CN110869813A - 用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法和有关的系统 - Google Patents
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Abstract
方法包括以下步骤：‑定义(200)指定多个地震源的位置和多个地震接收器的位置的地震数据集的获取的几何结构；‑用多个地震源中的至少一个第一地震源引起(202)地震信号；‑用多个地震接收器测量(204)由至少一个第一地震源引起的对应地面振动，以获得第一地震数据集；‑处理(206)第一地震数据集；以及‑基于分析已处理的第一地震数据集，通过指定至少一个另外地震源的位置和/或至少一个另外地震接收器的位置修改(214)第一地震数据集的获取的几何结构。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法。
【背景技术】
感兴趣区域尤其是难以进入的区域。该区域特别包括高密度的植被，诸如森林，诸如热带森林。而且，区域可以包括崎岖的地形，诸如山丘(例如山麓小丘)、悬崖和/或高山。而且，区域可能包括进入危险的区域，诸如具有未爆炸军火(UXO)的区域。
该方法也可以应用于任意感兴趣的区域。
地震勘测获取是石油和天然气工业中为了勘探进行的主要地球物理方法之一。在这种勘测期间获得的地球物理测量结果在建立代表感兴趣区域地质的地下图像方面(特别是确定潜在的油气藏位置)至关重要。
这种地震勘测例如通过在感兴趣区域的地面上部署地震源和地震接收器(诸如地震检波器)来进行。地震接收器能够主要记录由地震源产生的地震波在地球的不同层上的反射，以便建立地下的图像。
地震勘测通常在通常沿着几个剖面的各种位置处需要地面上的地震源和大量地震接收器，以创建地震源和地震接收器的密集阵列。
在处理地震勘测数据之后获得的地下图像的质量通常是地震源和/或地震接收器的地表密度的函数。特别地，必须将大量的地震接收器在地面上放置到位，以获得良好质量的图像。在需要三维图像时，尤其如此。
将地震源和地震接收器放置在感兴趣的偏远地区可能是繁琐、危险且昂贵的过程。特别地，在区域几乎不可进入时，诸如在热带森林中和/或在地形不平坦的区域中和/或在具有UXO的区域中，地震源和地震接收器必须至少部分由操作人员团队步行搬运。在许多情况下，必须在森林中开辟空地，以在地面上安置相关设备和操作员。然后必须在森林中清理出小路，以部署地震接收器。
这些任务在感兴趣区域中产生强烈的环境影响，并且可能对操作员引起重大的健康和安全风险，尤其是在设置地震接收器和地震源期间。
在地面上设置地震接收器和/或地震源是一个广泛的过程，该过程需要在地面上钻孔，并且在地震接收器的情况下，需要确保地震接收器与地面之间的耦合充分。
设置地震接收器的一种方式包括使用飞行器，诸如无人驾驶飞行器。将飞行器飞行到应将地震接收器植入投放区中的位置上方。然后，从飞行器相继投放地震接收器并降落至地面。
地震接收器的设置也可以使用其他方法来进行。
获取的几何结构，即地震源和地震接收器的密度及其在感兴趣区域中的相对位置，通常在勘测开始之前定义。
取决于目标勘测深度，获取的几何结构例如基于经验规则。在变型例中，获取的几何结构基于使用感兴趣区域中可用的地质和地球物理数据进行建模。
然而，对于诸如上述具有崎岖地势的这种复杂地质区域，在勘测结束时获得的结果在地震数据集处理之后可能导致地下图像的质量低于预期。
【发明内容】
本发明的一个目的是提供一种用于获取地震数据集的高效方法，该方法即使在地势崎岖和/或植被茂密的地形中也提供地下的高质量图像。
为此，本发明的主题是一种用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法，所述方法包括以下步骤：
-定义指定多个地震源的位置和多个地震接收器的位置的地震数据集的获取的几何结构；
-用多个地震源中的至少一个第一地震源引起地震信号；
-用多个地震接收器测量由至少一个第一地震源引起的对应地面振动，以获得第一地震数据集；
-处理第一地震数据集；
-基于分析已处理的第一地震数据集，通过指定至少一个另外地震源的位置和/或至少一个另外地震接收器的位置修改第一地震数据集的获取的几何结构。
根据本发明的方法可以包括单独或根据任意潜在的技术组合采用的以下特征中的一个或多个：
-处理步骤包括：基于第一地震数据集的质量控制，计算质量指数，和/或使用已处理的第一地震数据集，用地震成像算法获得感兴趣区域的地下的至少基本图像，
-地震成像算法是叠前时间偏移算法或叠前深度偏移；
-方法还包括以下步骤：
-将另外的地震源放置在指定位置处；
-用另外的地震源引起地震信号；
-用多个地震接收器测量对应的地面振动，以获得至少一个第二地震数据集，
