專利名稱：用于在地震處理中的局部屬性匹配的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探的一般主題，并且具體地涉及用于用地震數(shù)據(jù)來(lái)量化和可視化復(fù)雜地下結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
地震勘測(cè)表示通過(guò)向下向大地內(nèi)發(fā)送聲能并且記錄從下面的巖石層返回的“回聲”來(lái)成像或映射地球的地下的嘗試。向下的聲能的源可能例如來(lái)自在陸地上的爆炸或地震振動(dòng)器或在海洋環(huán)境中的氣槍。在地震勘測(cè)期間，將能源布置于在感興趣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)上的大地地表附近的各個(gè)位置處。每次啟動(dòng)該源時(shí)，它生成地震信號(hào)，該地震信號(hào)向下傳播通過(guò)地球，被反射或傳送，并且在其返回時(shí)在地表上的大量位置處被記錄。然后可以組合多個(gè)源/記錄組合以創(chuàng)建可以延伸很多英里的地下的幾乎連續(xù)的簡(jiǎn)檔。在二維(2D)地震勘測(cè)中，大體沿著單線安排記錄位置，而在三維(3D)勘測(cè)中，跨地表分布記錄位置，有時(shí)分布為一系列緊密相間的相鄰二維線，并且在其他情況下分布為相對(duì)于彼此以某個(gè)其他角度排列的源和接收器線的網(wǎng)格。用最簡(jiǎn)單的話說(shuō)，2D地震線可以被認(rèn)為當(dāng)?shù)貙又苯游挥谟涗浳恢弥聲r(shí)給出該地層的橫截面畫(huà)面(垂直切片)。3D勘測(cè)產(chǎn)生數(shù)據(jù)“管道”或數(shù)據(jù)量，也就是，至少在概念上，位于勘測(cè)區(qū)域下的地下的3D畫(huà)面。但是事實(shí)上，2D和3D勘測(cè)查詢位于由勘測(cè)覆蓋的區(qū)域之下的某個(gè)體積的大地。地震勘測(cè)由非常大量的單獨(dú)地震記錄或軌跡構(gòu)成。在典型的2D勘測(cè)中，通常有幾萬(wàn)個(gè)軌跡，而在3D勘測(cè)中，單獨(dú)軌跡的數(shù)目可能達(dá)到幾百萬(wàn)個(gè)軌跡(Chapter I, pages9 - 89，of Seismic Data Processing by Ozdogan Yilmazj Society of ExplorationGeophysicists, 1987包含與傳統(tǒng)2D處理相關(guān)的一般信息，并且該公開(kāi)通過(guò)引用合并在此)?？梢栽赮ilmaz的第6章第384-427頁(yè)中找到與3D數(shù)據(jù)獲取和處理相關(guān)的一般背景信息，其的公開(kāi)也通過(guò)引用合并在此。地震軌跡是從在地下的不同質(zhì)或不連續(xù)反射的聲能的數(shù)字記錄。每次在地下材料的彈性屬性上有改變時(shí)出現(xiàn)部分反射。通常以0. 002秒(2毫秒或“ms”)的間隔獲取數(shù)字樣本，但是4毫秒和I毫秒采樣間隔也是常見(jiàn)的。在傳統(tǒng)數(shù)字地震軌跡中的每一個(gè)離散樣本與傳播時(shí)間相關(guān)聯(lián)，并且在反射能量的情況下，與從源到反射器并且再次返回地表的雙向傳播時(shí)間相關(guān)聯(lián)，當(dāng)然假定源和接收器兩者位于地表上。在實(shí)踐中使用傳統(tǒng)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(cè)、海洋底部勘測(cè)等。而且，在地震勘測(cè)中的每一個(gè)軌跡的地表位置被仔細(xì)地跟蹤，并且通常成為軌跡本身的一部分(作為軌跡首部信息的一部分)。這允許在軌跡內(nèi)包含的地震信息以后與特定地表和地下位置相關(guān)，由此提供用于在地圖上將地震數(shù)據(jù)——和從其提取的屬性——張貼和勾畫(huà)輪廓(即，“映射”)的裝置。在3D勘測(cè)中的數(shù)據(jù)經(jīng)得起以多種不同的方式觀看。首先，可以通過(guò)收集在同一傳播時(shí)間出現(xiàn)的所有數(shù)字樣本來(lái)從堆疊或未堆疊的地震體積提取水平“恒定時(shí)間片”。這個(gè)操作導(dǎo)致地震數(shù)據(jù)的水平2D平面。通過(guò)將一系列2D平面動(dòng)畫(huà)化，解譯者有可能搖移通過(guò)(panthrough)該體積，給出正在除去連續(xù)層使得可以觀察位于下面的信息的印象。類似地，通過(guò)收集和顯示沿著特定線行進(jìn)的地震軌跡，可以通過(guò)該體積在任意定向取得地震數(shù)據(jù)的垂直平面。實(shí)際上，這個(gè)操作從3D數(shù)據(jù)體積內(nèi)提取單獨(dú)的2D地震線。已經(jīng)正確地獲取和處理的地震數(shù)據(jù)可以向探測(cè)者提供大量信息，探測(cè)者是在石油公司內(nèi)的個(gè)人之一，他的工作是定位潛在的鉆井地點(diǎn)。例如，地震剖面向探測(cè)者提供了巖石層的地下結(jié)構(gòu)的寬視圖，并且經(jīng)常披露與諸如除了別的之外的斷層、褶被、背斜層、不整合面和地下鹽丘和礦脈的碳?xì)浠衔锏牟东@和存儲(chǔ)相關(guān)聯(lián)的重要特征。在地震數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理期間，常規(guī)地生成地下巖石速度的估計(jì)，并且檢測(cè)和顯示近地表的不同質(zhì)。在一些情況下，可以使用地震數(shù)據(jù)來(lái)直接地估計(jì)巖石多孔性、水飽和度和碳?xì)浠衔锖?。不太明顯的·是，諸如相位、峰值、幅度、峰值與波谷比率和大量其他屬性的地震波形屬性經(jīng)?？梢栽诮?jīng)驗(yàn)上與已知的碳?xì)浠衔锍霈F(xiàn)相關(guān)，并且那種相關(guān)適用于在新的探測(cè)目標(biāo)上收集的地震數(shù)據(jù)。在地震數(shù)據(jù)處理中頻繁地遇到的一個(gè)問(wèn)題是如何最佳地組合來(lái)自已經(jīng)在同一(或附近)區(qū)域中收集的兩個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)集的地震數(shù)據(jù)，以便創(chuàng)建地下的統(tǒng)一圖像。至關(guān)重要的是從行到行具有類似的特征的地震數(shù)據(jù)，使得可以跨多個(gè)勘測(cè)一致地跟蹤微小的信號(hào)變化。如果使用同一設(shè)備同時(shí)收集兩個(gè)數(shù)據(jù)集，則組合數(shù)據(jù)集可能不是問(wèn)題。在可以使得一個(gè)地震數(shù)據(jù)集與另一個(gè)顯著不同的許多因素當(dāng)中有在勘測(cè)源(炸藥、振動(dòng)器、氣槍等)上的差別、在地震傳感器(地音探測(cè)器、水中聽(tīng)音器等)的類型上的差別和在記錄儀器(例如，放大器類型/品牌)上的差別。在這些和許多其他情況下，將有利的是，通過(guò)某種匹配算法來(lái)處理一個(gè)數(shù)據(jù)集或兩者，使得當(dāng)勘測(cè)相交時(shí)地震數(shù)據(jù)的特征盡可能地近乎恒定。其中一定程度的特征匹配特別重要的一個(gè)實(shí)例是使用地音探測(cè)器獲取的數(shù)據(jù)要與使用水中聽(tīng)音器獲得的數(shù)據(jù)組合的實(shí)例。雖然可能在許多情況(例如，組合陸地/海洋勘測(cè))下出現(xiàn)該情況，但是為了在隨后的文本中的具體性的目的，將在多分量海洋底部勘測(cè)(下文中，“0BS”)的上下文中討論該情況。容易獲得傳統(tǒng)的OBS傳感器，其通過(guò)組合可以被整合到同一物理殼體的水中聽(tīng)音器和定向的地音探測(cè)器來(lái)同時(shí)記錄P和S波。然而，因?yàn)樵谛盘?hào)、噪聲等中的特征差別，所以比較和組合經(jīng)由兩種類型的接收器獲得的數(shù)據(jù)已經(jīng)證明麻煩。更具體地，因?yàn)榈匾籼綔y(cè)器的噪聲級(jí)趨向于高于水中聽(tīng)音器的噪聲級(jí)，所以如果要從組合的數(shù)據(jù)集獲得可靠質(zhì)量的地震圖像，則應(yīng)當(dāng)執(zhí)行某種匹配。其中匹配將有用的另一種實(shí)例在4D地震數(shù)據(jù)的獲取中，其中，重復(fù)地勘測(cè)同一區(qū)域以跟蹤在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的勘測(cè)中的流體邊界(例如，油/水、油/氣等)的進(jìn)展。在這個(gè)示例中，一個(gè)目標(biāo)是將基礎(chǔ)勘測(cè)與隨后的監(jiān)視勘測(cè)匹配或反之亦然。