DE10142784A1

DE10142784A1 - Determining anisotropy of geological formations underground from seismic three-dimensional set used in seismic exploration for crude oil and natural gas comprises predetermined three-dimensional asymmetric environment

Info

Publication number: DE10142784A1
Application number: DE2001142784
Authority: DE
Inventors: Henning Trappe; Juergen Pruesmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-01
Also published as: DE10142784C2

Abstract

Determining the anisotropy of geological formations underground from a seismic three-dimensional set consisting of a number of traces comprises assigning a predetermined three-dimensional asymmetric environment with several data points to form an analysis point; and calculating correlating values in the environment for the local inclination angle and the inclination azimuth. Preferred Features: The maximum and/or minimum of the correlation values are assigned to the analysis point. Directional azimuths of the rotation belonging to the maximum and/or minimum of the angle-dependent correlation values are assigned to the analysis point. The directional azimuth of the rotation is uniformly represented in the angle region of 0-80 deg .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lokalen strukturellen Anisotropiebestimmung geologischer Einheiten im Untergrund aus einem seismischen 3-D Meßdatensatz, der aus einer Vielzahl von Spuren besteht, die jeweils durch eine Reihe von mit Amplitudenwerten oder daraus abgeleiteten seismischen Attributen belegten Datenpunkten gebildet sind, wobei Neigungswinkel und Neigungsazimuth der geologischen Einheiten wenigstens für Teilbereiche bekannt sind. The invention relates to a method for local structural Anisotropy determination of geological units in the subsurface from one 3-D seismic measurement data set consisting of a large number of tracks, each through a series of with or from amplitude values derived seismic attributes data points are formed, where tilt angle and tilt azimuth of the geological units are known at least for partial areas.

Seismische Erkundungsverfahren werden weltweit genutzt, um neben Informationen aus abgeteuften Bohrungen zusätzliche Erkenntnisse über Verbreitung von geologischen Strukturen im Untergrund zu erhalten. Oftmals kann aufgrund von Informationen aus seismischen Daten auf weitere kostenintensive Erkundungsbohrungen verzichtet oder ihre Zahl auf ein Minimum eingeschränkt werden. Seismic exploration techniques are used around the world Drilled well information provides additional insight into Preserve the spread of geological structures underground. often may be based on information from seismic data costly exploration wells dispensed with or their number one Minimum be restricted.

Bei der seismischen Erkundung des Untergrundes werden Sensoren (Geophone/Hydrophone) benutzt, die hintereinander aufgereiht (2D-Seismik) Schallwellen empfangen. Diese Wellen werden von einer seismischen Quelle, beispielsweise Sprengladungen, Vibratoren oder Luftpulsern (airguns), angeregt und von den Erdschichten z. T. an die Oberfläche zurückreflektiert. Dort werden sie von den Sensoren registriert und in Form einer Zeitreihe aufgezeichnet. Diese Zeitreihe stellt die ankommende seismische Energie in Form von Amplitudenschwankungen dar. Sie wird digital gespeichert und besteht aus gleichmäßig angeordneten Datenpunkten (Samples), die durch die Zeit und den zugehörigen Amplitudenwert gekennzeichnet sind. Eine solche Zeitreihe wird auch als seismische Spur bezeichnet. Die Meßreihe wandert über das zu untersuchende Gebiet, so daß mit dieser Anordnung ein 2D seismisches Profil aufgenommen wird. Sensors are used for seismic exploration of the subsurface (Geophones / hydrophones) used, which are lined up in a row (2D seismic) Receive sound waves. These waves are from a seismic source, for example explosive charges, vibrators or airguns, excited and z. T. reflected back to the surface. There they are registered by the sensors and in the form of a time series recorded. This time series represents the incoming seismic energy Form of amplitude fluctuations. It is stored digitally and consists of evenly arranged data points (samples) that pass through the time and the associated amplitude value are marked. A Such a time series is also referred to as a seismic trace. The series of measurements wanders over the area to be examined, so that with this arrangement 2D seismic profile is recorded.

