采用基于相关性的层叠的地震成像系统和方法技术方案

所公开的系统和方法通过使用基于局部部分图像和基准图像之间的相似度的部分图像层叠加权来提供增强的地震图像。至少一些方法实施例包括获得勘测区域的部分图像以及层叠这些部分图像以产生基准图像。然后这些部分图像被重新组合以形成增强的图像，其中重新组合包括：测量在每个点处的该基准图像与每个部分图像的相似性；并从部分图像中的相应值的加权组合中确定每个点处的增强图像值，该加权组合将从该点处的基准图像的相似性中推导出的权重用至每个部分图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】所公开的系统和方法通过使用基于局部部分图像和基准图像之间的相似度的部分图像层叠加权来提供增强的地震图像。至少一些方法实施例包括获得勘测区域的部分图像以及层叠这些部分图像以产生基准图像。然后这些部分图像被重新组合以形成增强的图像，其中重新组合包括：测量在每个点处的该基准图像与每个部分图像的相似性；并从部分图像中的相应值的加权组合中确定每个点处的增强图像值，该加权组合将从该点处的基准图像的相似性中推导出的权重用至每个部分图像。【专利说明】
技术介绍
地震学用于需要地质信息的勘探、考古研究、以及工程项目。勘探地震学提供数据，当该数据与其它可用的地球物理、井眼、和地质数据结合使用时可提供关于岩石类型结构、的分布和它们的含量的信息。这样的信息很大程度地有助于水、地热储层、以及诸如烃和矿石之类的矿床的勘察。多数石油公司依赖于勘探地震学以选择在其中钻探探索性油井的井址。传统的地震学采用人工产生的地震波来绘制地下结构。地震波从源头向下传播至地壳并从地下结构之间的边界处被反射。地表接收机检测并记录经反射的地震波以供将来分析。尽管对从所记录的信号的一些直接检验经常可感知一些大型结构，但必须处理所记录的信号以移除失真并展现地下图像的更精细的细节。典型地，来自每个冲击(即，源的每次激发)的所记录的信号被处理以形成基于深度的地下部分图像。这些部分图像一般彼此具有很大程度的重叠性，提供大量的冗余以及通过“层叠”这些部分图像来改进图像信噪比的机会。层叠传统地意味着对重叠的各部分图像值求平均。噪声在各部分图像部分图像之间一般没有相关性，因此求平均操作一般使噪声抵消，尤其是在其中可从十个或更多个部分图像的平均值推导出最终图像的每个部分的情形下。然而，在许多情形下，最终图像仍然具有不期望的残留噪声量。附图简述因此，在附图和下面的说明书中公开了具体的地震成像系统和方法实施例，它们采用基于相关性的层叠从而至少部分地解决这个问题。在附图中:图1示出一说明性海上地震勘测环境的侧视图；图2示出一说明性海上地震勘测环境的俯视图；图3不出一说明性中点图案；图4不出一说明性地震勘测记录系统；图5示出说明性的一组轨迹；图6示出三维的说明性数据体；图7示出说明性地震成像方法的流程图；图8示出一说明性非线性加权函数；图9A-9B比较说明性的层叠图像；以及图10示出一说明性成像系统。然而应当理解，这里的附图和详细说明中给出的具体实施例不对本公开构成限制，相反，它们提供本领域内技术人员理解由所附权利要求书的范围给出的实施例涵盖的替代形式、等效物、和修改的基础。【具体实施方式】所公开的系统和方法在诸如这里参照图1-6描述的海上地震勘测的背景下得到最好的理解。在海上，地震勘测船100如图1所示地部署一列拖缆110。每条拖缆110随着船向前移动(沿箭头102的方向)拖在船100后面，并且每条拖缆包括多个均匀间隔的接收机114。每条拖缆110可进一步包括各可编程定位设备118，所述可编程定位设备118操纵拖缆使其与船的路径具有一工作偏移距离(见图2)并下至表面104下的期望工作深度(图1)。拖缆110可高达几公里长并一般被构造为长度为25-100米的区段，具有多组均匀间隔的接收机。每条拖缆Iio包括电缆或光缆，用于将接收机114和船100上的地震设备互连。数据在接收机114附近被数字化并通过缆线以7 (或更多)百万比特数据每秒的速率被发送至船100。如图1所示，地震勘测船100也可牵引一个或多个源112。源112可以是振动源或脉冲源，诸如气枪阵列、水枪、或爆炸物。最常用于海上地震学的接收机114是压电水听器，但是已知并可使用其它传感器。