這樣的匹配的目標(biāo)是在最大化信噪比的同時(shí)增強(qiáng)組合和/或比較在不同時(shí)間(并且可能在不同的源)收集的勘測(cè)的能力。當(dāng)匹配會(huì)有用時(shí)的情況的又一個(gè)示例是其中期望將預(yù)測(cè)的多次波(multiple)與在地震數(shù)據(jù)中的真實(shí)多次波匹配的情況。良好的匹配使得可以更好地抑制多次波(其被看作是用于標(biāo)準(zhǔn)地震成像的噪聲)，否則該多次波趨向于混淆由該數(shù)據(jù)提供的地下的圖像。迄今，如在地震處理和地震解譯領(lǐng)域中公知，一直需要一種地震數(shù)據(jù)匹配的更好方法。因此，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，如本發(fā)明人所認(rèn)識(shí)到的那樣，對(duì)于地震數(shù)據(jù)處理方法的很真實(shí)的需要存在并且已經(jīng)存在了一定時(shí)間，該方法處理并且解決上述問(wèn)題。然而，在進(jìn)行本發(fā)明的說(shuō)明之前，應(yīng)當(dāng)注意和記住，下面的本發(fā)明的描述以及附圖不應(yīng)當(dāng)被解釋為將本發(fā)明限于所示和所述的示例(或優(yōu)選實(shí)施例)。如此是因?yàn)楸景l(fā)明所屬的領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的本發(fā)明的其他形式。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選方面，提供了一種用于匹配兩個(gè)地震數(shù)據(jù)集的系統(tǒng)和方法，因此可以更容易地利用其中包含的地震數(shù)據(jù)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，通常經(jīng)由下面的步驟在OBS數(shù)據(jù)的情況下實(shí)現(xiàn)在此將被稱為“局部屬性匹配”的方法(I)對(duì)兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)集執(zhí)行3D雙樹(shù)復(fù)小波變換(DCWT)。例如，地音探測(cè)器(Z)和水中聽(tīng)音器(P)數(shù)據(jù)可以用于OBS情況，或在4D情況下的基礎(chǔ)(第一)勘測(cè)數(shù)據(jù)和后續(xù)(監(jiān)視器)勘測(cè)；(2)對(duì)在復(fù)小波變換域中的兩個(gè)變換的數(shù)據(jù)集執(zhí)行匹配操作。匹配準(zhǔn)則將取決于正被處理的問(wèn)題的性質(zhì)；以及，(3)對(duì)匹配的數(shù)據(jù)集執(zhí)行逆3D DCWT，以獲得處理結(jié)果。注意，本方法可以適于對(duì)于包括具有相當(dāng)大的振幅變化的噪聲的大量的噪聲和數(shù)據(jù)類型有效。它與傳統(tǒng)上利用的基于氡的方法作比較也非常有效。而且，本方法實(shí)現(xiàn)真實(shí)“局部”的匹配，因?yàn)樗谩熬植俊睌?shù)據(jù)變換。最后，在其中要將本方法應(yīng)用到兩個(gè)不同的地震數(shù)據(jù)集(例如，兩個(gè)陸地勘測(cè)、一個(gè)陸地勘測(cè)和一個(gè)海洋勘測(cè)等)的更一般的情況下，上面闡明的相同的方法類似地在在此提供的等式中起作用，其中“Z”和“P”分別替換為例如“Z1”和“Z2”，它們表示來(lái)自要匹配(S卩，Z I將匹配到Z2)的兩個(gè)不同的勘測(cè)的地震數(shù)據(jù)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，當(dāng)本方法用于多分量OSB數(shù)據(jù)時(shí)，匹配準(zhǔn)則將是在6維局部屬性域中的與在P分量中的數(shù)據(jù)匹配的在Z分量中的數(shù)據(jù)被看作信號(hào)。剩余的能量于是將被看作噪聲，并且將優(yōu)選地通過(guò)使用包絡(luò)振幅定標(biāo)在頻域中逐漸減弱而被去除。更詳細(xì)地考慮前一個(gè)實(shí)施例，在此提供了一個(gè)實(shí)施例，其被設(shè)計(jì)成用于在預(yù)定體積的大地上收集的OBS勘測(cè)，該預(yù)定體積的大地包含有利于碳?xì)浠衔锏纳伞⑦w移和累積或存在的地下結(jié)構(gòu)和地層特征。在該實(shí)施例中，OBS數(shù)據(jù)將由多個(gè)P分量地震軌跡和多個(gè)Z分量地震軌跡構(gòu)成。在這個(gè)實(shí)施例中，將訪問(wèn)OBS勘測(cè)，并且將讀取多個(gè)P分量地震軌跡中的至少16個(gè)P分量地震軌跡。類似地，將讀取多個(gè)Z分量地震軌跡中的至少16個(gè)Z分量地震軌跡。接著，將對(duì)P分量地震軌跡執(zhí)行正向DCWT變換，以產(chǎn)生DCWT P變換數(shù)據(jù)集。類似地，DCffT變換將被應(yīng)用到Z分量地震軌跡，以產(chǎn)生DCWT Z變換數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，將DCWTZ變換數(shù)據(jù)集匹配到DCWT P變換數(shù)據(jù)集，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，將計(jì)算匹配的DCWT數(shù)據(jù)集的DCWT逆以便獲得至少16個(gè)匹配的地震軌跡。最后，在用于在所述預(yù)定體積的大地內(nèi)的碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街惺褂闷ヅ涞牡卣疖壽E。更一般而言，并且根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，將采用與如上所述類似的地球物理勘探的方法，其中，取代OBS數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)由已經(jīng)在感興趣的地下目標(biāo)上收集的兩個(gè)不同的地震勘測(cè)構(gòu)成，該勘測(cè)的每一個(gè)具有多個(gè)與其相關(guān)聯(lián)的地震軌跡。在這個(gè)實(shí)施例中，將訪問(wèn)地震勘測(cè)的第一地震勘測(cè)，并且將從那個(gè)勘測(cè)讀取至少16個(gè)軌跡。接下來(lái)，本發(fā)明將訪問(wèn)這兩個(gè)地震勘測(cè)的第二地震勘測(cè)，并且讀取與第二地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)的地震軌跡中的至少16個(gè)地震軌跡。接下來(lái)，將對(duì)來(lái)自第一地震勘測(cè)的至少16個(gè)地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成DCWT第一數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，將對(duì)來(lái)自第二地震勘測(cè)的數(shù)據(jù)計(jì)算正向DCWT，由此形成DCWT變換的第二數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，第一 DCWT變換數(shù)據(jù)集將被匹配到第二 DCWT數(shù)據(jù)集以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集 。接下來(lái)，將對(duì)匹配的DCWT數(shù)據(jù)集計(jì)算逆DCWT，以產(chǎn)生匹配的地震軌跡。最后，將在用于在所述預(yù)定體積的大地內(nèi)的地下碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街惺褂闷ヅ涞牡卣疖壽E。最后，在又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以確定或計(jì)算選擇的數(shù)目的輸入地震軌跡。所選擇的數(shù)目?jī)?yōu)選地足以計(jì)算如下面描述的正向DCWT。具體地說(shuō)，將訪問(wèn)第一地震勘測(cè)，并且將從第一地震數(shù)據(jù)集讀取至少所選擇的數(shù)目的地震軌跡。接下來(lái)，將訪問(wèn)第二地震勘測(cè)，并且將從這個(gè)數(shù)據(jù)集讀取至少所選擇的數(shù)目的地震軌跡。接下來(lái)，并且優(yōu)選地，將使用來(lái)自所述第一地震勘測(cè)的所述地震軌跡來(lái)計(jì)算正向DCWT，由此形成第一 DCWT數(shù)據(jù)集。