用于以缩减计算成本进行地震成像的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于生成地下区域的图像的计算机实现方法、系统、以及制造品。该方法包括：获取与该地下区域有关的地震数据和地球模型，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向前传播源波场通过该地球模型，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向后传播接收器波场通过该地球模型，以及对该向前传播源波场和向后传播接收器波场应用成像条件以生成与该地下区域有关的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及用于对地球的地下进行地震成像的方法和系统，并且具体地说，涉及用于以缩减计算成本来执行诸如逆时偏移的地震处理的方法和系统。
技术介绍
许多现有技术偏移和反演方法都属于其中使向前和向后传播的波场相关来获取图像的伴随状态问题类别。这种方法的示例包括逆时偏移和波形反演。这些方法需要将向前传播波场按每一个时间步，与伴随的向后传播波场步调一致地按逆序来存取。按每一个时间步的向前和向后传播波场两者的同时可用性的这种需求造成针对大数据集的显著计算挑战。针对每一个时间步，按地下中的每一点计算源和接收器波场在计算操作和计算机存储器两者方面具有大的需求。现有技术已经通过根据扩展框(expanding box)缩减波场计算来解决这种问题,其中，针对每一个时间步,仅针对包含扩展波场的地下点来计算波场。在扩展框外侧的地下点处，已知波场为零，因而不需要计算它。这种方法可以节省逆时偏移的多达30%的计算成本。然而，即使利用针对波场传播的扩展框，诸如逆时偏移和波形反演的方法的计算成本也非常高。图1例示了针对源波场传播的扩展框。画面10示出了在传播的源波场。该画面的大部分是深灰色，指示在该区域不计算源波场，并且假定其为零。源波场仅在浅灰色区中计算，其稍微大于实际波场，由此确保计算整个波场。画面10中的传播波场是在画面顶部居中的半圆形。随着波场于稍后时间在画面12和14中向前传播，浅灰色区扩展以允许在该扩展框内计算波场，并且其中波场保持为零的深灰色区尺寸减小。由于波场所传播通过的地球模型的复杂性，该扩展框按不同方向以不同速率扩展，并且波场变复杂。可以类似地在扩展框内计算向后传播接收器波场。尽管针对源和接收器波场传播的扩展框可以缩减计算成本多达30%，但诸如逆时偏移的地震成像方法在计算上仍是昂贵的。存在针对处理波场和针对按更有效计算方式生成关注地下区的图像的需要。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实现，公开了一种用于生成地下区域的图像的计算机实现方法。该方法包括:获取与该地下区域有关的地震数据和地球模型，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向前传播源波场通过该地球模型，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向后传播接收器波场通过该地球模型，以及对该向前传播源波场和向后传播接收器波场应用成像条件以生成与该地下区域有关的图像。该第一行进时间是地震能量从地震源起行进至该地下区域中的一个图像点所花费的时长，而该第二行进时间是地震能量从地震接收器起行进至该地下区域中的该图像点所花费的时长。该有限时间范围处于第一行进时间与最大行进时间减去第二行进时间的时间之间。在一实施例中，公开了一种用于生成地下区域的图像的系统。该系统包括:数据源，该数据源包含与该地下区域有关的信息、和至少一个计算机处理器，该至少一个计算机处理器被配置成与该数据源通信并且执行计算机程序模块，该计算机程序模块包括:向前传播模块、向后传播模块、以及成像条件模块。该系统还可以包括用户接口。该向前传播模块和向后传播模块被配置成在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内传播波场。该第一行进时间是地震能量从地震源行进至该地下区域中的一个图像点所花费的时长，而该第二行进时间是地震能量从地震接收器行进至该地下区域中的该图像点所花费的时长。该有限时间范围处于第一行进时间与最大行进时间减去第二行进时间的时间之间。在另一实施例中，公开了一种用于生成地下区域的图像的制造品。该制造品可以包括:其中具体实现有计算机可读代码的计算机可读介质，该计算机可读程序代码适于被执行以实现用于估算地下储集层中的流体分布的方法。所述方法可以包括:在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向前传播源波场通过该地球模型，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向后传播接收器波场通过该地球模型，以及对该向前传播源波场和向后传播接收器波场应用成像条件以生成与该地下区域有关的图像。