BR102013032530A2 - "indicador de repetibilidade 4d baseado em iluminação de disparo para aquisição sísmica" - Google Patents
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Abstract
indicador de repetibilidade 4d baseado em iluminação de tiro para aquisição sísmica. trata-se de métodos e sistemas para cálculo de indicador de similaridade associado à aquisição de dados sísmicos. um valor de indicador de similaridade pode ser, por exemplo, baseado em uma métrica de uniformidade de intensidade dividida normalizada (piu). em outro aspecto, impressões de tiro são comparadas por mapeamento de uma impressão de tiro base (referência) sobre uma amostra atual de uma impressão de tiro antes de calcular o valor de indicador de similaridade. o valor de indicador de similaridade é associado à localização de impressão de tiro usado no cálculo e permite o redisparo somente das áreas, em que uma qualidade insuficiente de dados de tiro é detectado com base em um valor de limite pré-configurado para o indicador de similaridade.
Description
“INDICADOR DE REPETIBILIDADE 4D BASEADO EM ILUMINAÇÃO DE DISPARO PARA AQUISIÇÃO SÍSMICA” CAMPO DA TÉCNICA
[0001] Modalidades da matéria apresentada no presente documento referem-se, em geral, a métodos e sistemas para processamento de dados sísmicos com base marinha e, mais particularmente, a mecanismos e técnicas para gerar um indicador de repetibilidade ou de similaridade com base em, por exemplo, iluminação de disparo.
ANTECEDENTES
[0002] Técnicas de aquisição e processamento de dados sísmicos com base marinha são usadas para gerar um perfil (imagem) de uma estrutura geofísica (subsuperfície) dos estratos subjacentes ao fundo do mar. Esse perfil não fornece, necessariamente, um local preciso para reservatórios óleo e gás, mas pode sugerir, para aqueles treinados no campo, a presença ou ausência de reservatórios de óleo e/ou gás. Portanto, fornecer uma imagem melhorada da subsuperfície em um período mais curto de tempo é um processo contínuo.
[0003] A aquisição de dados em métodos sísmicos com base marinha produz, normalmente, resultados diferentes em assinatura e resistência de fonte com base em diferenças na configuração de aquisição e condições subsuperfície. O processamento de dados adicionais e a interpretação de dados sísmicos podem ser melhorados quando métodos de coleta de dados produzem resultados com o maior grau de repetibilidade. Por exemplo, determinar, durante uma pesquisa de aquisição, que um problema se desenvolveu o qual degradará os resultados da pesquisa de aquisição ao gerar imageamento com um baixo grau de repetibilidade é importante para produzir o imageamento sísmico de qualidade mais alta.
[0004] Mapas sem cúspide indicam a habilidade de uma pesquisa sísmica de iluminar a subsuperfície. Em essência, esses mapas devem descrever onde os reflexos sísmicos ocorrem em profundidade e o quão são redundantes. Mapas sem cúspide convencionais são contados em pontos médios comuns e decisões de preenchimento tomadas somente com base no critério geométrico de superfície.
[0005] Entretanto, em meio lateralmente heterogêneo ou para refletores de mergulho, o ponto médio não representa mais o ponto de reflexão. Portanto, sempre que o conhecimento sobre modelo de velocidade subsuperfície se torna disponível (por exemplo, de geológico a priori ou processamento de levantamentos originais), o mapeamento verdadeiro deveria ser alcançado, o que leva em consideração trajetórias de onda durante a propagação através da subsuperfície. A contagem de impacto de trajetórias de reflexo tem que ser armazenada em pontos de reflexão comuns em dados horizontes de profundidade para acessar a iluminação verdadeira em alvos.
[0006] Recentemente, as chamadas pesquisas 4D ou de intervalo de tempo se tornaram uma adição importante às ofertas de produto de empresas de pesquisa sísmica. Em pesquisas 4D, uma primeira pesquisa realizada em um primeiro momento opera como uma linha base para indicar a presença/ausência potencial de depósitos de hidrocarboneto em uma dada área. Uma segunda pesquisa, realizada posteriormente, opera para indicar a presença/ausência potencial de depósitos de hidrocarboneto na mesma área geográfica, por exemplo, após a remoção do hidrocarboneto ter ocorrido. Ao comparar as duas pesquisas, uma imagem 4D (em que tempo é a quarta dimensão) pode ser desenvolvida, a qual pode ser usada para vários fins, por exemplo, para determinar a viabilidade continuada de um campo de hidrocarboneto, onde perfurar etc. entretanto, para uma pesquisa 4D ser precisa, as primeira e segunda pesquisas precisam ser realizadas de maneira muito similar, por exemplo, posição de disparo, posição do receptor etc. Isso permite o surgimento de uma necessidade de tornar pesquisas altamente repetitivas e de determinar quando as pesquisas subsequentes não são repetições precisas de uma pesquisa de linha base anterior.
[0007] Portanto, o posicionamento incorreto entre pesquisas (devido ao desvio de fonte ou desvio do cabo sísmico flutuante) pode induzir perturbações influenciadas que precisam ser avaliadas. Além do critério geométrico, o monitoramento de iluminação alvo fornece critérios geofísicos com os quais se avalia a repetibilidade sísmica.
[0008] Foi sugerido na literatura que se realize mapeamento sem cúspide completo em horizontes de profundidade com o uso de teoria de raio, ou da contagem de impacto ou zona de Fresnel de banda limitada. Tais mapas podem ser usados para o controle de qualidade de dados de aquisição sísmica, embora possam ser insuficientemente discriminatórios. Adicionalmente, a correspondência entre incompatibilidades de iluminação e posições de disparo associadas não é mais óbvia, impedindo a localização fácil para redisparos. Ou seja, tentativas de detectar e corrigir a repetibilidade inaceitável de imagens sísmicas envolveram o uso de mapas de iluminação para a análise de cobertura sísmica, mas essas tentativas não são capazes de apresentar a posição de disparo associada ao local de repetibilidade inaceitável, perdendo, assim, o valor de redisparos apenas em locais em que problemas de repetibilidade ocorreram.