另外，將從來(lái)自所述第二地震勘測(cè)的所述地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成第二 DCWT數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，將使用第一 DCWT數(shù)據(jù)集和第二 DCWT數(shù)據(jù)集來(lái)產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集。接下來(lái)，將對(duì)匹配的DCWT數(shù)據(jù)集上計(jì)算逆DCWT，以產(chǎn)生多個(gè)匹配的地震軌跡。最后，并且優(yōu)選地，將在用于在預(yù)定體積的大地內(nèi)的碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街惺褂闷ヅ涞牡卣疖壽E。本發(fā)明的主要目標(biāo)是通過(guò)將一個(gè)地震數(shù)據(jù)集的反射特性(例如，反射器特征)與另一個(gè)的反射特性匹配來(lái)在一個(gè)地震數(shù)據(jù)集中增強(qiáng)信號(hào)并且衰減噪聲。而且，本發(fā)明良好地適合于其中目標(biāo)是從相關(guān)的數(shù)據(jù)集提取類似的屬性的應(yīng)用。另外，應(yīng)當(dāng)注意，一些優(yōu)選實(shí)施例將合成數(shù)據(jù)集用作基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集，以便將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)整形以更接近地匹配該合成的特征。前述已經(jīng)在廣義上概述了在此公開(kāi)的本發(fā)明的更重要的特征，使得可以更清楚地理解下面的詳細(xì)描述，并且使得可以更好的理解本發(fā)明人對(duì)于本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。本發(fā)明在其應(yīng)用上不限于構(gòu)造的細(xì)節(jié)和在下面的描述中闡述或在附圖中圖示的組件的布置。而是，本發(fā)明能夠具有其他實(shí)施例，并且能夠以在此未具體列舉的各種其他方式被實(shí)施和執(zhí)行。最后，應(yīng)當(dāng)明白，在此采用的短語(yǔ)或術(shù)語(yǔ)用于描述的目的，并且不應(yīng)當(dāng)被看作限制性的，除非說(shuō)明書(shū)具體地如此限制本發(fā)明。


在閱讀了下面的詳細(xì)描述后并且在參考附圖后，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，在附圖中圖I圖示本發(fā)明的一般環(huán)境。圖2包含適合于用于本發(fā)明的地震處理序列。圖3包含典型的射線路徑配置的示意圖示。圖4包含在多分量記錄的P和Z分量之間的關(guān)系的不意圖不。圖5圖示適合于用于本發(fā)明的2D實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選操作邏輯。圖6包含典型的OBS單元的示意圖示。圖7圖示適合于用于本發(fā)明的3D實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選操作邏輯。
具體實(shí)施例方式雖然本發(fā)明容許許多不同形式的實(shí)施例，但是在附圖中示出并且在此以下將詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。然而，應(yīng)當(dāng)明白，本公開(kāi)應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是本發(fā)明的原理的例示，并且不意欲將本發(fā)明限于如此描述的特定實(shí)施例或算法。本發(fā)明的一般環(huán)境圖I圖示了其中通常使用本發(fā)明的一般環(huán)境。作為預(yù)備步驟110，根據(jù)慣例，在收集數(shù)據(jù)之前進(jìn)行地震勘測(cè)(或多個(gè)地震勘測(cè))的至少某個(gè)基本計(jì)劃。除了確定在大地地表上的勘測(cè)的位置之外，在進(jìn)行勘測(cè)之前還將指定通常與勘測(cè)相關(guān)的參數(shù)，諸如軌跡/鏡頭間隔、采樣率、記錄信道的數(shù)目等。在陸上和離岸進(jìn)行地震勘測(cè)，其中通常使用地音探聽(tīng)器來(lái)在陸地上記錄地震源，并且在海洋環(huán)境中使用水中聽(tīng)音器。另外，并且根據(jù)獲取地震數(shù)據(jù)的 人員的能力，可以當(dāng)獲取數(shù)據(jù)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行一些數(shù)量的預(yù)處理(例如，解復(fù)用、源互相關(guān)、去氣泡等)(例如，參見(jiàn)圖2的步驟215)。在現(xiàn)場(chǎng)，每次啟動(dòng)源時(shí)，每一個(gè)接收器(或接收器組)通常引起一個(gè)地震軌跡，并且原始/未處理的軌跡通常被寫(xiě)入到大容量存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，磁帶、光盤(pán)、磁盤(pán)等)以傳輸?shù)教幚碇行?。在處理中心中，通常將各種準(zhǔn)備處理應(yīng)用到地震軌跡以準(zhǔn)備將它們用于傳統(tǒng)上遵循的大量處理和成像步驟。對(duì)于這些種類的處理的一些例子，參見(jiàn)圖2的步驟215和220。僅舉例，可以在硬盤(pán)、磁帶、磁光盤(pán)、DVD盤(pán)或其他大容量存儲(chǔ)裝置上存儲(chǔ)地震軌跡(在初始處理之前、期間和之后)。注意，傳統(tǒng)上將每一個(gè)地震軌跡與引起該地震軌跡的接收器(接收器組)的位置相關(guān)聯(lián)，并且這經(jīng)常在準(zhǔn)備處理期間如此完成。在處理中心中，通常執(zhí)行多個(gè)信號(hào)調(diào)整和/或成像步驟。在優(yōu)選布置中，這些步驟將采取已經(jīng)被加載到通用可編程計(jì)算機(jī)150上的計(jì)算機(jī)程序140的形式，在通用可編程計(jì)算機(jī)150中，計(jì)算機(jī)程序能夠被地震解譯器或處理器訪問(wèn)。注意，通用計(jì)算機(jī)150通常除了大型計(jì)算機(jī)、專用或傳統(tǒng)工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)之外進(jìn)一步包括提供并行和大量的并行的計(jì)算的計(jì)算機(jī)，其中，在兩個(gè)或更多的處理器之間分布計(jì)算負(fù)載。更一般而言，當(dāng)在此使用術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”時(shí)，它應(yīng)當(dāng)在其最寬的意義上被解釋以包括能夠執(zhí)行以下所述的任務(wù)的任何可編程設(shè)備。本發(fā)明將優(yōu)選地被加載(步驟145)到這樣的計(jì)算機(jī)150中，其中，將訪問(wèn)一個(gè)或多個(gè)地震勘測(cè)，并且根據(jù)在此討論的方法來(lái)應(yīng)用局部屬性匹配。也在圖I中進(jìn)一步圖示的，在優(yōu)選布置中，某種感興趣的數(shù)字化區(qū)域模型160經(jīng)常被用戶指定，并且作為輸入被提供到處理計(jì)算機(jī)程序。這個(gè)感興趣的區(qū)域可能對(duì)應(yīng)于認(rèn)為捕獲或包含碳?xì)滟Y源的地下中的特定反射器或?qū)?。?D地震剖面的情況下，感興趣的區(qū)域160通常包括關(guān)于地下目標(biāo)的橫向伸展和厚度(其可能是可變的，并且可在時(shí)間、深度、頻率等上被測(cè)量)的細(xì)節(jié)。在程序執(zhí)行期間創(chuàng)建、拾取、數(shù)字化、存儲(chǔ)和以后讀取這樣的區(qū)域的精確的手段對(duì)于本發(fā)明不重要，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這可以以任何數(shù)目的方式來(lái)完成。地震處理程序140可以被傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)用于將借助于例如軟盤(pán)、磁盤(pán)、磁帶、磁光盤(pán)、光盤(pán)、CD-ROM、DVD盤(pán)、RAM卡、快閃RAM、RAM卡、PROM芯片或通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的加載來(lái)執(zhí)行這些程序。