CN104662447B - 由亚最佳质量的地震图像来推测地层的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
通过具有地震信息的体积来推测地层。通过利用来回地将地震图像信息转化到在地理时间上平化的空间内以及从该空间转化出来的过程运用地震图像，来建立更高保真度的地层结构。可以在地震建模中运用所推测的地层结构。
Description
技术领域
本公开涉及运用(implement)亚最佳地震图像信息以推测地层(stratigraphy)，地层可以被用于执行地震建模。
背景技术
由地震图像生成高保真度地质学地球模型的技术是已知的。这样的技术可能涉及使用计算机来生成三维地质层位(horizon)，该三维地质层位符合已被理解(interpreted)的结构，并充当有隙地层的边界。这种方法在捕捉地质结构的更加精细的介观(mesoscopic)细节方面具有有限的精度和/或准度。
发明内容
本公开的一个方面涉及一种通过具有地震信息的体积来推测地层的由计算机实现的方法。在一些实施方式中，该方法包括：获得与地下体积(subsurface volume)相关的地震信息，该地震信息包括按照(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与地下体积的地震深度有关的度量来索引的幅度信息；确定该地震信息的翘曲函数(warpingfunction)，该翘曲函数将幅度信息重新索引至(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与相对的地质年代相关的度量；获得平坦的地层体积，在该体积内定义了平坦的水平分层的层位；以及向该平坦的地层体积应用该翘曲函数的反函数，以生成可在接下来的分析中可用作所获得的与地下体积相关的地震信息的替代(proxy)的替代地层体积。
本公开的另一方面涉及被配置为通过具有地震信息的体积来推测地层的系统。在一些实施方式中，该系统包括一个或多个被配置为运行计算机程序模块的处理器。该计算机程序模块可以包括数据模块、平化模块、平坦体积模块、翘曲模块和/或其他模块中的一个或多个。该数据模块被配置为获得与地下体积相关的地震信息，该地震信息包括按照(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与地下体积的地震深度相关的度量来索引的幅度信息。该平化模块被配置为确定该地震信息的翘曲函数，该翘曲函数将幅度信息重新索引至(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与相对地质年代相关的度量。该平坦体积模块被配置为获得平坦的地层体积，在该平坦的地层体积内定义了平坦的水平分层的层位。该翘曲模块被配置为向该平坦的地层体积应用该翘曲函数的反函数以生成在接下来的分析中可用作所获得的与地下体积相关的地震信息的替代的替代地层体积。
本公开的另一方面涉及非暂态电子介质，其存储被配置为使一个或多个处理器运行通过具有地震信息的体积来推测地层的方法的计算机可读指令。在一些实施方式中，该方法包括：获得与地下体积相关的地震信息，该地震信息包括按照(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与地下体积的地震深度有关的度量来索引的幅度信息；确定该地震信息的翘曲函数，该翘曲函数将幅度信息重新索引至(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与相对地质年代相关的度量；获得平坦的地层体积，在该体积内定义了平坦的水平分层的层位；以及向平坦的地层体积应用该翘曲函数的反函数，以生成在接下来的分析中可用作所获得的与地下体积相关的地震信息的替代的替代地层体积。
参考附图，考虑以下说明书和所附权利要求，文中公开的系统和/或方法的这些和其他目的、特征和特性，以及相关的结构元件的操作方法和功能、部件的组合以及制造的经济性将变得更加明显，其中所有附图形成本说明书的一部分，其中在各图中类似的附图标记表示对应的部分。不过，显然可以理解，附图仅是为了例示和描述的目的，而非旨在定义本发明的范围。除非上下文明确地另行指出，否则说明书和权利要求中采用的单数形式的“a”，“an”和“the”包括复数个对象。
附图说明
图1示出了通过具有地震信息的体积来推测地层的方法。
图2示出了具有地震信息的体积。
图3示出了具有地震信息的平化体积。
图4示出了被配置为通过具有地震信息的体积来推测地层的系统。
具体实施方式