-方法还包括以下步骤：
-将另外的地震接收器放置在指定位置处；
-用地震源引起地震信号；
-用包括另外地震接收器的多个地震接收器测量对应的地面振动，以获得第二地震数据集，
-方法包括以下步骤：将第一地震数据集和至少一个第二数据集一起处理，以获得感兴趣区域的地下的至少更新的已处理的图像，
-处理第一地震数据集和/或第二地震数据集的步骤在遣散地震勘测之前进行，优选地在用勘测的最后一个地震源引起地震信号之前进行，
-将第一地震数据集和第二地震数据集或每个第二地震数据集合并为全局数据集，方法还包括以下步骤：在遣散之后处理全局数据集，
-使用全波形反演算法处理全局数据集，以获得感兴趣区域的地下的全局图像，
-处理第一地震数据集和/或第二地震数据集的步骤在用对应第一和/或第二数据集的最后一个地震源引起地震信号之后的特性时间延迟中进行，该特性时间延迟优选少于一周，更优选少于一天，更优选少于六小时，更优选少于一小时，
-方法包括以下步骤：在处理步骤之前，用多个地震源中的至少第二地震源引起地震信号，并且用多个接收器中的多个地震接收器测量由至少第二地震源引起的对应地面振动，第一数据集包括根据由第一地震源引起和由第二地震源引起的地面振动测量的数据，
-方法还包括以下步骤：使用安装在感兴趣区域中的至少一个通信天线，将地面振动测量结果实时传输到位于感兴趣区域中的大本营，
-方法包括以下步骤：使用空运载具在至少一个另外的地震接收器各自的指定位置处运输至少一个另外的地震接收器。
本发明还涉及一种用于获取感兴趣区域上的地震数据集的系统，该系统包括：
-位置定义单元，该位置定义单元用于通过以下方式定义地震数据集的获取的几何结构：指定被配置为在地面中引起地震信号的多个地震源的位置，并且指定被配置为测量由地震源引起的地面振动的多个地震接收器的位置；
-地震信号引起单元，该地震信号引起单元用于用多个地震源中的至少一个第一地震源引起地震信号；
-测量单元，该测量单元用于用多个地震接收器接收由至少一个第一地震源引起的对应地面振动的测量结果，以获得第一地震数据集；
-处理单元，该处理单元用于处理地震数据集；
-单元，该单元用于基于分析已处理的地震数据集，通过指定至少一个另外地震源的位置和/或至少一个另外地震接收器的位置修改地震数据集的获取的几何结构。
根据本发明的系统可以包括单独或根据任意潜在的技术组合采用的以下特征中的一个或多个：
-处理单元包括：质量指数计算子单元，该质量指数计算子单元用于基于第一数据集的质量控制来计算质量指数；和/或成像子单元，该成像子单元用于用地震成像算法获得感兴趣区域的地下的至少基本图像，
-系统还包括实时传输单元，该实时传输单元用于使用安装在感兴趣区域中的至少一个通信天线，将地面振动测量结果传输到位于感兴趣区域中的大本营，
-处理单元被配置为在用地震数据集的最后一个地震源引起地震信号之后的特性时间延迟中进行地震数据集的处理，该特性时间延迟优选少于一周，更优选少于一天，更优选少于六小时，更优选少于一小时。
本发明还涉及一种包括指令的计算机程序产品，当程序由计算机执行时，这些指令实施以下步骤：
-定义指定多个地震源的位置和多个地震接收器的位置的地震数据集的获取的几何结构，
-获取从用多个地震接收器测量由至少一个第一地震源引起的地面振动获得的第一地震数据集，该地震源引起地震信号，
-优选地通过以下方式处理第一地震数据集：基于第一地震数据集的质量控制，计算质量指数，和/或使用已处理的第一地震数据集，用地震成像算法获得感兴趣区域的地下的至少基本图像，
-基于分析已处理的第一地震数据集，通过指定至少一个另外地震源的位置和/或至少一个另外地震接收器的位置修改第一地震数据集的获取的几何结构。
定义步骤和/或修改步骤可以基于由用户输入的定义数据和/或修改数据来进行。
计算机程序产品有利地包括指令，当程序由计算机执行时，这些指令单独或根据任意技术组合来实施以上定义的方法的一个或多个步骤。
有利地，计算机程序产品包括程序代码，该程序代码在第一处理单元与第二处理单元之间单向或双向转移原始地震数据集和/或质量控制已处理的地震数据集和/已预处理的地震数据集，第一处理单元位于感兴趣区域中或感兴趣区域附近，第二处理单元远离感兴趣区域或感兴趣区域附近。
【附图说明】
本发明将基于以下描述来更佳地理解，该以下描述仅被给出为示例，并且参照以下附图来进行，附图中：
图1是感兴趣区域的示意性地理图，在该区域中，通过根据本发明的方法获取地震数据集；
图2是图1的感兴趣区域的一部分的示意性三维图；
图3是根据本发明的用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法的流程图；
图4是根据本发明的方法的地震数据集的处理步骤的示例的示意图；
图5是根据本发明的方法的预处理步骤和成像步骤的流程图；以及