在典型的地震處理環(huán)境中，可以使得應(yīng)用到地震數(shù)據(jù)的各種數(shù)值處理成為被設(shè)計(jì)成執(zhí)行圖2中列出的許多處理步驟的軟件模塊的封裝的一部分。注意，圖2意欲表示一般化的處理方案，該方案以一般的方式描述了適合于用于陸地或海洋數(shù)據(jù)的處理。當(dāng)然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，諸如振動(dòng)器源相關(guān)、地表靜校正等的在圖2中的陸地特定數(shù)據(jù)處理步驟通常不適用于海洋數(shù)據(jù)，就像氣泡通常不在陸地?cái)?shù)據(jù)上使用那樣。返回圖1，處理的地震軌跡于是通常被劃分為CMP集合(3-D數(shù)據(jù)將通常被裝入CMP內(nèi))、堆疊和在高分辨率彩色計(jì)算機(jī)監(jiān)視器170處被顯示或以作為打印的地震剖面或地圖180的硬拷貝形式被顯示。地震解譯器然后使用所顯示的圖像來(lái)幫助他或她識(shí)別有利于生成、遷移或累積碳?xì)浠衔锏牡叵绿卣?。如前所示，根?jù)本發(fā)明已經(jīng)獲取的地震軌跡將優(yōu)選地進(jìn)行在圖2中列出的處理步驟的一些或全部。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，這些步驟僅廣義表示可以被應(yīng)用到這樣的數(shù)據(jù)的處理的種類，并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(jù)單獨(dú) 的地震處理器、信號(hào)源(炸藥、振動(dòng)器、氣槍等)、勘測(cè)位置(陸上、離岸、組合等)、處理該數(shù)據(jù)的公司等而顯著地改變。作為初始步驟，根據(jù)本發(fā)明在特定體積的大地的地下上進(jìn)行2D或3D地震勘測(cè)(步驟210)。在現(xiàn)場(chǎng)收集的數(shù)據(jù)由未堆疊(即，未求和)的地震軌跡構(gòu)成，未堆疊(即，未求和)的地震軌跡包含用于表示在勘測(cè)位置下的大地的體積的數(shù)字信息。在獲取地震數(shù)據(jù)后(步驟210)，它們通常從現(xiàn)場(chǎng)被帶到處理中心，其中，向它們應(yīng)用一些初始或預(yù)備處理步驟。解復(fù)用、增益恢復(fù)、互相關(guān)、小波整形、差軌跡去除等(步驟215)通常在序列中較早地被應(yīng)用，并且被設(shè)計(jì)成將現(xiàn)場(chǎng)地震記錄布置在用于后續(xù)處理的條件下。話雖然這么說(shuō)，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，根據(jù)其中可獲得的處理能力，可以在現(xiàn)場(chǎng)(而不是在處理中心)執(zhí)行前述處理(例如，解復(fù)用、互相關(guān)、初始增益恢復(fù)等)的一些或全部。這可以被下述部分跟隨指定勘測(cè)的幾何(步驟220)和將鏡頭/接收器編號(hào)和地表位置存儲(chǔ)為每一個(gè)地震軌跡首部的一部分。一旦已經(jīng)指定了幾何，則通常執(zhí)行速度分析，所得到的速度在許多處理環(huán)境中有用，僅舉例而言，所述許多處理環(huán)境包括時(shí)間和/或深度成像。在完成初始預(yù)堆疊處理后，通常將調(diào)整關(guān)于未堆疊地震軌跡的地震信號(hào)，然后創(chuàng)建堆疊(或相加)的數(shù)據(jù)量(步驟230)。在圖2中，步驟230包含典型的“信號(hào)處理/調(diào)整/成像”處理序列，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以取代在該圖中列出的那些來(lái)使用許多替代處理。在任何情況下，從探測(cè)者的視點(diǎn)看的最終目標(biāo)是產(chǎn)生堆疊的地震體積，或在2D數(shù)據(jù)的情況下產(chǎn)生堆疊的地震線以用于探測(cè)在大地的地下的碳?xì)浠衔铩Ｈ缭趫D2中所示的那樣，在堆疊的地震體積內(nèi)的任何數(shù)字樣本被a (X，Y，時(shí)間)三元組唯一地標(biāo)識(shí)，其中，X和Y坐標(biāo)表示在大地的地表上的某個(gè)位置，并且時(shí)間坐標(biāo)測(cè)量記錄的在地震軌跡內(nèi)的到達(dá)時(shí)間(步驟240)。為了具體性的目的，將假定X方向?qū)?yīng)于“成直線”方向，并且Y測(cè)量對(duì)應(yīng)于“交叉線”方向，如術(shù)語(yǔ)“成直線”和“交叉線”在本領(lǐng)域中通常被理解的那樣。雖然時(shí)間是優(yōu)選的和最常見(jiàn)的垂直軸單位，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，其他單位當(dāng)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(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員公知，可以使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)將地震軌跡從一個(gè)軸單位(例如，時(shí)間)向另一個(gè)(例如，深度)轉(zhuǎn)換。
探測(cè)者可以進(jìn)行所得到的堆疊體積的初始解譯250，其中，他或她定位和識(shí)別主要反射器和斷層，不論它們出現(xiàn)在數(shù)據(jù)集中的何處。這后面可以是堆疊或未堆疊的地震數(shù)據(jù)的另外的數(shù)據(jù)增強(qiáng)260和/或?qū)傩陨?步驟270)。在許多情況下，探測(cè)者將根據(jù)從數(shù)據(jù)增強(qiáng)和屬性生成步驟獲得的附加信息來(lái)重新訪問(wèn)他的或她的原始解釋(步驟280)。作為最后的步驟，探測(cè)者將通常使用從地震數(shù)據(jù)收集的信息以及其他種類的數(shù)據(jù)(磁勘測(cè)、重力勘測(cè)、LANDSAT數(shù)據(jù)、區(qū)域地質(zhì)研究、井記錄、井核心等)來(lái)定位有利于生成、累積或遷移碳?xì)浠衔锏牡叵陆Y(jié)構(gòu)或地層特征(即，勘察生成290)。通常，本發(fā)明將被實(shí)現(xiàn)為步驟230、250或260的任何一個(gè)的一部分。問(wèn)題的起源通過(guò)一般背景，存在一種廣泛觀察到的現(xiàn)象0BS數(shù)據(jù)記錄可以被向量分量中的噪聲污染。該噪聲通常當(dāng)周圍的水底復(fù)雜并且具有小規(guī)模的波動(dòng)時(shí)變得更普遍。
關(guān)于該噪聲的可能起因已經(jīng)有廣泛的研究。例如，一種研究已經(jīng)示出，最有可能通過(guò)以接近沉淀物切變速度的速度沿著沉淀物水界面的波的傳播來(lái)生成在向量分量中的觀察到的噪聲。這種噪聲的一種特性是它由地表剪切波能量構(gòu)成，并且可以具有顯著的振幅。因?yàn)榧羟胁ú辉谒袀鞑ィ⑶乙惨驗(yàn)榈乇砑羟胁ň哂邢騊波的最小模式轉(zhuǎn)換，所以在向量(多分量)地音探聽(tīng)器上而不是在水中聽(tīng)音器上觀察到這種噪聲。散射的能量對(duì)于P波地震圖像沒(méi)有貢獻(xiàn)。然而，這樣的能量是由適當(dāng)配置的儀器感知的地震波場(chǎng)的一部分，并且因此，將難以通過(guò)使用強(qiáng)壯得足以捕獲目標(biāo)地震信息的儀器設(shè)計(jì)來(lái)濾出這樣的能量。因此，最可能使用處理這種OBS記錄的問(wèn)題的事后的地震處理技術(shù)來(lái)找到對(duì)于這種問(wèn)題的解決方案。因?yàn)檫@種散射的能量將趨向于以相當(dāng)?shù)偷乃俣葌鞑?，所以現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)涉及使用例如F-K型濾波器。該方法假定可以使用正常時(shí)差(“ΝΜ0”)來(lái)實(shí)現(xiàn)噪聲和信號(hào)的傾向隔距。然而，這樣的隔距難以當(dāng)?shù)刭|(zhì)復(fù)雜時(shí)實(shí)現(xiàn)。因此，該方法具有其限制。最近,其他人尋求通過(guò)在3D tau-P域和ID連續(xù)小波變換域中的屬性匹配來(lái)抑制這種噪聲。雖然結(jié)果令人鼓舞，但是已經(jīng)存在混迭的問(wèn)題，已經(jīng)產(chǎn)生了關(guān)于變換的逆轉(zhuǎn)能力的問(wèn)題，算法的速度和該方法的空間局部化已經(jīng)被認(rèn)為有問(wèn)題，等等。