[發明專利]確定地震節點位置的方法和計算機系統

有效

• 申請號: 201510835013.5
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105629298B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: C·尤登戈德
• 申請（專利權）人: 費爾菲爾德工業股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G01V1/20
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 馮劍明

一種與從能量源釋放能量的角度無關的用于確定x、y能量接收器(節點)位置的計算系統和方法。所述方法和計算系統涉及一種在數據處理軟件中執行的迭代循環技術，其中采用了本質上基于節點預計放置位置的最佳猜想的模型初始位置，接下來是統計比較模型數據與實際數據的迭代進程，之后通過某些預定數量調整模型位置，并將所述新結果與實際數據相比較，以確定新調整后的位置在統計上比最初選定的位置假設更好還是更差。所述進程可通過不斷以較小距離調整之前確定的最佳位置來重復。一旦確認已獲得最佳真位置，即可停止所述進程，并且可以在正常生成地震圖的進程中使用X、Y位置數據。

技術領域

一般來說，本發明涉及對通過進行地震勘測獲取的地震數據進行采集和分析，特別地，涉及基于地震數據分析提高結果準確度的方法。

背景技術

地震數據的生成和記錄涉及許多不同的接收器配置，包括鋪設于地表或海底表面的地音探測器或地震檢波器、拖曳于海上震測船后面的水聽器、垂直懸掛于海中的水聽器或放置在井孔內(如垂直地震剖面內)用于記錄地震信號的地音探測器。由一個能量源(如振動裝置、炸藥爆炸或空氣槍等)生成聲波或彈性振動傳入地球，聲波或彈性振動再以不同的地震響應和濾波效果穿過地層，并返回至地面記錄成為地震數據。采集優化根據局部條件而有所不同，并且還會涉及適合能量源(包括類型和強度)的運用、接收器的優化配置，以及深度記錄線相對于地質特征的方位。這樣可確保記錄下的信噪比最高，分辨率恰當，并且還可通過處理來區分或最小化如氣波、地滾波、倍數及衍射等外來影響，并將其移除。

水下地震勘探被廣泛應用于對存在油氣儲層的地下地質構造的定位和/或分析。其中一種就是利用船只拖曳若干空氣槍和放置在海底的海底節點(OBN)陣列進行勘測。在深海區，這些節點通過遙控潛水器(ROV)和海底裝載設備放置在海底。遙控潛水器和海底裝載設備通常通過與拖船和空氣槍船分離的調度船或搜索船進行布置。在淺水區進行的大多數勘測都可以通過繩索來布置節點。此外，在一些勘測中還用帶地震檢波器的海底電纜(或“OBC”)來替代節點。這種模式與海底節點類似，地震檢波器均設置在海底，但是地震檢波器卻通過長電纜連接至“母船”。海底節點和海底電纜這兩種采集方式在很多方面都類似，并且有時會通過類型更通用的海底地震儀(OBS)或海底傳感器/地震檢測器緊密結合在一起。就本申請而言，“節點”是指海底節點和海底電纜二者。

為了采集數據，使空氣槍間隔已知周期時段釋放壓縮空氣爆破，并記錄每一次爆破的定位和定時。同樣地，每次壓縮空氣爆破的定時和強度也被節點所記錄。在深海區，數據收集通常至少為期30天，以涵蓋一個完整的潮汐周期，但是，也可以依據如勘測區域大小等收集更長周期數據。在淺海區，節點大多通常被放置在海底5至14天；對于淺海節點(通常電池的最長壽命為45天)而言，21天被視為長時間的布置。

四維地震數據收集通常包括在相同區域的不同時間采集三維(3D)地震數據，用于評估油氣產層隨時間發生的變化。可通過流體位置和飽和度、壓力及溫度觀察變化。四維地震數據是數種地震延時數據形式中的一種。此類數據可以從地表或鉆孔內獲取。地震延時數據包括在相同區域的不同時間從地表或鉆孔內收集到的地震數據，用于評估地下隨時間發生的變化，如：流體運動或二次開采的影響。該數據用于檢查流體含量表達屬性的變化。地震延時數據可重復二維數據、三維數據(被稱為4-D地震數據)、井間數據和垂直地震剖面(VSP)數據。

雖然在能量離地角小于70°時通常可以準確地拾取節點處的能量直達波，但是，由于在X、Y偏移距非常短時地震道數量有限，因此，直達波能量不能被可靠地拾取并用于定位。例如，在100米水深中，離地角70°時，X、Y偏移距為274米；在25米水深中，離地角70°時，X、Y偏移距為68米。在水深300米及更深水域時，利用直達波定位分析就相對比較簡單直接。然而，在淺海區(如，小于300米)，如果只使用直達波定位分析，那么就幾乎不會再使用空氣爆破。此外，折射波通常先于直達波到達。已觀察到，這種情況在大多數海底環境(但不是所有)下發生在偏移距約為節點深度3倍左右的地方。因此，當能量發射的離地角超過70°時，雖然數據質量不會受到影響，但是會對采用直達波進行定位分析的可靠性產生不利影響。