抑制地表地震数据中的残余水底能量的方法、程序产品和系统技术方案

本发明专利技术提供了抑制地震数据中的残余水底能量的系统（１２）、程序产品（１３）和方法。系统（１２）、程序产品（１３）和方法的示例可以被应用于叠后数据集并且可以将多通道去卷积与新颖的分选键结合以有效地标识和抑制共深度点（ＣＤＰ）叠加的地震数据中的残余水底能量，由此提高地震数据的分辨能力，从而得到对从储油层反射的地震信号的改进的判读。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及地震数据(seismic data)处理领域。具体地，本专利技术涉及用于抑制地 震数据中不想要的能量，特别是以残余水底能量(residual water bottom energy)的形式的能量的系统、程序产品和相关的方法。
技术介绍
可以用部署在海床上的接收点阵列在海洋环境中收集地震反射/折射数据。但 是，这样的数据获取系统不仅记录可用数据，还记录大量截留在水层中的能量。这种能 量通过紧跟在来自更深处的事件(event)的每一个被记录的信号之后而影响整个地震剖 面。这种不想要的能量相对于被记录的反射通常是很高的幅度。源自于能量本身的特性 的这种效应的另一术语是“虚反射(ghost)”能量。换句话说，在好的地震信号被记录 的同时，水底信号以像虚反射一样的方式紧跟在它们之后。这些虚反射事件可以构造性 地结合达到几乎无法检测所需的储集层信号的程度。特别地，在使用海底电缆的海洋勘 测中，由于电缆在海底的位置，截留在水层的能量至少部分地被记录。这种不想要的能 量相对于被记录的反射通常是很高的幅度。在这种类型的早期勘测期间，这些高的幅度 水平不能通过行业标准的单通道间隙去卷积来解决。这将海底电缆采集的使用限制于仅 在大部分浅的水深处，因为这有助于消除截留的水底能量。相同的问题使得海底电缆系统在过去20年间不断发展。现有技术的地震数据 收集和处理系统已发展到尝试处理这个问题。由于各种原因，这些系统没有完全抑制虚 反射能量。现代的电缆结构具有最少两个传感器、水中听音器(hydrophone)和速度检波 器(velocity phone)，它们以一种极性记录所需的反射信号而以相反的极性记录不想要的 水底能量。在对这两个传感器求和时，理想的是水底能量相消而所需的信号增强。这种 双传感器设计允许电缆被部署至更深的水深处，这对于本行业是大的进步，因为其允许 在深水船先前无法接近的区域中进行采集。不幸的是，该求和过程的效率取决于许多因 素。这些因素包括电缆与海底耦合的良好程度、搁置电缆的沉积物的类型以及海底地形 的崎岖程度。在求和之前，进行若干行业标准的处理步骤来对付这些问题。举例来说，它们包括缩放、噪声去除和波场分离。所有这些步骤都把水底能量作为目标，但是没有 完全抑制它。更糟的是，取决于所述求和的效率，残余水平可能跨工程变化。行业标准的叠前(pre-stack)处理技术被用于把这种能量作为目标，该技术包括 震源(source)、接收点(receiver)、中间点和偏移域中的地表一致性去卷积。但是，这样 的技术不提供对留在所述数据中的残余水底能量的测量。这些未知的、在空间上可变的 能量信号最终使得所述数据的判读者(interpreter)对所述地震数据失去信任，因为观察到 的可变幅度是由于残余水底能量所引起的还是由于储集层的重要的岩性特征所引起的将 是不清楚的。行业标准的叠后(post-stack)单通道去卷积也被采用。这样的叠后单通道去卷积 通常被应用在叠加数据上以减弱混响效应(reverberation effect)，诸如残余水底能量。在 这样的技术中，根据叠加的地震道(seismic trace)(有时混有一个或两个相邻的道)上的数 据窗计算出的自相关通常被用在标准的预测去卷积(例如Weiner-Levinson)算法中以获得 被应用于所述数据的因果反向滤波器。但是，专利技术人认识到由于残余水底幅度水平跨勘 探区域变化，有时高于而有时低于被记录的信号和背景噪声水平，所以基于单一的自相 关的行业标准技术难以区分残余水底能量与可能具有混响谱貌(reverberatory signature)的 其它所需的事件，诸如周期性的地质反射物。结果是连同对所需信号的潜在抑制一起对 不想要的水底能量的次最佳抑制。相应地，专利技术人认识到现有的系统和技术/方法的缺陷包括双传感器海底电缆 数据的不恰当的求和、低效的叠前或叠后预测去卷积算子设计以及缺少定位问题区域或 测量所述数据中的残余幅度水平的质量控制绘图(quality control plot)。这些缺陷导致了 所述数据中的可变水平的残余水底能量，这降低了所述数据的分辨能力和可判读性。因此，专利技术人认识到对可以从地震数据体(seismic data volume)中有效地找到和 抑制残余水底能量，从而有效地提高地震数据的分辨能力一因此得到对从储油层反射的 地震信号的改进的判读(interpretation)的系统、程序产品和用计算机实现的方法的需要。 