[0009] Em conformidade, seria desejável fornecer sistemas e métodos que evitam os problemas e desvantagens supracitados e fornecem a habilidade de rapidamente determinar se imagens de disparo estão em limites de repetibilidade aceitáveis e atirar novamente apenas naquelas posições de disparo que estão fora dos limites previamente descritos.
[0010] SUMÁRIO
[0011] Várias modalidades fornecem, dentre outras coisas, a geração e uso de indicadores de similaridade que fornecem uma indicação da similaridade entre dois conjuntos de dados sísmicos, por exemplo, um primeiro conjunto de dados associado a uma primeira pesquisa sísmica de uma dada área geográfica e um segundo conjunto de dados associado a uma segunda pesquisa sísmica da mesma área geográfica. Tais indicadores de similaridade podem, conforme descrito acima, ser úteis ao realizar pesquisas sísmicas 4D, por exemplo, ao fornecer uma ferramenta de fácil uso para o controle de qualidade abordo de repetibilidade 4D e suporte em tempo real para decisões de redisparo.
[0012] Por exemplo, de acordo com uma modalidade exemplificadora, um método para gerar um indicador de similaridade entre uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos inclui as etapas para se obter um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento, calcular uma primeira métrica de registro de imagem com base em pelo menos um dentre o dito primeiro e o dito segundo conjunto de dados sísmicos, calcular uma segunda métrica de registro de imagem baseado em pelo menos um dentre o dito primeiro conjunto de dados sísmicos e o dito segundo conjunto de dados sísmicos; e gerar um indicador de similaridade entre o dito primeiro conjunto de dados sísmicos e o dito segundo conjunto de dados sísmicos com o uso de uma dita primeira e uma dita segunda métricas de registro de imagem.
[0013] De acordo com outra modalidade exemplificadora, um sistema para gerar um indicador de similaridade entre uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos inclui um ou mais processadores configurados para executar instruções de computador e uma memória configurada para armazenar as ditas instruções de computador em que as ditas instruções de computador compreendem, ainda, um componente de coleta configurado para receber um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento; um componente de motor configurado para processar o dito primeiro e o dito segundo conjuntos de dados sísmicos e calcular uma primeira métrica de registro de imagem e uma segunda métrica de registro de imagem; um componente de similaridade configurado para calcular um indicador de similaridade baseado na dita primeira métrica de registro de imagem e a dita segunda métrica de registro de imagem; e um componente de saída configurado para emitir o dito indicador de similaridade.
[0014] De acordo com uma modalidade adicional, um método para gerar um mapa de iluminação entre porções de uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos inclui as etapas para obter um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento; e gerar um mapa de iluminação parcial com o uso de apenas uma porção do primeiro conjunto de dados sísmicos e uma porção do segundo conjunto de dados sísmicos.
[0015] BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0016] Os desenhos acompanhantes, que estão aqui incorporados e constituem uma parte do relatório descritivo, ilustram uma ou mais modalidades e, junto com a descrição, explicam essas modalidades. Nos desenhos: [0017] A Figura 1 mostra uma vista de topo de um sistema de pesquisa sísmica marinha convencional;
[0018] A Figura 2 ilustra uma vista lateral/de corte do sistema de pesquisa sísmica marinha convencional da Figura 1;
[0019] A Figura 3 é um diagrama esquemático que ilustra uma impressão de iluminação de disparo em um horizonte de profundidade sobreposto à geometria de superfície dos cabos sísmicos flutuantes;
[0020] A Figura 4 é um diagrama esquemático que ilustra uma impressão de disparo base, uma impressão de disparo de monitoramento e uma imagem de diferença;
[0021] A Figura 5 é um diagrama esquemático que ilustra um componente de coleta, um componente de motor, um componente de similaridade e um componente de saída de um indicador de similaridade;
[0022] A Figura 6 é um diagrama esquemático que ilustra um componente de coleta, um componente de motor, um componente de similaridade e um componente de saída de um indicador de similaridade e inclui um componente de armazenamento;
[0023] A Figura 7 é um diagrama esquemático que ilustra um componente de coleta que compreende, ainda, um componente de geração;
[0024] A Figura 8 é um diagrama esquemático que ilustra um componente de saída que compreende, ainda, um componente de validação;
[0025] A Figura 9 é um fluxograma que mostra um método para gerar um indicador de similaridade, de acordo com uma modalidade; e [0026] A Figura 10 é um diagrama esquemático de um servidor adequado para uso na geração de um indicador de similaridade, de acordo com uma modalidade. DESCRIÇÃO DETALHADA
[0027] A descrição a seguir das modalidades exemplificadoras refere-se aos desenhos acompanhantes. Os mesmos números de referência em desenhos diferentes identificam elementos iguais ou similares. A descrição detalhada a seguir não limita a invenção. Em vez disso, o escopo da invenção é definido pelas reivindicações anexas. Algumas das modalidades a seguir são discutidas, para fins de simplicidade, em relação à terminologia e estrutura de um indicador de repetibilidade 4D baseado na similaridade entre impressões de iluminação de um disparo atual versus um disparo de referência. Entretanto, as modalidades a serem discutidas a seguir não se limitam a essas configurações, mas podem ser estender a outras disposições, conforme discutido posteriormente.
[0028] Referência através do relatório descritivo a “uma (1) modalidade” ou “uma modalidade” significa que um atributo, estrutura ou característica particular descrito em conexão com uma modalidade está incluído em pelo menos uma modalidade da matéria descrita. Portanto, a ocorrência das expressões “em uma (1) modalidade” ou “em uma modalidade” em vários locais através do relatório descritivo não se refere, necessariamente, à mesma modalidade. Ademais, os atributos, estruturas ou características particulares podem ser combinados de qualquer maneira adequada em uma ou mais modalidades.