Die nachfolgende Weiterverarbeitung (Processing) hat eine Rauschunterdrückung z. B. durch Stapelung oder gezielt angewendete Filter zum Ziel. Nach der Stapelung, welche die den gleichen Untergrundpunkten zugeordneten Reflexionsamplituden summiert, spricht man von Poststack- Daten. Resultierende Ergebnisse sind Vertikalprofile, in denen Amplituden und Laufzeiten sowie aus Amplituden abgeleitete Attribute Zeit- oder tiefenabhängig dargestellt sind, die als Grundlage für die weitere geologische Auswertung dienen. Die geologischen Schichten lassen sich auf einem Profil durch die laterale Amplitudenaneinanderreihung verfolgen. The subsequent processing has one Noise reduction e.g. B. by stacking or targeted filters to the goal. After stacking the same underground points summed reflection amplitudes, one speaks of post stack Data. Resulting results are vertical profiles in which amplitudes and Runtimes as well as attributes derived from amplitudes time or Depicted as a function of depth, which serves as the basis for further geological Serve evaluation. The geological layers can be drawn on a profile by tracking the lateral amplitude.

Werden die Daten nicht nur entlang einer Linie, sondern in einem flächenmäßigen Raster aufgenommen, ergibt sich ein dreidimensionales Datenvolumen. Im Fall des 3D-Volumens wird einem beliebigen Punkt im Untergrund, beschrieben z. B. durch kartesische Koordinaten, ein Amplitudenwert zugeordnet. Die vertikale Richtung wird in Zeit (Schallaufzeit) gemessen. If the data is not just along a line, but in one areal grid, there is a three-dimensional Data volume. In the case of 3D volume, any point in the Underground, described for. B. by Cartesian coordinates Amplitude value assigned. The vertical direction is in time (sound propagation time) measured.

Dabei fallen große Datenmengen an (mehrere Gigabyte), die gespeichert und dem Processing unterzogen werden, bevor die eigentliche Interpretation in Bezug z. B. auf die weitere Erkundung des Untergrundes möglich ist. Diese Prozesse verlangen umfangreiche Computerresourcen und Software, um das empfangene Signal zu verarbeiten und zu korrigieren. Das Ergebnis sind Poststack-Daten, die ein seismisches Volumen in Form eines 3D-Datensatzes bilden. Der 3D-Datensatzes stellt in einem seismischen Abbild physikalische und strukturelle Eigenschaften des untersuchten Untergrundes dar. This involves large amounts of data (several gigabytes) that are stored and be subjected to processing before the actual interpretation in Reference z. B. on further exploration of the underground is possible. This Processes require extensive computer resources and software to do this process and correct the received signal. The result is Poststack data that is a seismic volume in the form of a 3D data set form. The 3D data set represents physical ones in a seismic image and structural properties of the examined subsurface.

Aus diesem Datensatz können beliebige Schnitte, wie z. B. vertikale Profile und horizontale Karten aus verschiedenen Teufen extrahiert werden, die im weiteren Verlauf von Geophysikern und Geologen interpretiert werden. Da diese Interpretation der gewonnenen seismischen Abbilder im wesentlichen eine optische Korrelation umfaßt, sind Versuche unternommen worden, diese von einem oder mehreren Interpreten abhängige, subjektive Auswertung zu automatisieren. Any cuts, such as B. vertical profiles and horizontal maps are extracted from different depths, which in the further course can be interpreted by geophysicists and geologists. There this interpretation of the seismic images obtained essentially optical correlation, attempts have been made to do so subjective evaluation dependent on one or more interpreters automate.

Entsprechend beschreiben die US 5,563,949 und 6,092,026 ein Verfahren, welches Störungen und Zonen niedriger Kohärenz in einem dreidimensionalem Volumen von gestapelten seismischen Daten hervorhebt. Dieses Datenvolumen wird in eine Anzahl von horizontalen Scheiben unterteilt, und diese Scheiben wieder in eine Anzahl von Zellen zerlegt. Die Zellen enthalten jeweils Abschnitte von mindestens drei seismischen Spuren in einer horizontalen Anordnung, die einen Vergleich in zwei vorbestimmten vertikalen Ebenen, etwa entlang der Inline- und Crossline-Richtungen, erlauben. Es werden als mathematische Verfahren die Kreuzkorrelation und die Kovarianz namentlich aufgeführt, mit denen in diesen Ebenen die Ähnlichkeit bzw. Kohärenz der Spuren gemessen werden kann. Die Maxima der Kreuzkorrelationen erlauben eine Abschätzung der anteiligen Neigung in den jeweiligen Ebenen. Diese Maxima können für beide Korrelations-Ebenen bestimmt und mit einer mathematischen Operation zu einem einzigen Kohärenzwert kombiniert werden. Jeder bearbeiteten Zelle wird der zugehörige Kohärenzwert zugewiesen, wodurch ein neues seismisches Volumen der so berechneten Kohärenz erstellt wird. Correspondingly, US 5,563,949 and 6,092,026 describe a method which disturbances and zones of low coherence in one highlights three-dimensional volume of stacked seismic data. This volume of data is divided into a number of horizontal slices divided, and these slices again broken down into a number of cells. The Cells each contain sections of at least three seismic traces in a horizontal arrangement that makes a comparison in two predetermined vertical planes, such as along the inline and crossline directions, allow. Cross correlation and the covariance by name with which the Similarity or coherence of the tracks can be measured. The maxima of the cross correlations allow an estimate of the proportional inclination in the respective levels. These maxima can be used for both correlation levels determined and with a mathematical operation into one Coherence value can be combined. Every edited cell becomes the associated coherence value assigned, creating a new seismic Volume of the coherence calculated in this way.