图6是根据本发明的用于获取感兴趣区域上的地震数据集的系统的示意图。
【具体实施方式】
图1和图2分别示出了进行地震勘探获取的感兴趣区域10的投影坐标的示意性地理图和感兴趣区域10的一部分的三维图。
感兴趣区域10例如是具有不平坦地形12的区域。不平坦地形12特别包括山丘、高山、悬崖或任意类型的崎岖地形。感兴趣区域10例如位于难以进入的山麓小丘上。
感兴趣区域10还包括植被14。植被14例如是森林，特别是热带森林。它包括高密度的植被14，例如形成冠层18的树木16，该冠层覆盖感兴趣区域10中的大部分地面。
位于地面下方的地下20包括地质构造层22和潜在的油气藏24。
在感兴趣区域10中，植被14限定多个天然和/或人工空地26。感兴趣区域10中的植被14还限定冠层18中的天空孔28。
空地26以一距离分散在感兴趣区域10中，该距离通常包括在100m至500m之间的距离分布，优选为沿着两个相邻空地之间的视线截取的300m。
空地26在地平面处通常具有大于25m2的表面积，并且在冠层18的顶部处通常具有大于900m2的表面积。地震源30可以在空地26中放置到位。
空地26例如在OGP标准“OGP-Helicopter Guideline for Land Seismic andHelirig operations–Report 420版本1.1 2013年6月”中定义。
天空孔28通常是天然的。它们有利地在冠层18与地面之间形成垂直的“光管”。
例如，天空孔28的最小表面积大于1m2，优选大于3m2，并且例如包括在3m2至20m2之间。
至少一个天空孔28的表面积小于空地26的表面积。
地震勘测是一种地球物理勘测，该地球物理勘测包括收集地球物理测量结果，这些测量结果用于确定位于感兴趣区域10中的地下20的物理特性和/或用于基于处理所收集的测量结果建立地下20的图像，优选地为地下20的三维图像。
物理特性通常是地质构造层22的密度和/或波速。
用放置在感兴趣区域10中的多个地震源30和多个地震接收器32来获取地震数据集。
每个地震源30能够生成在地下20中传播并在地质构造层22的界面处反射的波。
地震源30例如包括能够在地面中生成波的炸药，特别是甘油炸药。
地震源30通常被插入到钻入地面中的孔中，例如以包括在0米至100米之间(优选地在5米至80米之间)的深度。
例如，使用诸如半自动钻孔平台的无人驾驶地面车辆来钻孔。
在变型例中，地震源30包括机械装置，例如锤子、振动器......
放置在感兴趣区域10中的源30位置的密度通常包括在10个源位置每km2至100个源位置每km2之间。每个源位置可以包括一个或多个源30。
每个源30优选地布置在空地26中。通常，源30通过另外的飞行器36带到空地26。
在图2的示例中，每个地震源30优选地布置在空地26中。
有利地，几个地震源30被布置在空地26中。
每个地震源30优选地在没有地面车辆的情况下从大本营34搬运到它们的位置处。
例如，地震源30的至少一部分使用诸如飞艇或直升机的空运载具36搬运到其位置处。
在变型例中或另外，地震源30的至少一部分由操作人员团队步行搬运到其位置处。
每个地震接收器32能够记录由每个地震源30生成的波和在地质构造层22的界面处的反射波。
地震接收器32例如是能够测量直接波和反射波的速度的地震检波器。
有利地，地震接收器32包括至少一个地震检波器，特别是三个地震检波器和/或加速度计。
每个地震接收器32被部分引入地面中，以便确保与地面的良好耦合。
在图2的示例中，地震接收器32被运输到其位置，并从空运平台38投放至地面中。
空运平台38通常从大本营34起飞。
例如，空运平台38是UAV(无人驾驶飞行器)。
每个地震接收器32具有例如适于引入地面中的镖的形状。在变型例中，地震接收器32具有球形或/和平行管形状。
地震源30和/或地震接收器32例如使用诸如地面车辆(例如卡车、无人驾驶地面车辆(UGV))或空运载具(例如直升机)的载具运输到大本营34。
通常，地震接收器32的密度例如在10个地震接收器32每km2至1000个地震接收器32每km2之间，特别是在32个地震接收器32每km2至500个地震接收器32每km2之间，尤其为400个地震接收器32每km2。
大本营34包括例如适于在地震勘测期间收容操作人员的设施和用于地震勘测的设备。大本营34包括直升机停机坪，并且通常用于起飞和降落的管理。
大本营34可以用于急救(例如医疗后送)。
通常，感兴趣区域10包括分散在感兴趣区域10的整个表面中的多个大本营34。
每个大本营34通常包括收集和/或分析单元40和电信系统42，该电信系统能够将由地震接收器32测量的数据转移到收集和/或分析单元40，并且将数据从收集和/或分析单元40转移到外部站43A。
例如，电信系统42包括安装在地震源30旁边的至少一个天线41和安装在每个大本营34中的至少一个天线43。
