CN108291977A - 在地震成像中通过照明的交互式图像加权 - Google Patents

Abstract

一种用于对地下地质构造进行地震成像的方法，包括：显示地震图像的集合，所述地震图像从表示所述地质构造的一组地震数据生成；基于所述地震图像中的信号和噪声分离的程度来交互式地选择照明带；将所述集合的所述地震图像中的每一个分解成部分图像，每个部分图像由所选择照明带限定在所述地震图像中；基于信号的优势来交互式地选择所述部分图像中的一个或多个的至少一部分；相对于所述信号的优势来交互式地加权所选择部分；堆叠所选择的、交互式加权的部分；以及显示堆叠的、加权的部分的图像。

Description

在地震成像中通过照明的交互式图像加权

相关申请的交叉参考

本申请要求2015年10月15日提交的标题为“在地震成像中通过照明的交互式图像加权(Interactive Image Weighting By Illumination In Seismic Imaging)”的第62/242,135号美国临时专利申请案的权益，所述申请案的全文特此以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及地震成像，并且更具体地，涉及一种用于地震图像的叠前处理以产生改进的堆叠图像质量的技术。

背景技术

由于研究力量已集中在更难以定位以及投入生产的矿藏上，因此用于钻探油气井的成本变得非常高。因此，花费许多努力来深入研究发现此类烃矿藏的可能位置。该过程在本领域中通常被称为地震或地球物理勘探。地震勘探一直以来都是高科技技术。这是因为人无法以所需尺度直接观察地球表面下以使此勘探富有成效，因此本技术使用各种技术间接观察地面下。本技术的技术方面在以下方面都是明显的：采集地震数据的方式，以及地震数据进行处理以提供有关烃的存在和位置的有用信息的本质。

地震勘探通常涉及将地震信号传递到地面，该地震信号在地面通过地面下地质构造传播。每个地震信号实际上是穿过一系列构造的能量的波前。由于波前穿过构造，因此构造的各种特征通过特有方式影响波前的传播路径。波前的能量的至少一部分最终返回到表面，在表面处被记录为原始数据。原始数据通常被称为“地震数据”，并且由于构造的特征影响能量的特有方式，原始数据表示地面下地质构造。

本领域技术人员将了解，上文刚描述的场景可能存在变化。例如，在海洋考察中，地震信号通常不会被直接传递到地面。地震源通常被拖曳在水面上，使得在地震源进入地面之前首先穿过水柱到达地表面。有时，所返回的能量必须穿过水柱以进行接收和记录。然而，在所有这些变化中，始终观察到地震信号被传递到地面、穿过地面下构造、返回到地表面并被记录的基本范式。

所有的这些发生的原因是因为地面下地质构造实际上无法直接以所需尺度观察到。对于用于间接“观察”地面下地质构造的分析人员，对原始地震数据进行“成像”或处理，以产生地面下地质构造的图像。本领域技术人员将了解，取决于图像的最终用途以及分析人员感兴趣的内容，存在处理原始地震数据的多种方式以及对原始地震数据进行成像的多种方式。

分析的准确性所取决的一个事物是图像的质量。当成像构造特别复杂或出于其他原因而由地震信号的能量弱照明时，这可能更受关注。使当前地震勘探工作如此具有挑战性的原因之一是，许多感兴趣的构造不仅处于难以到达和勘测的位置，而且还包括由于构造周围的强地面下非均质性而难以照明的复杂构造。

附图说明

并入本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。在图中：

图1是当前公开的技术的方法的具体实施例的流程图。

图2以图形方式表示图1中的流程图的工作流。

图3描绘可以在图2中的实施例的一些方面中使用的计算设备的一个具体实施例。

图4说明诸如可以在当前公开的技术的一些方面中使用的计算设备的硬件和软件架构的所选择方面。

图5描绘可以在一些实施例中使用以实施当前公开的技术的一些方面的一个具体图形用户界面。

图6是图1的方法的第二具体实施例的流程图。

图7以图形方式表示图6中的流程图的工作流。

具体实施方式

当前公开的技术可以称为通过照明的交互式图像加权(Interactive ImageWeighting by Illumination：“IIWI”)。交互式工具允许用户基于照明分析来设计各种类型的加权方案并将加权方案应用于地震图像，以改进最终堆栈的图像质量。“堆栈(stack)”是“堆叠(stacking)”过程的最终结果，从具有共反射点的不同地震记录产生的地震道通过堆叠过程求和。堆叠过程减少最终堆栈中的噪声并改进总体数据质量。当前公开的主题通过在堆叠之前从地震记录消除噪声来进一步改进在堆叠过程之上的“最终”堆栈中的数据质量。

随后，本文所公开的技术规定，用户交互地选择地震图像的集合中的各种照明带，以及实时生成和检查对应部分图像，以识别携载大部分有用信号并允许最有效的信号噪声分离(其余噪声被本地化并且可以被容易地移除)的照明带。各种加权函数可以被设计成从所识别照明带图像中移除本地化的噪声。这可以例如通过设计空间变化的静音多边形以消除图像中的噪声来完成。由于该方法的交互式特征，因此可几乎立即看到操作(照明带选择、加权函数设计等)的效果，这允许测试多种可能场景以实现最终图像堆栈的最满意效果。