因此，本發(fā)明人已經(jīng)創(chuàng)建了在3D雙樹(shù)復(fù)小波波形(DCWT)域中出現(xiàn)并且有助于克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題的局部屬性匹配的新方法，并且進(jìn)一步提供了經(jīng)由其他方法不可獲得的某些優(yōu)點(diǎn)。雙樹(shù)復(fù)小波波形(DCWT)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，也被稱為雙樹(shù)復(fù)小波波形的DCWT用于在兩個(gè)數(shù)據(jù)集之間提供局部匹配。該操作是離散小波變換(DWT)的復(fù)數(shù)值擴(kuò)展。該方法使用復(fù)數(shù)值的小波基本函數(shù)來(lái)在變換域中將實(shí)際信號(hào)分解為實(shí)部和虛部。實(shí)系數(shù)和虛系數(shù)滿足希爾波特關(guān)系，并且用于計(jì)算振幅和局部相位信息。復(fù)小波變換具有獨(dú)立于定標(biāo)的數(shù)目(對(duì)于2-D是4:1)的有限的冗余。這在與非抽樣形式的那些作比較使用相對(duì)較小的存儲(chǔ)器的同時(shí)引起平移不變性的屬性。注意，一般而言，DWT不是使得對(duì)于在此不太期望使用的平移不變性。使得特別良好地適合于與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的使用的DCWT的另一個(gè)特征是它是局部變換，其中，在具有時(shí)間限制的基本函數(shù)的變換的意義上使用“局部”。相比之下，傅立葉和相關(guān)變換具有基本函數(shù)，該基本函數(shù)除非被截?cái)?，在兩個(gè)方向上擴(kuò)展到無(wú)限遠(yuǎn)。當(dāng)然，這樣的函數(shù)的截?cái)喈a(chǎn)生了本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的窗口問(wèn)題。因此，DCWT和其他/類似的變換是優(yōu)選的。在可以使用的其他種類的變換中僅作為示例包括曲波變換、脊波變換和剪切波變換等。話雖然這么說(shuō)，注意這些變換經(jīng)常被不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤Q為離散小波變換，所以為了本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)DCWT應(yīng)當(dāng)被廣義地解釋為包括可以用于根據(jù)在此討論的方法來(lái)計(jì)算局部變換的任何變換。最后，假定NxN的輸入陣列，DCWT的運(yùn)行時(shí)間作為4N2改變，其比2D FF的(NlogN)2更快。滿足多分辨率和局部化，因?yàn)樵趯?shí)和虛樹(shù)中使用DWT金字塔分解方案。因?yàn)椴簧婕叭肿儞Q(諸如對(duì)于傅立葉、tau-p和radon變換的情況那樣)，所以DCWT不將混迭的能量擴(kuò)展到傅立葉變換進(jìn)行的程度，即使輸入數(shù)據(jù)包含這樣的混迭。
優(yōu)選實(shí)施例根據(jù)第一優(yōu)選實(shí)施例，并且如在圖3中一般地所示，在此提供了一種地震波形匹配的方法，其不受到現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的影響。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其可以用于OBS數(shù)據(jù)以匹配在每一個(gè)接收器處接收到的地音探聽(tīng)器和水中聽(tīng)音器信號(hào)的特征。更一般而言，本發(fā)明可以用于匹配在不同的時(shí)間在同一位置取得的兩個(gè)勘測(cè)、在不同區(qū)域中的兩個(gè)勘測(cè)等。話雖然這樣說(shuō)，僅為了說(shuō)明的目的，將根據(jù)OBS示例來(lái)討論本發(fā)明的技術(shù)。圖6包含典型的OBS接收器站600的示意圖示。作為典型情況，這樣的設(shè)備將利用某種天線605來(lái)與海洋的表面進(jìn)行通信(包括向其傳送數(shù)據(jù))。OBS站600將通常包含與周圍的水進(jìn)行流體交流的至少一個(gè)水中聽(tīng)音器610。另外，也將提供兩個(gè)水平定位的水中聽(tīng)音器620和625(它們優(yōu)選地相對(duì)于彼此以直角定位)和垂直音探聽(tīng)器630。站600的作用被一個(gè)或多個(gè)CPU615控制。注意，在該站600中，水中聽(tīng)音器620/625/630和水中聽(tīng)音器610的位置在地下的同一物理位置處(即，在相同的(x，y)坐標(biāo)處)。那種事實(shí)在如下所述的本發(fā)明的操作中證明是方便，而不是必要。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方面，OBS數(shù)據(jù)的水中聽(tīng)音器610和垂直音探聽(tīng)器630分量?jī)?yōu)選地被組合成分離向上和向下的波場(chǎng)。優(yōu)選地通過(guò)計(jì)算這兩個(gè)分量(P和Z)的加權(quán)和來(lái)獲得向上的波場(chǎng)，并且獲得作為在該兩個(gè)分量之間的加權(quán)差的向下的波場(chǎng)。該分離處理對(duì)于產(chǎn)生地下的精確的P波圖像是重要的。如果該分量(P和/或Z)被噪聲污染，則通過(guò)組合它們產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是噪聲，并且因此不能用于成像處理。接下來(lái)轉(zhuǎn)向圖3和4，這些附圖包含在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中利用的概念當(dāng)它被應(yīng)用到OBS數(shù)據(jù)收集時(shí)的示意圖示。圖3圖示其中在水的主體的表面近處或優(yōu)選地在水的主體的表面附近啟動(dòng)源的情況。在圖3中，虛線射線路徑對(duì)應(yīng)于在接收器處測(cè)量的向上的波場(chǎng)，而實(shí)線波路徑意欲表示向下的射線路徑。繼續(xù)前一個(gè)示例，圖4包含當(dāng)如果在圖3中的地震信號(hào)已經(jīng)被已經(jīng)位于海底的多分量OBS接收器(即，至少記錄信號(hào)的P和Z分量的多分量OBS接收器)記錄，則在圖3中的地震信號(hào)的記錄可能出現(xiàn)時(shí)的圖3中的地震信號(hào)的記錄的示意圖示。注意，因?yàn)閆分量可以感測(cè)到極性，所以它記錄向上和向下波場(chǎng)的符號(hào)，而P僅測(cè)量波場(chǎng)的標(biāo)量分量。局部屬性分析地震屬性是從地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的測(cè)量。諸如傾斜、方位角、相干性、瞬時(shí)相位/振幅、峰谷比等的屬性已經(jīng)是在地震結(jié)構(gòu)可視化和解釋中的常用勘探工具。公知傳統(tǒng)的瞬時(shí)屬性趨向于噪聲很大，并且可能導(dǎo)致非物質(zhì)值(例如，負(fù)頻率)。結(jié)果，本發(fā)明利用局部屬性。局部屬性不在每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)處瞬時(shí)測(cè)量信號(hào)特性，而是在點(diǎn)周圍的局部相鄰位置測(cè)量它們。局部性的思想從局部頻率向其他屬性擴(kuò)展，諸如在地震圖像中的局部結(jié)構(gòu)傾斜。