[0029] De acordo com várias modalidades apresentadas no presente documento, um indicador complementar é fornecido para, por exemplo, avaliar repetibilidade 4D em escalas de discriminação mais finas, que variam de um conjunto de linhas de aquisição até disparos individuais. Uma similaridade entre disparos (ou linhas) individuais base e de monitoramento é avaliada a partir de uma comparação de impressões de iluminação associadas no alvo. Um valor de similaridade é derivado de uma métrica de registro de imagem, por exemplo, uma métrica de Uniformidade de Intensidade Dividida que é uma medida de combinação usada, tipicamente, no registro de imagem médica. Esse valor de similaridade ou indicador de repetibilidade pode ajustar times de pesquisa sísmica a decidirem se linhas de redisparo são necessárias como parte da análise de cobertura sísmica e como localizá-las.
[0030] Para fornecer um contexto para as modalidades exemplificadoras subsequentes associadas a indicadores de repetibilidade 4D, uma descrição breve, generalizada, de pesquisa sísmica marinha, seguida por uma discussão de aspectos e terminologia associada a tal pesquisa, são fornecidas. Para um processo de união sísmica, conforme mostrado na Figura 1, um sistema de aquisição de dados 10 inclui um navio 2 de reboque de vários cabos sísmicos flutuantes 6 que podem se estender através de quilômetros através do navio 2. Cada um dos cabos sísmicos flutuantes 6 pode incluir um ou mais dispositivos de controle de profundidade 13 que mantêm o cabo sísmico flutuante 6 em uma posição fixa conhecida relativa aos outros cabos sísmicos flutuantes 6, e os dispositivos de controle de profundidade 13 são capazes de mover o cabo sísmico flutuante 6 conforme desejado, de acordo com as comunicações bidirecionais que os dispositivos de controle de profundidade 13 podem receber do navio 2. Um ou mais arranjos de fonte 4a,b também podem ser rebocados pelo navio 2 (ou por outro navio) para gerar ondas sísmicas.
[0031] Arranjos de fonte 4a,b podem ser colocados ou em frente ou atrás de receptores 14, ou tanto atrás como nas frente dos receptores 14. As ondas sísmicas geradas por arranjos de fonte 4a,b propagam para baixo, refletem e penetram no fundo do mar, em que as ondas refratadas por fim são refletidas por uma ou mais estruturas refletoras (não mostradas na Figura 1) de volta para a superfície (consulte a Figura 2, discutida abaixo). As ondas sísmicas refletidas se propagam para cima e são detectadas por receptores 14 fornecidos em cabos sísmicos flutuantes 6. Quando cada fonte no arranjo 4a ou 4b é “disparada” para gerar uma onda acústica, isso é chamado de um “disparo” e, portanto, conforme os arranjos 4a, 4b atravessam uma área geográfica, a pesquisa sísmica gera várias “linhas de disparo”. Em conformidade, a pesquisa sísmica marinha é, às vezes, chamada, em geral, de “disparo” em uma área do fundo do mar particular e a área do fundo do mar pode ser chamada de “célula”. Será constatado que a configuração ilustrada na Figura 1 é puramente exemplificadora e que os cabos sísmicos flutuantes (receptores) e fontes podem ser dispostos em várias outras configurações.
[0032] A Figura 2 ilustra uma vista lateral do sistema de aquisição de dados exemplificador 10 da Figura 1. O navio 2, localizado na superfície do oceano 46, reboca um ou mais cabos sísmicos flutuantes 6, que são compostos de cabos 12, e uma pluralidade de receptores 14. Mostrados na Figura 2 estão dois cabos sísmicos flutuantes de fonte, que incluem fontes 4a,b fixadas aos respectivos cabos 12a,b. Cada fonte 4a,b é capaz de transmitir uma respectiva onda sonora ou sinal transmitido 20a,b. Para simplificar os desenhos, mas sem que se desvie da compreensão dos princípios envolvidos, apenas um primeiro sinal transmitido 20a será mostrado (mesmo embora algumas ou todas as fontes 4 possam estar simultaneamente (ou não) transmitindo sinais transmitidos similares 20). O primeiro sinal transmitido 20a percorre através do oceano 40 e chega no primeiro ponto de refração/reflexo 22a. O primeiro sinal refletido 24a do primeiro sinal transmitido 20a percorre para cima a partir do fundo do mar 42, de volta para os receptores 14. Conforme aqueles versados na técnica podem constatar, quando um sinal - óptico ou acústico - percorre de um meio com um primeiro índice de refração n1 e encontra um meio diferente, com um segundo índice de refração n2, uma porção do sinal transmitido é refletida a um ângulo igual ao ângulo incidente (de acordo com a bem conhecida lei de Snell), e uma segunda porção do sinal transmitido pode ser retratada (novamente de acordo com a lei de Snell).
[0033] Portanto, conforme mostrado na Figura 2, o primeiro sinal transmitido 20a gera o primeiro sinal refletido 24a e o primeiro sinal refratado 26a. O primeiro sinal refratado 26a percorre através da camada de sedimento 16 (que pode ser genericamente chamada de uma primeira camada de subsuperfície 16) abaixo do fundo do oceano 42 e pode agora ser considerado como sendo um “novo” sinal transmitido, de modo que, ao encontrar um segundo meio em um segundo ponto de refração/reflexão 28a, um segundo conjunto de sinais retratados e refletidos 32a e 30a seja subsequentemente gerado. Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 2, há um depósito significativo de hidrocarboneto 44 em um terceiro meio, ou camada de terra sólida/rocha 18 (que pode ser genericamente chamado de segunda camada de subsuperfície 18). Consequentemente, os sinais retratados e refletidos são gerados pelo depósito de hidrocarboneto e é o propósito do sistema de aquisição de dados 10 gerar dados que possam ser usados para descobrir tais depósitos de hidrocarboneto 44.
