用于ava风险评估的基于迁移的照射确定的制作方法

专利名称：用于ava风险评估的基于迁移的照射确定的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及地震探查的主题，并且具体地说涉及用于估计地震和其他信号的方法，该地震和其他信号是在复杂地下结构的区域中的地下表示。
背景技术：
地震勘测表示通过向下向地下发送声能并且记录从下面的岩石层返回的“回声” 来成像或绘制地表下情况的尝试。向下的声能的来源可能例如来自在土体上的爆炸或地震振动器、或在海洋环境中的气枪。在地震勘测期间，将能源布置于在感兴趣的地质结构上的地表附近的多个位置处。每次启动该来源时，它产生地震信号，该地震信号向下传播通过地表，被反射，并且在其返回时在地面上的多个位置处被记录。然后可以组合多个来源/记录组合以产生可以伸展数英里的地下情况的几乎连续的轮廓图。在二维(2D)地震勘测中，记录位置通常沿着单线排列，而在三维(3D)勘测中，记录位置以网格图案在地面上分布。使用最简单的话说，2D地震线被认为是当地层直接位于记录位置之下时给出的该地层的横截面画面(垂直切片)。3D勘测产生的数据“立方”或数据体，至少在概念上是位于勘测区域下的地下情况的3D画面。但是事实上，2D和3D勘测查询位于勘测覆盖的区域之下的某个体积的地球的情况。地震勘测由非常大量的单独的地震记录或地震道构成。在通常的2D勘测中， 通常有几万个道，而在3D勘测中，单独的道的数量可能达到几百万个道。Seismic Data Processing by Ozdogan Yilmaz, Society of Exploration Geophysicists, 1987 的第一章第9-89页中包含与传统2D处理相关的一般信息，并且该公开通过引用被包含在此。可以在 Yilmaz的第6章第384-427页中找到与3D数据获取和处理相关的一般背景信息，Yilmaz 的第6章第384-427页的公开也通过引用被包含在此。地震道是从在地下的不同质或不连续反射的声能的数字记录。每次在地下材料的弹性属性上有改变时出现部分反射。通常以0.002秒(2毫秒或“ms”)间隔来获取数字样品，但是4毫秒和I毫秒采样间隔也是常见的。在传统数字地震道中的每一个离散样品与在时间上的反射声波场的离散采样相关联。在实践中使用传统的源-接收器布置的许多变化形式，例如，VSP(垂直地震剖面)勘测、海洋底部勘测等。而且，在地震勘测中的每一个道的表面位置被仔细地跟踪，并且通常成为道本身的一部分(作为道头部信息的一部分)。 这允许在道内包含的地震信息以后与特定地面和地下位置相关，由此提供来用于在地图上对地震数据进行记录和勾画(即，“绘制”)，以及从其中提取属性的部件。在3D勘测中的数据可以以多种不同的方式观看。首先，通过在出于声音传播的效果而对从给定的地下位置反射的所有数字样品进行校正后，收集这些样品，可以从堆叠或未堆叠的地震体积中提取水平的“恒定时间片”。这个操作导致地震数据的水平2D面。通过将一系列2D面动画化，解译者可以扫视(pan through)该体积，从而造成正在剥除连续层， 从而可以观察位于地下信息的印象。类似地，通过收集和显示沿着特定线定位的地震道，可以以任意方位通过该体积而获取地震数据的垂直面。实际上，这个操作从3D数据体积内提取单独的2D地震线。也应当注意，3D数据集可以被认为由已经通过将其堆叠到3D图像内而在维度上被减小的数据集构成。维度通常是时间(或深度“z”)、“x”(例如，南北)、 “y” (例如，东西)、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。虽然在此的示例可能聚焦在2D和3D情况，但是将处理向4或5个维度的扩展是简单的。已经正确地获取和处理的地震数据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内的个人之一，其工作是定位可能的钻井地点。例如，地震剖面图向探查者提供了岩石层的地下结构的宽视图，并且除了别的情况之外，其经常披露与诸如断层、褶被、背斜层、不整合面、以及地下盐丘和矿脉的碳氢化合物的圈闭和存储相关联的重要特征。