采用倾斜的横向各向同性的3D逆向时间偏移的地震成像系统与方法技术方案

将地震勘测数据转换为地下数据体，用户可查看该数据体来理解并分析勘测区域中的地下构造。所公开的系统和方法中的至少一些采用了使用适于用在具有倾斜的横向各向同性的地层中的波动方程的三维逆向时间偏移。相对于现有方法，所公开的系统和方法依赖于较少的近似，受它们所能利用的环境的限制较少。另外，由于所公开的波动方程是从胡克定律中推导出来的(且因此它们在直接与物理量关联的领域中操作)，它们相对于现有方法表现出增加的稳定性。采用所公开的系统和方法的勘测数据分析师应该获得更好的地下图像，且能更好地标识用于商业开发的储集层和沉积物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用倾斜的横向各向同性的3D逆向时间偏移的地震成像系统与方法背景地震学被用于要求地质信息的勘探、考古学研究、以及工程项目。勘探地震学提供数据，当这些数据结合其他可用的地球物理学、钻孔、和地质数据时，可提供有关岩石类型及其成分的结构和分布的信息。这样的信息大大有助于寻找水源、地热储集层、和诸如油气层和矿脉之类的矿床。大多数石油公司依赖于勘测地震学来选择钻取勘测石油井的地点。常规的地震学采用人工生成的地震波来绘制地下构造。地震波从源头向下传播到地球中，并从地下构造之间的边界处被反射。表面接收器检测并记录经反射的地震波用于之后的分析。尽管从对所记录的信号的直接检验经常可感知一些大型结构，一般情况下，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。各种现有的处理方法没有充分地移除失真，另外它们对于计算资源方面有过度要求。此处公开了被改进的系统与方法。附图简述当结合所附图而考虑以下详细描述时，可获得对各公开实施例的更好的理解，附图中图I示出示例性的地震勘测环境；图2示出示例性地震源和接收器的几何排列；图3示出示例性的地震勘测记录系统；图4示出示例性地震轨迹；图5示出示例性的三维数据体；图6示出示例性成像系统；以及图7示出示例性地震成像方法的流程图。虽然本专利技术容许多种修改和替代形式，但其具体实施例将通过附图中的示例示出且将在本文中详细描述。然而应理解，附图及其详细描述并不旨在将所公开的实施例限制为所示特定形式，相反，本专利技术意在覆盖落在所附权利要求范围内的所有修改、等效方案以及替换方案。详细描述此处公开的是各种系统和方法，其将地震勘测数据转换为用户可查看从而理解和分析勘测区域中的地下构造的地下数据体。所公开的系统和方法中的至少一些采用了使用适于用在具有倾斜横向各向同性的地层(formation)中的波动方程的三维逆向时间偏移。 相对于现有方法，所公开的系统和方法依赖于较少的近似，受它们所能利用的环境的限制较少。另外，由于所公开的波动方程是从胡克定律(Hooke’ s law)中推导出来的(且因此它们在直接与物理量关联的领域中操作)，它们相对于现有方法表现出增加的稳定性。采用所公开的系统和方法的勘测数据分析师应该获得更好的地下的图像，且能更好地标识用于商业开发的储集层和沉积物。当以示例性使用语境来描述时，可最佳地理解所公开的系统和方法。相应地，图I 示出示例性地震勘测环境，勘测者以间隔开的布置在地球表面104上放置地震接收器102的阵列来检测地震波。(该阵列一般在每个方向延伸数公里，且被周期性地从一处移动到另一处，直到整个勘测区域都被覆盖。)接收器102无线地或经由电缆地与接收、处理、并存储由接收器所收集的地震信号数据的数据获取单元106通信。勘测者触发位于多个位置的地震能量源108 (如，振动器卡车)来产生传播通过地球110的地震能量波。这样的波从声阻抗间断点反射而达到接收器102。示例性间断点包括缺陷、地层基之间的边界、以及地层流体之间的边界。间断点表现为从地震信号数据中推导出来的地下构造图示中的亮点。图I进一步示出了示例性地下模型。在这个模型中，地球具有成分不同并因此声音速度不同的三个相对平坦的地层和两个倾斜地层。在每一个地层中，声音速度可以是各向同性(即，在每一个方向都是相同的)或各向异性的。