图1示出了通过具有地震信息的体积来推测地层的方法10。例如，方法10可用于地震图像具有亚最佳质量的情况。方法10运用这样的地震图像，以建立更高保真度的地层结构。方法10可以利用来回地将地震图像信息转化到在地理时间上平化的空间内以及从该空间转化出来的过程。由方法10生成的地层结构可以运用在地震建模中。
在操作12中获得与地下体积相关的地震信息。地震信息可以包括一个或多个地震图像。地震图像包括幅度信息通过空间位置进行索引的三维地震图像。将该空间位置表示为地下体积的表面平面(例如，x-y平面)内的二维位置中的位置，以及与沿垂直于该平面的轴(例如，z轴)的位置相关的度量。该度量可以与地震深度和/或其他变量相关。
在操作14中获得所获得的地震信息的翘曲函数。该翘曲函数将该幅度信息重新索引至不同的三维空间。在该空间内，在相同的二维表面平面上找到该幅度信息，但是第三个维度却是与地质年代而不是地震深度或时间相关的度量。在该新的空间内，体积内的层位看起来是平坦的。因而，可以将这一过程称为体积平化(volumetric flattening)，或者“v平化”。在2011年7月28日提交的发明名称为“System and Method For Perturbing anInitial Horizon-Picking Solution To Follow Local Features of A Volume”的美国专利申请No.13/193300中可以找到对通过这种方式对幅度信息重新索引的示例性描述，在此通过引用将其全文并入本公开。
以例示方式，图2示出了通过地震时间(或深度)对幅度信息进行索引的体积的二维切片。在该体积内，根据层位a、b、c、d沿该切片的相对深度对层位a、b、c、d予以表示。图3示出了相同的信息的二维切片，但是由相对的地质时期给出索引。从图3中可以看出，在重新索引的平化空间内，将层位a、b、c、d描绘为对应于各个地质时期的水平面。
返回到图1，在操作16中获得平坦的地层体积。在该平坦的地层体积中，定义了一组平坦的、水平分层的层位。水平层的间隔可以具有规律的空间频率。该规律的空间频率或者层间的其它间隔可以具有比可在操作12中获得的地震信息中可分辨的层位的分辨率和/或使用在操作14中确定的翘曲函数所获得的地震信息所建立的平化体积中可分辨的层位的分辨率更高的分辨率。层位的间隔可以是任意的，可以基于用户输入对其指定。在操作16中获得平坦的地层体积可以包括以下的一个或者多个：定义体积、生成体积、访问所存储的体积、通过网络接收体积、通过用户接口接收体积和/或以其他方式获得体积。
在操作18中，向在操作16中获得的平坦的地层体积应用在操作14中确定的翘曲函数的反函数。向平坦的地层体积应用该翘曲函数的反函数将平坦的地层体积内的层位由相对地质时期重新索引至与地震深度相关的度量，会向该层位赋予与这样的层位在最初获得的地震体积中应当具有的形状的相同形状。因而，该重新索引的地层体积形成了替代地层体积，该替代地层体积在接下来的处理中可以用作在操作12中获得的地震信息的替代。
例如，可以在接下来的地震建模和/或操作20中的其他处理中运用该替代地层体积。运用该替代地层体积的地震建模可以包括由该替代地层体积形成地球模型。其可以包括将地层变量识别为地质地球特性(例如，孔隙度或其他特性)。可以将孔隙度转换为密度、一组弹性特性和/或其他特性。之后，这些特性可以被用于生成地球模式中的模拟地震波场。
本发明所示出的方法10的操作意在举例说明。在一些实施例中，可以借助一个或多个未加描述的额外操作和/或不需要一个或多个所讨论的操作来实现方法10。此外，图1所示的并且在文中给出了描述的方法10的操作的顺序并非旨在构成限制。
在一些实施方式中，可以在一个或多个处理装置中实现方法10(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机和/或其他用于对信息进行电子处理的机构)。该一个或多个处理装置可以包括响应于电子存储在电子存储介质上的指令来运行方法10的部分或全部操作的一个或多个装置。该一个或多个处理装置可以包括通过硬件、固件和/或软件加以配置的一个或多个装置，该硬件、固件和/或软件被专门设计用于执行方法10的一个或者多个操作。
图4示出了被配置为通过具有地震信息的体积来推测地层的系统30。在一些实施方式中，可以将系统30配置为执行如图1所示并且如文中所述的方法10的部分或全部操作。从图2中可以看出，系统30可以包括以下的一个或多个：至少一个处理器32、电子存储器34和/或其他部件。
将处理器32配置为运行一个或多个计算机程序模块。该计算机程序模块包括以下的一个或多个：数据模块36、平化模块38、平坦的体积模块40、翘曲模块42、分析模块44和/或其他模块。