典型地，每个地震接收器32包括内部天线，该内部天线能够与安装在地震源30旁边的至少一个天线41通信。
外部站43A可以位于主营地39处。主营地39有利地包括用于收集数据的设施以及主计算单元和/或控制中心。
如图3呈现的，根据本发明的方法包括步骤200，该步骤用于定义指定感兴趣区域10上的多个地震源30的位置和多个地震接收器32的位置的地震数据集的获取的初始几何结构，并且用于将源30和接收器32放置在它们各自的位置处。
然后，该方法包括一系列记录阶段201，其中，相继激活源30来引起地震信号，该地震信号由多个接收器32测量。
有利地，方法包括在第一记录阶段之前的感兴趣区域10的表征阶段。
通常，表征阶段包括将另外的传感器定位在空地26中，以测量地面的至少物理参数。
例如，另外传感器是大地电磁传感器，并且表征阶段还包括基于由所述大地电磁传感器提供的大地电磁测量结果来计算大规模电导率模型。
大地电磁传感器测量地面上的天然地磁和地电场变化。
取决于所测量信号的频率和对应的测量周期，大地电磁法的研究深度的范围从地下几百米(例如300m)到几公里(例如5km)。
大规模电导率模型通常在地震数据集的处理期间用作先验信息。
例如，另外传感器是安装在空地26中的地震检波器。
然后表征阶段包括分析在源30的设置期间由钻孔工具引起的地面振动，以确定地下20的物理参数。
分析例如是从现有技术已知的环境被动地震成像技术。
例如，所确定的地下20的物理参数是随深度的S波速度变化和/或随深度的P波速度变化。
有利地，如下所述，所确定的物理参数用于建立速度模型，该速度模型用于作为大规模的一阶起始模型处理地震数据集。
每个记录阶段201包括步骤202，该步骤用于用多个地震源30中的至少一个第一地震源30引起地震信号。
而且，每个记录阶段201包括步骤204，该步骤用于用感兴趣区域10上的多个地震接收器32测量由至少一个第一地震源30引起的对应地面振动，以获得第一地震数据集。
每个记录阶段201包括使用电信系统42，优选地在已经引起每个地震信号之后，将地面振动测量结果实时传输到位于感兴趣区域10中的大本营34。
在下一步骤中，每个记录阶段201包括用于处理第一地震数据集的步骤206(图3)。
通常，方法包括以下步骤：在每个地震源30已经引起地震信号之后，将由多个接收器32记录的测量结果分组，以形成多个共炮点道集(CSG)，每个共炮点道集对应于第一地震数据集中用特定源30引起的地震信号。
通常，处理步骤206包括有利地应用于每个共炮点道集的质量控制(QC)步骤208。
QC步骤208包括例如识别第一地震数据集的不合适测量结果并去除损坏的测量结果。
通常，不合适测量结果包括从一个或多个故障地震接收器32(诸如不运行的、弱的、有噪声的和/或尖峰的地震接收器32)获得的测量结果。获得经QC处理的第一地震数据集。
有利地，QC步骤208包括基于第一地震数据集的质量控制计算质量指数。
例如，质量指数包括平均频率含量、优势频率含量和/或均方根(RMS)振幅。
另外，QC步骤208可以包括检查多个地震源30和多个地震接收器32的记录位置的一致性。
然后，处理步骤206包括获得预处理的第一地震数据集的预处理步骤210。
预处理步骤210包括对经QC处理的第一地震数据集进行校正动作。
通常，预处理步骤210包括从现有技术已知的地震预处理的传统步骤，诸如数据重采样、静校正、噪声衰减、去卷积、均衡等。
通常，预处理步骤210包括分离包含在地震数据集中的信号，诸如噪声滤波。
预处理步骤210可以包括考虑源30和/或接收器32和/或近地表地质的特殊性的时间校正和/或振幅校正。
预处理步骤210还可以包括在具有不同网格单元尺寸的新网格上内插数据(正则化)。
通常，预处理步骤210还包括重新格式化地震数据集。
预处理步骤210例如在现场(有利地在主营地39中)进行。
在变型例中，预处理步骤210在位于感兴趣区域10之外的数据处理中心中执行。
处理步骤206然后包括成像步骤212，该成像步骤用于基于经预处理的第一地震数据集，用至少一个地震成像算法获得感兴趣区域10的地下的每个炮点记录的至少基本图像。
通常，处理步骤206包括使用在表征阶段期间获得的一阶速度模型。
例如，地震成像算法是叠前时间偏移(PSTM)算法。
叠前时间偏移是一种成像地震算法，它允许将地震反射聚焦并几何重定位在其地下位置上方，由此获得时域中的地下图像。PSTM应用于每个炮点记录。
例如，叠前时间偏移算法基于使用显式时间/偏移关系的基尔霍夫(Kirchhoff)方案。算法通常需要时间偏移速度场，该速度场被估计为要成像的表面和点之间的平均速度，它适合反射事件的时间偏移响应。
