CN1070267A

CN1070267A - 用于寻找三维地震数据中反射界面的方法和装置

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Publication number: CN1070267A
Application number: CN92108870A
Authority: CN
Inventors: 哈尔瑞德·A·哈得布郎; 皮特·卡尔根斯; 阿夫特伯·阿尔姆
Original assignee: Landmark Graphics Corp
Current assignee: Landmark Graphics Corp
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1993-03-24
Anticipated expiration: 2007-07-09
Also published as: RU2107931C1; US5153858A; DE69205673T2; EP0652447A2; NO930843L; GEP20002248B; DK0548341T3; EP0548341A1; WO1993001508A1; EP0652447B1; DK0652447T3; ATE190136T1; CN1028129C; GR3033559T3; EP0548341B1; CA2088501C; CA2088501A1; NO930843D0; ES2144480T3; EP0652447A3

Abstract

从地震道三维卷中快速产生反射界面图的方法和装置。在代表记录道子波数字数据的成批处理期间、对该卷每个地震道确定比特“1”或比特“0”。产生比特卷，其记录道的一深度的1表示在那个深度存在一反射界面，且在一预定深度范围内那些邻近的记录道的比特1的其它深度，也存在一反射界面。以实时方式选取点火源点，鉴定在一特定深度特定记录道上的1。继续此过程，直到找不到更多的比特1。从每个被找到1的深度，产生一反射界面图。

Description

一般来说，本发明涉及地震数据处理的领域。本发明特别涉及用于选取三维（3D）地震数据的一种机器处理过程，以便为石油勘探专业人员对地下地质及几何形状提供更详细的了解。再更具体地说，本发明是一种具有极高精度与极高速度的、通过数据的三维卷（volume）“勾选”或“追踪”单个地震事件或反射界面的自动化方法。

附图中的图1至图4显示了一些已有技术的勾选方法的一些特征及方法;图5至图8显示了本发明的一些特征及方法。这里只引述关于那些已有技术方法的各个图。

图1显示了一假想的三维地震数据卷的一部分，为了解释在本申请中的正文及各附图中所讨论的三维关系;

图2是一幅五个地震道的一部分的等距图，这五个地震道说明了在一个“点火源点”和它的四个邻近的记录道之间的关系;

图3说明了已有技术的自动跟踪方法;以及

图4说明了一种已有技术的“迭代”自动跟踪方法。

图1是一假想的三维（3D）地震数据卷的一部分的等距图。在这卷顶部的小圆圈代表各单个地震道的表面位置。铅垂线代表沿所述卷的z轴以双路传播时间测量的一些地震道。这样的传播与到地下产生子波处的距离或深度有关。每个单个地震道就是用振幅对时间的关系表示来自一些地层的声学反射波。图1的图解视图只是实际表示每个地震道方式的一个直观表示。每个地震道以一系列代表该地震道的振幅的数字化的数字被储存，该振幅约为0值。每个数字用许多“比特”（一个比特是一个具有值0或1的二进制数）来适当表示相应于上述振幅的数值。当然，对每个时间点，例如对于整个6秒按2或4毫秒（m sec）的间隔，重复这样的比特表示。

一水平截面或时间片是穿过数据的3D卷的一水平片或平面。它显示了在一共同时刻的不同层。另一方面，通过在x-y轴上画出一特定子波的一种特性（通常是该子波的时间，但有时是最大或最小振幅），来得到一反射界面图，或简单说一“反射界面”。它类似于一地面地形图，但是当然是地下地层的一幅这样的图。可通过各种颜色或一些线条轮廓等来显示这反射界面的特性。

在不到十年的时间中，计算机辅助勘探就使地震勘探和野外开发发生了革命。然而，直到最近，在地震处理-勾选地下反射界面或简单说“勾选”方面，基本上未发生从用纸笔的方法到计算机自动勾选方法的变化。

传统上，是用一些彩色铅笔在纸上画图来人工进行勾选，一次勾选地震剖面或一条地震线是一个乏味的过程。80年代初期，交互型的CAEX（计算机辅助勘探的一种简称）工作站使地震勘探学家能更快、更有效地勾选3D数据。当还是通过一次观察并勾选一条线来完成解释地震线（即-二维垂直片或一“垂直地震剖面”）工作时，那么能通过使用一带有一显示屏的指挥台（mouse）并使一指示器在沿着一反射界面上的一些选定点发出卡搭声而且让机器来勾选在那条线上的所有剩下的点，来完成所述工作。这是第一种类型的自动勾选，而且在效率及精度两方面与人工勾选相比都不断有所提高。

在一种通过数据的一三维卷在一基本水平的方向跟踪一层面（或一些地层或简而言之“反射界面”）的、已有技术的、自动系统中，如图2所示的那样，一使用者选取或“输入”至少一“点火源点”，这点火源点然后在所述三维数据卷中向所有四个方向扩张，直到它到达一使用者所指定的区域的边界。使用者从两种模式选择一种跟踪地震数据。

一“点火源点”由它的x和y位置以及它的时刻或深度（即图1的z轴）来确定。也可通过在那点的反射波的一种特性或属性来指定。这样的特性通常是在数据卷中在那个位置的反射波的最大振幅。可以用在x，y，z点的反射波的另外一些属性或特性，如最小振幅、相位、频率等等。如图3所示，非迭代的跟踪寻找一些点火源点附近的地震道的那些类似的振幅值，勾选最好的一个，然后进行到下一个可资利用的记录道，而无需双重检查这勾选的精度。