在地震數(shù)據(jù)中的局部變換的出現(xiàn)和重要性與在從這樣的地震數(shù)據(jù)計(jì)算的屬性中的對(duì)應(yīng)的變化暗示具有時(shí)間頻率和空間波數(shù)局部化屬性的計(jì)算方法的使用。然而，不確定原理表明不可能同時(shí)獲得在時(shí)間和頻率兩者上的無(wú)限分辨率。因此，鑒于前述原理而限制傳統(tǒng)的局部地震屬性分析方法，諸如基于傅立葉和迭代反演的方法。也就是，需要長(zhǎng)的傅立葉窗口來(lái)獲得高分辨率，但是長(zhǎng)窗口趨向于破壞了局部性的目標(biāo)。另一方面，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知，小波尺度是局部頻率或波數(shù)的最佳(或近乎最佳)的表示。該觀察導(dǎo)致考慮使用小波變換。鑒于所涉及的地震數(shù)據(jù)集的大小，不論使用什么算法，它應(yīng)當(dāng)具有快速和有效的數(shù)值實(shí)現(xiàn)。前述是支持諸如DCWT的方法的主要?jiǎng)恿Φ囊恍Ａ硗?，?fù)小波基本函數(shù)的良好的方向性是用于其用途的另外的自變量。在Yu和Whitcombe (B卩，Yu, Z.and D.Whitcombe,2008，Seismic noise attenuation using 2D complex wavelettransform. 70th Annual meeting, EAGE, Expanded abstract, HOI)的文章中可獲得與用于地震處理中使用的其他小波變換作比較的DCWT的詳細(xì)討論，該文的公開(kāi)通過(guò)引用被合并在此，就像全部在此闡明那樣。局部屬性匹配濾波器現(xiàn)在轉(zhuǎn)向優(yōu)選方法的詳細(xì)討論，執(zhí)行2D (d(t, X)或3D (d(t, x, y)))輸入數(shù)據(jù)集的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)沿著在圖5和7中闡明的線來(lái)進(jìn)行。如在這些圖中所示，具有2D地震數(shù)據(jù)的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)(圖5)利用2D DCffT變換，而優(yōu)選的3D數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)(圖7)利用3D DCffT變換，即Z (t, X, y, s, O, ri) -3DCWT (d(t, x, y))其中，Z在輸入數(shù)據(jù)d(t, x, y)的3D DCffT后變?yōu)?D系數(shù)陣列(t，x, y，s, o, ri)，其中，^1和7分別是三個(gè)坐標(biāo)向量，其中，s是定標(biāo)向量，其中，ο是定向向量，并且其中，ri是根據(jù)環(huán)境包含實(shí)或虛分量的向量。在3D空間中，定向是等值面。在用于3D DCWT的每一個(gè)尺度下用至少6個(gè)元素(例如，±75、±45、±15度)來(lái)填充定向向量0通常提供了良好的方向性并且是優(yōu)選的。在3D中，這被證明為有向平面。在用于由該布置提供的每一個(gè)定向的振幅上的大體平滑的變化暗示DCWT具有期望的平移不變性屬性。該屬性優(yōu)選地作為在對(duì)于系數(shù)執(zhí)行操作的同時(shí)最小化潛在的處理人為效應(yīng)的方式。優(yōu)選的變換以自適應(yīng)和有效的方式自動(dòng)地計(jì)算局部?jī)A斜、局部頻率和波數(shù)以及局部相位。最后，本發(fā)明人結(jié)合前述的計(jì)算已經(jīng)觀察到的在振幅上的平滑變化克服了 DWT的棋盤(pán)人為效應(yīng)。圖5包含適合于用于本發(fā)明的2D實(shí)現(xiàn)的優(yōu)選操作邏輯。將同時(shí)討論3D實(shí)現(xiàn)(圖7)，因?yàn)樵搩煞N方法緊密相關(guān)。優(yōu)選地，并且如前所述，本發(fā)明將被應(yīng)用到包含同一源的地音探聽(tīng)器(Z)和水中聽(tīng)音器(P)信號(hào)記錄兩者的OBS數(shù)據(jù)。在優(yōu)選布置中，將在局部屬性域中完成匹配處理，其中，經(jīng)由濾波的Z分量系數(shù)的3D DCffT的逆變換來(lái)獲得最后的回答。作為第一優(yōu)選步驟505和510(或705和710)，本發(fā)明將優(yōu)選地訪問(wèn)記錄了同一位置的同一源啟動(dòng)的“P”信號(hào)和“Z”信號(hào)。該優(yōu)選顯然對(duì)于OBS和一些4D數(shù)據(jù)集有意義。在這些情況下，要匹配的數(shù)據(jù)集可能具有在同一位置獲取的軌跡，因此它們共享相同的(X，y)坐標(biāo)。當(dāng)然，該陳述可能在4D勘測(cè)的情況下至少在一定程度上不準(zhǔn)確，在4D勘測(cè)中，后續(xù)鏡頭和接收器位置與基礎(chǔ)勘測(cè)不同。在那些種類的情況下，當(dāng)然有可能相對(duì)于實(shí)際軌跡數(shù)據(jù)內(nèi)插或外推，以創(chuàng)建具有共同的接收器位置的兩個(gè)數(shù)據(jù)集。然而，更一般而言，那不是實(shí)際要求的，并且因此，本發(fā)明良好地適于匹配在不同時(shí)間在不同位置處收集的兩個(gè)數(shù)據(jù)集，以包括其中作比較的兩個(gè)數(shù)據(jù)集僅可以包括所記錄的數(shù)據(jù)的一部分(例如，如果單個(gè)反射器或在時(shí)間上的有限窗口是匹配的對(duì)象)的實(shí)例。因此，在下面的討論中，將假定已經(jīng)確定或創(chuàng)建了用于這兩個(gè)數(shù)據(jù)集的某個(gè)公共坐標(biāo)系，其中，匹配的軌跡的(x，y)坐標(biāo)至少大體相等。接下來(lái)，根據(jù)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的方法，將兩個(gè)數(shù)據(jù)集正向變換為DCWT域(與用于3D數(shù)據(jù)的步驟715和720對(duì)應(yīng)的步驟515和520)。作為文本優(yōu)選步驟，并且繼續(xù)當(dāng)前的OBS示例，將在(t，x，s，o，ri)域(或在3D域中的(t，X, y, O, S，ri)，步驟725)中優(yōu)選地執(zhí)行匹配操作525。因?yàn)樵诘湫蚈BS情況下將水中聽(tīng)音器看作沒(méi)有散射的剪切波，所以在保留Z數(shù)據(jù)的相位的同時(shí)，將匹配Z和P振幅分·量。該方法被贊成的一個(gè)原因是其使得可以跟蹤原始Z信號(hào)相位，使得可以正確地計(jì)算PZ和以及PZ差。對(duì)于基于30地震數(shù)據(jù)的變換的數(shù)據(jù)集2(丨，1，7，0，1^)的非零系數(shù)，在DCWT域中的匹配操作將被定義為V (t, X，γ，S，O, ri) = Z (t, x，y, s，o, ri) * | P (t, x, y, s, o, ri) *Envp (t, x, y,
s, o)其中，Envp(i,x, v,sto) = —兩==·——
^ Z(t, xfyt s, O real)~ + Z(i, i·, i(, .v, o, imaginary)~并且其中，Z’是Z的濾波版本；Envp是根據(jù)上面給出的等式計(jì)算的包絡(luò)標(biāo)度因子；Z和P分別是地音探聽(tīng)器數(shù)據(jù)(Z)和壓力數(shù)據(jù)(P)的3D DCWT的振幅；并且，其中，|P(t，x，y，s，o，ri)|是P的系數(shù)的絕對(duì)值(圖7的步驟725)。當(dāng)數(shù)據(jù)集是2D時(shí)利用類似的等式(圖5的步驟525)。當(dāng)然，如果要匹配兩個(gè)不同的陸地(或海洋)勘測(cè)，則等式變?yōu)閂 (t, X, y, s, O, ri) = Zl (t, x, y, s, o, ri)*|Z2(t, x, y, s, o, ri) | *Envp (t, x,y, s, o)其中，
IEnvp(tt xty,' ο): ]·~.............................................................................._
^Zl(t, x,j,ο, real 產(chǎn) + Zl (I, .τ v, s, ο, imagmary)^-其中，Ζ1(·)表示要與來(lái)自第二勘測(cè)的軌跡Ζ2( ·)匹配的來(lái)自第一勘測(cè)的軌跡。應(yīng)當(dāng)注意，上面定義Z’(t，X，y，s，0，ri)的等式實(shí)際上是在用于每一個(gè)系數(shù)的6個(gè)維度(t, X, y, s, ο, ri)上的循環(huán)。如果使用不同變換和/或加權(quán)函數(shù)(Envp(·)),則由上面的等式表示的操作將不同。最后，在該優(yōu)選實(shí)施例中，在DCWT域中的匹配的數(shù)據(jù)集將被逆DCWT濾波(步驟535和735)并且被寫(xiě)入到輸出(步驟540和740)，由此產(chǎn)生匹配的地震數(shù)據(jù)集。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇或確定將被讀取以被用作向DCWT操作的輸入的特定數(shù)目的地震軌跡(例如，所選擇的數(shù)目的軌跡)。優(yōu)選的是，從每一個(gè)地震數(shù)據(jù)集讀取至少16個(gè)軌跡。這是因?yàn)椋恳粋€(gè)尺度因子選擇通過(guò)因子2來(lái)創(chuàng)建下采樣，并且優(yōu)選地將使用至少兩個(gè)不同的尺度因子。話雖然這么說(shuō)，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，選擇要被用作輸入的確定數(shù)目的地震軌跡是適當(dāng)?shù)卦诒绢I(lǐng)域的普通技術(shù)人員要作出的能力內(nèi)的設(shè)計(jì)決定。