由于岩石形成的方式，几乎所有的各向异性的地层都是横向各向同性的。换言之，在各向异性地层中的声音速度在每一个“水平”方向中都是相同的，但是对于在“垂直”方向中传播的声音则是不同的。然而，注意，地质活动可改变地层取向，将垂直的横向各向同性(“VTI”)地层转变为倾斜的横向各向同性 (“TTI”)地层。在图I中示出第三平坦层为VTI，而第一倾斜地层是TTI。图2示出当俯视时可见的源位置202和接收器位置204的几何排列。可行的地震勘测几何排列是变化无穷的，且可由扇区-接-扇区为基础、转动几何排列为基础、移动阵列为基础、以及上述各种组合来排列。此处主要的信息是响应于地震源的每一次激发而获得的接收器信号的数量是非常大的，且当考虑了源激发的数量时，所得的轨迹的数量可轻易地达到百万。图3示出具有耦合至总线302来将数字信号通信给数据记录电路306的接收器 102的示例性地震勘测记录系统。位置信息传感器304 (以及任选的其他参数的传感器)也被耦合至数据记录电路306来使数据记录电路能够存储对解释所记录数据有用的附加信息。示例性地，这样的附加信息可包括源波形特征、数字化设置、系统中的所检测到的断层，坐寸ο记录电路306从接收器102获取高速数据流(多个)到诸如光学盘或磁盘存储阵列之类的非易失性存储介质上。数据以(可能经压缩的)地震轨迹的形式被存储，每一个轨迹是响应于给定炮击(shot)由给定接收器检测并采样到的信号。(还存储了相关联的炮击和接收器位置。)示例性地震信号被图示在图4中。该信号表示作为时间函数的地震波能量的某些度量(如，位移、速度、加速度、压力)，且它们在可编程采样率(如，400到1000Hz) 下以高分辨率(如，16到32比特)在每一次炮击(shot)之后的固定时间段(如，30秒)被数字化。可以不同方式将这样的信号分组，且当这样被分组时，它们被称为“集”(gather)。 例如，“共同中间点集”是具有位于所界定区域中的中间点的一组轨迹。“炮道集”是指为地震源的单次激发而记录的一组轨迹。通用目的的数据处理系统308从数据记录电路306处接收所获取的地震勘测数据。在一些情况下，该通用目的数据处理系统308物理地耦合至数据记录电路且提供一种方式来配置记录电路的方式并实地执行初步处理。然而，更典型地，通用目的数据处理系统位于具有用于密集处理的充足计算资源的中央计算设施处。勘测数据可在物理介质上或经由计算机网络通信而传输至中央设备。处理系统308包括具有图形显示器和键盘的用户界面、或接收用户数据的其他方法，其能使用户查看并分析从地震勘测数据中推导出来的地下构造。5当用图4的格式被保持时，所记录的地震勘测数据几乎没有用处。尽管可能在展示大型地下结构的绘图中并排地绘制各种所记录的波形，这样的构造被失真且甚至不能看到更精细的构造。因此数据被处理为创建数据体，即，诸如图5中所示的数据值的三维阵列。数据体代表整个勘测区域的某些地震属性。该三维阵列包括均匀尺寸的单元格，每一个单元格具有代表这个单元的地震属性的数据值。各地震属性可被表示，且在一些实施例中，每一个单元格具有多个数据值来表示多个地震属性。合适的地震属性的示例包括反射率、声阻抗、声音速度、和密度。体积式数据格式易于使其自身进行计算分析和可视化呈现， 且为了这个理由，该数据体可被称为勘测区域的“三维图像”。图6示出用于执行包括具有倾斜的横向各向异性的三维逆向时间偏移的地震数据处理的示例性计算机系统600。个人工作站602经由区域网(LAN)604耦合至一个或多个多处理器计算机606，其又经由LAN耦合至一个或多个共享存储单元608。个人工作站 602用作与处理系统的用户界面，能使用户将勘测数据加载到系统中、接收并查看来自系统的图像数据、以及配置并监测处理系统的操作。个人工作站602可采取桌面型计算机的形式，其具有图像地示出勘测数据和勘测区域的3D图像的图形显示器，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：江凡，金胜汶，
申请(专利权)人：界标制图有限公司，
类型：发明
国别省市：