一迭代勾选通过交叉参考前一个记录道证明一邻近的记录道为一勾选。一旦证明了，就把该邻近的记录道当作一点火源点处理，而来自它的相邻的那些记录道的勾选继续进行。图4说明了这样的已有技术的勾选。证明的意思是指，若被勾选的记录道的振幅是在由使用者所确定的容许限度内，就接受该勾选。使用者可以指定（按1-10的比例）他们所允许的振幅类似性的程度。若一个勾选未通过这个接受检验，就指定它为“死的”，直到至少一个直接邻近的记录道达到足以接受它的程度。

更具体地说，一旦在一记录道上选取了一点火源点，就沿Z轴或时间轴上下扫描该记录道，以找到局部极值振幅，或简单地叫作“极值”。将一变量x_i的局部极值定义为

x_i-1＜x_i≥x_i+1或

x_i-1＞x_i≤x_i+1

这里i是数字化指标。对于一个峰或一个谷的情况，这样的扫描被该记录道振幅与零的那些交叉所限定。这样的极值将典型地随时间变化一个小量。例如，若T₀代表点火源点，T₁将典型地代表所述极值的时间。其次，时间T₀在目标记录道上开始。在它上面，这时间在它的记录道振幅的两个零交叉之间上下变化，直到找到最近的极值T₂。最后，在所述记录道上用时间T₂，在这记录道上有所述点火源点，再次在这样的“点火源”记录道上进行沿“z”轴的上下扫描，用于最近的极值T₃。若T₃等于T₁，那么就完成了迭代跟踪并且继续跟踪。

已有技术迭代跟踪的接受检验容许度定义了一个函数，

S＝｜ (A_t-A_s)/(A_t+A_s) ｜

这里A_t＝来自在T₂的目标记录道的振幅，而

A_a＝来自在T₁的点火源点的振幅。

S的值被0和1两个值限定。两个振幅越类似，S函数就越靠近零。两个振幅越不类似，S函数就越靠近1。其次评估一比数函数

比数＝（S^＊9.0）+1

将这比数与由数据的解释者或使用者选取的由1到10的一个控制值比较。各比数值大于所述控制值防止了勾选一目标记录道。

为了产生或勾选一反射界面图，上述那些已有技术的方法必须处理极大量的数据。不仅必须进行各勾选步骤，而且完成这些勾选程序要求对包括许多表示模拟地震信号的比特进行数字数据运算。结果，即使采用工作站的极强有力的计算机，一个使用一具有一用于勾选3D卷的反射界面勾选程序的地质学家或地球物理学家，必须等到该程序勾选了所有上述数据、并完成了上述勾选各步骤。这样的等待可以抑制一使用者想要在短时间内观察多次反射界面时的创造性。

本发明的一个主要目的是提供一种用于储存和勾选3D地震数据的方法，这些三维地震数据根据使用者的指令在短得多的时间内产生一反射界面图，也许比采用类似的计算机容量的已有技术方法短10到50倍。

本发明的另一个目的是减少在一使用者想要勾选一反射界面时所需要的计算机储存的量，这样的减少至少比所需要的储存少八倍。

本发明的另一个目的是提供另外一种可供选择的用于储存和勾选3D地震数据的方法，这方法的特征在于高精度地产生一些反射界面图及一些特性。

本发明的另一个目的是提供跟踪误差的检测及人机对话校正，这种检测及人机对话校正对一使用者来说比已有的那些方法所提供的检测及人机对话校正快得多且方便得多。

采用本发明的方法和装置实现上面所明确的本发明的各个目的以及本发明的其它优点及特点，用本发明的方法及装置在一“成批”（非人机对话的）处理阶段，预先完成地震数据的3D卷的大量跟踪计算。这样的成批处理的结果作为“反射界面比特卷”被储存，在这反射界面比特卷中，用被取样的信息的单个比特代替数字数据的原来3D立方体的每个地震值。通过选取和处理地震卷数据的所有3×3的网格，并且通过给一个网格中心的记录道的每个深度点指定一个比特“1”，来产生反射界面比特卷，对于所述那个网格中心记录道，可按照局部反射界面勾选方法来勾选一反射界面指示物或“特征”。这样的特征可以是一个子波的最大振幅、一个子波的最小振幅或其它属性，例如零交叉、频率等。其次，将由在一特定深度点的一中心记录道的一个比特“1”所代表的每个局部反射界面，与它的邻近的那些记录道协调，以便建立一局部反射界面从在一中心记录道的一深度处的一局部反射界面到它邻近邻居的一中心记录道的一局部反射界面的连续性。一最终比特卷导致了这样的结果，当这结果以后在一相互作用阶段被接受时，这结果产生从任何在作为一个点火源点的卷中的比特开始的反射界面。从上述最终比特卷的扫描所导致的这样一些反射界面，是等价于最靠近的、被取样的、用原来的地震数据的八比特卷所勾选的、那些反射界面。

还提供了一种方法及装置，用于储存相应于上述最终比特卷的每一个1或比特“1”的特性信息。

在上述人机对话阶段中，一使用者只接受上述最终比特卷，而不接受原来的地震卷数据。可将该数据卷储存在一计算机的RAM存储器中，而不是象已有技术所要求的那样，储存在磁盘上。所述最终比特卷的扫描产生了一个来自一个点火源点的反射界面图。它进行得如此之快，使得一使用者能在一监控器上明显地瞬间产生一反射界面图。保持穿过所述比特卷的路线的记录，使得若检测到最终图的错误部分，一使用者可以鉴别并消除所述最终反射界面图的那个部分。