在地震数据的计算机处理期间，常规地产生地下岩石速度的估计，并且检测和显示近表面的不同质情况。在一些情况下，可以使用地震数据来直接地估计岩石多孔性、水饱和度和碳氢化合物含量。不太明显的是，在经验上通常可以将诸如相位、峰值幅度、峰值与波谷比率、以及大量其他的地震波形属性与已知的碳氢化合物出现相关，并且那种相关性可应用到在新的探查目标上收集的地震数据。在实践中使用传统的源-接收器布置的许多变化形式，例如，VSP(垂直地震剖面) 勘测、海洋底部勘测等。对于诸如幅度对偏移(“AV0”)或幅度对入射角(“AVA”)的地震属性的分析可以获得关于地下岩层的成分的重要信息。虽然通常不能使用地震数据在地下直接地观看碳氢化合物，但是反射率随着入射角的变化已经越来越多地被用作表示地下气体的存在的属性或指不符。例如参见 Castagna and Swan,“Principles of AVO Crossplotting”,The Leading Edge, April 1997,其公开通过引用被包含在此。然而,对于这种技术而言较深的目标存在着多个问题，这些问题都不与可能被地下结构和/或用于成像那个结构的处理方法引起的失真相关。对于复杂地质情况的这些领域的持续开发的关键一点在于良好地计划，经常其必须要在地质设置中得到良好的执行，其中，获取良好的地震图像会是具有挑战性的。因为 AVA经常用于评估井位置的可能性，所以因为源自覆盖层的不均匀的声照射导致的在AVA 响应上的任何不规则在AVA分析中引入了相当大的风险，并且会非常不利地影响井布置。在复杂结构的区域中的地下成像是困难的，因为地震波场当它多个这样的复杂结构时可能显著地失真。对于本公开有特别意义的是，在存在地下盐丘的情况下的成像。包括地下盐丘特征(例如，盐穹)的地震勘测可以产生被在盐(或其他结构)下的反射体的不均匀的照射影响的数据。这进而会使得AVA型分析难以被解释和/或简单的变得不可靠。在盐穹的情况下，在波长中的失真可以由在盐和周围的岩石之间的大速度对比而引起 (即，盐通常具有比周围的沉积岩的地震速度大得多的地震速度)。这种速度对比导致大量的射线弯曲，并且垂直于目标反射体的射线趋向于在沉积盐界面处变得临界。传统地震成像方法未正确地补偿这种不均匀的照射，其中，该不均匀的照射会使得观察的道的幅度发生失真，并且会使得AV0/AVA分析不可靠。
因此，需要一种方法，用于对由结构引起的照射不规则，对所获得的覆盖区的影响、以及对在复杂结构区域中的波传播影响进行地震道集(gathers)的补偿，并且同时保护 AVA 反射特征(reflectivity signature)。迄今，如在地震处理和地震解译领域中公知地，需要一种在具有复杂地质地下结构的区域中获得AVA效果的较好估计的方法。因此，现在应当认识到，如本发明人所认识到的那样，存在对于用于处理和解决上述问题的地震数据处理方法的真实需求，并且其已经存在了一段时间。然而，在对本发明进行说明之前，应当注意和记住，随后的本发明的描述以及附图不应当被解释为将本发明限于所示和所述的示例(或优选实施例)。这是因为本发明所属的领域内的技术人员能够设计在所附的权利要求的范围内的本发明的其他形式。

发明内容
根据本发明的优选方面，在此提供了用于将零偏移或堆叠波方程式照射分析扩展到角度收集域内的系统和方法，其中，其变为用于评估复杂覆盖层对于AVA响应的影响的有效工具。用于进行该操作的优选方法包含首先建立角度道集(例如参见USPN 4，646，239，其公开通过引用被包含在此)，该角度道集具有良好的AVA响应(即，具有作为角度的函数的恒定幅度)。这个道集(gather)因此优选地被用作在反迁移或建模处理中使用的反射率图， 反迁移或建模处理的输出是建模的数据，通过构造，该建模的数据上承载有完全平坦的反射特性。“反迁移”是下述处理通过该处理，深度迁移的数据集被用于计算原始公共偏移部分的估计，其中，从原始公共偏移部分中可以已经获得该估计。注意，为了本公开的目的， 术语“建模”和“单位反射体建模”应当被理解为下述处理通过该处理，从承载平坦反射特性(即，其中随着改变的入射角在反射幅度上没有改变的反射特性)的地表的模型来产生合成地震数据集。