CN105659111A - 用于正则化地震数据的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于正则化不规则采样5D地震数据的系统和方法，所述系统和方法将每个道分配到共同中点仓(11)并且将每个道映射到具有计算的中心方位角的偏移距向量片(OVT)(12)；聚集具有来自OVT的所有感兴趣的偏移距和窄范围的中心方位角的方位角扇区(13)；旋转方位角扇区(14)以与主测线方向和联络测线维度对齐；选择具有单联络测线值(15)的道的子集以创建不规则3D体积(16)；正则化该不规则3D体积；并且如有必要则重复，以生成规则采样地震数据集。正则化可以包括通过诸如防泄漏傅立叶插值器的算法插值。通过进一步处理(诸如断层成像)，不规则采样地震数据集可以被用于表征地下。

Description

用于正则化地震数据的系统和方法

技术领域

本发明一般涉及用于处理地震数据的方法和系统，并且特别地，涉及用于正则化不规则采样地震数据的方法和系统。

背景技术

借助地震数据，可以高效地完成油气储层的勘探和开发，地震数据必须被适当地处理，以便容许解释地下特征。一般地，通过使用主动地震源将地震能量注入地下获取地震数据，地震能量接着被地下特征折射和/或反射并在地震接收器处记录。

在许多情况中，地震勘测不能以完全均匀的方式获取数据，从而导致不规则采样数据。这可能例如由勘测区域中的障碍物、放置源和接收器时的误差、海洋采集中的线缆偏转、和/或诸如圆形采集(coilshooting)的非均匀勘测观测系统的使用引起。这些示例不是意在限制；本领域技术人员将明白存在其它原因。

用于处理不规则采样地震数据的一些常规方法包括弯曲面元化(flex-binning)。这些方法可以致使地震数据不适于某些类型的地震处理(诸如，断层成像)。

发明内容

本文描述的是用于计算机实现的正则化地震数据的方法的各种方式的实现。

一种计算机实现的用于正则化不规则采样地震数据的方法，其中不规则采样地震数据具有至少五个维度，包括第一空间维度、第二空间维度、偏移距维度、方位角维度、以及时间或深度维度；将不规则采样地震数据集的每个道分配到代表仓；将不规则采样地震数据集的每个道映射到具有计算的中心方位角的偏移距向量片(OVT)；聚集具有来自OVT的所有感兴趣的偏移距和窄范围的中心方位角的方位角扇区；将方位角扇区从初始定向旋转以将第一空间维度和第二空间维度与从用于不规则采样地震数据集的地震采集观测系统确定的主测线方向和联络测线维度对齐；基于单联络测线值从旋转的方位角扇区选择道的子集，以创建不规则3D体积；正则化不规则3D体积；对所有联络测线值重复正则化，以生成规则采样方位角扇区；将规则采样方位角扇区旋转回初始定向；对每个方位角扇区重复操作，以生成规则采样地震数据集。正则化可以包括通过诸如防泄漏傅立叶插值器的算法的插值。通过进一步的处理(诸如断层成像)，规则采样地震数据集可以用于表征地下。

在另一实施例中，公开了一种计算机系统，该计算机系统包括被用于实现正则化地震数据的方法的数据源或存储设备、至少一个计算机处理器和用户界面。

在另一实施例中，公开了一种制造物品，该制造物品包括在其上具有计算机可读代码的计算机可读介质，该计算机可读代码被配置为实现用于正则化地震数据的方法。

提供以上发明内容部分来引入简化形式的概念的选择，所述概念下面在具体实施方式部分中被进一步描述。发明内容不是意在识别所要求保护的主题的关键特征或重要特征，也不是意在限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决本公开的任何部分中记录的任何或所有缺点的实现。

附图说明

就下面的描述、权利要求、和附图而言，本发明的这些和其它特征将变得更好理解，其中：

图1是说明根据本发明的实施例的方法的流程图；

图2是用于将地震道映射为偏移距向量片(OVT)的操作的例示；

图3是方位角扇区的示例；

图4示出不规则采样输入数据集和执行本发明的实施例的结果；

图5示出另一不规则采样输入数据集和执行本发明的实施例的结果；以及

图6示意性地说明了用于执行根据本发明的实施例的方法的系统。

具体实施方式

本发明可在由计算机执行的系统和计算机方法的一般上下文中描述和实现。这种计算机可执行的指令可以包括可用于执行特定任务和处理抽象数据类型的程序、例程、对象、组件、数据结构和计算机软件技术。可以用不同的语言编码本发明的软件实现，以应用在各种计算平台和环境。将会理解的是，本发明的范围和基本原则不限于任何特定的计算机软件技术。

