向18和交叉線 方向19可參數(shù)化矩形表面區(qū)域13。然而，孔的表面區(qū)域13并不必須是矩形區(qū)域或定向在 主測線18和交叉線方向19上。這不是對本發(fā)明的限制，而僅僅是為了簡化描述而使用。然而，如在上述背景技術(shù)中所討論的，并不是在所有鏈接位置被卷積的全部跡線 對總能容易地從海洋地震數(shù)據(jù)采集中得到。本發(fā)明是一種用于地震數(shù)據(jù)重建的方法，其借 助基于傾角的校正來解決這個問題。所需的傾角信息涉及局部地質(zhì)，并且可以預(yù)先確定或 可在數(shù)據(jù)重建期間確定。傳統(tǒng)方法是從采集的地震數(shù)據(jù)中最接近的跡線重建期望跡線。地震數(shù)據(jù)被表達為 {xCMP,yCMP,h, Φ, )，其中如果必要就將所采集的地震數(shù)據(jù)變換為這種格式。CMP(共中心點) 為跡線定義了在源和接收器位置之間中間位置處的χ和y定位，其將被稱之為CMP坐標。這 里，χ和y是處理網(wǎng)格中的正交坐標，通常是定向的，以使得χ在地震勘測的主測線方向上 且y在地震勘測的交叉線方向上，不過這些定向是可由用戶定義的。方位角Φ在這里被定 義為數(shù)據(jù)采集方向(通常，在海洋數(shù)據(jù)采集中是航行線路方向)與源和接收器位置之間直線 之間的角度。位移力被定義為單獨跡線的源和接收器位置之間的總距離。到達時間 是事件被記錄在跡線上的時間。 在該方法中，期望跡線被選為最佳可用跡線，其最小化最適合(最接近)跡線和期 望跡線之間的差。差Φ是最接近跡線和期望跡線之間的CMP χ和_7位置、位移力及方位角 Φ的差的加權(quán)和，其可被表示為
權(quán)利要求
1.一種用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的海洋地震數(shù)據(jù)重建的方法，包括 在所述地震數(shù)據(jù)中，為將被重建的期望跡線確定最適合跡線；對于所述最適合跡線和所述期望跡線之間的方位角、共中心點坐標、及位移的差，每采 樣地計算基于傾角的校正；以及將所述基于傾角的校正應(yīng)用到所述最適合跡線，以重建用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測 的期望跡線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定最適合跡線進一步包括 獲得(Zxp，yCMP, h, Φ, t)格式的地震數(shù)據(jù)；在所述地震數(shù)據(jù)中的每個跡線中，確定用于共中心點坐標Xar和Zap和到達時間t的、 ζ和7方向上的顯著傾角，以及；對傾角應(yīng)用濾波器，以平滑不連續(xù)性； 選擇要重建的期望跡線集合；以及從所述地震數(shù)據(jù)為所選擇跡線集合中的每個期望跡線確定最適合跡線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所應(yīng)用的濾波器是中值濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定最適合跡線包括以最適合跡線和期望跡線之 間的共中心點χ和7位置^^和/"5、位移力及方位角Φ的差的加權(quán)和來最小化差Φ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中最小化差Φ包括應(yīng)用下式其中，〃、A和f是用戶定義的權(quán)重，并且下標力和i/分別表示最適合跡線和期望跡線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中最小化差Φ包括應(yīng)用下式其中，〃和A是用戶定義的權(quán)重，并且下標力和J分別表示最適合跡線和期望跡線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計算基于傾角的校正包括基于半位移、方位角、到達時間、遲緩性、共中心點坐標、傾角、以及傾角方向，為最適合 跡線和相應(yīng)的期望跡線計算基于傾角的校正。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中針對方位角差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中針對位移差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中針對共中心點位置差計算基于傾角的校正包括 應(yīng)用下式
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中計算基于傾角的校正包括基于半位移、方位角、 到達時間、速度、共中心點坐標、傾角、以及傾角方向，為最適合跡線和相應(yīng)的期望跡線計算 基于傾角的校正。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中針對方位角差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中針對位移差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中針對中心點差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中針對中心點差計算基于傾角的校正包括應(yīng)用下式其中，^是傾角角度，K是速度， 是到達時間，力"是半位移，φ是源-接收器方位角，Δχ卿=4mp - χΤΡ是共中心點位置之間在χ坐標上的差，Δγ卿=}ζΜρ - y『p是共中心點位置之間在y坐標上的差，θ是傾角方向，并且下標力和i/分別表示最適合跡線和期 望跡線。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于三維表面相關(guān)多次波預(yù)測中的數(shù)據(jù)重建的基于傾角的校正。為將被重建的期望跡線，確定在地震數(shù)據(jù)中的最適合跡線。對于最適合跡線和期望跡線之間的方位角、共中心點坐標、及位移的差，每跡線和每采樣地計算基于傾角的校正。將基于傾角的校正應(yīng)用到最適合跡線，以重建用于3D表面相關(guān)多次波預(yù)測的期望跡線。
文檔編號G01V1/38GK102147481SQ20111002281
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者P·A·阿倫, R·F·赫格, R·G·范·博爾塞倫, S·R·巴恩斯 申請人:Pgs地球物理公司