[0034] Os sinais registrados por receptores sísmicos 14 variam em tempo, tendo picos de energia que podem corresponder a refletores entre camadas. Na realidade, já que o fundo do mar e o ar/água são altamente refletivos, alguns dos picos correspondem a múltiplos reflexos ou reflexos espúrios que deveríam ser eliminados antes que a estrutura geofísica possa ser corretamente imageada. Ondas primárias sofrem apenas um reflexo de uma interface entre camadas da subsuperfície (por exemplo, primeiro sinal refletido 24a). As ondas diferentes das ondas primárias são conhecidas como múltiplas. Conformem é conhecido por aqueles de habilidade comum na técnica, o sinal 50a mostrado na Figura 2 é um exemplo de um múltiplo, mas há outras formas de múltiplos serem gerados.
[0035] Dentre outras coisas, o ponto da discussão das Figuras 1 e 2 é ilustrar que a realização da pesquisa sísmica marinha por depósitos de hidrocarboneto abaixo do fundo do mar é um procedimento altamente complexo, tornando a repetibilidade para pesquisas em 4D subsequentes no tempo muito mais importante para que se alcance resultados precisos.
[0036] De acordo com algumas modalidades, os métodos e sistemas descritos no presente documento geral e/ou coletam impressões de iluminação para análise. Alguma terminologia será, primeiramente, descrita. Uma onda P é a onda estudada em dados sísmicos convencionais e é uma onda de corpo elástico ou onda sonora na qual partículas oscilam na direção que a onda propaga. Um cabo sísmico flutuante é uma linha rebocada por uma embarcação de cabo sísmico flutuante e que contém uma pluralidade de receptores para coletar dados sísmicos da onda P refletida.
[0037] Em uma descrição adicional de terminologia, um ponto de disparo é um dentre vários locais ou estações em um dado de superfície no qual uma fonte sísmica está ativada. Um traço sísmico são os dados sísmicos registrados, por um canal, após a fonte sísmica ser disparada. O traço sísmico representa a resposta do campo de onda elástico à contrastes de velocidade e densidade através das interfaces de camadas de rocha ou sedimentos no fundo do mar, conforme energia percorre da fonte sísmica através da subsuperfície até um receptor ou arranjo de receptor. Ademais, uma inversão sísmica é um processo para transformar dados de reflexo sísmico em uma descrição de propriedade quantitativa de uma descrição de estratos de um local subsolo e possivelmente um reservatório que contém recursos naturais, como óleo ou gás.
[0038] De acordo com algumas modalidades descritas no presente documento, os indicadores de similaridade contam com a determinação de iluminação subsuperfície. Nesse contexto, para um dado ponto alvo, a iluminação pode ser definida como a ocorrência ponderada de impactos de reflexo, que é, basicamente, o número de pares de fonte-receptor para os quais o reflexo assimptótico ocorre naquele ponto. Dada um par de fonte e receptor (s, r) e um horizonte de profundidade H, uma detecção automática de um ponto de reflexo xr, um membro do horizonte de profundidade set H, pode ser alcançado sob a teoria do raio assimptótico, baseada no princípio de Fermat e na análise de fase estacionária, conforme descrito, por exemplo, por Herrmann e Bousquie na patente n° U.S. 7.406.383, cuja descrição está aqui incorporada a título de referência.
[0039] Basicamente, para cada ponto de profundidade, são calculados o tempo de percurso duplo de s a r através de x e suas derivadas espaciais respectivas ao longo do horizonte. O ponto de reflexo associada a um dado par de fonte-receptor é detectado como o ponto para o qual o gradiente tangencial do tempo de percurso duplo é zero. Em pontos de reflexão, o gradiente normal do tempo de percurso duplo é, então, colinear ao mergulho local. Na prática, os mapas de tempos de percurso podem ser computados off-line a partir das posições anteriores a diagrama antes de conduzir a pesquisa de monitoramento. O cálculo em tempo real de pontos de reflexão pode, então, ser obtido abordo a partir da interpolação rápida para posições reais de fontes e receptores.
[0040] Considerando, a seguir, a questão de espalhamento de iluminação, o espalhamento de iluminação é o componente elementar de uma impressão de disparo. Em outras palavras, uma impressão de disparo é a pilha de todos os espalhamentos de iluminação a partir de todos os receptores de todos os cabos sísmicos flutuantes. A escolha de funções A e S descrita abaixo, portanto, tem impacto na extensão espacial e amplitude do espalhamento (por conseguinte à impressão de disparo). Fonte sísmicas portam conteúdo de frequência de banda limitada e um único ponto de reflexo consiste, na verdade, em toda uma vizinhança de pontos de reflexão que é o corte transversal normal a H entre feixes de raio incidente e refletido. Portanto, cada par de fonte-receptor (s,r) é associado a um espalhamento de iluminação de traço cujo contorno é delimitado a partir da zona Fresnel e a amplitude alocada para cada ponto xeH é configurado como: l(x)=A(s,x,r) S (t(x)-t(x_r)) [0041] Na equação acima, S(t) é uma função de peso normalizada no ponto de reflexo xr e designada a partir da ondeleta de fonte sísmica. S(t) diminui conforme x está movendo para longe de xr e some para além da zona de Fresnel. Sob uma presunção de alta frequência, S(t) é o impulso Dirac, de modo que o espalhamento reduza para um único ponto de reflexo com amplitude de iluminação de unidade. A(s,x,r) é uma função de peso opcional que pode ser livremente sintonizada para a amplitude de iluminação para se aproximar da amplitude de migração (por exemplo, para a correção de espalhamento geométrico e diretividade etc.).