因此，通过照明的交互式图像加权(“IIWI”)是设计用于加权和堆叠地震图像的基于照明的加权方案、改进最终堆叠图像的质量的交互式地震处理工具。IIWI遵循照明加权的基本理念，但是只要提供与输入图像集合一致的对应照明，就将概念一般化为任何类型的图像集合，而不是将照明加权仅应用于角度图像集合。例如，IIWI可以使用虚炮点集合以及在炮偏期间直接产生的“源侧”照明作为输入，由此消除如在先前已知的方法中所需的单独照明预测步骤。

与已知方法的另一概念区别在于，IIWI使用照明来将图像分解成单独照明带，即，图像变成照明的函数。这提供更有效的噪声/信号分离，以通过实时产生的结果的视觉检查实现设计合适的加权和堆叠方案。

因此，本文所描述的技术是交互式的并实时获得结果，由此允许测试各种场景。当用于复杂、不良和不均匀照射的地面下时，IIWI将最有益。此地面下的实例是广泛勘测的盐下构造。在此环境中，所得IIWI图像通常比常规堆栈更干净并且质量更好。还可以提供若干替代IIWI图像堆栈，这可能是地震解释所需的。

IIWI背后的概念非常一般和灵活。IIWI可以应用于任何种类的地震图像集合(角度、倾角、炮、VOO等)，并且可以使用各种类型的相关联照明(源侧、模型预测、数据提取等)和加权方案。用户定义的照明带选择和空间变化的加权设计结合其交互式本质为所述技术提供大量灵活性，以便用户设计有效的加权方案来改进堆叠图像质量。

本文公开和要求的技术首先将输入图像分解成与各种用户定义的照明带相对应的部分图像。用户随后检查部分图像并识别捕获最有用信号的那些图像，并且其余噪声可在图像内被分离并且被本地化。用户随后设计合适的加权方案以从部分图像中清除本地化噪声。应用方案的堆栈随后发生，从而增强最终堆叠图像中的信号。该过程是交互式的，并且在本文所说明的实施例中，实时获得结果。(在其他实施例中，可以几乎实时或甚至在稍后的某个时间点获得结果。)这样允许用户测试各种场景并在必要时提供若干替代方案。

更具体来说，过程的输入是一组地震图像(即，各种类型的图像集合)以及相关联照明(先前通过选择方法获得)。在IIWI过程期间，单独地震图像首先被分解为对应于各个照明强度的部分图像(即，每个部分图像仅描述在给定照明强度/照明范围内照明的地面下部分)。此图像分解(即，随照明强度而变的图像)通常导致信号与噪声分离。用户随后可以从视觉上选择仅主要包含信号的那些图像(对应于那些照明强度)，或那些图像的部分。以此方式，图像的合适加权方案可以被设计成抑制噪声并在所有可用图像上增强最终堆栈中的信号。

现在将详细参考本发明的示例性实施例，在附图中尽可能地说明实施例的实例，在整个附图中将使用相同参考标号来指代相同或相似部分。现在转向附图，图1是当前公开的技术的方法的一个具体实施例的流程图。在一个方面中，当前公开的技术提供用于对地下地质构造进行地震成像的方法100。方法100通过显示(在105)地震图像的集合而开始。在下文论述的一个实施例中，这包括单独地显示每个地震图像以及其相应照明。在还在下文进一步论述的另一实施例中，地震图像首先被堆叠，随后以堆栈形式显示。从表示正在被成像的地质构造的一组地震数据中生成所使用的地震图像和照明。

方法100随后通过基于地震图像中的信号和噪声分离的程度交互式地选择(在110处)照明带而继续。此交互式选择(在110处)的流在某种程度上可以取决于给定实施例的实施方式。例如，在单独地显示地震图像和其相应照明的实施例中，可以基于相应地震图像中的信号和噪声分离的程度在集合的每个所显示地震图像的照明中交互式地选择照明带。另一方面，在首先堆叠地震图像的实施例中，随后基于堆栈中的信号和噪声分离的程度从地震图像的集合的堆栈中交互式地选择照明带。

一旦选择了照明带(在110处)，方法通过将集合的地震图像中的每一个分解(在115处)成部分图像而开始，每个部分图像通过所选择(在105处)照明带限定在地震图像中。每个部分图像的至少一部分随后基于部分图像中的信号优势交互式地进行选择(在120处)，随后相对于信号优势交互式地进行加权(在125处)。也就是说，在每个部分图像内，选择展示相对于噪声的高信号优势的部分，并且针对其包括在其余过程中的合意性进行加权。在一些实施例中，分解(在115处)、部分选择(在120处)以及加权(在125处)中的每一个可以通过下文所描述并通过虚线箭头140所指示的附加照明带迭代。

在完成分解(在115处)、部分选择(在120处)以及加权(在125处)之后，方法100随后堆叠(在130处)所选择的交互式加权的部分。随后是显示(135)堆叠的加权部分的图像。此显示具有以下优点：允许用户查看过程的结果并且决定是否迭代该过程以获得如通过虚线箭头145指示的更合适图像。所显示图像是地下地质构造的图像。

为了进一步理解本发明，现将公开一个具体实施例。本文所公开的实施例假定已获取地震数据(未展示)。实施例还假定已执行一些预处理以获得均在图2中以图形方式表示的地震图像200(“Sel”)以及其相应照明(“ILL”)205。此外假定先前已将地震图像200以及其相应照明205收集到相应集合215中。