将数据模块36配置为与地下体积相关的地震信息。该地震信息包括按照(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与地下体积的地震深度有关的度量进行索引的幅度信息。在一些实施方式中，将数据模块36配置为执行与方法10的操作12相关的部分或全部功能的(如图1所示并且如文中所述)。
将平化模块38配置为确定地震信息的翘曲函数。该翘曲函数将幅度信息重新索引至(i)地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与地质年代相关的度量。在一些实施方式中，将平化模块38配置为执行与方法10的操作14相关的部分或全部功能(如图1所示并且如文中所述)。
将平坦体积模块40配置为获得平坦的地层体积。在该平坦的地层体积中，定义了平坦的、水平分层的层位。在一些实施方式中，将平坦的体积模块40配置为执行与方法10的操作16相关的部分或全部功能(如图1所示并且如文中所述)。
将翘曲模块42配置为向平坦的地层体积应用该翘曲函数的反函数。这生成了可在接下来的处理中用作所获得的地震信息的替代的替代地层体积。在一些实施方式中，将翘曲模块42配置为执行与方法10的操作18相关的部分或全部功能(如图1所示并且如文中所述)。
将分析模块44配置为对作为所获得的地震体积的替代的替代地层体积执行分析。这样的分析可以包括执行地震建模。在一些实施方式中，将分析模块44配置为执行与方法10的操作20相关的部分或全部功能(如图1所示并且如文中所述)。
将处理器32配置为在系统30中提供信息处理能力。因而，处理器32可以包括以下的一个或多个：数字处理器、模拟处理器、被设计为处理信息的数字电路、被设计为处理信息的模拟电路、状态机、和/或其他用于对信息进行电子处理的机构。尽管在图4中将处理器32示为单个实体，但是这只是出于举例说明的目的。在一些实施方式中，处理器32可以包括多个处理单元。这些处理单元可以实际地处于相同的装置当中，或者处理器32可以代表协同工作的多个装置的处理功能。可以将处理器32配置为通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合；和/或用于配置处理器38上的处理能力的其他机构来运行模块36、38、40、42和/或44。
应当认识到，尽管在图4中将模块36、38、40、42和44示为共同处于单个处理单元内，但是在处理器32包括多个处理单元的实施方式中，模块36、38、40、42和/或44中的一个或多个可以远离其他模块布置。对下文所述的不同模块36、38、40、42和/或44提供的功能的描述只是出于举例说明的目的，其并非旨在构成限制，因为模块36、38、40、42和/或44中的任何模块都可以提供比所描述的更多或更少的功能。例如，可以去除模块36、38、40、42和/或44中的一个或多个，并通过36、38、40、42和/或44中的其他模块提供其功能的部分或全部。作为另一示例，可以将处理器32配置为运行一个或多个额外的模块，这些模块可以执行在以下归属于模块36、38、40、42和/或44中的一个的部分或全部功能。
电子存储器34包括对信息进行电子存储的非暂态电子存储介质。电子存储器34的电子存储介质可以包括以下的一者或两者：与系统30整体形成(即本质上不可拆除)的系统存储器和/或通过，例如，端口(例如，USB端口、火线端口等)或驱动器(例如，磁盘驱动器等)以可拆卸的方式可连接至系统30的可拆卸存储器。电子存储器34可以包括以下的一者或者多者：光可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如，闪存驱动器等)和/或其他电子可读存储介质。电子存储器34可以包括虚拟存储资源，例如，通过云和/或虚拟专用网络提供的存储资源。电子存储器34可以存储软件算法、处理器32确定的信息和/或能够使系统30正常工作的其他信息。电子存储器34可以是系统30内的单独部件，或者电子存储器34可以与系统30的一个或多个其他部件(例如，处理器32)整体形成。
尽管基于当前被认为是最实际且优选的实施方式出于举例说明的目的详细地描述了本公开的系统和/或方法，但是应当理解这样的细节只是为了该目的，且本公开不限于所公开的实施方式，相反，其意在涵盖落在所附权利要求的精神和范围内的修改和等同方案。例如，应当理解，本公开可以设想在可能的程度上使任何实施方式的一个或多个特征与任何其他实施方式的一个或多个特征结合。
Claims (12)
1.一种通过地震信息的体积来推测地层的由计算机实现的方法，所述方法是在包括一个或多个物理处理器的计算机系统中实现的，所述方法包括：