因此，在下面的文本中，將明白，將選擇要經(jīng)由本方法處理的軌跡的數(shù)目，使得至少存在足以允許相關(guān)聯(lián)的DCWT的計(jì)算的軌跡，而不論軌跡的數(shù)目可能如何。如上所示，前面的等式以相等的有效性適用于非OBS數(shù)據(jù)。在要匹配的數(shù)據(jù)源自不同的地震勘測(cè)(以包括陸地和/或海洋勘測(cè))的情況下，可以通過(guò)用來(lái)自在上面示出的其他勘測(cè)的地音探聽(tīng)器或水中聽(tīng)音器數(shù)據(jù)來(lái)替換“P”數(shù)據(jù)而修改前面的等式。在從完全不同的位置收集數(shù)據(jù)的情況下，可以建立在不同的勘測(cè)中的軌跡之間的任意匹配，并且如所示計(jì)算本等式。相對(duì)于適合于用于本發(fā)明的特定小波/基本函數(shù)的選擇，存在可能使用的許多小波。話雖然這么說(shuō)，但是在優(yōu)選實(shí)施例中，被選擇來(lái)在變換中使用的小波應(yīng)當(dāng)(a)產(chǎn)生完全可逆轉(zhuǎn)的變換(例如，基本函數(shù)必須在頻率和波數(shù)域中重疊，使得在逆變換計(jì)算期間信號(hào)的混迭部分抵消)；(b)是分析的(即，其頻率響應(yīng)應(yīng)當(dāng)至少大體是單側(cè)的)；(c)具有至少大約線性的相位；(d)是正交的(S卩，獲得正交或標(biāo)準(zhǔn)正交的基礎(chǔ))；以及(e)滿足希爾伯特(Hilbert)變換對(duì)條件?；谶@些準(zhǔn)則，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠從多個(gè)小波選擇以選擇對(duì)于特定的地震數(shù)據(jù)集給出可接受的結(jié)果的小波。而且，在優(yōu)選實(shí)施例中，將小波尺度(如那個(gè)術(shù)語(yǔ)被本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員理解和明白)將被選擇為3或4。當(dāng)然，這些僅是建議的值，并且可能根據(jù)情況取代使用任何數(shù)目的替代值。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易能夠根據(jù)情況選擇用于這個(gè)參數(shù)的值。一旦已經(jīng)匹配了數(shù)據(jù)，則它們?cè)诘卣鹂碧街袑⒂杏玫枚?。例如，?dāng)已經(jīng)匹配陸地地震和海洋地震時(shí)，已經(jīng)在陸地?cái)?shù)據(jù)中識(shí)別的微小的反射器變化將更可能可識(shí)別，并且因此，可以當(dāng)在相鄰的海洋勘測(cè)中被遵循。雖然主要在來(lái)自O(shè)BS系統(tǒng)的地震軌跡上討論了在此公開(kāi)的發(fā)明，但是這僅為了具 體的目的而被完成，而不是出于用于將本發(fā)明限制到僅對(duì)于那種數(shù)據(jù)的操作的任何意愿。在本公開(kāi)的文本內(nèi)，術(shù)語(yǔ)地震軌跡和地震集合意欲在最廣泛的可能意義上使用，并且它們意味著適用于傳統(tǒng)2D和3D軌跡和CMP集合以及其他種類的集合，該其他種類的集合可以沒(méi)有限制地包括CRP集合、CCP集合(即，“公共轉(zhuǎn)換點(diǎn)”集合)、CACP (“公共漸近轉(zhuǎn)換點(diǎn)”)集合、公共偏移集合、公共鏡頭/接收器集合等，“集合”的最重要的方面是它表示來(lái)自根據(jù)某個(gè)字段或其他參數(shù)組織的2D或3D勘測(cè)的未堆疊的地震軌跡的集合。而且，本發(fā)明同樣適用于堆疊和未堆疊的地震數(shù)據(jù)，雖然使用未堆疊的數(shù)據(jù)通常將產(chǎn)生更好的結(jié)果。雖然本公開(kāi)已經(jīng)聚焦在DCWT的使用，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以取代使用其他局部變換。例如，可以取代在此討論的DCWT而使用脊波變換、曲波變換、束波變換和任何多維局部變換。為了所附的權(quán)利要求的目的，術(shù)語(yǔ)DCWT應(yīng)當(dāng)被廣義地理解為包括前述的每一個(gè)。雖然DCWT是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選方法，但是也可以使用其他非雙樹(shù)CWT(例如，真實(shí)
復(fù)小波變換等)。最后，在前面的討論中，已經(jīng)在對(duì)于傳統(tǒng)地震數(shù)據(jù)執(zhí)行的處理操作上表達(dá)了語(yǔ)言。但是，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員明白，在此所述的本發(fā)明可以有利地被應(yīng)用在其他主題區(qū)域中，并且用于定位除了碳?xì)浠衔镏獾钠渌叵碌V物。僅通過(guò)舉例，在此所述的同一方法可能用于處理和/或分析多分量地震數(shù)據(jù)、剪切波數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)換的模式數(shù)據(jù)、井間勘測(cè)數(shù)據(jù)、全聲波型測(cè)錄、探地雷達(dá)、CSEM (受控源電磁數(shù)據(jù))/t-CSEM (瞬態(tài)受控源電磁數(shù)據(jù))、記錄波場(chǎng)數(shù)據(jù)的任何獲取技術(shù)或前述內(nèi)容的任何一個(gè)的基于模型的數(shù)字模擬。另外，以下要求保護(hù)的方法可以被應(yīng)用到這些相同數(shù)據(jù)軌跡的數(shù)學(xué)變換的版本，這些相同數(shù)據(jù)軌跡例如包括過(guò)濾的數(shù)據(jù)軌跡、遷移的數(shù)據(jù)軌跡、頻域傅立葉變換的數(shù)據(jù)軌跡；通過(guò)離散標(biāo)準(zhǔn)正交的變換的變換；瞬時(shí)相位數(shù)據(jù)軌跡、瞬時(shí)頻率數(shù)據(jù)軌跡、正交軌跡、分析軌跡；等等。簡(jiǎn)而言之，在此公開(kāi)的處理可能被應(yīng)用到各種類型的地球物理時(shí)間序列，但是優(yōu)選地被應(yīng)用到空間相關(guān)的時(shí)間系列的集合。因此，當(dāng)在此使用術(shù)語(yǔ)“地震數(shù)據(jù)”時(shí)，該術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)被廣義地解釋為可能包括從前述源的任何一個(gè)和/或其組合收集的數(shù)據(jù)。雖然在此已經(jīng)通過(guò)結(jié)合附圖參考特定的優(yōu)選實(shí)施例描述和說(shuō)明了本發(fā)明的裝置，但是在不偏離本發(fā)明思想的精神的情況下，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以在其中進(jìn)行除了在此所示或建議的那些之外的各種改變和進(jìn)一步的修改，本發(fā)明思想的范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求來(lái)確定。
權(quán)利要求
1.一種在預(yù)定體積的大地內(nèi)的地球物理勘探的方法，所述預(yù)定體積的大地包含有利于碳?xì)浠衔锏纳伞⑦w移、累積或存在的地下結(jié)構(gòu)和地層特征，其中，提供了 OBS勘測(cè)，所述OBS勘測(cè)包含多個(gè)P分量地震軌跡和多個(gè)Z分量地震軌跡，所述方法包括步驟 a.訪問(wèn)所述OBS勘測(cè)； b.讀取所述多個(gè)P分量地震軌跡中的至少16個(gè)P分量地震軌跡； c.讀取所述多個(gè)Z分量地震軌跡中的至少16個(gè)Z分量地震軌跡； d.對(duì)所讀取的至少16個(gè)P分量地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成DCWTP數(shù)據(jù)集； e.對(duì)所讀取的至少16個(gè)Z分量地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成DCWTZ數(shù)據(jù)集； f.將所述DCWTZ數(shù)據(jù)集匹配到所述DCWT P數(shù)據(jù)集，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集； g.對(duì)所述DCWT數(shù)據(jù)集計(jì)算逆DCWT，以產(chǎn)生至少16個(gè)匹配的地震軌跡；以及 h.在對(duì)于在所述預(yù)定體積的大地內(nèi)的地下碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街?，使用所述至?6個(gè)匹配的地震軌跡。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地球物理勘探的方法，其中，所述正向DCWT包括正向3DDCffT,并且所述逆DCWT包括逆3D DCWT。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的地球物理勘探的方法，其中，步驟(f)包括步驟 (fI)通過(guò)計(jì)算下述數(shù)量將所述DCWT Z數(shù)據(jù)集匹配到所述DCWT P數(shù)據(jù)集，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集 V (t, X, y, s, O, ri) = Z (t, X, y, s, o, ri)*|P(t, x, y, s, o, ri) *Envp (t, x, y, s, o) 其中，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的地球物理勘探的方法，其中，所述定向向量具有16個(gè)元素，包括75度、45度、15度、-75度、-45度和-15度。
