地震信号处理和勘察的方法技术

一种勘察烃类化合物的方法，包括步骤： （ａ）获得一组分布在地层给定三维体积中的地震轨迹的表达，上述地层体积含有由沉降和沉降方位表征的地下构造，该沉降和沉降方位角相对于一预定的沉降方位测量轴定义； （ｂ）将上述三维体积分成至少一个水平时间层，并把该时间层分成多个三维分析单元，在每个分析单元内有两个给定的相互垂直的横向尺度并且具有至少五个位于其内的横向分离的地震轨迹的一部分； （ｃ）在每个上述分析单元内，计算多个位于其内的上述轨迹的相似量度，每个相似量度特征在于其至少是一个时间，上述分析单元内地震轨迹和上述分析窗内轨迹的表观沉降和表观沉降方位角的函数； （ｄ）在每个分析单元内识别出上述计算的相似量度的最大值并且定义相应的表观沉降和表观沉降方位是上述单元内地震轨迹的真实沉降和真实沉降方位的一个估计； （ｅ）从所有上述分析单元中，形成一来自上述时间层内最大计算相似量度和地震轨迹的真实沉降和真实沉降方位角的相应估计的地震特性显示。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一般的地震勘察领域，特别是，识别三维结构和地层构造的方法和装置。本申请是1995年10月6日提交的申请号为005，032的临时申请和属于Bahorich和Farmer的申请号为353，934、提交日为1994年12月12日的美国专利申请的部分继续。在地震勘察中，地震数据是沿着在陆地上是地音探测器列或在水中是水下听音器光束导线构成的线(见附图说明图1中线10和11)采集。地音探测器和水下听音器起着接收传入地中并从地下岩石交界面反射回表面的能量的传感器的作用。能量在陆地上通常是由Vibroseis车辆提供，该车通过以给定的间隔和频率在地表振动大地来传送脉冲。在水下，通常是用气枪源。返回地表的能量的细微变化常常反映出地层结构和贮油结构中流体内容的变化。在完成三维(3D)地震勘察中，原理是类似的，但是，线和列布置得更密以提供更详细的地表下状况的覆盖。对于这种高密度的覆盖，有大量的数字数据需要在对其做出最后解释之前进行记录、存储和处理。处理需要大量的计算机资源和复杂的软件以增强从地表下收到的信号和对遮盖了信号的噪声进行静噪。在处理完数据后，地质工作人员整理和解释这些3D数据立方体(见图2)形式的3D地震信息，该数据立方体有效地代表着地表下构造的一个显示。利用这一数据立方体，信息可以以各种形式显示出来。在选择的深度上可制作出水平时间切片图(见图3)。采用一个计算机工作站，解释人员还可以对场进行切片以研究在不同地震区域的贮油构造问题。采用地震或适当的数据还可制作在任何方向的垂直切片或横断面。反射层的地震采集可以被描绘出来，因此可产生时间水平图。时间水平图可转换成深度以提供一定水平上的一个真实的比例构造解释。以往采集和处理地震数据的目的是图像化解释构造和地层的地震反射。但是，由于横断面图的地层构造的信息量有限，在传统的地震显示上常常难以探测到地层的变化。虽然对时间切片和横断面的处理提供了观察到更大的缺陷部分的一个机会，但是在没有缺陷反射记录的3D体积上识别缺陷表面还是困难的。相关性是地震轨迹相似和不相似的一个量度。两个地震轨迹的相关性越增加，地震轨迹就越相似。在0到1的标度上指定一个相关性量度，“0”表示最缺少相似，而“1”表示完全相似(即两个一致，或时间上平移的轨迹)。对于多于两个的轨迹可按同样方法定义。一种计算相关性的方法在属于Bahorich和Famer(转让给Amoco公司)的美国专利一，申请号353，934，申请日为1994年12月12日。与可让缺陷、凹槽、坍塌和其它沉积构造3D视化的阴影消除法不同，Bahorich和Famer设计的相关性在地震数据本身上运算。当在声阻中有足够的变化时，Bahorich和Famer发展的3D地震相关性立方体在描给地震缺陷中是极有效的。在地层高亮度细微变化中也是相当有效的(例如，弯曲分布的凹槽，点棒，峡谷，坍塌和潮水排放形式的3D图象)。虽然Bahorich和Farmer专利技术的方法曾是非常成功的，但它有一些局限。Bahorich专利技术的一个非相关假设是地震信号的零平均假设。当相关窗超过地震波列的长度时，这一假设是近似真实的。对于含有10Hz能量成分的地震数据，这需要一个相当长的100ms的窗，这样的窗会混淆与较深和较浅的时间区有关的地层。