注意，该定义应当被宽泛地解释为包括如上所述的单位幅度反射体的种类，并且在其中在声音双向时间建模中使用密度反射体的情况下产生的模型。本领域内的普通技术人员可以认识到，迁移操作器的伴随品可以被定义为反迁移。当然，反迁移操作可以用于将深度迁移部分转换为近似于原始获取的数据的时域数据集。因此，根据本发明产生的反迁移或建模的数据集的重新迁移然后产生如下的道集，在该道集上，任何幅度改变更可能仅仅是照射效果的测量。结果产生的在道集上的AVA 特性可以然后用于帮助识别在角度到集上的幅度改变是否是因为在传播期间的照射效应或实际的岩石属性而造成的。这种手段也优选地产生AVA置信度分析，该分析可以有助于探查者确定何时AVA特性相对地不受到照射效应的约束。上面已经在广义上给出了在此公开的本发明的更重要的特征，使得可能更清楚地理解随后的详细说明，并且使得可以更好的理解本发明人对于本领域的贡献。本发明在其应用上不限于结构的细节，并且在下面的说明中给出或在附图中图示的部件的布置。并且， 本发明能够具有其他实施例，并且能够以在此未具体列举的各种其他方式被实施和执行。 最后，应当明白，在此使用的短语或术语用于说明的目的，并且不应当被看作限制性的，除非说明书具体地如此限制本发明。


在阅读了下面的详细说明后并且在参考附图后，本发明的其他目的和优点将变得清楚，在附图中图I图示本发明的一般环境。图2图示适合于用于本发明的地震处理序列。图3包含本发明如何可以用在探查设置中的示意图。图4是适合于用于本发明的优选操作逻辑。图5是具有关于反投影环路(back projection loop)的附加细节的，图4的优选操作逻辑之后的附加部分。所以6A-6C包含本发明的迁移/反迁移/建模处理的示意表示。
具体实施例方式本发明容许许多不同形式的实施例，而在附图中示出一些具体实施例，并且在此以下将详细描述本发明的这些具体实施例。然而，应当明白，本公开要被认为是本发明的原理的示例，并且不意欲将本发明限于如此描述的特定实施例或算法。本发明的一般环境图I图示通常在其中使用本发明的一般环境。探查者将地震勘测设计110得覆盖经济利益区域。通常与这个步骤相结合地选择现场获取参数(例如，炮点(shot)间隔、线间隔、地层褶曲(fold)等)，但是在现场情况下，会略微(或大致上)修改理想设计参数，以适应于进行勘测，该现实情况是常见的。在现场收集120在可能经济上很重要的地下目标上的地震数据，并且通常其后被发送到处理中心150，在此，它们将被处理以用于探查。在一些情况下，可以在现场执行一些初始数据处理，并且假定现场人员可获得计算能力的情况下，这将变得更普通和可行。在处理中心中，多个预备处理130被应用到地震道，以使得它们准备好被以下公开的方法使用。然后使得所处理的道可由本发明使用，并且可以仅仅作为示例地而被存储在硬盘、磁带、磁光盘、DVD盘或其他各种的存储部件上。在此公开的方法最好以已经被加载到通用可编程计算机150上的计算机程序140 的形式而实现，在通用可编程计算机150中，该程序能够被地震解译器或处理器访问。注意到，通常地，通用计算机150除了大型计算机或工作站之外，还进一步包括提供并行和大量地并行的计算的计算机，其中，在两个或更多的处理器之间分布计算负载。也在图I中所示，在优选布置中，某些感兴趣模型的数字区域160可以被用户指定，并且作为输入被提供到处理计算机程序。在3D地震剖面的情况下，感兴趣模型的区域160通常包括关于地下目标的横向伸展和厚度的具体细节(其可以是可变的，并且可以在时间、深度、频率等上被测量)。通过其来在程序执行期间建立、挑选、数字化、存储、和随后读取这样的区域的精确的手段对于本发明不重要，并且本领域内的技术人员可以认识到可以以任何数量的方式来将其实现。体现本发明的程序140可以被传送到计算机，计算机将通过例如软盘、磁盘、磁带、磁光盘、光盘、CD-ROM、DVD盘、RAM卡、快闪RAM、RAM卡、PROM芯片或通过网络的加载来执行该程序。在通常的地震处理环境中，可以使得本发明的方法作为被设计来执行在图2 中列出的处理步骤的许多个的软件模块的较大的封装。在通过本方法的处理后，结果产生的道然后通常被分类为道集、被堆叠和在高分辨率彩色计算机监控器170处被显示，或以作为打印的地震部分或地图180的硬拷贝形式被显示。