相对于从其生成地震图像200的地震数据，实际上可以使用任何类型的地震数据。本领域技术人员将理解，地震数据采集发生在地震勘测中，地震勘测有时通过其执行的环境分类。一种类型的采集称为“海洋”地震勘测，其发生在不仅包括盐水，而且还包括新鲜微咸水的水生环境中。第二类型称为“陆基”或“陆地”勘测并发生在陆地上。第三类型可以称为“过渡区”勘测，其发生在部分陆地和部分水域的环境中。当前公开的技术不受地震数据是使用海洋勘测、陆基勘测还是过渡区勘测获取限制。

本领域技术人员还将了解，取决于采集的设计，地震数据本身有时描述为例如二维(“2D”)或三维(“3D”)。(设计影响勘测的地下覆盖范围，使得其为例如2D或3D。)还存在四维(“4D”)地震数据类型，其中在时间上分离的至少两个不同勘测中获取3D数据，时间是第四维。本文所说明的实施例应用于从2D数据导出的地震图像200和照明205，但是所公开技术同样适用于2D、3D和4D地震数据。

地震图像集合200本身可以是本领域已知的任何类型的地震图像。本文所使用的术语“地震图像”是根据从地面下获得的地震数据生成的地面下的表示。本领域众所周知如何通过称为偏移的过程来生成此地震图像200，并且地震图像通常构成所谓的“图像集合”(或简称为“集合”)。地震数据是由地震接收器记录的地震道的数字化，地震道是随时间的入射能量水平的测量。在偏移之前，可以将所收集的地震数据收集到各种(数据)“集合”中，例如本领域众所周知的共炮点/共接收点/共中心点集合等。(图像)集合215可以使用本领域已知的任何合适收集技术产生。

“照明”205是表示产生地震数据的地震信号能量的能量分布的数据集。本领域技术人员将了解，当能量通过地面下传播时，能量与地面下交互，并且这些交互确定能量的进一步传播。也许能量遇到反射一部分能量的边界，而其余能量继续向前。或者也许边界折射波前，使得没有能量被反射，但是能量拆分成两个不同的前向方向。

此过程产生所谓的“照明”。本文所使用的“照明(illumination)”是描述在所记录时间内在地面下传播的能量的空间分布的与时间无关的量。可以在映射到地震图像上的有序数据集中计算和组装照明，以限定该点处的所述具体地震图像的能量强度。

应注意，每个地震图像200与如图2中所示的仅单个相应照明205相关联。这是因为对于相同地面下，不同照明将产生不同地震图像200。因此，在此背景中，地震图像200与照明205“相关联”并且反之亦然，因为照明205是产生从其生成地震图像200的地震数据的照明。类似地，每个地震图像200与“相应”照明205——即对应于地震图像200的照明205相关联。

生成地震图像200以及其相应照明205的技术在本领域中是众所周知的。在生成地震图像200的相同过程中生成照明205。然而，不是所有地震成像处理都会生成地震图像200和照明205两者。一些将限于仅生成地震图像200。因此，地震图像200可以是本领域已知的任何地震成像技术的产物，其也生成相关联照明205。如上文所提及，此技术中的一个是偏移。

此外，一些实施例可能希望采用无法仅通过常规偏移生成的更复杂(即，取决于更多变量)照明。随后，采用偏移之外的一些步骤。例如，一个方法提取/估计照明，包括有限差分模拟以及偏移。使用模拟，因为此方法尝试预测更复杂照明函数——照明不仅作为给定源的函数，而且还作为开角和方位角的函数。例如，提取照明的另一方式是通过查询图像本身的统计特性。在这种情况下，一套统计工具与偏移一起使用。

此方法不限于这些提取原理。可以存在提取适用于任务的照明的其他方式。然而，不管如何提取照明，图像将在过程中扮演相同角色，使得照明与该具体图像有关，或相关联。否则，IIWI与如何提取照明无关。例如，必要时可以在美国专利证书8,553,499中找到关于此方法的附加信息。

然而，生成地震图像200和照明205的过程将至少包括偏移，其通过与用于生成图像本身的相同方式参数化。(这是照明与图像相关联的原因。)

本领域技术人员将从如“集合”和“堆栈”的事物的以上论述中认识到，当前公开的技术的一些方面是计算机实施的。图3描绘例如可以在本文所公开的实施例中使用的计算系统300的一部分。计算系统300是联网的，但这不是必需的。替代实施例可以例如采用对等架构，或对等和客户端/服务器架构的某种混合。计算系统300的大小和地理范围对于本发明的实践不重要。所述大小和地理范围的范围可以从位于同一房间中的局域网(“LAN”)的几台机器到全球地分布在通过互联网通信的企业计算系统中的成千上万台机器。

计算系统300在所说明的部分中包括服务器310、大容量存储装置320以及工作站330。这些组件中的每一个可以通过常规方式在其硬件中实施。替代实施例还可以在用于实施计算系统300的计算装置中变化。此外，本领域技术人员将了解，计算系统300以及甚至所展示的计算系统300的部分将复杂得多。然而，此细节是常规的，并且不应示出或论述以避免混淆下文要求的主题。

在图3中，可视化平台(“VP”)321示为驻留在服务器310上，而用于地震图像(“Sel”)200和照明(“ILL”)205的数据结构示为驻留在大容量存储装置320中。尽管存在定位和分布各种软件组件的一个方式，技术不取决于此布置。尽管对于特定实施例中的某些实施特定位置，性能问题可以缓解，但是软件组件的位置在其他方面不重要。