缩短时间窗(例如32ms)产生高的垂直分辨力，但却由于地震波列增加了人工耗费。不幸的是，一个更严格的非零平均运行窗的横向相关处理的计算消耗是更高量级的。此外，如果数据被相关噪声污染，仅采用两个轨迹进行表观沉降的估计其噪声干扰相当大。因此，需要一种能克服前面方法的缺点的方法和装置。特别是，希望能够改善分辨力和计算速度。此外，在存在相关噪声情况下改善沉降的估计也是我们非常想要的。本专利技术公布了一种用于确定地表下构造、缺陷和地形轮廓的方法和完成方法的装置。在本专利技术的一个实施例中，该方法包括步骤采集给定地层体积上的3D地震数据；将体积划分成一个相对小的三维单元列，在每个单元内至少有5个横向分开的通常是垂直的地震轨迹；确定每个单元内轨迹相对于两个给定方向的相似性；将每个单元的相似性显示成二维图形的形式。在一个实施例中，相似性是时间、单元内地震轨迹数目、单元内表观沉降和表观沉降方位角的一个函数；单元的相似性通过产生单元内轨迹的多个相似性的量度并选择其中最大的量度产生。此外，对应于单元内最大相似量度的表观沉降和表观沉降方位角认为是轨迹的真实沉降和真实沉降方位角的估计。最后，一种由色彩度、章度、亮度表示的彩色图被用于描绘每个单元的相似性、真实沉降方位角和真实沉降；特别是，真实沉降方位角图形表示在色彩标度上，真实沉降图形表示在章度标度上，最大的相似量度表示在彩色图的亮度标度上。在本专利技术的另一个实施例中，公布的完成方法的装置包括一个计算机可读的具有让计算机完成地震探测处理的程序的媒体。在一个实施例中，计算机采集给定地震体积上的三维地震数据并且该媒体指令计算机完成下述工作将该体积分成一个相对小的三维单元列，每个单元由其内部的至少5个横向分开的通常是垂直的地震轨迹表征；在每个单元内确定轨迹相对于两个给定方向的相似性；将每个单元的相似性存储起来用于显示成二维图形的形式。在一个实施例中，媒体程序将相似性定义成时间、单元内地震轨迹数目、单元内轨迹表观沉降和表观沉降方位角的一个函数；单元的相似性通过产生轨迹的多个相似量度和选择最大的量度来确定。此外，对应于单元内最大相似量度的表观沉降和表观沉降方位角被认为是该轨迹的真实沉降和真实沉降方位角的估计。该计算机包括产生由色彩度、章度和亮度表示的彩色显示的装置；该媒体具有将真实沉降方位角在色彩标度上图形表示、将真实沉降在章度标度上图形显示、将最大相似量度在亮度标度上图形显示的程序。本专利技术的方法特别适合于解释3D地震体积内的缺陷平面和探测细微的3D地层构造。这是因为被缺陷线切断的地震轨迹通常具有与缺陷两侧轨迹不同的地震轨迹。沿着时间切片测量多通道相关性或轨迹的相似性揭示了沿这些缺陷线的低相关性的轮廓。这样的测量可揭示传统地震断面上不能马上明了的关键性的地表下细节。通过沿一系列的时间切片计算轨迹的相似性，这些缺陷轮廓还可识别出缺陷平面或表面。本专利技术的方法提出了一种在噪声环境中通常比估计地震相关性的三轨迹横向相关方法更可靠的多轨迹相似性方法。此外，本专利技术提出的这一相似方法提供了对于高质量的数据，比三轨迹地震相关性的横向相关量度更高的垂直分辨力；图形表示相关事件的3D实体角(沉降/方位角)的能力；将复杂“轨迹”特性的概推广到复杂“反射层”特性的概念的能力；通过将这些增强的复杂轨迹特性与相关性和实体角相结合，提供了适合于地质统计学分析方法的量化3D地震地层数据特性的基础。此外，相对于所选区域的沉降图的地震相关性可进行下列分析在详细选择之前结构和地层构架的分析包括浅区、深区和主要感兴趣区附近的整个数据体积的结构和地层构造的分析。不能被所选择的波峰和波谷表示的细微构造的分析。所选构造或层系边界顶部和底部的内部中的构造分析。与相关性相结合，相关地震反射事件的实体角沉降的数据立方体可让人迅速看到结构以及地震数据和被解释的层系边界之间的地层关系(如上复层和平移断层)。从下面本专利技术的详细说明，其中的实施例、权利要求以及附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·J·马富特，R·林恩·柯林，史蒂文·L·法默，迈克尔·S·巴霍利希，
申请(专利权)人：环球核心实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：