用于包括不确定性估计的地下表征的系统和方法
【专利摘要】公开了一种用于进行包括深度和结构非确定性估计的地下表征的系统和方法。在一个实施例中，该方法可以包括基于地震数据确定用于在地震数据道集中的时差的可检测性阈值并且计算深度不确定性函数，其中深度不确定性函数表示用于分析地震数据的解释的误差估计。在另一个实施例中，该方法可以包括从地震数据中接收深度不确定性体积和至少一个解释的地层，对于解释的地层的每一个基于深度不确定性体积提取深度不确定性笼，以及对于解释地层的每一个模拟由深度不确定性笼约束的多种实现。多种实现可以用于分析至少一个解释的地层的几何或结构性质的改变。改变可以被绘制为至少一个分布并且可以用来进行P10、P50和P90估计。
【专利说明】用于包括不确定性估计的地下表征的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及利用地震数据对地下地层表征的方法和系统，并且具体地涉及用于基于各向异性的地震速度模型估计解释的地下的深度或结构的不确定性的地下表征的方法和系统。
【背景技术】
[0002]油气前景评估和油气田开发需要地下特征的准确表征。通过地下结构的地震采集一般产生时域数据，其然后被迁移到例如深度图像数据。迁移过程必然包括关于弹性波通过地下材料和结构的传播速度的某些假设。此外，一般在地质地层中存在一定程度的各向异性。也就是说，尽管可以利用井数据确定垂直速度，但是利用多偏移地震勘探技术估计的速度将一定与测量的垂直速度略有不同。最后，因为基于测量或估计的关于各向异性的速度和程度的假设可能是不正确的，所以在结果的深度图像中都有某些固有的不确定性，成像的事件的深度和事件的构造解释二者的不确定性。
[0003]从地球物理测量中获得的地下模型是固有地不唯一的。地球物理测量在分辨力方面是有限的，并且涉及尺度的许多数量级。测量的不确定性来自于各种源，包括信噪比、数据获取参数选择、处理算法、或上述的速度和各向异性参数选择。因此在估计模型结果时理解不确定性的程度是重要的。也就是说，重要的是在关于影响不确定性的速度、各向异性或其它因素的假设下定量理解模型对给定变化或一组变化敏感到何种程度。对不确定性和可能表征的范围的理解允许数据解释者做出关于储量估计、井位和计数、开发情况、二次恢复策略和最终影响恢复和项目经济性的其它因素的商业决策。
【发明内容】
[0004]这里描述的是用于计算机执行的用于根据地震数据进行地下表征的方法的各种方式的实施方式。在一个实施例中，所述方法可以包括从各向异性地震速度模型、至少一个速度函数、和来自于地震数据的关键描述符中接收有效参数和性质；基于地震数据确定用于在地震数据道集(gather)中时差(moveout)的可检测性阈值；以及基于所述可检测性阈值、有效参数和性质、和至少一个速度函数计算深度不确定性函数，其中深度不确定性函数表示用于分析地震数据的解释的误差估计。
[0005]在另一个实施例中，所述计算机执行的方法可以包括接收来自于地震数据的深度不确定性体积和至少一个解释的地层；基于深度不确定性体积提取用于至少一个解释的地层的每一个的深度不确定性笼；以及模拟由深度不确定性笼约束的用于至少一个解释的地层的每一个的多个实现。多个实现可以被用于分析至少一个解释的地层的几何或结构性质的变化。变化可以被绘制为至少一个分布并且可以用来做出P10、P50和P90估计。
[0006]附加实施例包括被配置为执行这里描述的方法的系统和制品。
[0007]提供以上概要部分以引入在下面详细描述部分进一步描述的简化形式的构思选择。概要不被预期标识要求保护的主题的关键特点或基本特征，也不意指用于限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不局限于解决在此公开的任何部分表明的任何或全部缺点的实施方式。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]参考以下说明书、权利要求书和附图，本发明的这些及其它特征将变得更好理解，其中:
[0009]图1是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图；
[0010]图2是示出了根据本发明的实施例的用于使用可检测性的方法的流程图；
[0011]图3示出了由根据本发明的方法计算的示范性时差曲线；
[0012]图4示出了包括由根据本发明的方法计算的小波厚度的示范性时差曲线；
[0013]图5示出了由根据本发明的方法计算的示范性速度曲线；
[0014]图6示出了由根据本发明的方法计算的示范性深度不确定性曲线；
[0015]图7是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图；以及