可视化平台321是定制软件应用程序，包括用于成像、分析以及以其他方式利用先前获取的地震数据或出于各种目的从此地震数据导出的不同种类的地震数据的一套交互软件工具。有时术语“可视化平台”还可以用于引用通过可视化平台编程的或通过其可以访问另一计算装置上的可视化平台的计算装置。出于本发明的目的，可视化平台将用于描述软件应用程序。

可视化平台是本领域众所周知的。存在若干种可商购的现成可视化平台，其可从本领域众所周知的多个供应商获得并且除了其他位置之外可位于因特网上。这些可视化平台可以被修改成如本文所描述地执行。实现该目标的修改对于受益于本公开的本领域技术人员将是显而易见的，并且将在其容易实施或已实施的能力的范围内。

现在参考图1，方法100是用于对地下地质构造的地震成像的方法。方法100的最终结果是堆叠图像(“StI”)220，如图2中所示。本领域技术人员将了解，堆叠图像具有多种用途，并且那些用途有时指示待堆叠的图像以及输入图像的处理。这些相同考虑控制当前公开的技术中输入到方法100中的地震图像200的选择和生成。

现在共同地参考图1到图3，用户340从工作站330调用可视化平台321以执行方法100。方法100通过显示(在105处)地震图像200的集合215以及其相应照明205而开始。从表示如上所述的地质构造(未示出)的一组地震数据(也未示出)中生成地震图像200和照明205。在可视化平台321的控制下，在用户340的指导下由工作站330执行实际显示。

本领域技术人员将了解，在任何地震图像200中，将存在信号和噪声两者。在此背景下，“信号”是包含关于被调查的地面下的信息的数据，并且通常源自地震信号，地震数据通过该地震信号获取。(地面下对此类地震信号的影响也在“信号”中得到证实。)从这个意义上来说，“信号”和从其导出的数据表示信号穿过的地面下。相反，“噪声”是不表示地面下的数据。噪声源自多个源并且通常是不合需要的。本领域技术人员将发现可用于减少堆叠图像中的噪声的当前公开的技术。

用户340随后交互式地选择(在110处)集合215的每个所显示地震图像200的照明205中的照明带，其中所述照明带基于信号和噪声分离的程度。所选择照明带将展现良好的信号和噪声分离。在所说明的实施例中，向用户340显示每个地震图像200以及映射到显示器上的其相应照明205。用户界面(未示出)中的滑动条用于在照明范围内导航。更具体来说，在用户340平移滑动条时，强度未由滑动条选中的像素被抑制或削弱。

用户340检查所显示地震图像200以分离噪声和信号。选择性照明允许用户340更容易地识别所显示地震图像200内的良好分离区域。所需分离程度将是主要取决于以下项的实施方案特定细节：(1)所得堆叠图像220的预期用途，以及(2)鉴于该预期用途的堆叠图像220所需的质量，以及(3)工作的计算和经济成本。应注意，这些因素是非排他性的，并且在替代实施例中其他因素可能发挥作用。受益于本公开的本领域技术人员将了解这些因素如何相互作用并适应那些考虑。

此外，这是对用户340的部分的主观评估。本领域技术人员随时间通过经验获取作为主观评估的基础的技能和判断。用户340还可以与其输入被视为有用或所需的同事合作。由于噪声和信号分离的质量，甚至可以存在关于所显示地震图像200的哪些区域值得关注的集体确定。然而，因为评估是主观的，所以结果可以取决于在确定时运用的技能和判断而变化。

照明带(未示出)由用户340选择的第一和第二能量强度限定。这些强度的选择基于上述信号和噪声分离的质量的主观评估。范围的狭窄或宽度将是哪些能量强度产生所需分离的函数。选择可以通过根据用户界面的任何合适方式传送到可视化平台321。因此，取决于用户界面，可以通过点击触摸屏，或用鼠标点击，或甚至手动输入对话框来传送选择。

在所说明的实施例中，如图5中所示，用户340控制图形用户界面510的观察面板505中的滑动条500。用户340在遇到良好信号和噪声分离的第一强度处点击所显示地震图像200。用户340随后继续控制滑动条500，直到分离落在所需程度以下，于是用户340再次点击屏幕。可视化平台321随后记录针对所显示地震图像200选择的照明带，以用于随后的图像分解中。对于集合215中的每个地震图像200，重复此过程。

如上文所提及，所选择照明带将是展现“良好”信号和噪声分离的所显示地震图像200中的照明强度的范围。所谓的“良好”是解释者(“用户”将通常是称为“解释者”的人)使用当前公开和要求的技术的主观评估。实质上，“良好”是用户认为最终堆叠图像的地震目的“足够好”。更客观地，解释者认为其可以看到相对于噪声，信号足以占主导。

例如，在一个实施例中，“良好”信号噪声分离表示信号和噪声在具体照明带内在空间上不彼此重叠。信号可以取决于地震目的而改变。如果地震目的是寻找储层，则有时信号是一致且连续的事件。但是，如果寻找故障，则有时信号不连续。但是，在任何情况下，“良好”分离应允许用户清除噪声而不损坏信号。

用户正寻找其中可以找到信号的照明带，当查看对应于整个照明范围的一个单个图像时信号可能以其他方式不可见。为了识别信号，解释者寻找信号将具有的一些预期特征，例如，层的连续性、某些预期倾斜、断层区等。因此，解释者认为什么是信号也可能是主观的。