另外，所认识到的是对有效地标识残余的多重能量的节省成本的系统、程序产品和用计 算机实现的方法的需要，其仅需要叠加数据，并且因此可以在台式工作站上而不是在超 大型计算机系统上被执行，依赖于叠前数据的多通道行业技术/方法通常需要超大型计 算机系统。专利技术人还认识到对实现多通道叠后去卷积并且提供有效的质量控制绘图以允 许用户在空间上分析地震数据中的残余水底能量的水平的改进的系统、程序产品和用 计算机实现的方法，所述多通道叠后去卷积调节(leverage)纵测线(sub-line)、横测线 (cross-line)和水底时间域中的冗余(redundancy)以得出用于地震数据的有效的预测去卷 积算子。所认识到的是通过有效地抑制由残余水底能量引起的反射事件上的旁瓣，这样 的系统、程序产品和方法可以产生具有更高的分辨能力的地震体。将原始的地震数据转 换为具有大体上更高的分辨能力的地震数据将为使用地震数据来估计储集层性质并且指 导水平钻井作业的地震数据判读者提供显著的好处。
技术实现思路
鉴于前述内容，本专利技术的各实施例提供了解决地震数据处理中的问题的来源的系统、程序产品和用计算机实现的方法，并且提供了通过使所述过程适应特定数据而解 决和克服残余水底能量的有害的副作用的系统、程序产品和方法。本专利技术的各实施例包 括例如被设计用于有效地定位和抑制来自地震数据体内的残余水底能量的系统、程序产 品和方法。本专利技术的各实施例实现了被应用于叠后数据集(post-stackdataset)的数据处理 进程。本专利技术的各实施例将多通道去卷积与新颖的分选键(sorting key)结合以用节省成 本的方式有效地标识和抑制共深度点(CDP)叠加的地震数据中的残余水底能量。本专利技术 的各实施例有利地提高了地震数据的分辨能力(resolving power)—因此得到对从储油层反 射的地震信号的改进的判读。具体地说，本专利技术的各实施例提供了抑制地震数据中的残余水底能量的用计算 机实现/协助的方法。根据这样的方法的实施例的示例，方法可以包括获得地震的叠后 数据并且将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此抑制地震数据体中的残余水底 能量的步骤。这个步骤可以包括将共同水底时间与纵测线号(subline number)的结合用 作所述多域去卷积的自相关求平均基准(autocorrelation averaging reference)以由此抑制 残余水底能量检测。在所述方法的实施例中，所述步骤可以进一步包括将地震数据叠加 到共深度点面元(bin)中以形成包括多个地震道的三维叠加数据体，在所述多个叠加的 地震道中的每一个上执行多个自相关，在多个域中对所述相关数据求平均，响应于所述 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制地震数据中的残余水底能量检测的用计算机实现的方法，所述方法包括以下步骤：获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据，所述叠后数据体包括多个地震道，每个所述地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；获得所述多个地震道中的每一个的双程水底时间数据；以及获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据，所述方法的特征在于以下步骤：　　将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首部中；　　将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应的首部中；　　拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据体中的多个道中的每一个都处于恒定时间；　　从拉平的地震数据体中提取时间窗；　　响应于所述体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述体中的多个地震道中的每个单独的地震道的自相关；　　响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析；以及　　使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2008-2-29 61/032637;US 2008-3-2 61/0330121.