此外，本领域技术人员将理解，使用硬件和软件配置中的任何一个或它们的组合可以实践本发明，硬件和软件配置包括但不限于具有单和/或多处理器计算机、手持设备、平板设备、可编程消费电子设备、微型计算机、大型计算机等的系统。本发明还可以在分布式计算环境中实践，其中通过经由一个或多个数据通信网络链接的服务器或其它处理设备执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以被定位在包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质两者中。

此外，用于与计算机处理器一起使用的制造物品(诸如CD、预记录盘或其它等价设备)可以包括有形计算机程序存储介质和在其上记录的程序装置，用于引导计算机处理器促进本发明的实现和实践。这种设备和制造物品也落在本发明的精神和范围内。

现在参考附图，将描述本发明的实施例。通过许多方式，包括例如，作为系统(包括计算机处理系统)、方法(包括计算机实现的方法)、装置、计算机可读介质、计算机程序产品、图形用户界面、网站门户、或有形地固定在计算机可读存储器中的数据结构可以实现本发明。下面讨论本发明的多个实施例。附图仅说明了本发明的典型实施例，并且因此不被认为限制本发明的范围和宽度。

本发明涉及正则化地震数据。本发明的一个实施例被在图1中示出为方法100。在操作10处，获取不规则采样地震数据集。可以用各种方式对输入数据集进行布置和/或预处理。本领域技术人员将会理解，数据集的许多布置和预处理是可能的，并且可以用于操作10。例如，通过拖曳拖缆、洋底线缆、洋底节点或基于陆地的传感器(诸如以任何数目的接收器阵列配置(例如，二维测线勘测、3D勘测、宽方位角和全方位角勘测)的地震检波器或加速度计)可以进行记录。在线性源观测系统或可选的观测系统(诸如，圆形采集)中，可以同时或依次发射主动源。可使用不同源或接收器类型的组合。此外，地震数据集可以是合成数据。本领域技术人员将会理解存在许多生成适于地震数据集的合成地震数据的方式。该数据集可以包括第一空间维度(x)、第二空间维度(y)、偏移距维度、方位角维度、以及时间或深度维度，因此它至少是5维度(5D)。空间维度可以与表面坐标(诸如源和接收器位置)或地下坐标(诸如中点位置)相关。这些示例不是意在限制。其它采集观测系统和数据布置也落在本发明的范围内。

在方法100的操作11处，地震数据集中的每个道被分配到代表仓(诸如共同中点(CMP)仓或共深度点(CDP)仓)。例如，基于野外采集观测系统确定仓的维度。基于沿着主测线和联络测线勘测方向的仓的集合CMP仓可以被分配测线号。

在操作12处，每个道被映射到偏移距向量片(OVT)。在实施例中，OVT是具有相似偏移距和方位角的道的单折叠子集。例如，基于野外采集观测系统可以确定OVT的维度。通过为每个道计算向量偏移距组分(例如，主测线偏移距和联络测线偏移距)并且基于用户特定的偏移距范围将它分配给OVT可以完成映射。还期望基于经映射的道的相似的方位角(例如，映射为特定OVT的道的方位角的平均值)为每个OVT计算中心方位角。在图2中可以看到映射操作图。

图2将接收器测线20示出为小十字，并且将源测线21示出为小方块。在该示例中，接收器测线20和源测线21规则地分隔。实际上，源测线和接收器测线几乎从不与这里所示出的一样规律。这个示例仅仅是用于说明目的，并且不是意在限制。为了将道映射为OVT，在特定区域22，OVT26(这里示出为方格框)与和源测线23的特定部分和接收器测线24的特定部分相关的道相关联。这些道基于提供偏移距和方位角信息的源至接收器观测系统27。OVT具有从包括在该OVT中的道的偏移距和方位角计算的平均偏移距向量25。平均偏移距向量指示用于该OVT的中心方位角。

