用于降维坐标系中的全方位角域成像的系统和方法技术方案

技术编号:5491766 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的实施例提供了一种用于对用以表示图像数据比如地震数据的坐标系进行转换的系统和方法,所述方法包括:接受第一组地震数据;将第一组地震数据映射成第二组地震数据,其中第二组地震数据的维数小于第一组地震数据的维数;以及通过处理第二组地震数据来生成图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及图像数据比如三维地震数据的表示和处理。
技术介绍
位于地球表面或其它地方的发射器能够发射可穿过次表面(subsurface)结构的信号,比如声波、压缩波或其它能量射线或波。发射的信号可成为入射到次表面结构的入射信号。所述入射信号可在所述次表面结构中的各种过渡区或地质不连续面上发生发射。反射的信号可包括地震同相轴(event)。包括例如初(P)波和剪力(S)波(例如,其中颗粒运动可垂直于波的传播方向的横波)的地震同相轴可用于对次表面地质结构例如过渡面或地质不连续面进行成像。接收器可以例如收集和记录数据,例如反射的地震同相轴。 勘察可以使用大量的发射器和接收器来记录大型地震区域上的信号。地震勘察区域可能例如延伸到数百平方公里。在一些勘察中,发射器和接收器之间的距离可以是例如约二十米,发射的信号可以传播远至约十公里,并且发射信号的频率可以是约五十赫兹。可以使用其它值或参数。记录的数据可以是在时间间隔例如十秒时间间隔内收集的,并可以每4毫秒被数字化一次,尽管其它参数也是可能的。例如,接收器可以收集和/或记录数十或数百吉字节的数据。当收集完毕,记录的数据可以被存储和/或发送到存储装置或数据处理装置,比如存储器、服务器或计算系统。 一些地震采集方法比如多方位或宽方位数据采集方法可以显著增加所使用的发射和接收信号的数目,以便增强复杂结构下的储藏照度(illumination of reservoir)并提高地球物理探测的精确度。对于这样的方法,可以记录单个参数(例如,压力或竖向位移)或多个参数(例如压力和三个位移分量)。P波和S波均可以被记录。可以记录其它类型的波和其它数据。这样的方法可能增大用于对表面区域进行成像而记录的数据的量。为了容纳量增加了的数据,对数据进行记录、处理、成像或其它使用的系统可能需要增大的存储装置大小、增大的用于访问输入和/或输出装置的速度、和/或高性能计算(HPC)硬件等。这样的系统可以提供计算量大的和/或能源密集型的服务。 勘探地球物理区域可包括对从地球次表面中的勘察区域记录的地震数据进行成像,以定位例如碳氢化合物储藏。地震成像方法可被称作地震偏移(seismic migration),可以被划分为例如两种主要类别波动方程偏移和基于射线的Kirchhoff偏移。这两种类型的偏移均可以用于生成地球次表面的图像。波动方程偏移机制可使用波动方程的数值解来将记录的波场外推成地球的次表面。在每个深度水平,成像条件可以被施加到入射的和反射的波场。基于射线的Kirchhoff偏移可以以两个阶段执行射线追踪和成像。射线追踪可以例如在从表面向次表面区域中的图像点的方向上和/或在从次表面区域中的图像点向表面的方向上对波(例如射线)的传播进行建模。可以沿着所追踪的射线来计算射线属性,比如传播时间、射线轨迹、慢度矢量、幅度和相位矢量。在成像阶段,可以使用所述射线属性从所记录的地震数据获得地球的次表面的图像。 波动方程偏移和基于射线的Kirchhoff偏移都可以生成共同图像集合(CIG)。CIG可以包括在给定横向位置上的多个图像踪迹。各个图像踪迹可以利用所记录的数据中具有共同几何属性的一部分数据来生成。例如,偏置域(offset domain)共同图像集合(ODCIG)可以包括多个图像踪迹,其中各个图像踪迹可以利用在地球表面上的源和接收器之间具有相同偏置或距离的地震数据点来构建。角域共同图像集合(ADCIG)可以包括多个图像踪迹,其中各个图像踪迹可以利用在反射体的入射和反射射线之间具有相同张开角的地震数据点来构建。 利用共有单个方位(例如,偏置、张开角等)的踪迹而生成的CIG可能包括准确度不足的地球物理结构。例如,各向异性效应示出根据不同方位角获得的图像可能显著不同。