算法细节例如可以在“Fundamental of Geophysical Data Processing”，Claerbout，斯坦福大学，1976年，Mc Graw-Hill，“Imaging the Earth’s interior”,Claerbout,斯坦福大学，1984年，Blackwell Scientific Publications或“SeismicMigration(1st edition),Imaging of Acoustic Energy by Wave Fieldextrapolation”,Berkhout，1980年，Elsevier中找到。
通常，使用例如从现有技术已知的偏移速度分析方法获得的非常简单的地下速度模型来生成PSTM图像。
在变型例中或另外，地震成像算法是应用于每个炮点记录的叠前深度偏移算法(PSDM)。PSDM需要速度深度模型。简单的初始速度-深度模型可以从现有技术中已知的初至反演方法获得。
例如，叠前深度偏移算法基于基尔霍夫方案或逆时偏移(RTM)。
然后，基尔霍夫方案需要深度速度模型以及要成像的表面点与地下点之间的过渡时间的显式计算(也称为格林(Green)函数)。借助初至层析成像(或全波形反演)和/或与多物理数据的相关(来自大地电磁学的电阻率)，可以估计第一深度模型。基尔霍夫方案可以有利地用于更新偏移速度场。
在逆时偏移中，所测量的数据从地震接收器向后传播，并且与从源点传播的波场互相关，以构建图像。潜在技术例如在申请人的专利申请PCT/EP2016/057136中详细说明。例如，该技术可以用于从RTM创建偏移的道集并更新偏移速度场。
与逆时偏移有关的其他细节可以在“Reverse time migration”，E.Baysal，D.Kosloff，J.W.C.Sherwood，1983年，Geophysics，第48(11)卷，第1514-1524页或“Elasticreverse Time Migration”，W.F.Chang，G.A.McMechan，1987年，geophysics，第52(10)卷，第1365-1375页中找到。
另外，来自另外地球物理勘测/测量结果的其他地球物理信息可以用于构建简单的速度模型，诸如岩心样本的测井测量结果、被动地震方法等。
图4示出了包括预处理步骤210A和成像步骤212A的处理步骤206A的示例。
图5描绘了成像步骤212A的连续步骤的示例。
通常，每个所获取的共炮点道集立即进行预处理并存储在第一磁盘空间44上。预处理210A通常在获取勘测期间逐步实施。
用诸如PSTM和/PSDM成像算法的成像算法进一步处理经预处理的共炮点道集46，并且将对应的经处理图像52存储在磁盘56上并显示。
通常，如果在获取勘测期间需要，则然后可以由负责处理的地质学家/地球物理学家容易地检索经处理且镜PSTM和/或PSDM偏移的共炮点道集。
通常，如在图5中看到的，以两种方式收集经PSTM和/或PSDM偏移的炮点记录并准备内插和质量控制：(i)显示提供地下图像的单个偏移的炮点记录或偏移的炮点记录的和(偏移后堆栈)，(ii)根据炮点索引在所选表面位置处显示所选相邻偏移炮点记录(炮点域图像道集)。
通常，处理步骤206包括用几种成像算法并行地处理地震数据集。
例如，处理步骤206包括在每次获取之后(即在每个炮点之后)，用第一成像算法(诸如上面用图4描述的PSTM成像算法)逐渐地独立处理共炮点道集，以便在勘测结束之前且优选地在每个炮点之后和/或在结束每个记录阶段201时获得图像。
有利地，处理第一地震数据集的步骤在勘测结束之前、在用对应记录阶段201的最后一个地震源30引起地震信号之后的特性时间延迟中进行。
例如，特性时间延迟优选地小于一周，更优选地小于一天，更优选地小于六个小时，更优选地小于一个小时。
通常，特性时间延迟取决于处理步骤206的子步骤。
例如，特性时间延迟取决于在成像步骤212期间使用的成像算法。
特性时间延迟还可取决于第一地震数据集的尺寸。
处理第一地震数据集的步骤在遣散地震勘测之前进行，优选地在用勘测的最后一个地震源引起地震信号之前进行。
处理步骤还包括用第二成像算法(诸如PSDM成像算法)并行处理地震数据集，以便在最后一个记录阶段201结束时在点燃所有炮点后在勘测213结束时获得地下20的更精确图像。
通常，第一成像算法是不需要高计算资源的快速算法，并且第二成像算法是需要更高计算资源的算法。
例如，用第一成像算法获得的结果用作用于第二成像算法的先验信息。
例如，在地震数据集的处理期间，逐步更新感兴趣区域的速度模型。
根据本发明，在记录阶段201结束时，方法包括步骤214，该步骤用于通过基于分析已处理第一地震数据集和在处理步骤206期间获得的地下的图像指定至少另外地震源30的位置和/或至少另外地震接收器32的位置，来修改第一地震数据集的获取的几何结构。
通常，第一地震数据集的分析基于地质学家和/或地球物理学家对在成像步骤212期间获得的地下图像和/或在处理步骤206期间获得的所计算质量指数的解释。