上述的最终比特卷典型地具有10%到20%的比特是“1”，而其余的比特是“0”。本发明的另一种可供选择的方法及装置产生一“被压缩了的记录道卷”，而不是上述最终比特卷。对这种可供选择的情况，在一子波取样最靠近的特性（如峰谷或任意指定的相位）的位置，储存这样的特性所出现的精确时间（或它的等效深度）记录，而不是储存比特“1”。在一索引文件中顺序储存这样的时间或深度值。这种可供选择的方法和装置最好内插一些地震道记录，以确定精确时间或深度位置以及每一局部反射界面的特性值。相邻地储存由内插法所确定的那些特性值，但由在上述被压缩了的记录道卷中所存储的那些值确定他们的各深度位置。在人机对话阶段中，从所述被压缩了的记录道卷超出一个点火源点的扩张，类似于上述最终比特卷的扫描进行，但采用了一不同的寻找程序。

通过参照这里所附的附图，可更加明了本发明的各个目的、优点及特征，在这些附图中，相同的数字标号表示相同的东西，而且这里显示了本发明的一说明性的实施例，在这些附图中：

图1至图4显示了已有技术的自动勾选方法及地震数据的一3D卷的一些图，

图5显示了围绕一用来产生一些候补比特的中心记录道所确定的一些记录道的一3×3卷，

图6A和6B显示了在一特定深度的一子波的一种特性是否位于一局部反射界面上，用于决定一个比特是否将置于后补比特卷中，

图7A和7B显示了当从比特卷中任何比特完成以后的该比特卷的扫描时，为确保产生一反射界面而产生一最终比特卷时的各检验程序。

图8显示了产生一最终比特卷时的检验程序，通过这检验程序，关于置于一些中心线上的某些深度点邻近的一些比特，这包括东西南北的那些邻近比特，检验所述置于那些中心线上的某些深度点上的那些比特。

图9图解说明了在成批处理后一使用者选取一个点火源点，这点火源点相应于上述最终比特卷中的一个比特“1”，图9还说明了为了当保留在鉴别和校正图的误差中在用的最初信息时产生一反射界面图，一扫描器的作用。

图10显示了相应于上述最终比特卷的0或“1”比特的那些特性值的一特性卷的产生。

本发明的方法分为两个阶段。在实施这样的方法时，提供计算机软件与硬件一起工作。第一阶段是一成批（非相互作用的）数据处理阶段，这里，遍布一些小区域首先处理三维护地震道数据，以找到一些局部反射界面的一些“候补比特”。然后，用一种“扫描”程序处理这些“候补比特”，以确保彼此为下一个的、那些局部反射界面，在它们的那些公共边界协调。最终结果是一最终比特卷，在这最终比特卷中，每个记录道被转换为一系列的、作为深度的函数的比特0和1，以代表所有的反射界面。贯穿上述地震数据卷，将那些比特1置于每一层面或“反射界面”深度处。一反射界面被定义为地质构造的水平连续的特性，而且通常是一些地震道的一个子波的峰或谷。一地震道的子波常常代表来自地下一些地层的一些反射波。可以用其它一些特性或特征，而不用峰或谷，但这特性曲线的剩余部分将被限于这样一些特性。

第二阶段是-人机对话阶段，在这阶段中，将上述最终比特卷装入一计算机辅助工作站的RAM储存器中。使用者首先选取显示在一监控器上的二维地震线。然后，这使用者将一指示器移到所需要的那些地层（即一子波的最大值）并使这指示器发出卡搭声。这样的卡搭声鉴定所述那些地层的这样一个点的x、y、z坐标。将这些坐标加到上述存在RAM中的最终比特卷中，并且将在这些x、y、z坐标处的一个被储存的比特鉴定为对于反射界面图的点火源点。将这样的点火源点用于一自动勾选方法中（叫作“扫描器”，一类似的程序用来产生来自上述那些候补比特的最终比特），在贯穿上述三维比特卷生长这样的点火源点。以极高的精度及速度在上述监控器上产生并显示一反射界面。下面详细说明上述那些阶段。

成批阶段

1.候补比特卷的产生

图5显示了代表作为深度的函数的地震子波的那些振幅的数字数据到相应的那些比特的变换，即比特0及比特1作为深度的函数，这里将比特1放在选取了一子波的一预定特性的那些深度处。例如，在图5左边的三维地震卷显示了一3×3记录道卷，这3×3记录道卷是关于作为深度z的一个函数的、位于x＝1，y＝1处的一中心记录道。两个子波40、42在深度z₁和z₂被显示出来。当然，一个实际的记录道可有许多子波。

通过一勾选过程或程序110，将上述地震道的3×3卷作为一个组处理，以x＝1，y＝1为中心的上述卷是这3×3卷的一个例子，以便产生作为深度的一个函数的、在x＝1，y＝1处的一中心比特记录道。人们假定，程序110的勾选校验了，在子波40的深度z₁及子波42的深度z₂处所显示的最大振幅，相应于贯穿上述地震道的3×3网格的各自的局部反射界面。在图5右边的候补比特卷显示了作为深度的一个函数的、在x＝1，y＝1处的所述中心记录道在z₁及z₂处具有比特1，而对于这记录道的所有其它深度，用零代表。可以对所述3D地震卷的所有中心记录道重复这样的程序，直到比特0和1完全充满所述后补比特卷。（也可以这样，找到一中心记录道的一些后补比特，并且关于邻近的一些局部反射界面进行检验，以当处理过程进行时找到那些最终的比特。）下面说明，当应用到每一个地震3×3比特卷的每个中心记录道的每一子波的每个最大振幅时的勾选程序110。

2.对候补比特卷的每个中心记录道确定一些候补比特

在图6A和6B中显示了图5的勾选方法的最佳实施例。这方法首先鉴定对于一些记录道的一3×3“卷”的一中心记录道的每一深度的那些最大子波振幅。其次，如图6A及6B所示，选取朝向该中心记录道的“东”、“西”、“南”、“北”（用D、B、A、C标记）的那些子波的一个五记录道检验组。如图6A所示，这些东西南北记录道作为围绕所述中心记录道0的检验记录道，这中心记录道0具有一对应于最大（或某些其它特性，如最小）子波振幅的深度z。在位于深度＝z₁处的最大点0被用作位于所述候补比特卷的相应中心记录道的深度＝z₁处的一个比特“1”之前，勾选方法110的最佳实施例勾选并迭代校验了关于所述中心记录道的所有四个边上的记录道。若在所述中心记录道与一邻近的边上的记录道之间的任何比较未能通过一使用者指定的接受限度，那么，对于在一局部反射界面上的失败，就拒绝在深度＝z₁处的子波最大值。