应注意，此用户交互实际上可以限制集合215中的地震图像200(以及其相关联照明205)的数目。每个用户340将花费有限的时间段来检查和评估每个地震图像200。因此，可用于过程的此部分的时间量将限制可以处理的所显示地震图像200的数目。然而，没有理论上的限制，并且集合215的大小仅由希望指派给任务的资源量(计算和人工)限制。

图1中所说明的方法100随后将集合215的地震图像200中的每一个分解(在115处)成如图2中所描绘的部分图像(“PI”)225。每个部分图像225由相应照明205的所选择照明带限定在相应地震图像200中。也就是说，所选择照明带用于识别地震图像200中的哪些像素(未示出)将被保持以及哪些像素将被削弱或抑制。能量强度(如从地震图像200的照明205所映射)落在所选择照明带之外的任何像素通过可视化平台321抑制或削弱。结果是从地震图像200分解(在115处)的部分图像225。

如图1中所示，方法100通过基于信号的优势交互式地选择(在120处)部分图像225中的一个或多个的至少一部分(“SP”)230而继续。在如上所述将地震图像200分解成部分图像225之后，噪声和信号的空间分离将变得更明显。用户340可以检查部分图像225中的每一个，并且识别那些部分图像225的哪些部分230——如果存在的话——相对于噪声主要地包含信号。

构成相对于噪声的足够量信号的内容同样是用户340的主观确定。用户340检查所显示部分230是否存在噪声和信号。任何部分230是否包含相对于噪声的足够量信号将是主要取决于以下项的实施方案特定细节：(1)所得堆叠图像220的预期用途，以及(2)鉴于该预期用途的堆叠图像220所需的质量，以及(3)工作的计算和经济成本。应注意，这些因素是非排他性的，并且在替代实施例中其他因素可能发挥作用。受益于本公开的本领域技术人员将了解这些因素如何相互作用并适应那些考虑。

此外，这是对用户340的部分的另一主观评估。本领域技术人员随时间通过经验获取作为主观评估的基础的技能和判断。用户340还可以与其输入被视为有用或所需的同事合作。甚至可以存在评估的集体确定。然而，因为评估是主观的，所以结果可以取决于在确定时运用的技能和判断而变化。

在所说明实施例中，部分230由多边形的叠加图案限定。应注意，一些实施例可以更高维度操作并且可以将所说明实施例的多边形一般化到多面体。用户340随后可以通过用户界面指示或选择所关注的多边形。因此，取决于用户界面，例如可以通过点击触摸屏，或用鼠标点击来传送选择。所说明实施例采用鼠标，因此可以通过使用鼠标在其上点击来选择所关注的部分230。然而，替代实施例可以在主题上采用多种变化。例如，一些实施例可以允许用户340使用指向装置，或通过触摸触摸屏来限定其自身的部分230。一些实施例可以通过选择整个部分图像225，而不是其某一部分230来完全避免此类动作。也就是说，在一些实施例中，所选择部分230可以构成整个部分图像225。

图1中所示的方法100通过相对于信号的优势交互式地加权(在125处)所选择部分230而恢复。鉴于实施方案特定的细节，诸如(1)所得堆叠图像220的预期用途，以及(2)鉴于所述预期用途的堆叠图像220所需的质量，以及(3)工作的计算和经济成本，加权是用户340的主观评估中的信号优势的函数。应注意，这些因素是非排他性的，并且在替代实施例中其他因素可能发挥作用。受益于本公开的本领域技术人员将了解这些因素如何相互作用并适应那些考虑。

在所说明的实施例中，使用二进制加权系统。如果用户340决定所选择部分230包含相对于噪声的足够量信号，则该部分被指派权数“1”，这在堆叠图像220中完全包括该部分的内容。否则，用户340将权数“0”指派给该部分，这使堆叠图像220中的所选择部分230被削弱或抑制。

然而，替代实施例可以使用替代加权方案，并且可以使用本领域已知的任何合适的加权方案。例如，可以使所选择部分230不加权，随后将部分图像225的其余部分加权到“0”以使其削弱。或者，替代地，取决于所选择部分230的质量，可以指派“0”与“1”之间的权数。或者，部分图像225可以被指派权数“1”，随后部分图像225中未选择的——即不是所选择部分的一部分——的那些部分被指派权数“0”。许多此类变化是可能的并且可以用于替代实施例中。

如通过虚线140指示的，方法100随后可以循环回以选择附加照明带(在110处)，或处理如通过虚线145指示的附加部分图像，直到处理所有所需部分图像为止。然而，在一些实施例中，此循环可以省略。对于其对应图像足够好(在用户的估计中)的一些照明带，过程100可以跳过步骤115到125，如下文进一步论述。因此，“循环照明”有效地等效于选择包含信号和可分离噪声的带(可以为一个或多个)，随后使用图1中的过程115到125移除那些带中的噪声。

然而，在此替代实施例中，最终堆栈确实需要照明1)被跳过，因为照明仅包含不需要处理的信号；以及2)被处理以移除噪声。存在一些照明带刚好充满噪声的情况，并且这些可能被忽视。这直接等效于将权数“0”应用于所有部分图像的整个域。因此，循环照明可以是任选的，但是最终图像堆叠在所有有用照明带上，无论是经过处理的还是未经处理的。

方法100随后向用户340显示(在135处)堆栈的图像，即，堆叠图像220。这为用户340提供检查和评估堆叠图像220以查看堆叠图像是否适用于其地震目的的机会。同样，这是对用户340的部分的主观评估。如果用户340对堆叠图像220的质量满意，则可以终止过程。