地震解译器然后使用所显示的图像来帮助他或她识别导致产生、迁移或累积碳氢化合物的地下特征。如上所示，本发明优选地被作为在图2中一般地所述的类型的传统地震处理序列的一部分，并且将其合并到传统地震处理序列中。本领域内的普通技术人员可以认识到，在图2中所示的处理步骤仅是可以被应用到这样的数据的处理的种类的广义表示，并且处理步骤的选择和顺序、以及所涉及的特定算法可以根据单独的地震处理器、信号源(炸药、振动器等)、数据的勘测位置(土体、海洋等)、处理该数据的公司等而显著地改变。作为第一步骤，并且如在图2中一般地所示，在地表下的特定体积上进行2D或3D 地震勘测(步骤210)。在现场收集的数据由未堆叠(即，未求和)的地震道构成，未堆叠 (SP，未求和)的地震道包含用于表示在勘测位置下的土体体积的数字信息。本领域内的普通技术人员公知如下的方法，通过所述方法，这样的数据被获得和处理为适合于被地震处理器和解译器使用的形式。地震勘测的目的是获取在具有一定的可能经济重要性的地下目标上的，空间相关的地震道的集合。仅出于示例的目的，适合于通过在此公开的方法进行分析的数据可以由未堆叠的2-D地震线、从3D地震勘测提取的未堆叠的2-D地震线、或优选地，3D地震勘测或 4D或勘测的未堆叠的3D部分等来构成。在此公开的本发明当被应用到如下的一组地震道时最为有效，其中，所述一组地震道相对于某个地下地质特征而具有基础的空间关系。再一次仅出于示例的目的，相对于在3-D勘测内包含的道(作为讨论的根据，其可以使堆叠或未堆叠得的)来进行随后的讨论，但是仍可以可想象地使用在空间上相关的地震道的任何组合的组。在获取地震数据后(步骤210)，其通常被带到处理中心，其中，向其应用一些初始或预备处理步骤。如图2中所示，通常较早的步骤215被设计来编辑输入地震数据，以准备随后的处理(例如，去复用、增益恢复、子波成形、差道去除等)。其后可以跟随有下述步骤 指定勘测的几何形状(步骤220)，以及将炮点/接收器编号和地表位置存储为每一个地震道头部的一部分。一旦已经指定了几何形状，则通常执行速度分析，该速度分析在如果处理是时间处理的情况下由NMO处理构成，或由NMO以及之后的RMS至区间速度转换以及之后的深度迁移和X线断层摄影术构成，，从而获得用于深度迁移的初始速度模型。在完成初始预堆叠处理后，通常在建立堆叠(或相加)的数据体(步骤230)之前，调整在未堆叠地震道上的地震信号。在图2中，步骤230包含典型的“信号处理/调整 /成像”处理序列，但是本领域内的技术人员可以认识到可以取代在该图中列出的那些而使用许多替代处理。在任何情况下，从探查者的视点看的最后的目标都是产生地震体积，或在 2D数据的情况下产生地震线，以用于探查在地表内的碳氢化合物。在一些优选布置中，可以与步骤230相关地最佳地利用本发明。尽管如此，本领域内的普通技术人员仍可以认识到在可以通过本发明的使用而被改善的通常的处理处理存在许多其他点。
如在图2中进一步所示的那样，在地震体积内的任何数字样品被a(X，Y、PFFSETX， 0FFSETY，时间)向量唯一地标识，其中，X和Y坐标表示在地表上的某个位置，0FFSETX和 0FFSETY坐标指定在源和接收器之间的距离，并且时间坐标测量在地震道内的记录的到达时间(步骤240)。具体而言，假定如同在本领域中公知的术语“沿测线”和“横向测线”一样，X方向对应于“沿测线”方向，并且Y测量对应于“横向测线”方向。虽然时间是优选的并且是最常见的垂直轴单位，但是本领域内的技术人员可以明白，其他单位当然是可能的， 该其他单位可以包括例如深度或频率。另外，本领域内的技术人员公知，有可能使用标准数学转换技术将地震道从一个轴单位(例如，时间)向另一个轴单位(例如，深度)。另外， 根据是否对体积成像或未对体积成像，如果以偏移道集的形式而未对体积成像或对体积成像，则可以通过表面偏移(即，0FFSETX和0FFSETY)来确定在体积中的样品，或者如果以角度道集的形式对体积成像，则可以通过反射张角和方位角来确定在体积中的样品。