Die Berechnung von Spurähnlichkeit und Neigung durch Vergleich von jeweils zwei Spuren in Inline- und Crosslinerichtung ist sehr noiseanfällig. Um stabile Ergebnisse zu erzielen, müssen große Zeitfenster gewählt werden, was die Auflösung beeinträchtigt. Das Verfahren mißt die lokale Ähnlichkeit/Verschiedenheit in Zellen, die eine festgelegte Form und Orientierung relativ zu den Koordinaten des seismischen Datenvolumens haben. Eine kontinuierliche entfernungsabhängige, möglicherweise auch richtungsabhängige Korrelation der Daten kann nicht berücksichtigt werden. Entsprechend können auch nicht die beliebig vielen möglichen Vorzugsrichtungen geologischer Körper erfasst werden. The calculation of lane similarity and inclination by comparing each two lanes in inline and crossline direction is very susceptible to noise. To stable To achieve results, large time windows must be chosen, which is what Resolution affected. The procedure measures the local one Similarity / diversity in cells that have a fixed shape and relative orientation to the coordinates of the seismic data volume. A continuous distance-dependent, possibly too directional correlation of the data cannot be considered. Accordingly, the unlimited number possible Preferred directions of geological bodies are recorded.

Aus der US 6,141,622 ist ein weiteres Verfahren bekannt, das in einem dreidimensionalen seismischen Datenvolumen die lokale Ähnlichkeit bzw. Verschiedenheit der seismischen Daten mißt. Die Messung erfolgt in einer Zelle mit vertikaler Ausdehnung in Zeit und horizontaler Ausdehnung in der Inline-Crossline-Ebene. Die für die Messung verwendeten Spuren liegen dabei entweder auf einer Linie, das heißt, auf einer Inline oder einer Crossline, oder auf zwei Linien, das heißt, auf einer Inline und einer Crossline symmetrisch zu deren Schnittpunkt. Auf den Linien werden dabei 3, 5, oder 7 benachbarte Spuren ausgewählt. In den Zellen wird die Semblance oder die invertierte Semblance gemessen. Die Messung erfolgt ausschließlich entlang der enthaltenen Inline oder Crossline. In der kreuzförmigen Zelle fallen für die zwei enthaltenen Richtungen auch zwei entsprechende Meßwerte an, die anschließend addiert werden. Another method is known from US Pat. No. 6,141,622 three-dimensional seismic data volume the local similarity or Diversity of seismic data measures. The measurement takes place in one Cell with vertical expansion in time and horizontal expansion in the Inline Crossline level. The traces used for the measurement are there either on a line, that is, on an inline or a crossline, or symmetrical on two lines, that is, on an inline and a crossline to their intersection. 3, 5, or 7 are adjacent on the lines Tracks selected. In the cells the semblance or the inverted Semblance measured. The measurement takes place exclusively along the included inline or crossline. In the cruciform cell fall for the two directions contained also two corresponding measured values, the can then be added.

Das Verfahren mißt die lokale Ähnlichkeit/Verschiedenheit in Zellen, die eine festgelegte Form und Orientierung relativ zu den Koordinaten des seismischen Datenvolumens haben. Eine kontinuierliche entfernungsabhängige, möglicherweise auch richtungsabhängige Korrelation der Daten kann nicht berücksichtigt werden. Das Verfahren ist ebenfalls nicht auf eine Berücksichtigung von Anisotropie ausgerichtet, da die starre Anbindung der Zellgeometrie an die Inline- und Crosslinerichtung nur zwei von beliebig vielen möglichen Vorzugsrichtungen geologischer Körper erfassen kann. Die Festlegung von Form und Ausrichtung der Zelle verhindert außerdem, daß die Variabilität der Vorzugsrichtung in den Daten berücksichtigt werden kann. The method measures local similarity in cells, the one fixed shape and orientation relative to the coordinates of the have seismic data volume. A continuous one distance-dependent, possibly also direction-dependent correlation the data cannot be taken into account. The procedure is also not geared towards taking anisotropy into account, as the rigid Connection of the cell geometry to the inline and crossline direction only two of any number of possible preferred directions of geological bodies can capture. The definition of the shape and orientation of the cell prevents also that the variability of the preferred direction in the data can be taken into account.