再次参考图1，操作13聚集了方位角扇区。方位角扇区包含代表宽范围的偏移距而窄范围的方位角的OVT的子集。在一个实施例中，方位角扇区可以包括全范围的偏移距。窄范围的方位角可以包括在给定方向的45度内的方位角。当方位角的范围足够窄时，能够假设方位角基本相同，从而将数据的维数减少一个(例如，5D被减少到4D)。在图3中可以看到方位角扇区的示例，其中一组全部可用的OVT30具有以黑色示出的代表0-45度之间和它相对的180-225度之间的所有方位角的方位角扇区31。

方位角扇区内的道的空间坐标可以被旋转以使它们与地震采集勘测的主测线和联络测线方向对齐(操作14)。这容许用主测线和联络测线号替换x和y空间坐标。

旋转后，选择经旋转的方位角扇区的单联络测线(操作15)。由于旋转，该联络测线将具有窄范围的x维度值。当x值的范围足够窄时，能够假设x值基本相同，从而再次将数据的维数减少一个(例如，4D减少到3D)，剩下y和偏移距维度待被正则化。

在操作16处，例如使用3D插值算法正则化单联络测线。该操作将为该特定联络测线生成在y坐标和偏移距上规则采样的道。本领域技术人员明白存在适用于插值和正则化地震数据的多个3D插值和正则化算法，诸如防泄漏傅立叶插值器。该示例不是意在限制。可以使用其它算法。该操作将生成规则采样联络测线。

在操作17处，确定方位角扇区中的所有联络测线是否已经被正则化。如果没有，则重复操作15和16。一旦方位角扇区中的所有联络测线已经被正则化，则在操作18处将作为结果产生的正则化的方位角扇区旋转回它的初始定向。

在操作19处，确定感兴趣的所有方位角扇区是否已经被正则化。如果没有，则重复操作13到18，直到感兴趣的整个数据集已经被正则化。

可以在图4和图5中看到方法100的结果的示例。在图4中，不规则采样联络测线40是输入到方法100的地震数据集的部分。规则采样联络测线42作为方法100的部分生成。在图5中，不规则采样共深度点(CDP)道集50是地震数据集输入的部分，并且通过本发明生成规则采样CDP道集52。

尽管图1中示出的本发明的实施例说明了以特定顺序执行的操作，但这不是意在限制。一些操作可以并行或以不同的次序被执行。其它处理算法还可以被包括在工作流程中的各个点处。

用于执行图1的方法100的系统600被在图6中示意性地说明。该系统包括数据源/存储设备60，其尤其可以包括数据存储设备或计算机存储器。该数据源/存储设备60可以包含记录的地震数据、合成地震数据或信号或噪声模型。可以使得来自数据源/存储设备60的数据对处理器62(诸如可编程通用计算机)可用。处理器62被配置为执行实现方法100的计算机模块。这些计算机模块可以包括OVT模块64，用于将不规则采样地震数据集的道映射为偏移距向量片(OVT)，其可以是具有相似偏移距和方位角的单折叠。它们还可以包括方位角扇区模块65，用于聚集具有窄的方位角范围和感兴趣的偏移距范围的方位角扇区。其它模块可以包括用于按方法100中的操作的需要旋转方位角扇区的旋转模块67，用于正则化旋转的方位角扇区的正则化模块66，以及用于其它处理步骤的处理模块68。该系统可以包括界面部件，诸如用户界面69。该用户界面69可以既用于显示数据和经处理的数据产品，又容许用户在选项中选择用于实现方法的各方面的选择。通过示例并且不是限制，在处理器62上计算的不规则采样地震数据、OVT、方位角扇区、和/或规则采样地震数据可以被显示在用户界面69上，被存储在数据存储设备或存储器60上，或既被显示又被存储。

尽管在上述说明书中，本发明已经关于它的某些优选实施例被描述，并且许多细节已经被提出以用于说明的目的，但是对本领域技术人员明显的是，在不脱离本发明的基本原则的情况下，本发明容易改变并且本文所描述的某些其它细节可以显著变化。此外，应当理解在本文的任一实施例中示出的或描述的结构特征或方法步骤也可以在其它实施例中使用。