获得与地下体积相关的地震信息，所述地震信息包括按照(i)所述地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与所述地下体积的地震深度有关的度量来索引的幅度信息；
确定所述地震信息的翘曲函数，所述翘曲函数将所述幅度信息重新索引至(i)所述地下体积的所述表面平面内的二维位置和(ii)与相对地质年代相关的度量；
获得在其内定义了平坦的水平分层的层位的平坦的地层体积，其中将所述层位定义为在所述平坦的地层体积中具有规律的空间频率，所述规律的空间频率具有比在所获得的地震信息中能够分辨的层位的分辨率大的分辨率；以及
向所述平坦的地层体积应用所述翘曲函数的反函数，以生成能够在接下来的与所述地下体积相关的地震建模中使用的替代地层体积。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，获得所述平坦的地层体积包括在不依赖于所采集或所合成的地震信息的情况下定义所述平坦的地层体积。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括对作为所获得的地震体积的替代的所述替代地层体积执行分析。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述替代地层体积执行的分析包括地震建模。
5.一种被配置为通过地震信息的体积来推测地层的系统，所述系统包括：
被配置为运行计算机程序模块的一个或多个处理器，所述计算机程序模块包括：
数据模块，其被配置为获得与地下体积相关的地震信息，所述地震信息包括按照(i)所述地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与所述地下体积的地震深度相关的度量来索引的幅度信息；
平化模块，其被配置为确定所述地震信息的翘曲函数，所述翘曲函数将所述幅度信息重新索引至(i)所述地下体积的所述表面平面内的二维位置和(ii)与相对地质年代相关的度量；
平坦体积模块，其被配置为获得平坦的地层体积，在所述平坦的地层体积内定义了平坦的水平分层的层位，其中所述平坦体积模块被配置为使得将在所述平坦的地层体积中定义的所述层位定义为具有规律的空间频率，所述规律的空间频率具有比在所获得的地震信息中能够分辨的层位的分辨率大的分辨率；以及
翘曲模块，其被配置为向所述平坦的地层体积应用所述翘曲函数的反函数以生成能够在接下来的与所述地下体积相关的地震建模中使用的替代地层体积。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，将所述平坦体积模块配置为使获得所述平坦的地层体积包括在不依赖于所采集或者所合成的地震信息的情况下定义所述平坦的地层体积。
7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述计算机程序模块还包括被配置为对作为所获得的地震体积的替代的所述替代地层体积执行分析的分析模块。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，将所述分析模块配置为使得对所述替代地层体积执行的分析包括地震建模。
9.一种通过地震信息的体积来推测地层的由计算机实现的系统，所述系统是在包括一个或多个物理处理器的计算机系统中实现的，所述系统包括：
用于获得与地下体积相关的地震信息的装置，所述地震信息包括按照(i)所述地下体积的表面平面内的二维位置和(ii)与所述地下体积的地震深度有关的度量来索引的幅度信息；
用于确定所述地震信息的翘曲函数的装置，所述翘曲函数将所述幅度信息重新索引至(i)所述地下体积的所述表面平面内的二维位置和(ii)与相对地质年代相关的度量；
用于获得在其内定义了平坦的水平分层的层位的平坦的地层体积的装置，其中将所述层位定义为在所述平坦的地层体积中具有规律的空间频率，所述规律的空间频率具有比在所获得的地震信息中能够分辨的层位的分辨率大的分辨率；以及
用于向所述平坦的地层体积应用所述翘曲函数的反函数，以生成能够在接下来的与所述地下体积相关的地震建模中使用的替代地层体积的装置。
10.根据权利要求9所述的系统，其中用于获得平坦的地层体积的装置包括用于在不依赖于所采集或者所合成的地震信息的情况下定义所述平坦的地层体积的装置。
11.根据权利要求9所述的系统，其中所述系统还包括用于对作为所获得的地震体积的替代的所述替代地层体积执行分析的装置。
12.根据权利要求11所述的系统，其中对所述替代地层体积执行的分析包括地震建模。
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