[0016]图8示意地示出了用于执行根据本发明的实施例的方法的系统。
【具体实施方式】
[0017]可以在被计算机运行的系统和计算机方法的一般上下文中描述并执行本发明。此类计算机可执行指令可以包括程序、例程、对象、组件、数据结构、和可以用于执行特定任务并处理抽象数据类型的计算机软件技术。本发明的软件实施方式可以以用于各种计算平台和环境中的应用的不同语言编码。应当理解，本发明的范围和基本原理不局限于此任何特定计算机软件技术。
[0018]此外，本领域技术人员将理解，可以利用硬件和软件配置的任何一个或组合实践本发明，包括但是不限于具有单个和/或多处理器的计算机、手持设备、可编程的消费电子设备、微型计算机、大型计算机等等的系统。也可以在分布式计算环境中实践本发明，其中由经由一个或多个数据通信网络链接的服务器或其它处理设备执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和包括存储装置设备的远程计算机存储介质中。本发明也可以被实践为井下传感器或测量设备的一部分或实验室测量设备的一部分。
[0019]同时，诸如CD、预先记录的盘或其它等效设备之类的利用计算机处理器使用的制品可以包括记录在其上用于指导计算机处理器便于本发明的实施和实践的计算机程序存储介质和程序装置。此类设备和制品也涵盖在本发明的精神和范围之内。
[0020]现在参考附图，将描述本发明的实施例。可以以许多方式执行本发明，例如包括作为系统(包括计算机处理系统)、方法(包括计算机执行的方法)、装置、计算机可读媒介、计算机程序产品、图形用户界面、网络入口、或有形地固定在计算机可读存储器中的数据结构。下面讨论本发明的若干实施例。附图仅仅示出了本发明的典型的实施例并且因此不认为限制它的范围和广度。
[0021]本发明涉及通过基于非均匀和/或各向异性速度模型的不确定性估计深度或结构的不确定性来利用地震数据表征地下。为了此说明书的目的，术语速度具体是指声波能量或P波的传播速度。但是，本分析可以同等效力地被应用于横波能量或S波。在此文献中，各向异性速度是指各向异性和非均匀性。各向异性速度模型的不确定性来源于基于到达时间与源-接收器偏移或角度的曲率(通常叫时差)中的小扰动的可检测性的速度分辨率的限制。
[0022]将时域中的获取的地震数据变换或迁移到深度域中的处理使用速度模型。通常，在地震勘探中每组类似的源-接收器偏移轨迹被一起迁移。不同的源-接收器偏移的组能因此被再分类以显示迁移的地震数据中的每个输出位置处的源-接收器偏移轨迹的连续体。在估计用在迁移中的速度模型中，可以应用于验证结果模型是准确的一个因素是平坦道集(gather)的存在。也就是说，由于特定地震反射面的响应被在相同的地震轨迹地点处跨全部源-接收器偏移在相同的深度处指示，从而指示没有时差。应当注意，这里描述的方法不局限于偏移域共同图像道集，但是可以在地下角和地下角加上方位角道集、偏移域加上方位角、和其它道集方法方面得到应用。
[0023]由于理想的速度模型将产生平坦道集，因此一般假定平坦道集暗示各向异性速度模型是正确的。但是，实际上平坦道集的产生不一定暗示模型是完美的，因为有可能由于数据固有的噪声、有限的源-接收器偏移范围、和地震小波的宽度，时差干扰是不可检测的。换句话说，平坦道集对于准确的速度模型是必要但不充分条件。此外，对于给定数据集，很可能存在全部产生显然平坦道集但是也将产生用于地下结构的不同实现的不同的速度模型。导致的结构的差异可以是以致烃类储层似乎是或大或小并且用于选择的井位的目标间隔可以在深度方面不同。两个因素都可以产生井位和钻头深度的不适当的选择，影响储层的最终生产力和经济价值。
[0024]以上的讨论暗示利用叠前深度偏移算法处理地震数据。但是，本领域有经验的人员将意识到也可以利用叠后深度偏移算法处理地震数据。虽然叠后深度偏移已知不如叠前深度偏移准确，但是可以利用任一类型算法采用此发明的某些特征。在此发明中叠后深度偏移算法的使用排除迁移的偏移(或方位角)与深度道集的分析；但是，存在诸如图像相干性之类的其它方法判断可接受的解的范围以便实践此发明。
[0025]为了完全表征用于所考虑的给定地下体的速度场，速度数据可能需要在各个方向是已知的。使用的通常术语包括指示垂直速度(在地球中垂直的地震波速)的V。、指示在地球中行进的地震能量的接近偏移时差速度的Vmro、表示地球中的地震能量的水平速度与V_之间的差的H、表示地球中的地震能量的垂直速度与￥_之间的差的δ、以及表示地球中的地震能量的垂直和水平速度之间的差的ε。表示各向异性的参数η、δ、和ε为本领域技术人员所知。此外，本领域有经验的人员将理解，如果地球中速度的对称轴不垂直，而是以任意倾角和走向角倾斜，则沿着对称轴的速度可以被上述说明书的垂直速度代替。垂直于对称轴的速度然后将被上述说明书的水平速度代替。
