利用波束分解预测地震数据中的层间多次波制造技术

一种衰减多次反射地震波中的层间多次波的方法在计算机系统处执行，该方法包括：提供地震数据的多个波束和与地质体相关的地球模型；选择波束中的一个波束作为与位于地质体的顶表面附近的一对源和探测器相关联的输入波束；确定(i)源侧固定微屈到达和对应的探测器侧一次波束以及(ii)探测器侧固定微屈到达和对应的源侧一次波束当中至少其一；利用(i)由源侧固定微屈到达延迟的探测器侧一次波束和(ii)由探测器侧固定微屈到达延迟的源侧一次波束当中至少其一来预测层间多次波波束；以及对预测的层间多次波波束与该输入波束去卷积，以去除存在于输入波束中的层间多次波的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
所公开的实现一般涉及地震数据处理，并且更具体地，涉及用于利用波束分解预测地震数据中的层间多次波的系统和方法。
技术介绍
在石油工业中，地震探查技术通常被用来帮助搜索和评估地下烃类沉积物。地震勘探的目的是通过将能量向下发送到地中并记录从下面的岩层返回的“反射”或“回波”来对地球地下(地层)的一部分绘图或成像。一般而言，地震探查由三个单独的阶段组成：数据采集、数据处理和数据解释。地震探查操作的成功取决于所有三个阶段的圆满完成。在数据采集阶段，地震能量的一个或多个源将地震波发射到所感兴趣的地下区域(诸如地质地层)中。地震勘探通常利用一个或多个能量源并且通常利用大量传感器或探测器。可以被用来探测返回地震能量的传感器通常是地震检波器(陆地勘测)或水听器(海洋勘测)。发送到地层中的能量通常是声音和剪切波能量。向下传播的声能可以源自各种源，诸如在陆地上的爆炸或地震振动器或者在海洋环境中的空气枪。地震波进入地层并且可以被地下地震反射体(即，具有不同物理属性的地下地层之间的界面)(例如，通过反射或折射)散射。所反射的信号被一个或多个探测器采样或测量，并且所得到的数据被记录。所记录的样本可以被称为地震数据或“地震道”集合。地震数据可以被处理和分析，以提取被勘探的地球区域的结构和属性的细节。在表面地震勘测期间，能量源可以被定位在所感兴趣的地质结构或地层之上的地球表面附近的一个或多个位置(称为炮点)处。每次当源被激活时，源生成向下行进穿过地球并且至少部分地从地下各种类型的不连续部分反射(包括来自“岩层”边界的反射)的地震信号。一般而言，地震信号的部分反射可以在每次地下材料的弹性属性发生变化时发生。所反射的地震信号被发送回地球的表面，在那里它们被记录为在多个位置处的走时的函数。返回信号被数字化并记录为时间的函数(振幅对时间)。关于数据采集阶段期间由探测器记录的地震能量的一个普遍的问题是，地震道常常既包含期望的地震反射(也被称为“一次”反射事件或简单地称为“一次波”)和不希望的多次反射(也被称为“多次波”)，这种多次反射会掩盖或压倒一次地震反射。一次反射是以从地下地震反射体的单次反射从源传到探测器的声波。多次反射是在被探测器接收之前至少被反射三次(向上、向下和再次向上)的波。取决于它们与和其相关联的一次事件的时间延迟，多次波通常被表征为短程，意味着它们干扰它们自己的一次反射，或长程，其中它们表现为单独的事件。有多种类型的多次波事件。存在被“俘获”在两个强反射体(水层的自由表面与底部)之间的水层中的信号。存在“微屈(pegleg)”多次波事件，其是由刚好在发射之后或者刚好在探测之前通过水层的附加往返来表征的反射。存在“剩余的”表面相关的多次波事件，其中第一个和最后一个向上反射在第一(水)层下面，并且在两者之间在自由表面处存在至少一个反射。还存在“层间”多次波，其具有从地下反射体发生的向下反射。在大多数情况下，多次波不包含从一次波不能更容易提取的有用信息。而且，在许多近海地区的地震数据处理中水底多次波被识别为严重的噪声问题。多次波可以严重掩盖用于结构化成像的一次反射事件并且污染振幅对偏移(“AVO”)信息。