[發明專利]用于由雙傳感器海上地震信號確定地層品質因數的方法

有效

• 申請號: 200910174034.1
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN101726755A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: A·J·戴;G·康布瓦
• 申請（專利權）人: PGS地球物理公司
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/18;G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李娜;王忠忠

技術領域

本發明一般涉及海上地震數據采集和處理的領域。更具體 地，本發明涉及用于處理海上地震信號以確定地表下巖層的某些特征 的方法。

背景技術

在本領域中，已知地震勘探用于確定地球表面下巖層的構 造和聲學性質。地震勘探一般包括以選擇的圖案在地球表面上布置地 震傳感器的陣列，以及有選擇地起動位于地震傳感器附近的地震能量 源。該能量源可以是爆炸物、振動器，或者在例如湖泊或海洋之類的 水體中執行地震勘探的情況下，是一個或多個氣槍或水槍。

從該源發出的地震能量穿過地表下巖層直到它到達地層 的聲學阻抗邊界。聲學阻抗邊界典型地發生在地層的成分和/或機械性 質改變之處。這樣的邊界通常被稱為“地層邊界”。在地層邊界處， 一些地震能量被反射回地球表面。該反射的能量可以由布置在表面上 的一個或多個地震傳感器檢測。本領域中巳知的地震信號處理把確定 地面下的地層邊界的深度和地理位置作為許多目標之一。由地震能量 到地層邊界和回到表面處的傳感器的傳播時間來推斷地層邊界的深度 和位置。

在海洋及其它水體中執行地震勘探(“海上地震勘探”) 以確定水底之下的巖層的構造和聲學性質。本領域中巳知的海上地震 勘探系統包括牽引一個或多個地震能量源的船和牽引一個或多個“拖 纜(streamer)”的相同的或不同的船。拖纜是由船牽引的電纜中的 地震傳感器的陣列。通常，地震勘探船將牽引被配置為以選擇的圖案 彼此隔開選擇的橫向距離的多個這樣的拖纜，以使得能夠相對完全確 定三維的地質構造。通常，拖纜中的傳感器是壓力響應傳感器，例如 水聽器。近年來，拖纜已經被設計為包括壓力響應傳感器和粒子運動 響應傳感器兩者。在一些以前的拖纜中，基本上并置(collocate)壓 力響應傳感器和運動響應傳感器。在Tenghamn等人的并且轉讓給本發 明的受讓人的分支機構的美國專利No.7,239,577中描述了一種被稱 為“雙傳感器”拖纜的這樣的拖纜。

所關注的地表下地層的一個特征是所謂的“品質因數”。 品質因數是地震能量的隨頻率衰減的度量，也就是說，地震能量頻率 和特定地層的衰減率之間的關系的度量。品質因數已經用作碳氫化合 物的存在的直接指示，以及其它用途。地震波的衰減的估計可以與地 震數據解釋領域中的層速度的估計同樣重要。地震波的衰減的估計提 供巖石學(巖石礦物成分)和儲層特性(巖石孔空間流體含量、流體 成分、流體壓力和巖石滲透率到流體流動)的另外的透視。

使用海上地震信號來估計品質因數已經證明是困難的，因 為海上地震信號對地震能量從水表面的反射導致的退化敏感。這樣的 反射可能有害地與檢測的從所關注的地表下特征反射的上行地震信號 干擾。地震能量的頻譜通常在被稱為“虛反射缺口(ghostnotch)” 的帶內衰減。虛反射缺口的存在使得隨頻率衰減的解釋變得困難并且 有誤差。

繼續需要用于由海上地震數據估計地表下地層的品質因 數的技術。

發明內容

根據本發明的一方面，一種用于估計地層品質因數的方法 包括：確定使用在水體中的選擇深度處布置的并置壓力響應傳感器和 運動響應傳感器記錄的地震信號的上行壓力波場。上行波場具有通過 組合壓力響應的信號和運動響應的信號而衰減的水表面虛反射的頻譜 效應。通過確定上行壓力波場中的第一地震事件和第二地震事件之間 的振幅頻譜差來確定品質因數。

根據本發明的另一方面，一種用于地震勘探的方法包括： 在水體中的隔開的位置處布置多個并置的壓力響應地震傳感器和運動 響應地震傳感器。在選擇的時間在水體中起動地震能量源。記錄由并 置的傳感器響應地震能量產生的信號。上行壓力波場被確定為具有通 過組合來自于多個并置的傳感器中的每一個的并置的壓力響應信號和 運動響應信號而衰減的水表面虛反射的頻譜效應。通過確定上行壓力 波場中的第一地震事件和第二地震事件之間的振幅頻譜差來估計水體 的底部之下的地層的品質因數。

通過下面說明書和所附的權利要求書，本發明的其它方面 和優點將變得明顯。

附圖說明

圖1顯示獲得地震數據以用于根據本發明的方法的示例。

圖2顯示處理雙傳感器數據的流程圖。