In der US 6,138,075 wird ebenfalls ein Verfahren beschrieben, welches in einem dreidimensionalen seismischen Datenvolumen die lokale Ähnlichkeit oder Verschiedenheit der seismischen Spuren misst. Für die Messung wird eine Zelle in vertikaler Richtung entlang der Spuren und in der Horizontalebene definiert. Die Zelle enthält eine Referenzspur mit mindestens zwei Nachbarspuren. Für jede Nachbarspur wird ein individueller Wert der Ähnlichkeit mit der Referenzspur bestimmt, wobei mathematische Maße wie Semblance oder Kreuzkorrelation angewendet werden. Lokale Neigungen des Datenvolumens werden berücksichtigt, indem die Nachbarspuren in einem vorgegebenen Bereich vertikal verschoben werden, und der maximale Ähnlichkeitswert ausgewählt wird. Die Nachbarspur mit dem größten Ähnlichkeitswert wird zur Zielspur (target trace) erklärt. Alle bis zu diesem Zeitpunkt in der Zelle ermittelten Ähnlichkeitswerte werden anschließend als vorläufig angesehen und gelöscht. Die abschließende Ähnlichkeitsmessung findet ausschließlich zwischen Referenspur und Zielspur statt, wobei durchaus ein anderes Ähnlichkeitsmaß, etwa die "manhattan distance", eingesetzt werden kann. A method is also described in US Pat. No. 6,138,075 a three-dimensional seismic data volume the local similarity or measures the diversity of the seismic traces. For the measurement a cell in the vertical direction along the tracks and in the Horizontal plane defined. The cell contains at least one reference track two neighboring tracks. For each neighboring lane, an individual value of Similarity to the reference track is determined, taking mathematical measures such as Semblance or cross correlation can be applied. Local inclinations of the Data volumes are taken into account by the neighboring tracks in one given range are shifted vertically, and the maximum Similarity value is selected. The neighboring track with the largest Similarity value is declared as the target trace. All up to this Similarity values determined in the cell are then as provisionally viewed and deleted. The final similarity measurement takes place exclusively between the reference track and the target track, whereby another measure of similarity, such as the "manhattan distance", can be used.

Der Bestimmung von Ähnlichkeitswerten aus dem Vergleich von jeweils zwei Spuren ist sehr noiseanfällig. Die Beschränkung des Vergleichs auf Nachbarspuren ist nicht geeignet, allmähliche Änderungen des seismischen Verhaltens zu erfassen, die sich über Entfernungen im Bereich mehrerer Spurabstände erstrecken, und bei denen die Änderung im Bereich eines Spurabstandes unterhalb des Noiselevels der Daten liegt. Dies gilt insbesondere auch für anisotrope Körper mit fließenden Übergängen. The determination of similarity values from the comparison of two Trace is very susceptible to noise. Limiting the comparison to Neighboring tracks are not suitable for gradual changes in the seismic To capture behavior that spans distances in the range of several Track distances, and where the change in the range Track distance is below the noise level of the data. this applies especially for anisotropic bodies with smooth transitions.

Aus der US 6,151,555 bzw. WO 00/54207 ist ein weiteres Verfahren bekannt, welches die lokale Verschiedenheit von seismischen Spuren in einem dreidimensionalen seismischen Datenvolumen misst. In Anlehnung an die statistische Varianz werden zwei alternative Maße der Verschiedenheit angegeben. Für die Messung wird eine Zelle in vertikaler Richtung entlang der Spuren und in der Horizontalebene definiert. Für die Horizontalebene werden quadratische Zellen von 3 × 3 oder 5 × 5 Spuren sowie eine kreuzförmige Zelle mit 5 + 5 Spuren in beiden orthogonalen Richtungen zur Auswahl gestellt. Die vertikale Ausdehnung der Zelle wird durch die Anzahl der enthaltenen Samples entlang jeder einzelnen Spur beschrieben; dies ist gleichzeitig auch die Anzahl der enthaltenen horizontalen Datenscheiben. Another method is known from US Pat. No. 6,151,555 and WO 00/54207 known, which shows the local diversity of seismic traces in measures a three-dimensional seismic data volume. Based on The statistical variance becomes two alternative measures of diversity specified. For the measurement, a cell is moved vertically along the Tracks and defined in the horizontal plane. For the horizontal plane square cells of 3 × 3 or 5 × 5 tracks and a cruciform cell with 5 + 5 tracks in both orthogonal directions to choose from. The vertical expansion of the cell is contained by the number of cells Samples written along every single track; this is also at the same time the number of contained horizontal data slices.