有利地，解释步骤包括分析关于感兴趣区域10的其他可用地质和/或地球物理数据，诸如来自另外地面的数据或空运地球物理数据。
至少一个另外地震源30和/或地震接收器32的位置的规定例如由地质学家和/或地球物理学家确定。
在变型例中或另外，至少一个另外地震源30和/或地震接收器32的位置通过建模来确定或确认。
然后，方法包括用于将另外地震源30放置在指定位置处的步骤216、用于用另外地震源30引起地震信号的步骤218以及用于用多个地震接收器32测量对应的地面振动以获得第二地震数据集的步骤220。
在变型例中或另外，方法还包括用于将另外地震接收器32放置在指定位置处的步骤222、用于用地震源30引起地震信号的步骤224以及用于用包括另外地震接收器32的多个地震接收器32测量对应的地面振动以获得第二地震数据集的步骤226。
通常，另外地震源30和/或地震接收器32包括替换地震源30和/或地震接收器32，它替换例如由于与地面的不良耦合、电子或传输问题而在第一地震数据集的获取期间未良好工作的初始获取的几何结构的地震源30和/或地震接收器32。在这种情况下，另外地震源30和/或地震接收器32通常被放置在初始获取的几何结构的地震源30和/或地震接收器32附近，例如距不良地震源30小于5m和/或距不良地震接收器32小于20m。
另外地震源30和/或地震接收器32还包括位于感兴趣区域10的地带中的地震源30和地震接收器32，在这些地带中，由于复杂的地质和/或地势，具有初始获取的几何结构的所记录地震信号较弱。
如上所述，另外地震源30和/或地震接收器32通常类似于属于初始获取的几何结构的地震源30和/或地震接收器32地安装在感兴趣区域10中。
有利地，方法包括以下步骤：将第一地震数据集或每个第二数据集一起处理，以获得感兴趣区域10的地下的至少更新的已处理的图像。
有利地，处理第二地震数据集和/或第一地震数据集和第二地震数据集的组合的步骤在勘测结束之前、在以上定义的特性时间延迟中进行。
有利地，处理第一地震数据集和/或第二地震数据集的步骤在遣散地震勘测之前进行，优选地在用勘测的最后一个地震源引起地震信号之前进行。
有利地，可以在方法期间重复步骤214至226和/或步骤214至220，以放置另外的接收器32和另外的源30(每当在触发源30之后获得的数据集的处理需要这种放置时)。
在变型例中，处理步骤包括使用照明算法来处理地震数据集。
图6示意性地例示了根据本发明的用于获取感兴趣区域10上的地震数据集的系统400。
系统400包括位置定义单元402，该位置定义单元用于通过以下方式定义地震数据集的获取的几何结构：指定被配置为在地面中引起地震信号的多个地震源30的位置，并且指定被配置为测量由地震源30引起的地面振动的多个地震接收器32的位置。
通常，位置定义单元402包括计算器404。计算器包括存储由计算器404提供的结果的数据库406、处理器408以及接收至少一个软件模块的存储器410。
例如，软件模块能够进行用于基于例如预期地震勘测的质量以及健康、安全性以及环境限制这两者来优化多个地震源30和多个地震接收器32的位置的优化方法。
位置定义单元402还包括显示单元412，该显示单元连接到计算器404，以显示由计算器404提供的结果和人机界面414。
系统400还包括地震信号引起单元416，该地震信号引起单元用于用多个地震源30中的至少一个第一地震源30引起地震信号。
地震信号引起单元416有利地借助于无线系统连接到多个源30。
地震信号引起单元416通常被配置为根据获取顺序(即源30引起地震信号的顺序)用源30引起地震信号。
系统400还包括测量单元418，该测量单元用于用多个地震接收器32测量由至少一个第一地震源30引起的对应地面振动，以获得第一地震数据集。
测量单元418连接到多个地震接收器32。
系统400包括用于处理地震数据集的处理单元420、422。
有利地，处理单元420包括用于基于地震数据集的质量控制来计算质量指数的质量指数计算子单元424。
处理单元420可以包括用于预处理QC地震数据集的预处理子单元426。
处理单元420还可以包括成像子单元428A，该成像子单元用于用地震成像算法获得感兴趣区域10的地下的至少基本图像。
通常，系统包括两个处理单元420、422。
第一处理单元420位于现场，例如在大本营34中和/或在主营地39中，以有利地例如用第一成像算法来进行不需要高计算资源的处理。
第二处理单元422例如位于远程，例如在数据处理中心中，以有利地例如用第二成像算法来进行需要更高计算资源的处理。
在变型例中，第二处理单元422位于主营地39中。
例如，第二处理单元422仅包括成像子单元428B。
有利地，第一和第二处理单元420、422都能够通信并共享QC地震数据集和/或预处理的地震数据集。