Claims (10)

1.一种用于从不规则采样地震数据集表征感兴趣的地下体积的计算机实现方法，所述方法包括：

a.在计算机处理器处接收具有至少五个维度的不规则采样地震数据集，所述至少五个维度包括：第一空间维度、第二空间维度、偏移距维度、方位角维度、以及时间或深度维度；

b.通过计算机处理器，将所述不规则采样地震数据集的每个道分配到代表仓；

c.通过计算机处理器，将所述不规则采样地震数据集的每个道映射到具有计算的中心方位角的偏移距向量片(OVT)；

d.通过计算机处理器，聚集具有来自OVT的所有感兴趣的偏移距和窄范围的中心方位角的方位角扇区；

e.通过计算机处理器，将方位角扇区从初始定向旋转以将第一空间维度和第二空间维度与从用于不规则采样地震数据集的地震采集观测系统确定的主测线方向和联络测线维度对齐；

f.通过计算机处理器，基于单联络测线值从旋转的方位角扇区选择道的子集，以创建不规则3D体积；

g.通过计算机处理器，正则化不规则3D体积；

h.对所有联络测线值重复操作(f)和(g)，以生成规则采样方位角扇区；

i.通过计算机处理器，将规则采样方位角扇区旋转回初始定向；

j.对所有方位角扇区重复操作(d)-(i)，以将不规则采样地震数据集转换为规则采样地震数据集；以及

k.通过计算机处理器，处理规则采样地震数据集，以表征感兴趣的地下体积。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过插值完成正则化。

3.根据权利要求2所述的方法，其中正则化和插值是利用防泄漏傅立叶插值完成的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中窄范围的中心方位角包括45度或更小的范围。

5.根据权利要求1所述的方法，其中感兴趣的偏移距包括所有偏移距。

6.根据权利要求1所述的方法，其中不规则采样地震数据集是利用不规则采集观测系统获取的。

7.根据权利要求6所述的方法，其中不规则采集观测系统包括圆形采集。

8.根据权利要求1所述的方法，其中处理是断层成像。

9.一种用于从不规则采样地震数据集表征感兴趣的地下体积的系统，所述系统包括：

a.包含代表感兴趣的地下体积的地震数据的数据源；

b.配置为执行计算机模块的计算机处理器，所述计算机模块包括：

i.偏移距向量片(OVT)模块，用于将不规则采样地震数据集的道映射为OVT；

ii.方位角扇区模块，用于聚集方位角扇区；

iii.正则化模块，用于正则化来自方位角扇区的联络测线；

iv.旋转模块，用于在初始定向和沿着来自用于不规则采样地震数据集的地震采集观测系统的主测线维度和联络测线维度的定向之间旋转方位角扇区；以及

v.处理模块，用于表征感兴趣的地下体积；以及

c.用户界面。

10.一种制造物品，包括在其上具有计算机可读代码的非暂时性计算机可读介质，所述计算机可读代码被配置为实现用于从不规则采样地震数据集表征感兴趣的地下体积的方法，所述方法包括：

a.在计算机处理器处接收具有至少五个维度的不规则采样地震数据集，所述至少五个维度包括：第一空间维度、第二空间维度、偏移距维度、方位角维度、以及时间或深度维度；

b.将所述不规则采样地震数据集的每个道分配到代表仓；

c.将所述不规则采样地震数据集的每个道映射到具有计算的中心方位角的偏移距向量片(OVT)；

d.聚集具有来自OVT的所有感兴趣的偏移距和窄范围的中心方位角的方位角扇区；

e.将方位角扇区从初始定向旋转以将第一空间维度和第二空间维度与从用于不规则采样地震数据集的地震采集观测系统确定的主测线方向和联络测线维度对齐；

f.基于单联络测线值从旋转的方位角扇区选择道的子集，以创建不规则3D体积；

g.正则化不规则3D体积；

h.对所有联络测线值重复操作(f)和(g)，以生成规则采样方位角扇区；

i.将规则采样方位角扇区旋转回初始定向；

j.对所有方位角扇区重复操作(d)-(i)，以将不规则采样地震数据集转换为规则采样地震数据集；以及

k.处理规则采样地震数据集，以表征感兴趣的地下体积。