通过勾选四个邻近的（边上的）记录道（见图6B），并通过以和图4所示的已有技术的替代模式严格相同的方式校验四个点A、B、C、D的每一个，本发明的最佳勾选方法逐步经历一个五记录道组中的多重记录道的校验过程。每个迭代校验采用同样的上述使用者所确定的接受判据。只有当上述组的所有四个边上的记录道都通过了上述接受检验时，才对上述候补比特卷中的深度点0确定一个比特1。当所有四个边上的记录道通过这样一些检验时，可将四个边上的记录道A、B、C、D中的任何一个连回到中心点0。这种“全有或全无的规则”保证了中心记录道深度点及它的边上那些记录道的所选的那些深度实际上位于同一局部地震反射界面上。在一定情况下，一个“全有或全无规则”并非是最佳的或必要的，而且一个放宽了的判据足够了。

对位于x＝1，y＝1处的中心记录道的每个子波重复上述过程。典型地有许多子波具有一最大振幅。一般来说，有N个子波位于深度z₁、z₂、…z_I…z_N处，这里i表示第i个子波。对于每个成功的上述勾选检验，将邻近记录道的一个深度当作在一候补局部反射界面上，储存起来。换句话说，将比特“1”存储在成功的深度处z_i，而且同时将在A、B、C、D处的那些邻近的记录道的深度存起来。将零（比特“0”）储存在所有被取样的那些深度位置（或记录道间隔），在这些被取样的深度位置并未储存比特“1”。这样的储存可如表Ⅰ中那样表示。

在确认之前，顺次对每个记录道，对这些记录道的每个3×3卷，独立地进行上述勾选过程。例如，按上述勾选方法处理中心位于x＝2，y＝1处的数据的3×3卷。将一个比特（“1”）置于一些深度z处，如表Ⅱ所示，那些深度被标记为z′。如同表Ⅰ中一样，如表Ⅱ中所示，将边上的记录道的相应深度A、B、C、D也储存起来。

表Ⅰ（x＝1，y＝1）

比特组中心记录道深度边上的记录道相应的深度

1 z₁zA₁zB₁zC₁zD₁

. . . . . .

1 z_izA_izB_izC_izD_i

. . . . . .

1 z_NzA_NzB_NzC_NzD_N

表II(x=2,y=1)

比特组中心记录道深度边上的记录道相应的深度

1 z₁' z'B₁z'B₁z'C₁z'D₁

. . . . . .

1 z'_iz'A_iz'B_iz'C_iz'D_i

. . . . . .

1 z'_Nz'A_Nz'B_Nz'C_Nz'D_N

3.最终比特卷的确定

在人机对话阶段（下面说明）期间所用的扫描器方法中，可将任何比特的深度用作寻找一邻近记录道（例如直接邻近东南西北的记录道）时的一个起点。若这种寻找成功，就说原来的比特及新找到的比特“属于”同一反射界面。上述选取那些候补比特的部分被用来确定一些比特，这些候补比特涉及如何由地震数据确定一些局部反射界面。

在这部分中所述的处理过程确定了是否每个比特将产生正确的局部反射界面。如果是这样，就保留该比特;如果不是这样，就抛弃该比特。用这种方式，能保证“最终”比特卷可靠地复制由上述地震数据所确定的那些反射界面。

考虑这样的要求，并且参考表Ⅰ及表Ⅱ继续考虑上述例子，必须使对于数据3×3卷的对于x＝2，y＝1的各种深度处的那些比特被确认，以确保那些在各深度z′的比特“1”的组位于一反射界面上，这反射界面是由对于数据的3×3卷的对x＝1，y＝1的勾选方法所确定的。换句话说，完成了检验，以确定在z′₁处的比特是否处于距在z_i（x＝1，y＝1）的比特的一预定距离范围内，反之也是这样。如表Ⅲ所示的那样进行这样的确认。

表Ⅲ确认z′勾选（例如，通过参考数据的x＝1，y＝1，3×3卷，数据的x＝2，y＝1，3×3卷）

1.)顺次评估每个z'_i中心记录道比特。

2.)对每个中心记录道比特z'_i,找到对于x=1,y=1中心记录道所储存的z方向上的一个"z'_i的单元内的最靠近的记录道比特z^*(见图7A所示)。若没有这样的比特存在,继续进行下一个比特z'_i。

3.)其次,确定这样的x=1,y=1的中心记录道比特z^*是否等于x=2,y=1的边上的比特z'B_i(见表II)。如果是这样,那么,在对于x=1,y=1的3×3卷的z_i处的局部反射界面相应于对于x=2,y=1的z'_i处的局部反射界面。如果不是这样,那么,就撇开在z'_i处的所述比特组,(也就是说,将它置在等于零,"0")。

其次，必须确认数据的x＝1，y＝1，3×3卷的各种深度处的那些比特，以确保有一个且仅有一个公共的反射界面是在对于x＝1，y＝1的z处的比特组与对于x＝2，y＝1的z′处的比特组之间。表Ⅳ说明了这个方法。