In jeder horizontalen Datenscheibe wird der Mittelwert, die Summe der quadratischen Abweichungen vom Mittelwert, und die Summe der Quadrate zu den enthaltenen Datenwerten gebildet. Daraus können zwei Meßwerte der Verschiedenheit wie folgt berechnet werden:

1. Die Summen der quadratischen Abweichungen werden mit der vertikalen Wichtungsfunktion multipliziert und für alle horizontalen Datenscheiben summiert, in gleicher Weise werden die Summen der Quadrate behandelt, und abschließend werden erstere durch letztere geteilt.
2. Alternativ wird in jeder horizontalen Datenscheibe ein individueller Quotient aus der Summe der quadratischen Abweichungen und der Summe der Quadrate gebildet, diese werden mit der vertikalen Wichtungsfunktion multipliziert und abschließend für alle horizontalen Datenscheiben summiert.

The mean, the sum of the quadratic deviations from the mean, and the sum of the squares of the data values contained are formed in each horizontal data slice. Two measured values of the difference can be calculated from this as follows:

1. The sums of the quadratic deviations are multiplied by the vertical weighting function and summed up for all horizontal data slices, the sums of the squares are treated in the same way, and finally the former are divided by the latter.
2. Alternatively, an individual quotient of the sum of the square deviations and the sum of the squares is formed in each horizontal data slice, these are multiplied by the vertical weighting function and finally summed up for all horizontal data slices.

Das Verfahren mißt die lokale Verschiedenheit in Zellen, die eine festgelegte Form und Orientierung relativ zu den Koordinaten des seismischen Datenvolumens haben. Eine kontinuierliche entfernungsabhängige, möglicherweise auch richtungsabhängige Korrelation der Daten kann nicht berücksichtigt werden. Die starr an das Koordinatensystem der Daten gebundenen, quadratischen oder kreuzförmigen Zellen erlauben keine Berücksichtigung einer beliebigen Anisotropie in den Daten. The method measures local diversity in cells that have a fixed Shape and orientation relative to the coordinates of the seismic Volume of data. A continuous distance-dependent, possibly also direction-dependent correlation of the data cannot be taken into account. The rigid to the coordinate system of the data bound, square or cruciform cells do not allow Consideration of any anisotropy in the data.

Aus der WO 97/13166 ist ein Verfahren bekannt, welches die lokale Verschiedenheit von seismischen Spuren in einem dreidimensionalen seismischen Datenvolumen mit einem Semblance-Verfahren mißt. Für die Messung wird eine Zelle in vertikaler Richtung entlang der Spuren und in der Horizontalebene definiert. In der Horizontalebene hat die Zelle eine elliptische oder rechteckige Form und ist um den Analysepunkt zentriert. Die Hauptachse der Zelle kann einen beliebigen Winkel zu den horizontalen Koordinatenachsen der seismischen Daten einnehmen, ihre Orientierung zum Datengitter wird durch diesen Winkel dann jedoch starr festgelegt. Die Messung der Ähnlichkeit kann damit maximal eine Vorzugsrichtung einnehmen, die durch die Richtung der Hauptachse gegeben ist. Die vertikale Ausdehnung der Zelle wird durch die Anzahl der enthaltenen Samples entlang jeder einzelnen Spur beschrieben; dies ist gleichzeitig auch die Anzahl der enthaltenen horizontalen Datenscheiben. A method is known from WO 97/13166 which uses local Diversity of seismic traces in a three-dimensional measures seismic data volume using a semblance method. For the A cell is measured along the tracks and in the vertical direction Horizontal plane defined. In the horizontal plane, the cell is elliptical or rectangular shape and is centered around the analysis point. The The main axis of the cell can be any angle to the horizontal Take the coordinate axes of the seismic data, their orientation to the Data grid is then rigidly defined by this angle. The Measurement of the similarity can therefore at most one preferred direction take, which is given by the direction of the main axis. The vertical Expansion of the cell is determined by the number of samples it contains described every single track; this is also the number of contained horizontal data slices.