一种抑制地震数据中的残余水底能量检测的用计算机实现的方法，所述方法包括 以下步骤获得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据，所述叠后数据体包括 多个地震道，每个所述地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；获得所述多个 地震道中的每一个的双程水底时间数据；以及获得所述多个地震道中的每一个的地表下 方层位时间数据，所述方法的特征在于以下步骤将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的双程水底时间数据存储在相应的首 部中；将所述多个地震道中的每一个的所获得的相应的地表下方层位时间数据存储在相应 的首部中；拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据 体中的多个道中的每一个都处于恒定时间； 从拉平的地震数据体中提取时间窗；响应于所述体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述体中的多个地震 道中的每个单独的地震道的自相关；响应于所述多个自相关而在多个不同的域上执行多域自相关分析；以及 使用来自所述多个不同的域中的至少两个的定义分选键的项将多域去卷积应用于所 述地震的叠后数据以由此标识和抑制所述残余水底能量。2.如权利要求1所定义的方法，其中所述执行多域自相关分析的步骤包括 响应于所述多个自相关而导出多个平均自相关，所述导出包括在多个不同的域的每一个中为所述多个自相关中的每一个确定平均值。3.如权利要求2所定义的方法，其中所述在多个不同的域的每一个中为所述多个自相 关中的每一个确定平均值的步骤包括响应于所述多个地震道中的每一个的首部数据而输出三个平均数据集，所述数据集 包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，(2)所述共同纵测线号，以及(3)共同横测线 号。4.如权利要求2或3中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤 响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中；以及响应于所述将所述叠后地震数据叠加到共同水底时间面元中的步骤而显示按道格式 的叠后地震数据的质量控制图。5.如权利要求4所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据的 步骤包括响应于按道格式的叠后地震数据的质量控制图而接收去卷积算子的参数； 响应于所述多个导出的平均自相关中的至少两个和所述去卷积算子的参数而获得确 定一个或多个去卷积算子的两个因果反向滤波器来以应用于所述叠后数据体中的多个地 震道中的每一个；以及将所述去卷积算子应用于所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数据。6.如权利要求1至5中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤 将两个导出的平均自相关用作预测去卷积算法的输入而获得两个因果反向滤波器以应用于所述叠后数据体中的多个地震道中的每一个，所述两个平均自相关各自相对于不 同的数据集，所述数据集包括(1)共同纵测线号和共同水底时间，以及(2)所述共同纵测线号。7.如权利要求1至6中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤 测量在所述双程水底时间处所述多个地震道中的每一个的自相关幅度水平以定义水底时间幅度；以及在计算机显示器上显示所述多个地震道中的每一个的水底时间幅度的质量控制图。8.如权利要求1至7中的任意一项所定义的方法，其特征还在于以下步骤 响应于所述多个导出的平均自相关中的至少一个而为所述多个不同的域中的至少一个确定导出的平均自相关在对应于所述双程水底时间的时间样点处的幅度值；以及 显示在双程水底时间处的导出的平均自相关幅度值的质量控制图。9.一种抑制地震数据中的残余水底能量的用计算机实现的方法，所述方法包括获得 地震的叠后数据的步骤，所述方法的特征还在于将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据以由此标识存在于所述地震数据中的残余 水底能量；以及响应于对存在于所述地震数据中的残余水底能量的标识而抑制地震数据体中的残余 水底能量。10.如权利要求9所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数 据的步骤包括将共同水底时间与纵测线号的结合用作所述多域去卷积的自相关求平均基 准。11.如权利要求9或10中的任意一项所定义的方法，其中所述地震的叠后数据包括三 维叠加数据体，该三维叠加数据体包括多个地震道，并且其中所述将多域去卷积应用于 所述地震的叠后数据的步骤包括以下步骤访问所述叠加的地震数据； 访问每个地震道的双程水底时间； 访问每个地震道的地表下方层位时间；拉平所述地震数据以形成对于所述体中的每个地震道都处于恒定时间的基准层位；以及从拉平的地震体中提取时间窗。12.