表Ⅳ（确认邻近的局部反射界面）

1.)对于上述x=1,y=1的比特记录道,令i=0,并使i每次增加1,直到检验过所有的比特。

2.)对于一个比特z_i,找到在一个距离a内,在对于x=2,y=1的中心比特记录道上的最靠近的比特z'^*;即在z'=z'_i±a之间存在一个比特吗?(见图7B)。若不存在z'^*,那么令i=i+1,并进行下面的步骤5。

3.)z'^*等于zD_i(见表I)吗?如果是的话,令i=i+1,并进行下面的步骤6。

4.)若z'^*不等于zD_i,那么将z'^*处的比特转为0,并使i到h,这里h是任何一个大于或等于深度z'^*-a的比特的最小指数。

5.)若不存在这样的i,退出这个步骤。

6.)若i小于储存在x=1,y=1中的那些比特的数,那么,进行上面的步骤1。

从左至右，对于那些中心记录道3×3卷的整个第一条“线”，继续进行上述过程。即对于线y＝1，按照表Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ及Ⅳ中所勾划出的方法，下一步处理对于y＝1，x＝2的z处的比特组，而然后，处理对于y＝1，x＝3的z处的比特组，等等，直到处理完上述整条线。

如图8所示，下一步处理y＝2，等等。对于在y＝2，x＝1处的3×3卷，按照表Ⅰ至表Ⅳ所勾划出的方法，通过关于y＝1，x＝1所储存的那些z比特确认它们，来处理上述那些z比特。换句话说，对于x＝1，y＝2产生一个新表Ⅱ。按照表Ⅲ的方法评估新表Ⅱ以及表Ⅰ，这里上述检验寻找对于x＝1，y＝2在新表Ⅱ中所储存的比特z′，而且随后对于x＝1，y＝1的表向“南”看，看看上述z^＊比特是否等于z′C_i。下一步，按照表Ⅳ的方法检验新表Ⅱ以及表Ⅰ，这里对照在x＝1，y＝2中的那些比特（新表Ⅱ）来检验x＝1，y＝1中的那些比特（表Ⅰ），并且向北看，看看z′^＊比特是否等于表Ⅰ的比特zA_i。

其次朝“南”关于中心在y＝1，x＝2处的卷的那些比特，朝“西”关于中心在y＝2，x＝1处的卷的那些比特，检验中心在y＝2，x＝2处的3×3卷。以这种方式继续进行处理，直到处理了所有的那些数据的3×3卷的线。

上述方式的处理过程确保了留在上述最终比特卷中的那些记录道上的那些比特处在一些反射界面上，这些反射界面在邻近的那些记录道的一些反射界面的一个预定深度距离范围内。当受到下述的扫描器作用时，确保了从这样的最终比卷中勾选出的一些局部反射界面是同样的一些反射界面，如果处理上述原始地震数据的话，将勾选这些反射界面。应强调的是，必须在上述成批阶段，对于一反射界面图的任何所需要的特性，产生一单独的最终比特卷。必须产生对于一些峰（最大子波）或谷（最小子波）的一些单独的比特卷。

可供选择的方法和装置：被压缩了的记录道卷的产生

上述最终比特卷在各记录道间隔储存有比比特“1”多得多的比特“0”。一般说来，在一最终比特卷中有80%到90%的零。因此，通过用一包含被内插的精确时间或它的地震道的深度位置的被加了索引的文件来取代上述最终比特卷的所有比特“1”，来提供一个对于所述最终比特卷的可供选择的替代。在这样的一个储存方案中，抛弃了所有的比特“0”。这样，对于x＝1，y＝1的记录道，一系列数字或数字迭加取代了上述最终比特卷的那些比特“1”。每个数字代表所述最终比特卷的一个比特“1”的深度。对于该比特卷中的每个记录道重复这样的数字序列。

最好将每个比特的深度信息作为一无符号的半字整数储存起来。这意味着能储存在上述被压缩了的记录道卷中的最大可能深度（即一地震记录道的双路时间值）是65535。因为典型的记录道长度是在5秒到6秒的数量级，可以储存一毫秒十分之一的精度的那些时间值。若愿意的话，将时间（深度）数据作为一无符号的半字储存起来，首先将记录道的那些漂移点表示标上刻度，然后，四舍五入，作为整数被储存起来。

在这种情况下，一最终的比特卷被转换为一被压缩了的记录道卷，最后所得到的反射界面包括比所述最终比特卷多约50%以上的全部比特（因为在它中间储存了深度信息，但它仍比原来的3-D地震卷小大约5倍。一被压缩了的比特卷比所述最终比特卷的优越性在于，可使前者更精确，以在整个内插过程中代表那些精确的深度位置和子波特性。

可供选择的方法和装置：在一包括上述最终比特卷中的一个比特

“1”的间隔中内插子波，以确定一反射界面的精确深度位置和

它的特性值

如上面所看到的那样，选取一最终比特卷的每个比特“1”，以表示在一些记录道的三维卷中存在一反射界面。然而，将这样的一些比特限制为落在上述那些地震道的数字值的被取样的那些深度间隔上。可是一子波的实际最大值可恰好落在上述比特“1”的特定深度位置的上方或下方。这事实意味着可提供一内插方法和装置，以确定精确的深度位置以及一子波的最大或最小特性值，这子波位于上述最终比特卷的所述比特“1”的深度附近。最好的内插方法是使一条抛物线穿过由上述比特“1”所确定的三个点并穿过在这个比特“1”的深度的上方及下方的那些子波。中心的深度位置或这样的抛物线的最大（或可能最小）位置确定了所述最大及最小的精确深度，而它的高度产生了上述子波的真实特性值。

最好将内插的上述深度值储存在所述被压缩了的记录道卷中，而不是储存在上述最终比特卷中相应的比特“1”中。在被压缩了的记录道卷中最后所得到的被内插的深度值，与在上述最终比特卷中所述比特“1”的相应位置相比，是对于上述反射界面的那些位置的一个更精确的表示。