Innerhalb der Zelle wird die Semblance für die komplexen Spuren berechnet, d. h., zu jeder realen Spur muß die Hilbert-transformierte, imaginäre Spur berechnet werden. Eine Abschätzung der Kohärenz folgt aus der Mittelung der Semblance über die vertikale Ausdehnung der Zelle. In jeder horizontalen Datenscheibe werden die Summe der realen Werte und die Summe der Hilbert-transformierten Werte gebildet. Jede dieser Summen wird anschließend quadriert. Diese quadratierten Amplitudensummen aller horizontalen Datenscheiben werden addiert und ergeben so den Zähler der Semblance. Der Nenner der Semblance enthält die Summe über die Quadrate aller in der Zelle enthaltenen, realen und Hilbert-transformierten, einzelnen Werte. Die Semblance wird in Abhängigkeit der Neigung berechnet, welche durch zwei Parameter beschrieben wird. Diese Parameter sind die scheinbaren Neigungen in Richtung der orthogonalen horizontalen Datenachsen, die in das Wertepaar aus Neigungs- und Azimuthwinkel umgerechnet werden können. Für die neigungsabhängige Semblanceberechnung verändert die Zelle ihre vertikale Lage im dreidimensionalen Datenvolumen, wobei der horizontale Grundriß und die Zentrierung um den Analysepunkt erhalten bleibt. Die Zelle wird dabei entsprechend der scheinbaren Neigungen geschert, d. h. die Teilsummen für die Semblanceberechnung werden in gleichermaßen geneigten Datenscheiben gebildet. Die zu berücksichtigenden Neigungen werden durch einen maximalen Neigungswinkel begrenzt. In einer polaren Darstellung von Neigungs- und Azimuthwinkel werden drei alternative Schemata zur Diskretisierung des Raumwinkels vorgegeben, welche durch ein quadratisches, trianguläres oder radiales Gitter erfolgen kann. Das radiale Gitter wird dabei als nachteilig angesehen, da es im Gegensatz zu den beiden anderen Gittern eine sehr ungleichmäßige Diskretisierung des Raumwinkels beinhaltet. Within the cell, the semblance for the complex traces is calculated, d. that is, the Hilbert-transformed, imaginary track must go with every real track be calculated. An estimate of the coherence follows from the averaging the semblance across the vertical dimension of the cell. In every horizontal The data slice will be the sum of the real values and the sum of the Hilbert-transformed values are formed. Each of these sums will then squared. These squared amplitude sums of all horizontal data slices are added and thus give the counter of Semblance. The denominator of the semblance contains the sum over the squares all real and Hilbert-transformed, individual contained in the cell Values. The semblance is calculated depending on the slope, which is described by two parameters. These parameters are the apparent inclinations in the direction of the orthogonal horizontal Data axes that are in the pair of values from the angle of inclination and azimuth can be converted. For the slope dependent Semblance calculation changes the cell's vertical position in the cell three-dimensional data volume, the horizontal floor plan and the Centering around the analysis point is retained. The cell will be there sheared according to the apparent inclinations, d. H. the subtotals for the semblance calculation are in equally inclined data slices educated. The inclinations to be taken into account are indicated by a limited maximum angle of inclination. In a polar representation of Tilt and azimuth angles become three alternative schemes Discretization of the solid angle is given by a square, triangular or radial grid can be done. The radial Grid is considered disadvantageous because it is in contrast to the two other grids a very uneven discretization of the solid angle includes.

Die horizontale Zelle kann eine Vorzugsrichtung besitzen, deren Orientierung jedoch für den gesamten Vorgang der Ähnlichkeits- bzw. Kohärenzbestimmung im dreidimensionalen Datenvolumen unverändert bleibt. Die starr orientierte Zelle kann daher nicht eine Anisotropie mit beliebigen, variierenden Vorzugsrichtungen in den Daten berücksichtigen. The horizontal cell can have a preferred direction, its orientation however for the entire process of similarity or Coherence determination in the three-dimensional data volume remains unchanged. The rigidly oriented cell cannot therefore have an anisotropy with any take into account varying preferred directions in the data.