[0042] Uma impressão de disparo pode ser definida como a iluminação alvo associada a um único disparo de aquisição. Portanto, uma impressão de disparo é a soma de espalhamentos de iluminação obtidos a partir de uma fonte e todos os receptores no(s) arranjo(s) de cabo sísmico flutuante rebocado. De acordo com algumas modalidades descritas no presente documento, impressões de disparo são processadas como imagens representadas por pixels com intensidades diferentes, isto é, associadas a locais de ponto de reflexo e ou contagem de impacto ou amplitude de iluminação. Essas representações, isto é, impressões atuais e impressões de referência, são, então, comparadas, de acordo com modalidades baseadas em uma métrica de registro de imagem. De acordo com uma modalidade, a métrica de registro de imagem é uma métrica de Uniformidade de Intensidade de Divisão (PIU), conforme descrito, por exemplo, por R. P. Woods, J. C. Mazziota e S. R. Cherry em seu artigo de 1993 intitulado “MRI-PET Registration with Automated Algorithm”, publicado nas páginas 536 a 546 do Journal of Computer Assisted Tomography 17(4), cuja descrição está aqui incorporada a título de referência. Entretanto, conforme será descrito abaixo, outros tipos de métrica de registro de imagem podem ser usados como a base para calcular o indicador de similaridade de acordo com outras modalidades.
[0043] Com referência, agora, à Figura 3, um diagrama de contexto 100 ilustra uma impressão de iluminação de disparo 102 sobreposta a uma representação de geometria de superfície 104 dos cabos sísmicos flutuantes usados para coletar os dados associados à impressão de iluminação de disparo 102. Considere que essa impressão de iluminação de disparo 102 está associada a uma primeira pesquisa sísmica (linha base) a ser repetida para uso na geração de uma pesquisa 4D. De acordo com essas modalidades exemplificadoras, um indicador de repetibilidade é fornecido, o qual avalia o impacto sísmico dos desalinhamentos da fonte e/ou receptor no posicionamento lateral do equipamento entre a primeira pesquisa e a pesquisa posterior. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que tais desalinhamentos no posicionamento lateral podem resultar de muitas causas, por exemplo, desvio de fonte, desvio dos cabos sísmicos flutuantes etc. deu um disparo para o outro.
[0044] Continuando com a Figura 4, é ilustrada na modalidade exemplificadora uma representação da similaridade (ou, equivalentemente, a dissimilaridade) entre duas imagens de disparo que compreendem uma imagem de um disparo base (referência) 202, uma imagem de um disparo de monitoramento (atual) 204 e uma imagem mapeada 206 da diferença entre a imagem de disparo base 202 e a imagem de disparo de monitoramento 204. Conforme indicado na representação de similaridade da modalidade exemplificadora 200, um indicador de repetibilidade 208 reflete uma similaridade de noventa por cento entre as duas imagens. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que o indicador de repetibilidade é um cálculo de quatro dimensões (4D), sendo que a quarta dimensão é tempo, isto é, a imagem de disparo base e a imagem de disparo de monitoramento são tiradas em tempos diferentes.
[0045] Com referência, agora, à Figura 5, um sistema de indicador de repetibilidade da modalidade exemplificadora 300, que pode ser implantado como software, hardware ou uma combinação dos mesmos, compreende um componente de coleta 302, um componente de motor 304, um componente de similaridade 306 e um componente de saída 308. O componente de coleta 302 fornece a capacidade de adquirir os conjuntos de dados que representam as impressões de disparo. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que os conjuntos de dados que representam as impressões de disparo compreendem ambas as impressões base e as impressões de monitoramento. Continuando com a modalidade exemplificadora, o componente de motor 304 fornece a capacidade de dividir uma impressão base em conjuntos de iso-intensidade. A seguir, na modalidade exemplificadora, o componente de motor 304 fornece a habilidade de mapear os conjuntos de iso-intensidade em uma impressão de monitoramento.
[0046] Continuando com a modalidade exemplificadora, o componente de similaridade 306 fornece a capacidade para calcular a métrica de Uniformidade de Intensidade Dividida (PIU) para o par impressão base-monitoramento. Conforme mencionado anteriormente, a seleção da métrica de PIU como uma métrica de registro de imagem exemplificadora a partir da qual se calcula um indicador de similaridade é puramente ilustrativa e outras modalidades podem usar outras métricas, conforme será descrito abaixo. A impressão base é dividida em conjuntos de iso-intensidade b, que são mapeados à impressão de monitoramento. A equação para a PIU para a impressão mapeada de par base-monitor para uma modalidade pode, então, ser calculada como: [0047] em que N é o número total de pixels nas impressões, n_b é o número de pixels base no conjunto de iso-intensidade b, p_b é a média medida na impressão de monitoramento em cada mapeamento bT do conjunto b e o_b é o desvio padrão medido na impressão de monitoramento e cada mapeamento bT do conjunto b como: [0048] e a equação para a impressão base de PIU é definida como: [0049] em que N é o número total de pixels nas impressões, n_b é o número de pixels base no conjunto de iso-intensidade b, p_b é a média medida na impressão base em cada mapeamento bT do conjunto b e o_b é o desvio padrão medido com base na impressão em cada mapeamento bT do conjunto b como: [0050] em que I é a medição de intensidade de ponto de dados x e o local em que o indicador de similaridade entre a impressão de disparo base e a impressão de disparo de monitor é definido como a métrica normalizada: [0051] Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que indicadores de similaridade entre linhas ou conjuntos limitados de linhas podem ser avaliados da mesma maneira. Deve-se notar, ainda, que os algoritmos precedentes para determinar similaridade entre impressões de base e de monitoramento são puramente exemplificadores e que outros algoritmos ou técnicas podem ser usados.
[0052] A seguir, na modalidade, um componente de saída 308 fornece a capacidade para emitir o indicador de similaridade para uso na determinação, por exemplo, de se um local particular deveria sofrer redisparo baseado na repetibilidade insuficiente entre disparos. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que o indicador de similaridade pode ser usado de modo local, por exemplo, em uma embarcação, para análise adicional, ou pode ser transmitido para um local remoto para a análise e preparação de uma lista de locais de redisparo para a transmissão de volta para o local da pesquisa sísmica.
