[發明專利]用于地震勘測的設計的分析的系統和方法

無效

• 申請號: 201380050195.4
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104685376A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: P·S·舒爾茨;D·P·約翰森
• 申請（專利權）人: 雪佛龍美國公司
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 陳新

技術領域

本發明涉及地下特征的地震成像。

背景技術

在烴的勘探中，地震成像可被用來確定可開發資源的可能位置。對地震成像項目的規劃需要在所研究的地下區域中對預期的速度和反射響應建模。建模的預測可被用來生成用于成像操作的照明模式。對照明建模的方法會遭受與準確性和/或計算負擔相關的各種缺陷。因此，發明人已經確定照明建模的改進方法將是有用的。

附圖說明

圖1是說明根據本發明實施例的工作流的流程圖；及

圖2是在利用根據本發明實施例的方法產生的選定層位之上的照明能量的圖。

具體實施方式

在地震勘測中，照明可以被認為是來自一個或多個源的、從目標層位的給定區域反射并且返回到接收器的地震能量。如將認識到的，這意味著在到達反射器之前被衰減或散射的地震能量、反射但未被記錄的能量或者未被反射的能量(例如，被吸收或透射的能量)不被認為是“照明”。

理解選定的地震勘測幾何形狀(源和接收器的位置)如何作用來照亮地下允許勘測設計的變化，以提高捕捉所研究的區域的清楚圖像的可能性。例如，如果在該地區中存在長溝，則確保沿該溝的軸的良好照明會是有用的。如果存在可能趨于遮蔽感興趣的較深特征的淺反射器，則設計勘測使得在障礙下方勘探(undershoot)會是有用的。

在實施例中，射線追蹤技術被用來模擬反射表面對指定的采集幾何形狀(acquisition?geometry)的照明響應。在模擬中，能量源具有在所有立體角之上顯現的射線的基本均勻的分布，使得每條射線對源能量的相等貢獻建模。通過避免擴散因子的明確計算的需求，這可以允許簡化。在接收表面處，菲涅耳(Fresnel)帶在到達射線的點周圍以優勢頻率使用。在實施例中，該方法采用第一菲涅耳帶，但是在原理上，可以使用更高階的帶。接收器對射線的能量有貢獻，其中每個接收器通過在接收表面上菲涅耳帶中的位置被加權。在菲涅耳帶之外的接收器對射線貢獻零能量并且可以被忽略，從而總體上減小計算負擔。能量被求和，以預測在射線的反射點處的照明能量。

因為使用了菲涅耳帶，所以波動方程響應被近似，并且對于給定采集幾何形狀以及反射層位形狀的反射層位之上的照明以良好的準確性被預測。因為菲涅耳帶計算是對接收表面執行的，所以實現了有用的準確程度，而無需額外的計算負擔，這可以允許對給定的項目生成更大數量的測試幾何形狀。

在實施例中，該方法的產物是三角剖分(triangulated)表面，以計算出的能量值作為該表面的屬性。即，該表面的每個頂點可以具有與其關聯的照明能量值。一旦生成這個產物，它就可被用作勘測設計的基礎。更典型地，生成多個這種表面以允許評估設計選項，其中每個這種表面是為相應的一組假設(例如，速度模型的不同實現、用于設計的不同幾何形狀)生成的。給定照明產物，可以關于地震勘測的重新設計作出決定。另選地，照明表面可以允許決策者關于特定設計的充分性作出明智的決定。即，雖然不同的設計可能以更大的成本提供優良的照明，但是照明的改進與增加的成本相比而言可能是小的。

在圖1中所說明的實施例中，工作流以指定用于所研究的地下區域的速度模型10而開始。速度模型可以包括形式為三角剖分表面的結構層位，以及代表地下存在的物質中地震波的建模速度的速度。對于具有高度非均質性、并且尤其是存在高空間頻率變化(例如，具有陡傾、快速變化的地質概況或者其它復雜結構的結構)的速度模型，所計算出的照明會趨于很差并且許多區域會被遮蔽、模糊或以別的方式成像不佳。

指定對應的地震勘測12。指定可以包括其中源(炮點)和接收器被定位的結構表面，以及用于源和接收器的X-Y坐標。X-Y坐標連同結構表面一起定義用于每個源和每個接收器的X-Y-Z位置。

指定在源處的一組起始射線方向(即源輻射模式)14。指定可以包括最小和最大傾角(這可以從向下的垂線來測量)以及增量角。得出一組起始方向，使得分離相鄰方向的立體角是均勻的。

連同交互的類型，每條射線將與之交互的結構邊界序列被定義16。這個序列可以被稱為射線代碼。相關的交互類型可以包括反射、透射和/或模轉換。選擇與要為其生成照明圖的層位對應的主反射器。

對于每個炮點和每個射線起始方向，利用任何適當的射線追蹤方法，根據射線代碼來追蹤射線18。