Die starr orientierte Zelle ist weiterhin bei der Neigungsmessung nicht generell entsprechend des Neigungsazimuths, d. h., der im betrachteten Maßvolumen mehr soder weniger stark variierenden strukturellen Streichrichtung, ausgerichtet. Wenn die geologischen Streichrichtungen, die bei den neigungsabhängigen Ähnlichkeitsmessungen angenommen werden, relativ zur Vorzugsrichtung der Zelle variieren, kann dies nachteilig sein, da bei geologischen Körpern die Richtung größter Kontinuität oft in einer Beziehung zur geologischen Streichrichtung steht. Folglich liegt eine möglicherweise vorhandene Vorzugsrichtung der Zelle teilweise parallel, teilweise senkrecht, und vielfach mit anderen Winkeln zu den geologischen Streichrichtungen der berücksichtigten Neigungen. Hier kann es jedoch sein, daß die dabei gemessenen Ähnlichkeitswerte die in den Daten vorhandene Neigungsabhängigkeit verfälscht widerspiegeln, weil die Messung für einige Azimuthbereiche durch die Ausrichtung der Analysezelle systematisch erhöhte oder erniedrigte Ähnlichkeitswerte liefert. The rigidly oriented cell is still not in the inclination measurement generally according to the tilt azimuth, d. that is, the one under consideration Volume of measurement more or less varying structural Strike direction, aligned. If the geological streaks that in the inclination-dependent similarity measurements are assumed vary relative to the preferred direction of the cell, this can be disadvantageous because in the case of geological bodies, the direction of greatest continuity is often in one Relation to the geological strike direction. Hence there is one possibly existing preferred direction of the cell partially parallel, partly vertical, and often with different angles to the geological Deletion directions of the inclinations taken into account. However, here it can be that the similarity values measured thereby are those that exist in the data Tilt dependence reflect distorted because of measurement for some Systematic azimuth ranges by aligning the analysis cell provides increased or decreased similarity values.

Alle vorgenannten, bekannten Verfahren geben keine Anregung, Anisotropie der geologischen Körper im Untergrund durch Ähnlichkeitsmessungen zu ermitteln. Aufgrund der starren Festlegung der Zellenform und Zellenorientierung in der Horizontalebene ist eine Anisotropiebestimmung von geologischen Körpern mit diesen Verfahren nicht möglich, da die Zellen in der Horizontalebene entweder durch eine festgelegte Vorzugsrichtung oder aber durch das Fehlen von Vorzugsrichtungen gekennzeichnet sind. All of the aforementioned, known methods give no excitation, anisotropy the geological body in the subsurface through similarity measurements determine. Due to the rigid definition of the cell shape and Cell orientation in the horizontal plane is an anisotropy determination of geological bodies are not possible with these methods because the cells in the Horizontal plane either by a defined preferred direction or are characterized by the lack of preferred directions.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Auswerteverfahren für seismische 3-D- Meßdaten anzugeben, mit dem Anisotropie geologischer Einheiten im Untergrund mit variierender Vorzugsrichtung ermittelt werden kann. The object of the invention is to provide an evaluation method for seismic 3-D Specify measurement data with which anisotropy of geological units in the Can be determined with a varying preferred direction.

Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1. This object is achieved with a method according to claim 1.

Für das erfindungsgemäße Auswerteverfahren ist Voraussetzung, daß zu dem zu betrachtenden 3-dimensionalen seismischen Volumen die lokalen Neigungen im Untergrund zumindest für einen Teilbereich der Daten bekannt sind. Die lokale Neigung wird durch zwei Parameter festgelegt. Jede dieser Parametrisierungen kann in die bevorzugte Parametrisierung umgeformt werden. Die bevorzugte Parametrisierung besteht aus dem Neigungswinkel, welcher die Größe der Neigung angibt, und aus dem Neigungsazimuth, welcher die Richtung der Neigung festlegt. Diese Datensätze der lokalen Neigung können für das gesamte seismische Volumen, für ein beliebiges Teilvolumen, für eine vertikale oder horizontale Datenscheibe, oder für einen Horizont verfügbar sein. Dabei ist unerheblich, welches Verfahren zur Berechnung der lokalen Neigung verwendet wurde. For the evaluation method according to the invention, it is a prerequisite that the local 3-dimensional seismic volume to be considered Slopes in the subsurface are known for at least part of the data are. The local inclination is determined by two parameters. Any of these Parameterizations can be transformed into the preferred parameterization become. The preferred parameterization consists of the angle of inclination, which indicates the size of the slope, and from the slope azimuth, which determines the direction of the slope. This records the local Inclination can be made for the entire seismic volume, for any Partial volume, for a vertical or horizontal data slice, or for one Horizon available. It is irrelevant which procedure for Local slope calculation was used.