人机对话阶段

图9显示了在上述成批阶段完成后本发明的人机对话阶段。当然，将上述最终比特卷装在RAM存储器中（或取决于它的大小及RAM存储器的大小的、它的一部分），而可将一2D地震剖面显示在一工作站监视器200上。使用者选择一个点火源点，例如将指挥台指示器放在点P并使该指挥台发出卡搭声。这指挥台的卡搭声产生了x，y和深度（z）信息，这信息相应于存储在计算机100的RAM存储器中的上述最终比特卷102的一个特定比特1。下一步，采用一种3D自动勾选方法或“扫描器”105，勾选确定了一反射界面的上述最终比特卷中的其它比特1。这样的一些比特对应于共同的特性，例如最大子波振幅。

扫描器的说明

最好将扫描器105具体化为储存在计算机100的RAM存储器中的一种计算机程序，这计算机100对最终比特卷102进运算，以产生一反射界面图110。下面的表Ⅴ说明了这扫描器的运行。将该扫描器放在初始点火源点及其它选择了x，y，z的一些点，这些点通过在“排队”中处理而变成一些点火源点。这“排队”的每个点火源点被顺次检验。通过这扫描过程，给反射界面图110的那些x-y坐标指定了一些z值或“深度”，这些深度与所述点火源点在同一层面或“反射界面上。

表Ⅴ（扫描器）

步骤1.)起动:将点火源点放进一空的排队中。将反射界面图对于每个x,y坐标置于一"空态"。也就是说,将所述图的每个x,y点的z坐标置于零。

步骤2.)从上述排队中去除第一点火源点x,y,z。结果,该排队变得少了一个点。若在这排队中没有点,那么,停止扫描。

步骤3.)使用来自上述排队中的点x,y,z寻找对于上述最终比特卷中的一个比特"1"的z方向。对于两个深度单元的一个孔隙(这样的孔隙必须是与上述成批阶段中用的孔隙一样),向下一个深度单元、向上两个深度单元、向下三个深度单元并且向上四个深度单元继续进行上述寻找。若找到一个比特"1",例如在x,y,z',那么,就在图110中的x,y位置作一个记录z',并将处理过程转到下面的步骤4。

若在这样的孔隙中未找到比特"1",就将处理过程转到上述步骤2。

步骤4.)然后处理上述x,y点的四个"图上"方向的每一个。这些方向是向"北"(x,y+1)、向"南"(x,y-1)、向"东"(x+1,y)及向"西"(x-1,y)对于这些图上的方向的每一个,检查上述图,看看是否已给它指定了一个z坐标。若已给它指定了一个z坐标,就不用作什么并检查下一个"方向"点。若一个新的点在"空态",那么,就将一三维坐标置于上述排队的端点,这排队包括空的图的坐标的位置,以及步骤3中所找到的那个z'值。

例如,若(x,y,z')是位于步骤3中的那个比特"1"的坐标,而(x,y-1)的图上位置是空的,那么,将点(x₁,y-1,z')放在上述排队的端点(对于(x,y+1)、(x-1,y)及(x+1,y)也是类似的)。

完成步骤4后，将这处理过程转到步骤2。当它不能扩展并添加任何更多的z位置时，就停止扫描器处理过程，这里将一些比特1存储在上述最终比特卷中。当上述扫描器过程停止时，已将一些深度点添加到上述反射界面图，有一条从原来的点火源点到任何由它所确定的点的路线穿过所述反射界面图。换句话说，可以描绘一条从上述点火源点到被添加到所述反射界面图上的每个其它点的路线，使得在这条路线上的邻近的那些点关于它们的z值相差不到上述孔隙的距离（如图10所示的“a”深度”单元）。

可供选择的方法和装置：一被内插的被压缩了的记录道卷的扫描

采用上述用于寻找一最终比特卷的人机对话阶段的扫描器，作一些改变，用于寻找上述被内插的被压缩了的卷。将上述点火源点或深度加到所述被压缩了的卷。用这样的深度指数鉴定同样的指数以及在那些邻近的被压缩了的记录道上的一指数间隔。寻找相应于在上述邻近的被压缩了的那些记录道中这样的一些指数的那些深度值，以便在距上述点火源点深度一预定的深度差之内找到那些被内插的深度。系统的使用者可改变这样的深度差。将任何被找到的上述那些邻近的被压缩了的记录道的深度指定或鉴定为与上述点火源深度在同一反射界面上。若在被最初鉴定的指数间隔内上述寻找失败，就把这指数间隔加倍，直到这寻找成功或不能找到那些邻近的被压缩了的记录道的更多的深度。在作为新的点火源点的邻近的记录道，对于上述指数及深度，重复这个程序。

记录道最初的信息

当上述扫描器从一些点火源点向东南西北所有四个方向向外“爆炸”时，对于每个被选择的邻近的点，关于导致它的选择的母体点，保持一个记录。例如，点火源点ax，y可导致点x+1，y;x，y+1;x-1，y-1;及x，y-1的选取。这x，y点是所有四个这样的点的祖先。同样，在x+1，y处的点可导致选取x+2，y;x+1，y+1;及x+1，y-1。点x+1，y;是x+2，y;x+1，y+1;及x+1，y-1的祖先。当然，在x，y处的点是上面所提到的所有这样的点的祖先。当产生反射界面图110时，将这样的最初信息储存在存储器107中（图9）。

根据所记录的最初信息进行编辑

在如图5、6A、6B、7A、7B及8以及表Ⅰ至Ⅳ所示，在成批跟踪期间，可以不识别地球中的断层，而这跟踪可“跳过”一个从一个沉积层或反射界面到另一个的断层，当进行上述最终比特卷的扫描时，这扫描同样不识别一个断层，而是继续追踪到一新的反射界面，即一个与上述点火源点的沉积层不同的沉积层。