该第一行进时间是地震能量从地震源行进至该地下区域中的一个图像点所花费的时长，而该第二行进时间是地震能量从地震接收器行进至该地下区域中的该图像点所花费的时长。该有限时间范围处于第一行进时间与最大行进时间减去第二行进时间的时间之间。提供上述摘要部分，以按简化形式介绍选择的概念，其在下面详细描述部分中进一步描述。该摘要不是旨在标识所要求保护的主旨的关键特征或基本特征，也不是旨在被用于限制所要求保护的主旨的范围。而且，要求保护的主旨不限于解决在本公开的任何部分中提到的任何或所有缺点的实现。附图说明参照下列描述、未决权利要求书以及附图，本专利技术的这些和其它特征将变得更明白，其中:图1举例说明了用于传播源波场的扩展框的现有技术；图2是例示根据本专利技术一实施例的方法的流程图；图3是显示根据本专利技术一实施例所使用的行进时间的图；图4例示了利用本专利技术一实施例的结果；以及图5示意性地例示了根据本专利技术一实施例的用于执行一方法的系统。具体实施例方式本专利技术可以按一系统和要通过一计算机执行的计算机方法的一般背景来描述和实现。这种计算机可执行指令可以包括程序、例程、对象、组件、数据结构以及可以被用于执行特定任务和处理抽象数据类型的计算机软件技术。本专利技术的软件实现可以针对多种计算平台和环境中的应用按不同语言来编码。应当清楚，本专利技术的范围和基本原理不限于任何特定计算机软件技术。而且，本领域技术人员应当清楚，本专利技术可以利用硬件和软件构造中的任一个或组合来实践，包括但不限于，具有单一和/或多计算机处理器的系统、手持式装置、可编程消费电子设备、迷你计算机、大型计算机等。本专利技术还可以在其中通过经由一个或更多个数据通信网络链接的服务器或其它处理装置执行任务的分布式计算环境中实践。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储装置的本地和远程计算机存储介质两者中。而且，用于与计算机处理器一起使用的制造品(如⑶、预记录盘或其它等同装置)可以包括计算机程序存储介质和记录在其上的、用于引导计算机处理器辅助实现和实践本专利技术的程序装置。这种装置和制造品也落入本专利技术的精神和范围内。下面，参照附图，对本专利技术的实施例进行描述。本专利技术可以按许多方式来实现，例如包括系统(包括计算机处理系统)、方法(包括计算机实现方法)、装置、计算机可读介质、计算机程序产品、图形用户接口、门户网站或者有形地固定在计算机可读存储器中的数据结构。下面，对本专利技术的几个实施例进行讨论。附图仅例示了本专利技术的典型实施例，并由此不应被视为对其范围和宽度的限制。本专利技术涉及地球地下的地震成像，并且通过示例而非限制的方式，可以被用于通过逆时偏移或波形反演来缩减地震成像的计算成本。这可以通过使用限制计算源和接收器波场的时间范围的双扩展框来实现。本专利技术使用双扩展框来缩减在诸如逆时偏移的地震处理期间地震波传播的计算成本。在这点上，图2的流程图中例示了根据本专利技术的方法200的示例。在步骤20，获取地震数据和地球模型。该地球模型包括有关地下属性的信息，其需要用于向前和向后传播源和接收器波场。其例如可以包括这些属性中的任一种:地震速度、密度、以及/或各向异性参数。该地震数据可以直接根据地震勘测来获取，或者可以通过经由网络连接、计算机硬盘、USB装置等发送、存储或递送该地震数据来获取。另选的是，地震数据可以是通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.18 US 13/051,1861.一种用于生成地下区域的图像的计算机实现方法，该方法包括: 获取与该地下区域有关的地震数据和地球模型； 经由计算机，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向前传播源波场通过该地球模型 经由计算机，在根据第一行进时间和第二行进时间的有限时间范围内向后传播接收器波场通过该地球模型；以及 经由计算机，对向前传播的源波场和向后传播的接收器波场应用成像条件，以生成与该地下区域有关的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，该第一行进时间是地震能量从地震源行进至该地下区域中的图像点所花费的时长，而该第二行进时间是地震能量从地震接收器行进至该地下区域中的该图像点 所花费的时长。3.根据权利要求2所述的方法，其中，权利要求1所述的有限时间范围处于第一行进时间与从最大行进时间减去第二行进时间的时间之间。4.一种用于生成地下区域的图像的系统，包括: 数据源，包含与该地下区域有关的信息；和 至少一个计算机处理器，被配置成与该数据源通信并且执行计算机程序模块，该计算机程序模块包括: 1、向前传播模块； i1、向后传播模块；以及 ii1、成像条件模块。5.根据权利要求4所述的系统，还包括用户接口。6.根据权利要求4所述的系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：单国建，张林彬，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：
国别省市：