由于这些原因，在许多环境中，尤其是在其中多次波相对于一次波特别强的海洋环境中，从地震数据中去除多次波，或至少衰减多次波，是地震数据处理阶段的重要部分。在深水数据的情况中，微屈反射和海底多次波的一阶和下几阶的抑制是非常重要的。这些相当强的多次波可能与目标反射体的一次反射具有相同的走时。除了自由表面多次波，层间多次波已成为许多勘探领域中更加尖锐的问题，在这些领域中，如果误解释，则层间多次波对储层结构和AVO效应两方面都提出了储层表征挑战。存在依赖用于衰减的多次波的属性来衰减表面相关的多次波的现有技术方法。一类多次波衰减方法由预测方法组成，其中多次波是从它们各自的一次波预测的。现有技术预测多次波衰减技术可以大致被分为两种类别：(i)模型驱动方法和(ii)数据驱动方法。除了所记录的数据，模型驱动方法一般还利用地球模型来利用估计的海底和海面反射函数和计算出的振幅函数预测或模拟多次波，以对水层多次波反射建模。然后，从原始数据中减去那些预测的多次波。数据驱动方法采用一次波和多次波通过卷积关系物理相关的事实并且通过交叉卷积被认为包含对多次波有固定相贡献的相关一次波来预测多次波。数据驱动方法一般可以处理复杂的几何结构并且需要很少或不需要关于地下的属性的先验信息。与数据驱动方法相比，模型驱动方法通常更计算成本有效，但数据驱动方法通常更灵活并且需要更少的用户分析和努力。一些模型驱动方法需要结构化信息，即，关于地下结构，确定哪个区域是首先进行地震勘探的目标的信息。其它模型驱动方法要求源子波的形状，其虽然是脉冲的，但因为水泡反射和物理源的有限频率带宽而不是数学上理想的delta函数。一些模型驱动方法要求结构化和源子波信息二者，而其它方法利用匹配滤波器来解释不当估计的源子波。数据驱动技术对于在复杂的地质环境中预测多次波是有吸引力的解决方案，因为它们不需要地下的任何先验知识(反射率、结构和速度)。但是，这些方法往往过于昂贵，因为它们对地震采集有巨大的要求，例如，针对每个接收器位置均需要一个放炮位置，并且这对于大多数三维(“3D”)采集几何结构而言在现场实现太过昂贵。
技术实现思路
通过提供新颖且改进的基于一次波来预测层间多次波的方法，本专利技术克服了现有技术的上述和其它缺点，该方法结合了来自模型驱动和数据驱动两种方法的特征。它是通过基于地球模型确定模型驱动的固定相预测并且通过固定相预测周围的数据驱动预测增强那种预测来实现的。应当认识到的是，模型驱动固定相预测可以由固定相预测的先验确定代替，诸如假设分层模型。注意，只要地球模型包括常常远高于目标结构的微屈和层间生成界面的近似描述，本专利技术就不要求关于目标结构的假设。换句话说，除了界面之下的粗略NMO速度，模型驱动固定相预测还假设应当已知下至微屈生成界面的速度模型。根据下面描述的一些实现，衰减多次反射地震波中的层间多次波的计算机实现的方法在具有处理器和存储将由处理器执行的一个或多个程序模块的存储器的计算机系统处执行，该方法包括：提供(i)包括多个波束的地震数据以及(ii)与地质体相关的地球模型，其中该地球模型包括地质体中的上部界面和下部界面；选择所述多个波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衰减多次反射地震波中的层间多次波的计算机实现的方法，所述方法包括：在具有处理器和存储将由处理器执行的一个或多个程序模块的存储器的计算机系统处：提供(i)包括多个波束的地震数据以及(ii)与地质体相关的地球模型，其中所述地球模型包括地质体中的上部界面和下部界面；选择所述多个波束中的波束作为输入波束，其中所述输入波束与位于所述地质体的顶表面附近的源和探测器相关联，并且其中所述源和所述探测器被配对，以用于收集地震数据；确定以下至少其一：(i)上部界面和下部界面之间的源侧固定微屈到达和对应的探测器侧一次波束以及(ii)上部界面和下部界面之间的探测器侧固定微屈到达和对应的源侧一次波束；利用(i)由源侧固定微屈到达延迟的探测器侧一次波束以及(ii)由探测器侧固定微屈到达延迟的源侧一次波束当中至少其一来预测上部界面和下部界面之间的层间多次波波束；以及对预测的层间多次波波束与所述输入波束去卷积，由此衰减存在于所述输入波束中的层间多次波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.25 US 13/951,1081.一种衰减多次反射地震波中的层间多次波的计算机实现的方