在图像体积的堆叠后，探查者可以进行结果产生的堆叠体积的初始解译250，其中，他或她对主要反射体和断层在数据集中出现的地方对其进行定位和识别。其后可以后接堆叠或未堆叠的地震数据的另外的数据增强260和/或从其进行的属性产生(步骤 270)。在许多情况下，探查者根据从数据增强和属性产生步骤获得的附加信息来重新访问他的或她的原始解释(步骤280)。作为最后的步骤，探查者通常使用从地震数据收集的信息以及其他种类的数据(磁勘测、重力勘测、LANDSAT(陆地卫星)数据、区域地质研究、井记录、井核(core)等)来定位导致产生、累积或迁移碳氢化合物的地下结构或地层特征(即， 可能矿区生成(prospect generation) 290)。
优选实施例根据本发明的第一优选方面，提供了一种用于将零偏移或堆叠的波方程式照射分析扩展到角度道集域内的系统和方法，其中，它变为用于评估在复杂覆盖层对于AVA响应的影响的适当工具。用于进行该操作的优选的方法包含首先建立具有良好的AVA响应(即，其中反射的地震事件具有作为入射角相对于地下层的函数的恒定幅度)的角度道集。该“良好”的道集因此优选地被用作在反迁移或建模处理中的反射率图(reflectivity map)，该处理生成建模的数据，通过构造，在该建模的数据上承载有完全平坦的AVA响应。 这样的数据集的重新迁移因此导致产生如下的道集，在该道集上，任何幅度改变更可能仅仅成为对照射效应的测量。该产生的在道集上的AVA特性可以然后用于评估对于建模或实际数据的AVA响应的有效性，从而导致有用的AVA风险分析。通过一般背景，以亚临界角从地下反射体反射的地震能量的数量根据(至少部分地)相对于反射体的其入射角而改变。而且，这个效应的幅度在包含气体的地层和不包含气体的另一种地层之间的界面处明显得多。这种效应已经使得有可能使用AVA技术来从地震数据估计地下弹性参数。因此，通常在由传统建模程序产生的合成地震道中包含该效应。 然而，应当注意，本方法具体地排除在其建模的地震道的形成上的这样的计算。本发明的优选实施例可以被一般地理解如下。假定可以通过熟悉的概念等式来表示所观察的地震数据地震数据=前向传播*反射率，或
D = FR。在概念上，运算符F表示通过土体的实际传播的所有效果。在地震数据的成像的惯例中，不能直接地找到这个运算符，并且取代地使用更简单的建模运算符M来近似它，使得D MR。通常然后进行第二近似，以获得地震图像。因为不能容易地反转运算符M，所以经常通过应用运算符M的伴随M*而不是其倒数来获得地震图像。本领域内的普通技术人员可以认识到，方阵的“伴随矩阵”被定义为其共轭转置。通常，可以将迁移的处理看作向地震数据应用伴随运算符M*的处理。在上述情况下，可以将用于获得地下反射率的图像的迁移的处理写为I = M*D为了改进该近似，一种手段是将该问题看作最小平方问题，而不是使用运算符Μ* 来迁移数据。使用这种手段，将获得改善的迁移I = (M=KMr1KM)因此,所需的是用于计算Μ*Μ的倒数的方式。Μ*Μ的倒数包含关于在所有倾角 (dip)和张角处的照射，以及迁移分辨率和幅度保真度的组合信息。另外，如果使用获取的几何形状来进行增加，则它包含关于获取的覆盖区的信息。数量M*M包含与所记录的地震数据的三个方面，S卩，照射、成像幅度保真度、和获取的覆盖区相关的信息。然而，为了简单，在此使用术语“照射信息”来指示所有三种类型的信息。注意，即使已经完全已知运算符(M*M)，但是计算其倒数将在计算资源上也仍然是昂贵的，因此，在大多数情况下其不被看好。在此因为M*表示迁移运算符，所以将M称为反迁移运算符。用于找到(M*M)的强力手段是较为困难的手段，因为所涉及的矩阵很大(例如,nxm*nym*nh*nt*nx*ny*nz元素， 其中，nxm是在X方向上的道中点位置的数量，nym是在y方向上的道位置的数量，nh是在窄方位角几何中的偏移的数量，nt是时间样品的数量，并且，(nx，ny，nz)是反射率模型的维度)。结果，下面的技术优选地用于实现本方法。可以通过将(M*M)应用到反射率模型的适当的单位幅度子集来获得该运算符的近似。以这种方式获得的照射覆盖区信息依赖于所使用的数据集的特性。从反迁移/重新迁移的数据集获得的最终产物是开度角道集，该开度角道集或者是从迁移处理直接获得的，或者是在输出地下偏移道集的迁移处理的情况下经由倾斜堆叠而获得的。