[0053] Por exemplo, a métrica da PIU é adaptada para fornecer uma medida percentual escalar de similaridade entre impressões base e de monitoramento. Esse indicador de similaridade avalia a repetibilidade sísmica de iluminação do disparo atuai versus o disparo referência com um simples valor percentual. Da mesma forma, pode ser usado para avaliar a similaridade de iluminação entre linhas ou um conjunto limitado de linhas de originais diferentes. Sendo assim, fornece um critério de fácil uso para validar ou descartar disparos ou linhas para um controle de qualidade abordo da repetibilidade de aquisição.
[0054] Com referência, agora, à Figura 6, uma modalidade exemplificadora 400 compreende o sistema de indicador de repetibilidade 300 da Figura 5 e também um componente de armazenamento 402. O componente de armazenamento de modalidade exemplificadora 402 fornece a capacidade de arquivar impressões de disparo base, impressões de disparo atuais, impressões de disparo mapeadas, métricas de Uniformidade de Intensidade Dividida e/ou Indicadores de similaridade, isto é, vários subconjuntos dos dados usados para gerar o indicador de similaridade. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que os dados arquivados descritos acima associados ao componente de armazenamento 402 podem ser transmitidos para locais remotos para armazenamento ou análise.
[0055] A modalidade exemplificadora 500 da Figura 7 mostra um componente de coleta 302 da Figura 5 que compreende, ainda, um componente de geração 502. O componente de geração da modalidade exemplificadora 502 fornece a capacidade para o indicador de repetibilidade de gerar as impressões, compondo as impressões base e/ou de monitoramento. Deve-se notar que, nessa modalidade exemplificadora, impressões geradas são preparadas no momento de análise, em vez de extraídas de uma base de dados ou outro local de armazenamento, embora outras modalidades possam usar a técnica posterior para a geração do indicador de similaridade.
[0056] A seguir, na modalidade exemplificadora 600 da Figura 8, o componente de saída 308 da Figura 5 compreende, adicionalmente, um componente de validação 602. O componente de validação 602 fornece a capacidade de validar uma impressão de disparo atual enquanto a pesquisa sísmica está ocorrendo. Continuando com a modalidade exemplificadora, conforme valores de indicador de repetibilidade são calculados para impressões de disparo, são analisados para determinar se o valor é maior que um limite predefinido, se o valor de indicador de repetibilidade está abaixo do limite predefinido, então o local associado à impressão de disparo atual usada para a determinação é programado para a reamostragem/redisparo. Deve-se notar, na modalidade exemplificadora, que locais de disparo individual são reamostrados, não toda a área sísmica. Deve-se notar, ainda, na modalidade exemplificadora, que a similaridade entre linhas ou um conjunto limitado de linhas pode ser analisada e reamostrada de maneira similar.
[0057] Com referência, agora, à Figura 9, um método exemplificador 700 para gerar um indicador de similaridade, de acordo com uma modalidade, é mostrado. Iniciando na etapa 702 da modalidade do método exemplificador, vários dados sísmicos são obtidos, isto é, um primeiro conjunto de dados sísmicos é coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos é coletado em um segundo momento. Deve-se notar, na modalidade do método exemplificador, que o conjunto de dados mapeado pode ser gerado ao dividir, primeiramente, o primeiro conjunto de dados/de impressão base em conjuntos de iso-intensidade e, então, mapear os conjuntos de iso-intensidade sobre o segundo conjunto de dados/conjunto de dados atual. O primeiro conjunto de dados sísmicos pode ser identificado como uma impressão base e coletado a partir de uma base de dados de bases de dados associada a uma sessão de amostragem sísmica anterior. O tempo de amostra do primeiro conjunto de dados sísmicos e o tempo de amostra do segundo conjunto de dados sísmicos são diferentes, fornecendo, assim, a quarta dimensão à análise.
[0058] A seguir, na etapa 704 da modalidade do método exemplificador, uma primeira métrica de registro de imagem é calculada com base em pelo menos um dentre o primeiro e o segundo conjunto de dados sísmicos. O primeiro registro de imagem pode ser uma métrica de PIU, conforme descrito acima. Deve-se notar que, na modalidade do método exemplificador, a métrica de PIU é calculada com o uso da equação de PIU (base, monitoramento) definida anteriormente. Continuando na etapa 706 da modalidade do método exemplificador, uma segunda métrica de registro de imagem baseada em pelo menos um dentre o primeiro conjunto de dados sísmicos e o segundo conjunto de dados sísmicos é calculada. Deve-se notar, na modalidade do método exemplificador, que a métrica de PIU é calculada com o uso da equação de PIU (base, base) definida anteriormente.
[0059] Continuando na etapa 708 da modalidade do método exemplificador, um valor de indicador de similaridade é calculado, entre o primeiro conjunto de dados e o segundo conjunto de dados, com o uso da primeira métrica de registro de imagem e da segunda métrica de registro de imagem, por exemplo, ao dividir o valor de PIU (base, monitoramento) calculada pelo valor calculado de PIU (base, base). Deve-se notar, na modalidade do método exemplificador, que esse valor permite a identificação de uma área de disparo particular associada à impressão de disparo de monitor no caso de reamostragem da área de disparo ser necessária, com base em uma análise de validação do valor de indicador de similaridade.
[0060] O dispositivo de computação ou outros nós de rede envolvidos no indicador de similaridade cálculo em conexão com as modalidades descritas acima pode ser qualquer tipo de dispositivo de computação capaz de processar e comunicar conjuntos de dados de impressão de disparo associados a uma pesquisa sísmica. Um exemplo de um sistema de computação representativo capaz de realizar operações, de acordo com os servidores da modalidade exemplificadoras, é ilustrado na Figura 10. Hardware, firmware, software ou uma combinação dos mesmos podem ser usados para realizar as várias etapas e operações descritas no presente documento. A estrutura de computação 800 da Figura 10 é uma estrutura de computação exemplificadora que pode ser usada em conexão com tal sistema.