有利地，第一处理单元420能够将用第一成像算法获得的结果传送给第二处理单元422。
通常，两个处理单元420、422都配置为在用记录阶段201的最后一个地震源引起地震信号之后的特性时间延迟中进行地震数据集的处理。
特性时间延迟优选地小于一周，更优选地小于一天，更优选地小于六个小时，更优选地小于一个小时。
系统400还包括单元430，该单元用于基于分析已处理的地震数据集，通过指定至少一个另外地震源30的位置和/或至少一个另外地震接收器32的位置修改地震数据集的获取的几何结构。
用于修改获取的几何结构的单元430通常连接到位置定义单元。
有利地，系统400包括实时传输单元432，该实时传输单元用于使用安装在感兴趣区域10中的至少一个通信天线41、43，将地面振动测量结果传输到位于感兴趣区域10中的大本营34。
根据本发明的方法允许通过在获取期间逐步处理地震数据集来确保用于地震勘测的高水平的数据质量。方法通过以下方式来允许反应性：在需要时在勘测的获取期间适应获取的几何结构并因此优化地震勘测的获取，以在勘测结束时获得地下的良好质量图像。
优选地，在遣散之后，将第一地震数据集和第二地震数据集或每个第二地震数据集合并为全局数据集，方法还包括以下步骤：在遣散之后处理全局数据集。
例如使用全波形反演算法处理全局数据集，以获得感兴趣区域的地下的全局图像。
有利地，与在地震勘测期间获得的基本图像或每个基本图像相比，全局图像呈现更高的分辨率和/或准确度。
全局图像例如用于定义钻孔目标。
在变型例中，第一和第二处理单元420、422都还可以能够通信并共享原始地震数据集。
有利地，第一处理单元420与第二单元处理422之间的转移可以是单向或双向的。
优选地，第一处理单元420位于感兴趣区域中或感兴趣区域附近，例如距感兴趣区域小于10km。第二处理单元422有利地定位为远离感兴趣区域或感兴趣区域的附近，例如距感兴趣区域大于10km。
Claims (19)
1.一种用于获取感兴趣区域上的地震数据集的方法，所述方法包括以下步骤：
-定义(200)指定多个地震源(30)的位置和多个地震接收器(32)的位置的所述地震数据集的获取的几何结构；
-用所述多个地震源(30)中的至少一个第一地震源(30)引起(202)地震信号；
-用所述多个地震接收器(32)测量(204)由所述至少一个第一地震源(30)引起的对应地面振动，以获得第一地震数据集；
-处理(206)所述第一地震数据集；以及
-基于分析已处理的第一地震数据集，通过指定至少一个另外地震源(30)的位置和/或至少一个另外地震接收器(32)的位置修改(214)所述第一地震数据集的获取的几何结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述处理步骤(206)包括：基于所述第一地震数据集的质量控制(208)，计算质量指数，和/或使用已处理的第一地震数据集，用地震成像算法获得所述感兴趣区域(10)的地下的至少基本图像(52)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述地震成像算法是叠前时间偏移算法或叠前深度偏移。
4.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：
-将所述另外的地震源(30)放置(216)在指定位置处；
-用所述另外的地震源引起(218)地震信号；以及
-用所述多个地震接收器(32)测量(220)对应的地面振动，以获得至少一个第二地震数据集。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：
-将所述另外的地震接收器(32)放置(222)在指定位置处；
-用地震源(30)引起(224)地震信号；以及
-用包括所述另外地震接收器(32)的多个地震接收器(32)测量(226)对应的地面振动，以获得第二地震数据集。
6.根据权利要求4或5所述的方法，包括以下步骤：将所述第一地震数据集和所述至少一个第二数据集一起处理，以获得所述感兴趣区域(10)的地下的至少更新的已处理的图像。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，处理(206)所述第一地震数据集和/或所述第二地震数据集的步骤在遣散所述地震勘测之前进行，优选地在用所述勘测的最后一个地震源(30)引起地震信号之前进行。