替代产物是用于在输出表面偏移道集的迁移的情况下的表面偏移道集。本领域内的普通技术人员可以认识到，“倾斜堆叠”(radon变换、tau-p变换(τ -ρ变换)等)是地震平面波分解的方法。可以通过下述方式来对其进行计算向未堆叠的地震道集应用一系列线性时差(moveout)， 并且在偏移上相加每一个时差。当然，存在比强力移位/求和更有效地计算倾斜堆叠的方法，并且本领域内的普通技术人员将熟悉它。通过说明，假定用于表示点绕射体的单位幅度的单个样品被布置在作为三个空间 (x，y，z)和一个地下偏移(h)维度的函数的反射率模型中的某个位置(x，y，z，h)处，然后被反迁移和重新迁移(即，应用运算符(M*M))。因为在所有维度(x，y，z，h)中的点绕射体的倾斜堆叠产生点绕射体的倾角和开度角分量，所以通过使用该手段，可以对于所有倾角和开度角而获得照射信息。在该优选实施例中，教导了 AVA置信度映射的方法。根据该实施例，通过下述方式来获得作为开度角函数的照射信息即，通过将前述的点绕射体扩展以形成在(xyz)反射率体积中嵌入的表面。因此，如果例如将点绕射体替换为给定的沿测线和横向测线倾角的平坦表面，但是保留在地下偏移方向上的零偏移处的点绕射体，则将对象向在(χ，y，ζ)中的平面内的扩展的效果意味着(amount to)在(x，y，ζ)反射率空间中选择用于单个倾斜堆叠分量或单个倾角的照射信息。然而，因为输入数据集仍然是在地下偏移方向上的点绕射体，所以保留用于所有开度角的照射。如果这个平坦表面现在变形以遵循地质结构，则随后，所得出的照射信息是特定于实际地质结构的开度角照射信息。在另一个优选实施例中， 以要用于双向声音或弹性建模的密度模型，将适当幅度的密度反射体布置在地下。然后执行前向建模，并且然后将结果产生的数据进行迁移，以直接地或经由如上所示的倾斜堆叠形成角度道集。如在图6Α、6Β和6C中一般地所示，本发明优选地通过建立地下反射率或密度/速度模型来开始。如在前一个部分中所述，优选地在(x，y，z)空间中建立按照解译的结构的反射率或密度表面。然后反迁移模型，或者，根据本领域内的普通技术人员公知的方法将前向模型应用到该模型以应用到产生的建模的数据(图6B)，并且然后重新迁移到地下(图 6C)以形成角度道集。这个数据集导致作为开度角函数的照射信息。在反迁移或建模处理中使用的信息对应于“良好的”角度道集，例如，作为开度角(即，入射角)的函数的没有幅度盖印的道集。在重新迁移后，结果在角度道集上产生的幅度盖印因此作为由于传播通过复杂结构而导致的改变的照射、迁移算法本身的幅度处理、和获取的覆盖区的函数。如上所述的优选实施例适合于自然地产生地下偏移道集的那些迁移处理，诸如波方程式迁移或直接地产生角度道集的迁移。对于诸如Kirchhoff迁移的其他成像算法，优选的输出是在其中，每一个表面向量偏移范围被独立地成像的道集，其导致其的道表示与每一个向量偏移独立的图像的道集，或与“角度”道集相反的“偏移”。对于这种类型的成像处理，输入反射率优选地被选择为在(xyz)反射率空间中的单位幅度的地质表面。本发明的优选实施例然后独立地向每一个向量偏移反迁移和重新迁移这个输入反射率。则在结果产生的道集上的幅度改变是照射改变的直接指示。注意，在从密度反射体建模的前向数据的情况下，迁移的数据输出可以采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后使用标准的表面偏移对地下角度技术而被转换为开度角道集。这些概念可以被扩展到如下的照射盖印的AVA分析 选择地下事件 建立良好的合成道集。对于其自然道集输出是地下偏移的迁移处理，良好的道集是在(X，1，Z, h)反射率空间中嵌入的单位幅度的地质表面，其中尖峰位于零地下偏移 (h)处。这样的道集的倾斜堆叠不包含作为入射角的函数的幅度改变。在前向建模的情况下，可以通过插入某个适当密度幅度的水平线来建立不包含作为开度角的函数的在幅度上的改变的反射实验。本领域内的普通技术人员可以明白如何建立这样的模型。对于其自然输出道集是向量表面偏移的迁移处理，良好的道集是对于所有的表面向量偏移而复制的、 在(x，y，z)反射率空间中嵌入的单位幅度的地质表面。