[0061] A disposição de computação exemplificadora 800 adequada para realizar as atividades descritas na modalidade exemplificadoras pode incluir um servidor de processamento de indicador de similaridade. Tal servidor 801 pode incluir um processador central (CPU) 802 acoplado a uma memória de acesso aleatório (RAM) 804 e a uma memória de leitura apenas (ROM) 806. A ROM 806 também pode ser outros tipos de meio de armazenamento para armazenar programas, como ROM programável (PROM), PROM apagável (EPROM) etc. o processor 802 pode se comunicar com outros componentes internos e externos através do conjunto de circuitos de entrada/saída (l/O) 808 e barramento 810, para fornecer sinais de controle e similares. O processor 802 executa uma variedade de funções, conforme é conhecido na técnica, conforme ditado por instruções de software e/ou firmware.
[0062] O servidor 801 também pode incluir um ou mais dispositivos de armazenamento de dados, incluindo unidades de disco rígido e disquete 812, unidades de CD-ROM 814 e outro hardware capaz de ler e/ou armazenar informações, como DVD etc. Em uma modalidade, software para executar as etapas discutidas acima pode ser armazenado e distribuído em um CD-ROM 816, disquete 818 ou outra forma de meio capaz de armazenar de modo portátil informações. Esses meios de armazenamento podem ser inseridos em, e ser lidos por, dispositivos como a unidade de CD-ROM 814, a unidade de disco 812 etc. O servidor 801 pode ser acoplado a um visor 820, que pode ser qualquer tipo de visor ou tela de apresentação conhecidos, como visores de LCD, visor de plasma, tubos de raio de cátodo (CRT) etc. uma interface de entrada de usuário 822 é fornecida, incluindo um ou mais mecanismos de interface de usuário, como um mouse, teclado, microfone, touch pad, tela sensível ao toque, sistema de reconhecimento de voz etc.
[0063] O servidor 801 pode ser acoplado a outros dispositivos de computação, como o terminais de linha terrestre e/ou sem fio aplicativos de observação associados, através de uma rede. O servidor pode ser parte de uma configuração de rede maior como uma rede de área global (GAN), como a Internet 828, que permite a conexão final a vários dispositivos de linha terrestre e/ou móveis de cliente/observador.
[0064] As modalidades exemplificadoras apresentadas fornecem um nó de servidor e um método para o cálculo de indicador de similaridade associado a dados sísmicos. Deve-se compreender que essa descrição não é destinada a limitar a invenção. Ao contrário, as modalidades exemplificadoras são destinadas a cobrirem alternativas, modificações e equivalentes, que são incluídas na essência e escopo da invenção.
[0065] Por exemplo, parâmetros associados à divisão podem ser fixados para toda a pesquisa. Um valor de limite mínimo de similaridade pode ser definido para validar facilmente a repetibilidade de disparos ou linhas atuais. Alternativa ou adicionalmente, as profundidades de fonte ou receptor atuais podem ser levadas em consideração para corrigir em tempo real intumescência e manusear cabos sísmicos flutuantes que têm formatos curvos na computação de impressões de iluminação.
[0066] Em conformidade, será constatado que as modalidades anteriores introduzem, dentre outras coisas, um novo indicador para avaliar a repetibilidade de aquisição 4D em escalas de discriminação finas, variando de conjunto de linhas até disparos individuais. Esse indicador é baseado em noções e métodos geofísicos, em que a repetibilidade é controlada a partir da iluminação efetiva induzida em horizontes alvo da subsuperfície selecionada. Mais especificamente, avalia a similaridade entre impressões de iluminação a partir de disparos (ou linhas) atuais e de referência. A similaridade, de acordo com uma modalidade, é computada a partir de uma adaptação da métrica de Uniformidade de Intensidade Dividida. A aplicação a comparação de disparos de lapso de tempo real demonstra sua simplicidade de uso para controle de qualidade abordo.
[0067] Esse indicador de repetibilidade pode ser usado para identificar e localizar de maneira direta linha de redisparo necessárias durante aquisições de cabos sísmicos flutuantes rebocados. Também pode ser usado para avaliar subdisparos isolados ou posicionamento de fonte em pesquisas de nós. Sendo assim, fornece uma ferramenta de fácil uso para controle de qualidade abordo de cobertura sísmica e suporte em tempo real para decisões de redisparo.
[0068] De acordo de com uma modalidade, uma métrica derivada da Uniformidade de Intensidade Dividida foi usada como uma métrica de registro de imagem. Entretanto, outras métricas podem ser usadas, por exemplo, Uniformidade de Intensidade de Razão, Correlação cruzada etc. Em conformidade, deve-se compreender que o termo “métrica de registro de imagem” é destinado a ser genérico a estas e outras métricas de registro de imagem.
[0069] De acordo de com uma modalidade, um indicador de similaridade e uma escala formada ao dividir uma métrica de registro de imagem associada a uma impressão mapeada de par de base-monitoramento por uma métrica de registro imagem associada a uma impressão base. Entretanto, a invenção não é limitada ao mesmo, por exemplo, o indicador de similaridade poderia ser uma quantidade de vetor. As métricas de registro de imagem baseado nos dois conjuntos de dados sísmicos podem ser combinadas de qualquer forma desejada para gerar um indicador de similaridade. Por exemplo, a ponderação e/ou normalização pode ser realizada como: Similaridade = W(disparo) N(pesquisaA , pesquisaB) IR_METRIC (pesquisaA,pesquisaB) [0070] em que {pesquisaA,pesquisaB}={pesquisa base,pesquisa de monitoramento}, [0071] N é uma função de normalização, [0072] W é uma função de ponderação, e [0073] IR__METRIC (pesquisa A, pesquisa B) é uma função (por exemplo, divisão, mas não limitada à mesma) de dois conjuntos de dados sísmicos.