如权利要求11所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于所述地震的叠后数据 的步骤还包括以下步骤根据被提取的时间窗计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相关； 测量在所述双程水底时间处每个地震道上的自相关幅度水平；以及 将所述幅度水平值绘制成质量控制图。13.如权利要求11或12中的任意一项所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于 所述地震的叠后数据的步骤还包括以下步骤响应于被提取的时间窗而计算所述地震数据体中的多个地震道中的每一个的自相 关；以及在多个域中对计算出的自相关求平均以由此标识存在于所述地震数据中的水底能量。14.如权利要求13所定义的方法，其中所述叠加的地震数据被存储在数据记录中，每 个所述数据记录具有包含横测线和纵测线号的首部，并且其中所述在多个域中对计算出 的自相关求平均的步骤包括以下步骤计算具有共同纵测线和共同水底时间的第一平均自相关； 计算具有共同纵测线号的第二平均自相关；以及 计算具有共同横测线号的第三平均自相关。15.如权利要求14所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于地震的叠后数据的步 骤还包括以下步骤响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底 时间面元中；显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加；为每个纵测线号确定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值；以及显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值。16.如权利要求14或15中的任意一项所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于 地震的叠后数据的步骤包括以下步骤应用预测去卷积算法以响应于所述第一和所述第二平均自相关而获得定义多个算子 的多个因果反向滤波器以应用于所述地震叠加体中的多个地震道中的每一个；以及将所述多个算子应用于所述多个地震道中的每一个以由此抑制地震数据体中的残余 水底能量。17.如权利要求16所定义的方法，其中所述将多域去卷积应用于地震的叠后数据的步 骤还包括以下步骤响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底 时间面元中；为每个纵测线号确定所述地震数据在共同水底时间处的幅度值； 显示所述地震数据对于每个纵测线号在共同水底时间处的幅度值； 响应于所显示的幅度值而确定对在空间上可变的去卷积算子的需要； 响应于计算出的第一平均自相关而为每个纵测线号将所述地震数据叠加到共同水底 时间面元中；显示每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加；以及响应于所显示的每个纵测线号的共同水底时间的自相关叠加而确定所述多个算子的 长度和间隙参数。18.如权利要求9至17中的任意一项所定义的方法，其中所述应用多域去卷积的步骤 还包括以下步骤将地震数据叠加到共深度点面元中以形成所述三维叠加数据体，所述叠加的地震数 据包括多个地震道；在所述多个叠加的地震道中的每一个上执行多个自相关； 在多个域中对所述相关数据求平均；响应于所述多个域中的平均相关数据而确定多个预测去卷积逆算子；将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据；以及响应于将所述预测去卷积逆算子应用于所述地震数据而标识存在于所述地震数据中 的水底能量。19.一种用于抑制地震数据中的残余水底能量检测的地震数据分析程序产品(13)，其 被存储在可由计算机(14)读取的有形的计算机可读介质(16)上，所述程序产品(13)包 括指令集，该指令集在被所述计算机(14)执行时使所述计算机(14)执行以下操作获 得定义叠后数据体的共深度点叠加的三维地震数据，所述叠后数据体包括多个地震道， 每个所述地震道包括首部，该首部包括横测线和纵测线号；获得所述多个地震道中的每 一个的双程水底时间数据；以及获得所述多个地震道中的每一个的地表下方层位时间数 据，所述操作的特征在于拉平所述叠加的地震数据以定义拉平的地震数据体使得基准层位对于所述叠后数据 体中的多个道中的每一个都处于恒定时间； 从拉平的地震数据体中提取时间窗；响应于所述体中相应的地震道的相应的被提取的时间窗而计算所述体中的多个地震 道中的每个单独的地震道的自相关；响应于所述多个自相关而在多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM伯恩斯塔，ME赫德法，
申请(专利权)人：沙特阿拉伯石油公司，
类型：发明
国别省市：SA