反迁移良好道集，或执行前向建模，然后向反射率体积重新迁移结果产生的数据。该良好道集现在具有在其内包含的波传播、不均勻照射、获取的几何形状等的所有效果。为了本公开的目的，这样的“良好”合成地震数据集在此被称为校准地震数据集。 在该新的校准道集上执行AV0/AVA幅度分析，以获得照射的AV0/AVA幅度盖印， 并且使用所述结果来对实际地震道集上的幅度进行“重新正常化”。根据该优选实施例，将使用单向波方程式反迁移来将数据建模，或者替代地，可以使用适当的地下模型的双向建模。因此，有益的是，将该手段与传统上可获得的其他建模选择相对比。表1包含这样的比较。表1 照射建模选择
$ S卡燁逾光线跟踪++—否简单是"Beam (波束)”++—否简单是声音有阪差(“ FD ”) 单向+否简单是声音FD单向可变密度++否中等是声音FD双向可变密度—+是中等经由参数弹性FD单向—+否复杂经由参数弹性FD双向——+是复杂经由参数矩阵的第一列以一般的方式(从“++”/较快至“一”/较慢)指示相关联的算法的相对计算速度。第二列一般地指示在存在诸如盐体的地下速度异常的情况下相关联的算法多么精确，其中，“_”指示“较为不精确”。“倍数”列指示相关联的算法是否可以容纳倍数。下一列(即，“模型复杂度”)指示输入地下速度模型实际上可以实际上多么复杂。最后，最后一列指示相关联的算法的用户对于特定建模方法固有的角度对幅度特性具有什么样的控制(如果有的话)。在大多数双向时间建模方法中，AVA特性是在处理中固有的，并且被模型参数控制。在这些方法中，将反射建立为在空间和时间上应用差分运算符的直接结果。这不是用于基于Born或KirchhofT散射的方法的情况。在此，如下进一步所述，用户在建模方法的固有AVA特性上具有控制。优选建模手段的关键方面是有可能避免由于岩石物理或碳氢化合物在反射体处将照射AVA效果与固有AVA特性混和。尽管如此， 上述技术的任何一种可以被证明在特定情况下有益，并且前一个表格意欲以一般的方式指示每种技术的优点和缺点，并且不意欲排除任何特定的手段。接下来转向优选算法的详细说明，设M是近似于前向地震实验的建模运算符，对于前向地震实验，收集的数据是作为来源、接收器和频率的函数的地震数据V(S，r，ω)。迁移通常被定义为在Born或Kirchhoff近似中的前向建模的伴随Μ*。这些种类的迁移方法产生作为空间和开度角的函数的反射率图α (χ，θ)。然后通过下式给出对于成像的一阶最小平方校正α = (Μ氺Mr1M Ψ
为了本公开的目的，将使用对于运算符M*M的近似，该近似提供了用于AVA的照射信息。在随后的内容中，可以将数学方法理解为仅为说明性的，并且将为了清楚而省略对于本领域内的技术人员公知的导出的细节。在Born近似中，可以将描述前向散射的等式示意地编写如下
权利要求
1.一种用于在包含结构和地层特征的预定体积的土体内的碳氢化合物的探查的方法， 所述结构和地层特征有益于所述碳氢化合物的产生、迁移、累积或存在，所述方法包括步骤a.访问对所述预定体积的土体的至少一部分进行成像的地震勘测的数字表示；b.建立用于表示所述预定体积的土体的至少一部分的地下模型；c.至少使用所述地下模型来建立校准地震数据集，所述校准地震数据集是从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，并且不包括AVA建模方面；d.使用所述校准地震数据集的至少一部分来规范化所述地震勘测的所述数字表示的至少一部分；e.使用所述地震勘测的所述数字表示的所述规范化部分的至少一部分来进行AVA分析；以及f.使用所述AVA分析来探查所述预定体积的土体内的碳氢化合物。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，步骤(c)包括步骤(cl)形成所述预定体积的土体的至少一部分的单位幅度反射率地下模型，(c2)获得获取的几何形状，(c3)使用至少所述获取的几何形状来反迁移所述单位幅度反射率地下模型的至少一部分，由此获得反迁移的地震数据集，并且(c4)迁移所述反迁移的地震数据集，由此获得校准地震数据集，所述校准地震数据集至少包括照射建模方面，并且不包括AVA建模方面。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，步骤(c)包括步骤(cl)形成所述预定体积的土体的至少一部分的密度地下反射率模型，(c2)获得获取的几何形状，(c3)至少使用所述获取的几何形状来前向建模所述密度地下模型的至少一部分，由此获得反迁移的地震数据集，并且(c4)迁移所述反迁移的地震数据集，由此获得校准地震数据集，所述校准地震数据集至少包括照射建模方面，并且不包括AVA建模方面。