法，所述方法包括：
在具有处理器和存储将由处理器执行的一个或多个程序模块
的存储器的计算机系统处：
提供(i)包括多个波束的地震数据以及(ii)与地质体相关
的地球模型，其中所述地球模型包括地质体中的上部界面和下部界面；
选择所述多个波束中的波束作为输入波束，其中所述输入波
束与位于所述地质体的顶表面附近的源和探测器相关联，并且其中所
述源和所述探测器被配对，以用于收集地震数据；
确定以下至少其一：(i)上部界面和下部界面之间的源侧
固定微屈到达和对应的探测器侧一次波束以及(ii)上部界面和下部
界面之间的探测器侧固定微屈到达和对应的源侧一次波束；
利用(i)由源侧固定微屈到达延迟的探测器侧一次波束以
及(ii)由探测器侧固定微屈到达延迟的源侧一次波束当中至少其一
来预测上部界面和下部界面之间的层间多次波波束；以及
对预测的层间多次波波束与所述输入波束去卷积，由此衰减
存在于所述输入波束中的层间多次波。
2.如权利要求1所述的方法，其中确定上部界面和下部界面之
间的源侧固定微屈到达和对应的探测器侧一次波束还包括：
利用源射线参数执行源、下部界面上的微屈反射点、上部界面上
的层间反射点以及顶表面上的预定义位置之间的射线跟踪；
识别(i)在所述预定义位置处的射线跟踪属性与(ii)从与所述
预定义位置相关联的地震数据导出的预定义射线跟踪属性之间的差异；
如果所述差异满足预定义阈值：
根据射线跟踪结果确定上部界面和下部界面之间的源侧固定
微屈到达；以及
在波束当中，识别顶表面上的预定义位置与探测器之间的波
束作为对应的探测器侧一次波束；
如果所述差异不满足预定义阈值：
利用更新的源射线参数重复射线跟踪和识别步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其中根据射线跟踪结果确定上部
界面和下部界面之间的源侧固定微屈到达还包括在从源到微屈反射点
以及然后到层间反射点的射线跟踪走时中减去从层间反射点到顶表面
上的预定义位置的射线跟踪走时。
4.如权利要求1所述的方法，其中上部界面代表地质体中的多
层结构并且上部界面位于所述多层结构的顶部与底部之间，所述方法
还包括：
在对预测的层间多次波波束与所述输入波束去卷积之前：
在所述多个波束当中，识别地质体的顶表面与上部界面之间
的层间一次波束；
确定所述多层结构的顶部与上部界面之间的层间一次波束的
段；以及
将预测的层间多次波波束与确定的层间一次波束的段卷积。
5.如权利要求4所述的方法，其中层间一次波束对应于上部界
面上的层间反射点。
6.如权利要求4所述的方法，其中层间一次波束与源侧一次波
束和探测器侧一次波束相关。
7.如权利要求1所述的方法，其中下部界面代表地质体中的多
层结构并且下部界面位于所述多层结构的顶部与底部之间，所述方法
还包括：
在对预测的层间多次波波束与所述输入波束去卷积之前：
在所述多个波束当中，识别地质体的顶表面与下部界面之间
的微屈一次波束；
确定所述多层结构的顶部与下部界面之间的微屈一次波束的
段；以及
将预测的层间多次波波束与确定的微屈一次波束的段卷积。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述多个波束中的波束是通
过对多个地震道应用局部倾斜堆叠变换生成的。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·尼姆西，S·泰格特梅尔拉斯特，N·R·希尔，王躍，P·阿克博格，黄守坚，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US