以预期精度对地球物理结构比如断层、小的竖直移位以及次地震规模断裂(例如,测量结果小于数十米的断裂,其可能低于典型接收器或其它探测仪器的探测的分辨率)进行成像可能需要基本上沿着每个方位角进行成像(其也被称为例如全方位成像)。宽方位地震数据对于例如在盐丘或含盐结构(比如在墨西哥湾中的盐丘或含盐结构)之下进行成像可能尤其有价值。利用例如三维(多方位)CIG而不是通常使用的二维(例如,单方位或窄方位)CIG对地球物理结构进行成像可以改善图像准确度并提供关于结构的额外信息。例如,3DODCIG可以包括除了基本上不同的源-接收器偏置之外,还在地球表面上具有基本上不同的方位角的多个图像踪迹。偏置可以是例如具有长度和方位的值的二维矢量。类似地,3D ADCIG可以包括除了基本上不同的张开角之外,还在反射表面上具有基本上不同的张开方位角的多个图像踪迹。尽管三维CIG可以提高成像准确度,但是它们也会提高成像、视觉化和/或解释系统的计算复杂度。三维CIG的操作也会要求扩充的存储器和存储能力。 CIG可以用于例如次表面结构的运动和动态分析。例如,运动分析可用于利用断层扫描机制创建和更新地球物理模型。断层扫描机制可用于发现使沿着镜面射线(例如,在反射表面上遵循Snell定律的原则的射线对)的传播时间误差基本上最小。可以例如根据沿着CIG的反射同相轴的位置之间的差来测量传播时间误差。给定CIG内的基本上每个反射同相轴都可能与特定深度有关。如果“真”反射体(例如,反射表面元素(reflection surface element))位于确切的深度且模型参数“正确”,则不管特定踪迹所指示的偏置或反射角如何,反射体单元通常处于同一深度。当反射同相轴不位于基本上相同的深度时(例如,当沿着CIG的反射同相轴不是基本上平坦时),测量到的或采集到的不同反射同相轴的反射距离的差可用于估价沿着与每个踪迹相关联的镜面射线的传播时间误差。当沿着CIG的地震反射同相轴基本上在水平方向平坦时,模型可以基本上正确。为了例如利用各向异性的模型表示来获得准确的模型,可以使用由于例如基本上所有方位之间均不同的张开角(或者例如偏置)而导致的镜面射线和对应的传播时间误差。 动态分析可包括例如沿着CIG所测量到的反射信号的幅度和相位的改变,确定目标次表面结构的物理和/或材料参数或特性。多方位CIG可以使对角(或者例如偏置)进行幅度变化的方位分析成为可能,这可以实现各向异性参数和小规模断裂的准确重构。 可以进行除了地震成像或用于油和气的勘探和生产的次表面成像之外的成像,比如用于环境研究、考古学以及建筑工程的浅地震成像。这些其它方法会类似地生成大量数据并具有大型计算需求。其它类型的成像比如医学成像也可能使用相对大量的发射器和检测器,并且因此也可能使用相对大量的数据,这需要大的存储装置和密集的计算力。 需要更高效的数据使用、存储、处理、成像、数据分析、视觉化和解释。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种用于对用以表示图像数据比如地震数据的坐标系(例如,角域坐标系)进行转换的系统和方法,所述方法包括接受第一组地震数据,利用例如球面螺旋几何学等将所述第一组地震数据映射成第二组地震数据,其中所述第二组地震数据的维数可小于所述第一组地震数据的维数;以及通过处理第二组地震数据来生成图像数据。 附图说明 参考附图和以下说明书,可以更好地理解根据本专利技术的实施例的系统、设备以及方法的原理和操作。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于对地震数据进行成像的方法,所述方法包括:    接受第一组地震数据;    将所述第一组地震数据映射成第二组地震数据,其中所述第二组地震数据的维数小于所述第一组地震数据的维数;以及    通过处理所述第二组地震数据来生成图像数据。

【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:兹维科伦伊戈尔拉韦
申请(专利权)人:帕拉迪姆科学有限公司
类型:发明
国别省市:VG[英属维尔京群岛]

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