人们愿意将任何不在上述点火源点的反射界面上所勾选的那些点去掉，并且重新扫描被去掉的部分。

可通过一解释者观察图9的反射界面图110的直观检查来鉴定那些非正常的反射界面区域。在上述图中深度的那些突然变化可以向上述解释者表明，所述图的某些点已经选错了。

利用存储在存储体107中的上述最初的信息，上述使用者可以显示上述路线或对于任何给定传下来的点返回到所述点火源点的那些路线。对于在反射界面图110或一地震剖面上的一路线或一些路线的直观检查，可以鉴定出扫描器105横过一个断层的那个点。消除上述扫描器横过那些断层的点的所有传下来的点，就从所述反射界面图上去掉了这些记录。然后，可通过在所述被消除的区域中指定一个新的点火源点来重新扫描这被消除的区域。

产生一特性卷

一个勘探学家（如一个地球物理学家）常常想要看看对应于一反射界面图的那些地震子波的最大（或最小）值。在解释地震数据时，这样的数据可以帮助使用者。可以将这样的“特性”或其它一些特性存储在对应于上述最终比特卷的一个卷中。在所述最终比特卷中仅存储那些相应于导通或那些比特“1”的一些特性是有益的。由于因为取样不能鉴定出一子波的真实最大或最小（或也许是与零的交点）值，可以通过在上述成批处理过程中进行内插来找到相应于上述最终比特卷的那些比特“1”的这样的真实特性。

图11示意地显示了对于每个x，y记录道的每个“z”维储存它的振幅的过程。上述最终比特卷的每个导通或比特“1”具有一x，y，z位置，这位置对应于地震数据卷中子波的一个振幅。将这样的振幅作为上述特性卷中那些比特“1”的z维的一个函数相邻储存起来。

因为在上述最终比特卷中仅有约10%的深度点有一个导通或比特“1”，上述特性卷同样约为原来的地震数据卷大小的10%。这事实使得可能将更多的反射界面振幅读进存储器，导致更快的一些显示结果，这些显示结果源于根据一些反射界面振幅的计算。

可供选择的方法和装置：连接特性卷与上述被压缩了的记录道卷

如图10所示，将由上述方法和装置所确定的被内插的那些特性（例如，一个子波的最大或最小数值）相邻储存起来，用于本发明方法和装置的上述最终记录卷。将每个特性按与那些深度位置同样的方式附以索引。在这种被内插的一些特性的可供选择的存储中，通过存储在上述被内插了的被压缩的记录道卷中那些相应的深度位置，来确定它们的深度位置。最好把所述被内插了的特性卷与上述被内插了的被压缩的记录道卷一起存储在计算机100的RAM中。（图9）。上述被内插的特性卷与被内插了的被压缩的记录道卷的这样的储存，加速了那些特性的显示。

对于上述各方法及装置的各种修改及变更，对前述本领域普通技术人员来说，将是显而易见的，这些修改及变更并不背离本发明的精神。由于这个原因，愿意把这些变化包括在所附的权利要求书中。所附的权利要求书陈述的只是本发明的界限。举出上述各实施例时所采用的说明方式，应该被解释为说明性的，而非限制性的。

Claims

1、在一种从一些地震数据记录道的一个三维卷自动勾选一些反射界面的方法中，一反射界面是地壳中一个成层的界面，并且通过个子波的一共同特性，在贯穿所述成层的界面的所述那些地震数据记录道中表示这反射界面，一种产生一被压缩了的记录道卷的方法包括下述步骤，

对存在一些反射界面的所述那些地震数据记录道深度的每一个进行鉴定，并且

对每个这样的地震数据记录道储存代表所述那些深度的一系列数值，在所述那些深度存在那些所述的反射界面，以产生一被压缩了的记录道卷的一些被压缩了的记录道。

2、如权利要求1所述的方法，其特征是所述那些地震数据记录道是一系列数据记录，而每个记录包含一个深度及一个子波振幅，这里的每个记录在深度上与它相邻的记录隔开相同的量，这方法进一步包括下述步骤，

对于每个被鉴定为一个反射界面的所述数据记录的深度，在所述的被鉴的深度的上方和下方的一些深度之间进行内插，以确定并在存储器中存储所述子波的一种特性的一个被内插的深度的精确深度，由此，这样的被内插的深度比所述深度记录的所述深度代表了一个更精确的深度鉴定。

3、如权利要求2所述的方法，其特征是所述内插步骤包括使一抛物线通过三个点的步骤，这三个点由上述被鉴定的深度的一个子波振幅的所述特性以及所述被鉴定的深度上面和下面的一些深度的那些子波振幅确定。

4、如权利要求3所述的方法，其特征是所述子波振幅的所述特性是所述振幅的最大值。

5、权利要求2的方法进一步包括下述步骤，

在所述被压缩的记录道的所述被内插的那些深度的每一个而且对于所述被压缩的记录道卷的所述那些被压缩的记录道的每一个，确定所述那些子波的一种特性的一个数值。

6、权利要求5的方法进一步包括下述步骤，与所述的那些被压缩的记录道的所述那些特性的相应的被鉴定的那些深度一起，存储所述那些子波的所述那些特性的所述那些数值。

7、权利要求1的方法进一步包括下述步骤，

在落在一特定反射界面上的一被压缩的记录道上选择一个点火源深度，并且

通过从在所述被压缩的记录道上的所述点火源深度开始，并通过勾选在位于所述特定的反射界面上的所述被压缩的记录道的邻近的那些被压缩的记录道上的一些深度，贯穿所述被压缩的记录道卷，自动扫描所述特定的反射界面。