8.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，将所述第一地震数据集和所述第二地震数据集或每个第二地震数据集合并为全局数据集，所述方法还包括以下步骤：在所述遣散之后处理所述全局数据集。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，使用全波形反演算法处理所述全局数据集，以便获得所述感兴趣区域的地下的全局图像。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其中，处理所述第一地震数据集和/或所述第二地震数据集的步骤在用对应第一和/或第二数据集的最后一个地震源(30)引起地震信号之后的特性时间延迟中进行，所述特性时间延迟优选少于一周，更优选少于一天，更优选少于六小时，更优选少于一小时。
11.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，包括以下步骤：在所述处理步骤之前，用所述多个地震源(30)中的至少第二地震源(30)引起地震信号，并且用所述多个接收器(32)中的所述多个地震接收器(32)测量由所述至少第二地震源(30)引起的对应地面振动，所述第一数据集包括根据由所述第一地震源(30)引起和由所述第二地震源(30)引起的地面振动测量的数据。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括以下步骤：使用安装在所述感兴趣区域(10)中的至少一个通信天线(41、43)，将地面振动测量结果实时传输到位于所述感兴趣区域(10)中的大本营(34)。
13.根据前述权利要求中任意一项所述的方法，包括以下步骤：使用空运载具(38)在至少一个另外的地震接收器各自的指定位置处运输所述至少一个另外的地震接收器(32)。
14.一种用于获取感兴趣区域(10)上的地震数据集的系统(400)，所述系统包括：
-位置定义单元(402)，该位置定义单元用于通过以下方式定义地震数据集的获取的几何结构：指定被配置为在地面中引起地震信号的多个地震源(30)的位置，并且指定被配置为测量由所述地震源引起的地面振动的多个地震接收器(32)的位置；
-地震信号引起单元(416)，该地震信号引起单元用于用所述多个地震源(30)中的至少一个第一地震源引起地震信号；
-测量单元(418)，该测量单元用于用所述多个地震接收器(32)接收由所述至少一个第一地震源(30)引起的对应地面振动的测量结果，以获得第一地震数据集；
-处理单元(420、422)，该处理单元用于处理所述地震数据集；以及
-单元(430)，该单元用于基于分析已处理的地震数据集，通过指定至少一个另外地震源(30)的位置和/或至少一个另外地震接收器(32)的位置修改所述地震数据集的获取的几何结构。
15.根据权利要求14所述的系统(400)，其中，所述处理单元(420)包括：质量指数计算子单元(424)，该质量指数计算子单元用于基于所述第一数据集的质量控制来计算质量指数；和/或成像子单元(428A、428B)，该成像子单元用于用地震成像算法获得所述感兴趣区域(10)的地下的至少基本图像。
16.根据权利要求14或15所述的系统(400)，还包括实时传输单元(432)，该实时传输单元用于使用安装在所述感兴趣区域(10)中的至少一个通信天线(41、43)，将地面振动测量结果传输到位于所述感兴趣区域(10)中的大本营(34)。
17.根据权利要求14至16中任意一项所述的系统(400)，其中，所述处理单元(420、422)被配置为在用所述地震数据集的最后一个地震源(30)引起地震信号之后的特性时间延迟中进行所述地震数据集的所述处理，所述特性时间延迟优选少于一周，更优选少于一天，更优选少于六小时，更优选少于一小时。
18.一种包括指令的计算机程序产品，当程序由计算机执行时，这些指令实施以下步骤：
-定义(200)指定多个地震源(30)的位置和多个地震接收器(32)的位置的所述地震数据集的获取的几何结构；
-获取从用多个地震接收器(32)测量(204)由至少一个第一地震源(30)引起的地面振动获得的第一地震数据集，所述地震源(30)引起地震信号；
-优选地通过以下方式处理(206)所述第一地震数据集：基于所述第一地震数据集的质量控制(208)，计算质量指数，和/或使用已处理的第一地震数据集，用地震成像算法获得所述感兴趣区域(10)的地下的至少基本图像(52)；以及
-基于分析已处理的第一地震数据集，通过指定至少一个另外地震源(30)的位置和/或至少一个另外地震接收器(32)的位置修改(214)所述第一地震数据集的获取的几何结构。
19.根据权利要求18所述的计算机程序产品，包括程序代码，该程序代码在第一处理单元(420)与第二处理单元(422)之间单向或双向转移所述原始地震数据集和/或质量控制已处理的地震数据集和/已预处理的地震数据集，第一处理单元位于所述感兴趣区域中或所述感兴趣区域附近，第二处理单元远离所述感兴趣区域或所述感兴趣区域附近。
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