然而，在一些实施例中，如果用户340不满意，则方法100可以整体或部分重复。例如，用户340可以选择返回以及重新加权(在125处)所选择部分230并重新堆叠所选择部分(在130处)。或者，用户340可以决定废弃所选择部分230、返回到部分图像225、选择新的部分230(在120处)、加权该新的部分(在125处)，以及堆叠该新的部分(在130处)。取决于实施例，用户340可以一直返回到照明带选择(在110处)。

图像的处理(在115、120、125、130、135处)全部实时或近实时地执行。这允许用户340快速地从头到尾完成该过程并且快速地尝试多次迭代。这又允许用户340在选择其认为最好的堆叠图像之前检查许多堆叠图像220。

在迭代方法100的各个部分的实施例中，不同迭代通常将产生不同堆叠图像220。此外，这些堆叠图像200可以用于不同地震目的。因此，例如，第一迭代可以采用第一组部分图像并获得第一堆叠图像，而第二迭代采用第二组部分图像并获得第二堆叠图像。因此，第一组部分图像可以不同于第二组，并且第一堆叠图像可以不同于第二堆叠图像。在一些实施例中，此差异可以反映第一和第二堆叠图像的不同地震目的。多次迭代也可以用于解决多个场景并且进一步改进图像质量。

在此背景下，地震目的实际上可以是可以使用堆叠图像的领域已知的任何地震目的。例如，地震图像可以用于烃储层的定位和表征。地震是业内人士用来以所需分辨率大规模“透视地球”的主要方法。根据地震图像和地质信息，可以描述例如地面下的地质演化、识别潜在烃源岩和烃穿过地面下的偏移路径，以及预测储油岩的位置并且由此预测烃的潜在积聚。与一些其他数据一起，通常可以表征储层(大小、分区、流体含量和流体粘度、孔隙率等)。当正产生储层时，也可以4D方式使用地震图像——映射某一时间段内的地面下变化。这可以包括例如监测储层隔室中的流体流动、映射储层和覆盖岩层的形状变化(诸如挤压)等。地震图像也可以用于预测待钻探的储层上方的潜在地质灾害。因此，地震图像组合其他数据在设计用于烃储层的钻探和生产的计划时发挥重要作用。

方法100的一些部分包括“交互式地”执行某一动作。本文使用的术语“交互式地”指示通过计算设备的用户界面在用户与计算设备之间的主动交互。因此，“交互式地选择照明带”(在110处)由用户，而不是计算设备执行。对于部分230的“交互式选择”(在120处)以及选择性部分的“交互式加权”(在125处)同样如此。

如从以上描述中显而易见的是，方法的一些方面是计算机实施的。为此，图3说明例如可以在当前公开的技术的一些方面中使用的计算设备的硬件和软件架构的所选择方面。计算设备400包括通过通信介质409与存储装置406通信的处理器403。所说明的硬件和软件架构可以跨越包括多个计算装置的计算设备分布。但是，计算系统300是此分布式硬件和软件架构的一个实例。

处理器403可以是本领域已知的任何合适的处理器或处理器集。应了解，取决于常见的实施方案特定的细节，一些类型的处理器在各种实施例中将是优选的。例如处理能力、速度、成本和功耗等因素在设计过程中经常遇到，并且将是实施方案高度特定的。由于这些因素在本领域中的普遍性，因此受益于本公开的本领域技术人员将容易地解决此类因素。

因此，受益于本公开的本领域技术人员将了解，处理器403在理论上可以是电子微控制器、电子控制器、电子微处理器、电子处理器集，或图形处理单元(“GPU”)。一些实施例甚至可以使用这些处理器类型的某种组合。

然而，实际上，地震数据集和地震图像相当大，并且其处理的计算量大。因此，处理器403的典型实施方案实际上构成跨越协同工作的多个计算设备传播的多个电子处理器集。上文论述一个此实施例。这些考虑类似地影响存储装置406和通信介质409的实施。

存储装置406可以包括硬盘和/或随机存取存储器(“RAM”)，其均未示出。存储装置还可以包括可移动存储装置，诸如软磁盘412、光盘415，或U盘(未示出)。可以使用这些以及本领域已知的任何其他合适的程序存储介质。应注意，对于本领域技术人员来说，程序存储介质是非暂时性的。

在任何特定实施例中，实施方案特定的设计约束也可以影响存储装置406的设计。例如，如上所述，所公开技术对大量数据集进行操作，数据集将通常由各种类型的“大容量”存储装置——诸如独立磁盘冗余阵列(“RAID”)——缓解。其他类型的大容量存储装置是本领域已知的，并且除了RAID之外或代替RAID也可以使用。如同处理器403，这些类型的因素是设计过程中常见的，并且受益于本公开的本领域技术人员将能够根据其实施方案特定的设计约束容易地平衡这些因素。如上所述，存储装置406可以跨越多个计算设备分布。

存储装置406通过多个软件组件编码。这些组件包括操作系统(“OS”)418；可视化平台(“VP”)321；包括地震图像(“Sel”)200和其照明(“ILL”)205的更多数据结构中的一个。在执行过程时，存储装置406将最终变成用部分图像(“PI”)225、部分图像225的所选择部分(“SP”)230和堆叠图像(“StI”)220编码。