[0074] Como exemplos da equação de indicação de similaridade anterior, e com o uso de pesquisaA=base, pesquisaB=monitoramento, W=1, então: IR_METRIC(.,.)=PIU(.,.), N(pesquisaA,pesquisaB) = 1/PIU(pesquisaA,pesquisaA), que produz o exemplo descrito acima, isto é, que similaridade = PIU(base,monitoramento)/PIU(base,base).
[0075] Entretanto, se em vez de pesquisaA=monitoramento, pesquisaB=base, W=1, então: IR_METRIC(.,.)=PIU(.,.), N(pesquisaA,pesquisaB) = 1/PIU(pesquisaA,pesquisaA), de modo que o indicador de similaridade da contraparte seja obtido, isto é, similaridade = PIU(monitoramento,base)/PIU(monitoramento,monitoramento).
[0076] De forma ainda mais geral, qualquer combinação linear pode ser usada no cálculo do indicador de similaridade, por exemplo, similaridade recíproca como: similaridade = (PIU(base,monitoramento)/PIU(base,base) + PIU(monitoramento,base)/PIU(monitoramento,monitoramento)) / 2 [0077] Ademais, na descrição detalhada das modalidades exemplificadoras, vários detalhes específicos são apresentados para fornecer uma compreensão abrangente da invenção. Entretanto, um indivíduo versado na técnica compreendería que várias modalidades podem ser praticadas sem tais detalhes específicos.
[0078] Embora as características e elementos das presentes modalidades exemplificadoras sejam descritos nas modalidades em combinações particulares, cada característica ou elemento pode ser usado sozinho, sem as outras características e elementos das modalidades, ou em várias combinações com ou sem outras características e elementos apresentados no presente documento. Os métodos ou fluxogramas fornecidos no presente pedido de patente podem ser implantados em um programa de computador, software ou firmware incorporados de modo tangível em um meio de armazenamento legível por computador para a execução por um computador de propósitos gerais ou um processador.
[0079] A presente descrição escrita faz uso de exemplos da matéria apresentada para permitir que qualquer indivíduo versado na técnica coloque a mesma em prática, incluindo a fabricação e o uso de quaisquer dispositivos ou sistemas e a realização de qualquer um dos métodos incorporados. O escopo patenteável da matéria é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estearem no escopo das reivindicações.
REIVINDICAÇÕES
Claims (10)
1. Método, realizado em pelo menos um processador, para gerar um indicador de similaridade entre uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos, o dito método caracterizado pelo fato de que compreende: obter (702) um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento; calcular (704) uma primeira métrica de registro de imagem com base em pelo menos um dentre o dito primeiro e o dito segundo conjunto de dados sísmicos; calcular (706) uma segunda métrica de registro de imagem com base em pelo menos um dentre o dito primeiro conjunto de dados sísmicos e o dito segundo conjunto de dados sísmicos; e gerar (708) um indicador de similaridade entre o dito primeiro conjunto de dados sísmicos e o dito segundo conjunto de dados sísmicos com o uso da dita primeira e da dita segunda métricas de registro de imagem.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro conjunto de dados sísmicos é uma primeira impressão de disparo, em que o dito segundo conjunto de dados sísmicos é uma segunda impressão de disparo, sendo que o dito método compreende adicionalmente: processar o dito primeiro conjunto de dados sísmicos e o dito segundo conjunto de dados como imagens com pixels nas ditas imagens sendo associadas a pontos de reflexão que têm valores de intensidade associados a amplitudes de iluminação.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro conjunto de dados sísmicos é baseado em uma primeira linha de aquisição e o dito segundo conjunto de dados sísmicos é baseado em uma segunda linha de aquisição.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito primeiro conjunto de dados sísmicos é baseado em um primeiro conjunto de linhas de aquisição, sendo que o dito segundo conjunto de dados sísmicos é baseado em um segundo conjunto de linhas de aquisição.
5. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito cálculo da dita primeira métrica de registro de imagem compreende adicionalmente: dividir a dita primeira impressão de disparo em conjuntos de dados de isointensidade; e mapear os ditos conjuntos de dados de isointensidade na dita segunda impressão de disparo.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um limite predeterminado é configurado para determinar se o dito indicador de similaridade indica uma repetibilidade inaceitável associada a um ou mais disparos.
7. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os dados de intensidade associados à dita primeira impressão de disparo, à dita segunda impressão de disparo e à dita impressão de disparo mapeada são baseados em iluminação.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita primeira e a dita segunda métricas de registro de imagem são métricas de Uniformidade de Intensidade Dividida (PIU).
9. Sistema para gerar um indicador de similaridade entre uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos, o dito sistema caracterizado pelo fato de que compreende: um ou mais processadores (1002) configurados para executar instruções de computador e uma memória configurada para armazenar as ditas instruções de computador, em que as ditas instruções de computador compreendem adicionalmente: um componente de coleta (302) configurado para receber um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento; um componente de motor (304) configurado para processar o dito primeiro e o dito segundo conjuntos de dados sísmicos e calcular uma primeira métrica de registro de imagem e uma segunda métrica de registro de imagem; um componente de similaridade (306) configurado para calcular um indicador de similaridade baseado na dita primeira métrica de registro de imagem e na dita segunda métrica de registro de imagem; e um componente de saída (308) configurado para emitir o dito indicador de similaridade.
10. Método para gerar um mapa de iluminação entre porções de uma pluralidade de conjuntos de dados sísmicos, o dito método caracterizado pelo fato de que compreende: obter (702) um primeiro conjunto de dados sísmicos coletado em um primeiro momento e um segundo conjunto de dados sísmicos coletado em um segundo momento; e gerar (708) um mapa de iluminação parcial com o uso somente de uma porção do primeiro conjunto de dados sísmicos e uma porção do segundo conjunto de dados sísmicos.
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