在船100上的数据获取设备获取地震勘测数据，并在许多情形下控制源和接收机的操作。为了对地下结构成像，源112发出地震波116，该地震波116穿透海底108并在其中声阻变化处(例如边界106)被部分地反射。反射波由接收机114所检测。已从源112行进至地下结构并回到接收机114的地震波116被记录为因变于时间并经受各处理技术以提供地下结构的图像。经处理的地震勘测数据也可展示地下层的多种其它有用的特性，例如流体界面、气孔、以及应力和断裂取向。图2示出拖着一组拖缆110和两个源112的地震勘测船100的俯视图(不按比例)。随着船100向前移动，可用所谓的触发器模式来交替地触发这两个源。可编程定位设备被用来提供拖缆之间大致均匀的间隔。在后面的讨论中考虑接收机202的所选子集。图3示出对于两次冲击的说明性的源和接收机位置的俯视图。对于第一次冲击，在位置302处触发一个源，并且接收机阵列的所选子集位于位置304(以虚线表示)处。对于第二次冲击，在位置306处触发一个源，并且接收机阵列的说明性部分位于位置308 (以实线表示)处。假设一旦反射地下结构是水平，到达12个接收机中的每一个的地震波就从源和接收机位置之间的中点下面的位置反射。由此，第一次冲击从12个中点308(用具有垂直阴影线的虚轮廓线表示)下面产生反射，而第二次冲击从12个中点310 (用具有水平阴影线的实线轮廓表示)下面产生反射。作为一个示例，向量312说明地震能量从冲击302向中点314的传播，并且等长的向量316表示传播至接收机位置的经反射的地震能量。对于第二次冲击306，向量318、320示出类似传播路径。注意，中点314是多次冲击“命中”的中点之一，由此使得当来自冲击的信息被处理并组合时可从这些区域得到更多信号能量。地震勘测(对于陆地和海两者)一般被设计成提供均匀分布的中点网格，其中对于每个中点具有相当高的平均命中计数。图4示出一说明性地震勘测记录系统，该系统具有耦合至总线402以向勘测船100上的数据记录电路406传送数字信号的接收机114。定位信息和其它参数传感器404也耦合至数据记录电路406以使数据记录电路存储对于解释所记录数据有用的附加信息。说明性地，这样的附加信息可包括阵列取向信息和速度信息。通用目的数字数据处理系统408被图示为耦合至数据记录电路406，并进一步被图示为经由总线402耦合至定位设备410和地震源112。处理系统408配置记录电路406、定位设备410、和地震源112的操作。记录电路406从接收机114获取高速数据流(多个)至诸如光盘或磁盘存储阵列之类的非易失性存储介质。定位设备410 (包括可编程换向器和深度控制器)控制接收机114和源112的位置。图4的地震记录系统可包括这里未特别示出的附加组件。例如，每条拖缆110可具有用于耦合至数据记录电路的独立总线402。处理系统408包括用户接口，该用户接口具有图形显示器和键盘或用于接收用户输入的其它方法，并且该用户接口可进一步包括用于将所存储的地震勘测数据传送至中央计算设施的网络接口，该设施具有用于处理地震勘测数据的强大计算资源。图5示出由接收机114检测和采样到的地震轨迹。每条轨迹具有相关的源位置和接收机位置、以及指示地震波能量的因变于时间的一些测量值(例如位移、速度、加速度、压力)，并且它们可在可编程采样速率下以高分辨率(例如24比特)被数字化。这样的轨迹可以不同的方式被分组，当如此分组时，它们被称为“集合”。例如，“共同中点集合”是在所定义的区域内具有中点的一组轨迹。“冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震成像方法，所述方法包括：获得勘测区域的部分图像；层叠所述部分图像以产生基准图像；以及组合所述部分图像以形成增强的图像，其中所述组合包括：测量在每个点的基准图像与每个所述部分图像的相似性；以及从所述部分图像中的相应值的加权组合中确定每个点处的增强图像值，所述加权组合将从该点处的基准图像的相似性中推导出的权重用至每个部分图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：S·M·康普顿，C·斯托克，
申请(专利权)人：界标制图有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US