处理器403在OS 418的控制下操作，并且通过通信介质409执行可视化平台321。例如，在启动之后，或在用户命令之后，可以自动地发起此过程。用户命令可以直接通过用户界面。为此，所说明实施例的计算系统400还采用某种类型的用户界面442，包括用户界面软件(“UIS”)445和显示器440。计算系统还可以包括外围输入/输出(“I/O”)装置，例如，小键盘或键盘450、鼠标455或控制杆460。这些将是与当前公开的技术没有密切关系的实施方案特定的细节。

此外，不要求上述计算系统400的功能如所公开那样实施。例如，可视化平台321可以在诸如后台程序或实用程序的某一其他类型的软件组件，中实施。可视化平台321的功能不需要集合到单个组件中，并且可以跨越两个或多个组件分布。类似地，数据结构可以使用本领域已知的任何合适的数据结构实施。

通信介质409的实施也将随实施方案变化。如果计算系统400部署在单个计算设备上，则通信介质409可以是例如单个计算设备的总线系统。或者，如果计算系统400跨越介接的计算设备的系统实施，则通信介质409可以包括计算设备之间的有线或无线链路。因此，通信介质409的实施将通过对于受益于本公开的本领域技术人员来说显而易见的方式高度取决于具体实施例。

在软件实施过程方面，呈现本文详细描述的一些部分，软件实施过程涉及对计算系统或计算装置中的存储器内的数据位的操作的符号表示。这些描述和表示是本领域技术人员用于将其工作内容最有效地传送给本领域其他技术人员的方式。过程和操作需要对物理量进行物理控制，物理量将物理地变换其上执行控制或存储结果的特定机器或系统。尽管不是必需的，但是这些量通常采用能够进行存储、传送、组合、比较以及以其他方式控制的电信号、磁信号或光信号的形式。原则上，出于通常使用的原因，将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、术语、数字等被证明有时是方便的。

然而，应当记住，所有这些和类似术语与适当物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非特别说明或另外可以显而易见，否则贯穿本公开，这些描述是指电子装置的动作和过程，电子装置操纵表示为一些电子装置的存储装置内的物理(电子、磁性或光学)量的数据并且将所述数据变换成类似地表示为存储装置内，或传输或显示装置中的物理量的数据。表示此描述的术语的实例是(非限制性)术语“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“显示”等。

此外，软件功能的执行变换其上执行该功能的计算设备。例如，数据采集将物理地改变存储装置的内容，数据的后续处理也将如此。物理变化是“物理变换”，因为物理变化会改变计算设备的存储装置的物理状态。

还应注意，本发明的软件实施方面通常在某种形式的程序存储介质上编码，或替代地，在某种类型的传输介质上实施。同样，程序存储介质是非暂时性的。程序存储介质可以是磁性的(例如，软盘或硬盘驱动器)或光学的(例如，压缩光盘只读存储器，或“CDROM”)，并且可以是只读或随机存取的。类似地，传输介质可以是双绞线、同轴电缆、光纤，或本领域已知的一些其他合适的传输介质。本发明不受任何给定实施方案的这些方面限制。

本领域技术人员可以从本文中的公开内容了解，随着地震图像和照明的数目增加，方法100将变得耗时。此难题的一个特定方法是图6到图7中所说明的第二实施例。在此特定实施例中，集合715的显示(在605处)包括堆叠集合715，随后显示堆栈710。用户随后从所显示堆栈710交互式地选择(在610)而不是如图1到图2的实施例中地仔细查找每个单独地震图像200和照明205。

随后如上所述针对图1到图2中的实施例100执行地震图像200到部分图像725的分解(在615处)、部分730的交互式选择(在620处)、所选择部分的交互式加权(在625处)。所选择的交互式加权的部分735随后堆叠(在630处)，并且堆叠图像720显示给用户。如同先前实施例，如通过虚线640指示的，对于多个照明带，可以迭代过程的部分。类似地，如通过虚线645指示，可以执行过程的多次迭代。

如从以上论述中显而易见，当前公开的技术允许实施交互式照明带选择的变化。交互式照明带选择的不同实施方案区分在图1到图2以及图6到图7中描述的流。在后一实施例中，将集合700以及其相关联照明705加载到可视化平台中，并且随后被堆叠以形成随后如在图6中所示地显示(在605处)的单个图像710。随后，用户340使用图5中所示的滑动条500同时扫描照明705。也就是说，相同滑动条选择同时应用于所有照明705，从而同时将图像700分解成其部分图像，随后部分图像被堆叠。在此同时扫描过程中，用户340根据照明调查对应堆叠图像710。这是基于图6(在610处)中的堆栈710中的信号和噪声分离程度的照明带的交互式选择的基础。此选择过程不同于图1中的选择过程(在110处)——图1中不使用单个堆叠图像，而是单独地且独立地使用来自集合215的每个图像200执行照明带的交互式选择，即，过程重复与图像200的数目一样多的次数，这意味着劳动强度更大的过程。

在610处交互式地选择照明带之后，通过图6到图7描述的流的其余部分与通过图1到图2描述的流相同。取决于在610处的扫描过程期间显示的整个照明范围内的堆栈710中的信号和噪声分离程度，可以选择此类带中的多于一个带。在此情况下，过程如通过虚线640指示并且以与上文[0058]到[0059]段中描述的环路140相同的方式循环。接着在630处堆叠。