[0026]图1是示出了使用可检测性准则以从地震数据和各向异性速度模型中确定深度不确定性的本发明的方法100的流程图。此实施例可以以例如各向异性速度模型10以及PSDM地震数据体12开始，各向异性速度模型10可以从测井数据、井核数据、地震数据或一些其它数据中获得，PSDM地震数据体12可以由波方程法、Kirchhoff型方法、或一些其它的迁移方法迁移。地震数据也可以是叠后偏移数据并可以是2D或3D。
[0027]利用各向异性速度模型，本发明的此实施例在步骤11处在多个空间位置处提取函数，其中位置通常在2D情况中用X或在3D情况中用(x，y)识别。可以提取的函数是例如V。(垂直速度)、nint (间隔H)、以及δ的深度函数，δ也是间隔函数。本领域技术人员将理解，这些函数也可以以其他方式获得，诸如从区域地质模型，并且它们也可以是恒定值，即对于全部深度具有相同的值。
[0028]各向异性速度模型也可以用于在步骤13处计算所谓的有效参数和性质。这些参数和性质可以包括作为有效的n的neff、作为间隔NMO速度的V_、以及作为有效NMO速度的乂_。所有三个这些参数可以在三维中变化。
[0029]参数Ilrff和V_将给定地震事件的时差描述为覆盖层的复合效果，并且可以被写为形成:
[0030]
【权利要求】
1.一种用于根据地震数据进行地下表征的计算机执行的方法，所述方法包括: a.在计算机处理器处，从地震数据中接收来自于各向异性地震速度模型的有效参数和性质、至少一个速度函数、和关键描述符； b.经由计算机处理器，基于地震数据确定用于地震数据道集中的时差的可检测性阈值；以及 c.经由计算机处理器，基于可检测性阈值、有效参数和性质、和所述至少一个速度函数计算深度不确定性函数，其中深度不确定性函数表示用于分析地震数据的解释的误差估计。
2.如权利要求1所述的方法，其中基于地震数据的关键描述符和速度模型的有效参数和性质确定可检测性阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其中使用的关键描述符包括多个最大可用频率、最小偏移、最大偏移、和角度静音，并且使用的有效参数和性质包括有效时差速度和有效n。
4.如权利要求1所述的方法，还包括:当所述至少一个速度函数是多个速度函数时，建立深度不确定性体积。
5.如权利要求4所述的方法，还包括: a.从地震数据中接收深度不确定性体积和至少一个解释的地层； b.对于所述至少一个解释的地层的每一个，基于深度不确定性体积提取深度不确定性笼；以及 c.对于所述至少一个解释的地层的每一个，模拟由深度不确定性笼约束的多种实现，其中多种实现能够用来分析地震数据的解释。
6.如权利要求5所述的方法，还包括:对于所述至少一个解释的地层的几何或结构性质的改变，分析多种实现。
7.如权利要求6所述的方法，还包括:绘制多种实现的改变以生成至少一个分布。
8.如权利要求7所述的方法，还包括:基于至少一个分布做出P10、P50和P90估计中的任何一个。
9.一种用于根据地震数据进行地下表征的计算机执行的方法，所述方法包括: a.在计算机处理器处从地震数据中接收深度不确定性体积和至少一个解释的地层； b.对于所述至少一个解释的地层的每一个，基于深度不确定性体积提取深度不确定性笼；以及 c.对于所述至少一个解释的地层的每一个，模拟由深度不确定性笼约束的多种实现。
10.如权利要求9所述的方法，还包括:对于所述至少一个解释的地层的几何或结构性质的改变，分析多种实现。
11.如权利要求10所述的方法，还包括:将多种实现的改变绘制为至少一个分布。
12.如权利要求11所述的方法，还包括:基于至少一个分布做出P10、P50和P90估计中的任何一个。
13.一种用于根据地震数据进行地下表征的系统，所述系统包括: a.数据源，包含表示地震数据和各向异性速度模型的数据； b.至少一个计算机处 理器，被配置为与数据源通信并执行计算机程序模块，上述计算机模块包括:i.可检测性模块，用于计算可检测性阈值； ?.深度不确定性模块，用于基于可检测性阈值计算深度不确定性函数；以及 ii1.用户界面。
14.如权利要求13所述的系统，还包括结构不确定性模块。
15.一种用于根据地震数据进行地下表征的系统，所述系统包括: a.数据源，包含表示地震数据和深度不确定性体积的数据； b.至少一个计算机处理器，被 配置为与数据源通信并执行用于基于深度不确定性体积产生地震数据中的至少一个解释的地层的多种实现的结构不确定性模块；以及 C.用户界面。
【文档编号】G01V1/28GK103733089SQ201280039667
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年4月18日 优先权日:2011年8月15日
【发明者】P·S·舒尔茨, C·J·霍尔汀 申请人:雪佛龙美国公司