8、如权利要求7所述的方法，其特征是所述自动扫描步骤进一步包括下述步骤，

（1）从在所述被压缩的记录道上的所述点火源深度开始，鉴定与在邻近的那些被压缩的记录道上的所述点火源深度相同的指数，

（2）寻找所述那些邻近的被压缩的记录道，以在作为所述点火源深度的上述深度的那些指数中的一预定差值范围内打到一些深度，

（3）将一邻近的被压缩的记录道的任何一个被找到深度指定为与所述点火源深度在同一反射界面上，或者作为一个代替的办法，用一些指数中的一个两倍差值重复步骤（2），

（4）重复上述步骤（1）、（2）和（3），除了寻找已被寻找的那些被压缩的记录道，一直到不能找到更多的邻近的被压缩的那些记录道的深度。

9、在一种从一些地震数据记录道的一个三维卷中自动勾选一些反射界面的方法中，产生一比特卷的一种方法包括下述步骤：

将所述那些地震数据记录道转换为由一系列作为深度的一个函数的一些比特0和1所确定的一个比特记录道，这里，在一记录道的一个深度的一个比特“1”表示在那个深度存在一个反射界面，而一个比特“0”表示在那个深度不存在一个反射界面，并且

将所述那些比特记录道的每一个作为一些比特记录道的一个三维卷储存在一个计算机的存储器中。

10、权利要求9的方法进一步包括下述步骤：

在落在一反射界面上的所述比特卷中的一个比特记录道上，交互地选取一点火源比特，

通过由所述点火源比特开始，并通过勾选位于所述反射界面上的所述比特卷的一些邻近的比特记录道上的一些比特1，贯穿所述比特卷扫描所述反射界面。

11、用于从一些地震数据记录道的一个三维卷中自动勾选一些水平反射界面的装置，这里一个反射界面是地壳中的一个成层的界面，并且通过一地震子波的一共同特性在贯穿所述成层的界面的所述那些地震数据记录道中，表示这反射界面，这种装置还用于产生一被压缩的记录卷，这装置包括：

用于鉴定每个存在一些界面的所述那些地震数据记录道深度的计算机程序装置，以及

用于对每个这样的地震数据记录道存储代表所述那些深度的一系列数值的装置，在所述这些深度存在所述那些反射界面，以产生一被压缩的记录道卷的那些被压缩的记录道。

12、如权利要求11所述的装置，其特征是所述那些地震数据记录道是一系列数据记录，而每个记录包括一个深度和一个振幅，这里每个记录与它邻近的记录在深度上分开相同的量，这装置还进一步包括，

对被鉴定为一个反射界面的所述数据记录的每个深度，用于在所述被鉴定的深度的上方和下方的那些深度中间内插的装置，以确定并在存储器中存储所述子波的一种特性的一被内插的极值的一个深度，由此，这样被内插的深度代表了比所述深度记录的所述深度更精确的一个深度鉴定

13、如权利要求12所述的装置，其特征是所述用于内插的装置包括用于使一抛物线通过三个点的装置，这三个点由上述被鉴定的深度的一个子波振幅的所述特性以及在所述被鉴定的深度的上面和下面的那些深度的一些子波振幅所确定。

14、如权利要求13所述的装置，其特征是所述子波振幅的特性是所述振幅的最大值。

15、权利要求11的装置进一步包括下述步骤，

在所述被压缩的记录道的所述被内插的那些深度的每一个深度，而且对于所述被压缩的记录道卷的所述被压缩的那些记录道的每一个，用于确定所述那些子波的一种特性的一个数值的装置。

16、权利要求15的装置进一步包括，

用于将所述那些子波的所述那些特性的所述那些数值与所述那些被压缩的记录道的所述那些特性的相应的被鉴定的值一起存储起来的装置。

17、权利要求11的装置进一步包括

用于选取落在一特定反射界面上的一被压缩的记录道上的一个点火源深度的装置，以及

计算机程序装置，用于通过从所述被压缩的记录道上的所述点火源深度开始，并通过勾选位于所述特定的反射界面上的所述被压缩的记录道卷的那些邻近的被压缩的记录道上的一些深度，贯穿所述被压缩的记录道卷，自动扫描所述特定的反射界面。

18、如权利要求17所述的装置，其特征是所述用于自动扫描的计算机程序装置包括这样的装置用于

（1）从在所述被压缩的记录道上的所述点火源深度指数开始，鉴定与邻近的那些被压缩的记录道上所述点火源深度相同的指数，

（2）寻找所述那些邻近的被压缩的记录道，以在作为所述点火源深度的上述深度的那些指数中的一预定差值范围内找到一些深度，或者作为一个代替的办法，用一些指数中的一个两倍差值重复步骤（2），以及

（4）除了寻找已被被寻找的那些记录道外，重复上述步骤（1）、（2）、（3），直到不能找到更多的邻近的那些被压缩的记录道的深度。

19、适于从一些地震数据记录道的一个三维卷中自动勾选一些反射界面的装置包括，

计算机程序装置，用于将所述那些地震数据记录道转换为由作为深度的一个函数的一些比特0和1所确定的一个比特记录道，这里，在一个记录道的一个深度处的一个比特“1”表示在那个深度存在一个反射界面，而一个比特“0”表示在那个深度不存在一个反射界面，以及

用于将所述那些比特记录道的每一个作为一些比特记录道的一个三维比特卷存储在一个计算机的存储器中的装置。

20、权利要求19的装置进一步包括用于在落在一反射界面上的所述比特卷中的一个比特记录道上选取一个点火源点的装置，以及

用于贯穿所述比特卷扫描所述反射界面的装置，这扫描是通过从所述点火源比特开始，并通过勾选位于于所述反射界面上的所述比特卷的那些邻近的比特记录道上的比特1来进行的。