4.一种用于在包含结构和地层特征的预定体积的土体内的碳氢化合物的探查的方法， 所述结构和地层特征有益于所述碳氢化合物的产生、迁移、累积或存在，所述方法包括步骤a.访问对所述预定体积的土体的至少一部分进行成像的地震勘测的数字表示；b.形成所述预定体积的土体的至少一部分的单位幅度反射率地下模型；c.获得获取的几何形状；d.至少使用所述单位幅度地下反射率模型和所述获取的几何形状来反迁移所述反射率数据集，以产生建模的数据集；e.重新迁移所述建模的数据集，由此获得显示照射效应而没有AVA效应的合成地震数据集；以及f.使用所述合成地震数据集以及地震勘测的所述数字表示的至少一部分来探查在所述预定体积的土体内的碳氢化合物。
5.根据权利要求4所述的在预定体积的土体内的碳氢化合物的探查的方法，其中，步骤⑴包括步骤(fl)使用所述合成地震数据集来规范化地震勘测的所述数字表示的至少一部分，由此产生所述地震勘测的规范化表示，并且(f2)使用所述地震勘测的所述规范化表示来探查在所述预定体积的土体内的碳氢化合物。
6.一种用于在包含结构和地层特征的预定体积的土体内的碳氢化合物的探查的方法， 所述结构和地层特征有益于所述碳氢化合物的产生、迁移、累积或存在，所述方法包括步骤a.访问对所述预定体积的土体的至少一部分进行成像的地震勘测的数字表示；b.建立用于至少近似地表示所述预定体积的土体的地下模型；c.至少使用所述地下模型来建立校准地震数据集，所述校准地震数据集是从地震建模程序形成的，所述地震建模程序包括不考虑依赖于角度的反射率的照射建模计算；d.使用所述校准地震数据集的至少一部分来规范化所述地震勘测的所述数字表示的至少一部分；e.使用所述地震勘测的所述数字表示的所述规范化部分的至少一部分来进行AVA分析；以及f.使用所述AVA分析来探查所述预定体积的土体内的碳氢化合物。
7.一种用于在包含结构和地层特征的预定体积的土体内的碳氢化合物的探查的方法， 所述结构和地层特征有益于所述碳氢化合物的产生、迁移、累积或存在，所述方法包括步骤a.访问对所述预定体积的土体的至少一部分进行成像的地震勘测的数字表示；b.形成所述预定体积的土体的至少一部分的密度地下模型；c.获得获取的几何形状；d.至少使用所述获取的几何形状来通过所述密度地下模型前向建模，以产生建模的数据集；e.重新迁移所述建模的数据集，由此获得显示照射效应而没有AVA效应的合成地震数据集；以及f.使用所述合成地震数据集以及地震勘测的所述数字表示的至少一部分来探查在所述预定体积的土体内的碳氢化合物。
全文摘要
根据本发明的优选方面，在此提供了用于将零偏移或堆叠波方程式照射分析扩展到角度道集域内的系统和方法，其中，其变为用于评估复杂覆盖层对于AVA响应的影响的有效工具。用于进行该操作的优选方法包含首先建立角度道集，该角度道集具有良好的AVA响应(即，作为角度的函数的恒定幅度)。该道集因此优选地被用作向反迁移处理中供应的反射率图，反迁移处理产生建模的数据，通过构造，该建模的数据承载有完全平坦的反射特性。这样的数据集的重新迁移因此导致如下的道集，在该道集上，任何幅度改变更可能仅仅成为照射效果的测量。在道集上的结果产生的AVA特性然后可以用于评估AVA响应对于建模的或实际的数据的有效性，从而导致有用的AVA风险分析。
文档编号G01V1/28GK102597809SQ201080044814
公开日2012年7月18日 申请日期2010年10月4日 优先权日2009年10月2日
发明者乌韦·阿尔贝廷, 奥勒·约兰·阿斯基姆, 玛丽安娜·盖拉西姆 申请人:Bp北美公司