在630处(或，替代地，在130处)堆叠之后，流可以循环(在645处，或在145处)和重复，例如以测试不同场景。也许需要尝试一整组不同的照明带，因为上述选择过程不唯一，因此可能不是唯一的合理选择。或者也许已知道关于地面下的一些新信息，因此可以利用记住的此信息更好地控制过程。

从本文所公开的本发明的规范和实践来考虑，本发明的其他实施方案对所属领域的技术人员而言将是显而易见的。例如，受益于本公开的本领域技术人员将认识到，不是所有步骤都必须按所公开次序执行。还可以循环输入上，而不是照明带上的地震图像。随后，可以选择一个地震图像，将地震图像分解成一组部分图像(每一个与不同照明带相关联)，随后选择部分图像的良好部分(使用空间多边形)并且随后(可以部分地堆叠部分并)存储该部分。针对从输入上的集合产生的地震图像，这随后可以重复。然而，最终，所说明过程和此变化过程堆叠来自所有地震图像的所有所存储结果。还应注意，不是所有实施例都必须展示上述所有特征集，并且就其程度而言，实施例可能并不全都表现出相同程度。在本发明的真实范围和精神由以上权利要求书指示的情况下，意图将规范和实例仅示为示例性的。

Claims (15)

1.一种用于对地下地质构造进行地震成像的方法，包括：

显示地震图像的集合，所述地震图像从表示所述地质构造的一组地震数据生成；

基于所述地震图像中的信号和噪声分离的程度来交互式地选择照明带；

将所述集合的所述地震图像中的每一个分解成部分图像，每个部分图像由所选择照明带限定在所述地震图像中；

基于信号的优势来交互式地选择所述部分图像中的一个或多个的至少一部分；

相对于所述信号的优势来交互式地加权所选择部分；

堆叠所选择的、交互式加权的部分；以及

显示所堆叠的、加权的部分的图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其中显示地震图像的所述集合包括：

堆叠所述地震图像的所述集合；以及

显示所述地震图像的所述集合的堆栈。

3.根据权利要求2所述的方法，其中交互式地选择所述照明带包括基于所述信号和噪声分离的程度从所述地震图像的所述集合的所述堆栈中交互式地选择照明带。

4.根据权利要求1所述的方法，其中：

显示地震图像的集合包括显示所述地震图像的多个相应照明；以及

交互式地选择所述照明带包括：基于所述信号和噪声分离的程度来交互式地选择所述集合的每个所显示的地震图像的照明中的照明带。

5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括迭代所述交互式地选择所述照明带、所述分解、所述交互式地选择部分、所述交互式地加权、所述堆叠、和所述显示中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的方法，其中：

第一迭代采用第一组部分图像并且获得第一堆叠图像；以及

第二迭代采用第二组部分图像并且获得第二堆叠图像；

其中所述第一组部分图像不同于所述第二组，并且所述第一堆叠图像不同于所述第二堆叠图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述集合包括角度集合、倾角集合、炮集合，或向量偏移输出集合中的一个。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像是所述地下地质构造的图像。

9.一种用于对地下地质构造进行地震成像的方法，包括：

访问表示所述地质构造的一组地震数据；

生成多个地震图像和多个照明，每个照明与来自所访问的地震数据的所述地震图像中的相应一个地震图像相关联；

生成所述地震图像以及其相应照明的集合；以及

显示所集合的地震图像以及其相应照明，每个地震图像的显示包括用于所述地震图像的相应照明。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述集合包括角度集合、倾角集合、炮集合、或向量偏移输出集合中的一个。

11.根据权利要求9所述的方法，其进一步包括：

将多个地震图像中的每一个地震图像分解成部分图像，每个部分图像由所述相应照明的先前选择的范围和强度限定在其相应地震图像中；

交互式地选择多个部分图像的至少一部分，每个部分针对信号的优势而被选择；

相对于所述信号的优势来交互式地加权所选择部分；以及

堆叠所选择的、加权的部分。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括迭代所述交互式地选择所述照明带、选择性地分解、所述交互式地选择部分、所述交互式地加权、所述堆叠、和所述显示中的至少一个。

13.根据权利要求9所述的方法，其中：

第一迭代采用第一组部分图像并且获得第一堆叠图像；以及

第二迭代采用第二组部分图像并且获得第二堆叠图像；

其中所述第一组部分图像不同于所述第二组，并且所述第一堆叠图像不同于所述第二堆叠图像。

14.一种计算机实施的方法，包括：

显示地震图像以及其相应照明的集合，所述地震图像和照明从表示地质构造的一组地震数据中生成；

接收基于信号和噪声分离的程度而选择所述集合的每个所显示地震图像的照明中的照明带的输入；

将所述集合的所述地震图像中的每一个分解成部分图像，每个部分图像由所述相应照明的所选择照明带限定在所述地震图像中；

接收基于信号的优势而选择所述部分图像中的一个或多个的至少一部分的输入；

迭代地：

接收相对于所述信号的优势而加权所选择部分的多个输入；

堆叠所选择的、加权的部分；以及

显示堆栈的图像；以及

接收从所显示的堆叠图像中选择所述堆栈中的一个的输入。

15.根据权利要求14所述的计算机实施的方法，其中：

第一迭代采用第一组部分图像并且获得第一堆叠图像；以及

第二迭代采用第二组部分图像并且获得第二堆叠图像；

其中所述第一组部分图像不同于所述第二组，并且所述第一堆叠图像不同于所述第二堆叠图像。