5.一種在預(yù)定體積的大地內(nèi)的地球物理勘探的方法，所述預(yù)定體積的大地包含有利于碳?xì)浠衔锏纳?、遷移、累積或存在的地下結(jié)構(gòu)和地層特征，其中，提供了兩個(gè)地震勘測(cè)，所述地震勘測(cè)的每一個(gè)具有與其相關(guān)聯(lián)的多個(gè)地震軌跡，所述方法包括步驟 a.訪問(wèn)所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的第一地震勘測(cè)； b.讀取與所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的所述第一地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)地震軌跡中的至少16個(gè)地震軌跡； c.訪問(wèn)所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的第二地震勘測(cè)； d.讀取與所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的所述第二地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)地震軌跡中的至少16個(gè)地震軌跡； e.對(duì)所讀取的來(lái)自所述第一地震勘測(cè)的至少16個(gè)地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成第一 DCWT數(shù)據(jù)集； f.對(duì)所讀取的來(lái)自所述第二地震勘測(cè)的至少16個(gè)地震軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成第二 DCWT數(shù)據(jù)集； g.將所述第一DCWT數(shù)據(jù)集匹配到所述第二 DCWT數(shù)據(jù)集，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集； h.對(duì)所述匹配的DCWT數(shù)據(jù)集計(jì)算逆DCWT，以產(chǎn)生至少16個(gè)匹配的地震軌跡；以及 i.在用于在所述預(yù)定體積的大地內(nèi)的地下碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街校褂盟鲋辽?6個(gè)匹配的地震軌跡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中 所述正向DCWT選自由正向曲波變換、正向脊波變換和正向剪切波變換組成的組，并且所述逆DCWT選自由逆曲波變換、逆脊波變換和逆剪切波變換組成的對(duì)應(yīng)組。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的地球物理勘探的方法，其中，步驟(g)包括步驟 (gl)通過(guò)計(jì)算下述數(shù)量將所述第一 DCWT數(shù)據(jù)集和所述第二 DCWT數(shù)據(jù)集進(jìn)行匹配，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集 V(t，x，y，s，o，ri) = Zl (t, x, y, s, o, ri) * | Z2 (t, x, y, s, o, ri) | 氺Envp (t, x, y, s, ο), 其中，
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述兩個(gè)地震勘測(cè)的第一地震勘測(cè)是OBS勘測(cè)的Z分量，并且其中，所述兩個(gè)地震勘測(cè)的第二地震勘測(cè)是所述OBS勘測(cè)的P分量。
9.一種在預(yù)定體積的大地內(nèi)的地球物理勘探的方法，所述預(yù)定體積的大地包含有利于碳?xì)浠衔锏纳?、遷移、累積或存在的地下結(jié)構(gòu)和地層特征，其中，提供了兩個(gè)地震勘測(cè)，所述地震勘測(cè)的每一個(gè)具有與其相關(guān)聯(lián)的多個(gè)地震軌跡，所述方法包括步驟 a.確定要讀取的選擇的數(shù)目的輸入軌跡；b.訪問(wèn)所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的第一地震勘測(cè)； C.從與所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的所述第一地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)地震軌跡讀取至少所述選擇的數(shù)目的輸入軌跡； d.訪問(wèn)所述兩個(gè)地震勘測(cè)的第二地震勘測(cè)； e.從與所述兩個(gè)地震勘測(cè)中的所述第二地震勘測(cè)相關(guān)聯(lián)的所述多個(gè)地震軌跡讀取至少所述選擇的數(shù)目的輸入軌跡； f.對(duì)來(lái)自所述第一地震勘測(cè)的所述讀取的輸入軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成第一DCffT數(shù)據(jù)集； g.對(duì)來(lái)自所述第二地震勘測(cè)的所述讀取的輸入軌跡計(jì)算正向DCWT，由此形成第二DCffT數(shù)據(jù)集；h.將所述第一DCWT數(shù)據(jù)集匹配到所述第二 DCWT數(shù)據(jù)集，以產(chǎn)生匹配的DCWT數(shù)據(jù)集； i.對(duì)所匹配的DCWT數(shù)據(jù)集計(jì)算逆DCWT，以產(chǎn)生多個(gè)匹配的地震軌跡；以及 j.在用于在所述預(yù)定體積的大地內(nèi)的地下碳?xì)浠衔锏牡卣鹂碧街校褂盟鲋辽?6個(gè)匹配的地震軌跡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述兩個(gè)地震勘測(cè)的第一地震勘測(cè)是OBS勘測(cè)的Z分量，并且其中，所述兩個(gè)地震勘測(cè)的第二地震勘測(cè)是所述OBS勘測(cè)的P分量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，要讀取的所述選擇的數(shù)目的輸入軌跡是要讀取的16個(gè)輸入軌跡。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中 所述正向DCWT選自由正向曲波變換、正向脊波變換和正向剪切波變換組成的組，并且所述逆DCWT選自由逆曲波變換、逆脊波變換和逆剪切波變換組成的對(duì)應(yīng)組。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，要讀取的所述選擇的數(shù)目的輸入軌跡是足以計(jì)算步驟(f)的所述正向DCWT的多個(gè)輸入軌跡。
全文摘要
在此提供了一種經(jīng)由使用復(fù)小波變換技術(shù)在局部屬性域中操作的局部屬性匹配濾波的新的系統(tǒng)和方法。該方法能夠適于處理在地震數(shù)據(jù)中的各種噪聲類型，并且更具體地，良好地適合于減小在地音探聽(tīng)器數(shù)據(jù)中的噪聲，只要相關(guān)聯(lián)的水中聽(tīng)音器信號(hào)相對(duì)沒(méi)有噪聲。
文檔編號(hào)G01V1/36GK102939546SQ201180012077
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者于舟, 伊姆蒂亞茲·艾哈邁德 申請(qǐng)人:Bp北美公司