Geologische Körper, insbesonders auch im Lagerstättenbereich, zeigen häufig eine horizontale Richtungsabhängigkeit der Ausdehnung. Dies trifft zum Beispiel auf Sandfüllungen von Flußbetten (Channel Sands) zu, die als potentielle Erdöl-/Erdgas-Lagerstätten ein bevorzugtes Explorationsziel sind. Geological bodies, especially in the field of deposits, often show a horizontal directional dependence of the extent. This is true Example on sand fillings of river beds (Channel Sands), which as potential oil / gas deposits are a preferred exploration target.

Die Erfindung geht davon aus, daß geologische Körper mit horizontaler Richtungsabhängigkeit der Ausdehnung hervorgehoben werden können, wenn eine Messung von Ähnlichkeitswerten in einer 3-dimensionalen Umgebung erfolgt, die ebenfalls eine Vorzugsrichtung besitzt. Ein maximaler Ähnlichkeitswert ist dann zu erwarten, wenn die Vorzugsrichtung der Analyseumgebung mit der geologischen Vorzugsrichtung zusammenfällt. Dabei wird die Ähnlichkeitsanalyse in dieser Umgebung ausschließlich auf Flächen entsprechend der zuvor ermittelten, lokalen Neigung durchgeführt. Zur Berechnung verschiedener Ähnlichkeitswerte für einen Analysepunkt wird um den Analysepunkt eine Umgebung definiert, die entsprechend der am Analysepunkt bekannten lokalen Neigung geneigt ist, und die in dieser geneigten Ebene um einen vorgegebenen Winkelbereich gedreht wird. Zu geeignet verteilten Stützstellen über diesem Winkelbereich, der vorzugweise einen Halbkreis umfasst, werden die Ähnlichkeitswerte berechnet. The invention assumes that geological bodies with horizontal Directional dependence of the expansion can be highlighted when measuring similarity values in a 3-dimensional Environment takes place, which also has a preferred direction. A maximum Similarity is to be expected if the preferred direction of the Analysis environment coincides with the preferred geological direction. The similarity analysis in this environment is based solely on Areas carried out according to the local slope previously determined. To calculate different similarity values for an analysis point defines an environment around the analysis point that corresponds to the am Analysis point known local inclination is inclined, and that in this inclined plane is rotated by a predetermined angular range. To suitably distributed support points over this angular range, which preferably includes a semicircle, the similarity values are calculated.

Wenn aus den winkelabhängigen Ähnlichkeitswerten zu einem Analysepunkt das Maximum und/oder Minimum der Ähnlichkeitswerte dem Analysepunkt zugeordnet werden, werden zum jeweiligen Analysepunkt ein oder zwei Werte als Maß für die ermittelte Anisotropie abgespeichert. If from the angle-dependent similarity values to an analysis point the maximum and / or minimum of the similarity values to the analysis point one or two are assigned to the respective analysis point Values stored as a measure of the anisotropy determined.

Wenn weiter zum Maximum und/oder Minimum der/die zugehörigen Richtungsazimuthe der Drehung (Anisotropiewinkel) dem Analysepunkt zugeordnet werden, wird als weitere Information der lokale Anisotropiewinkel dem Analysepunkt zugeordnet. Dieser Richtungsazimuth kann als geologisch und strukturell bedeutsamer Parameter die Information über den Untergrund vervollständigen. If further to the maximum and / or minimum of the associated Direction azimuth of rotation (anisotropy angle) the point of analysis the local anisotropy angle will be assigned as further information assigned to the analysis point. This directional azimuth can be considered geological and structurally important parameters the information about the underground to complete.

Bevorzugt wird der Richtungsazimuth der Drehung gleichmäßig in einem Winkelbereich von 0 bis 180° diskretisiert. Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit kann die Diskretisierung des Richtungsazimuth um ein ermitteltes Maximum des winkelabhängigen Ähnlichkeitswertes in feinerer Diskretisierung in einer zweiten Stufe untersucht werden. The directional azimuth of rotation is preferably uniform in one Angular range discretized from 0 to 180 °. To increase the measuring accuracy can discretize the directional azimuth by a determined maximum of the angle-dependent similarity value in finer discretization in one second stage.

Wenn die Umgebung durch Anwenden von Wichtungsfunktionen gewichtet wird, werden die Nachbarschaftsrelationen gewichtet, um entfernungs- und richtungsabhängige räumliche Beziehungen zu berücksichtigen. If the environment is weighted by applying weighting functions the neighborhood relations are weighted to distance and to consider directional spatial relationships.

Insbesondere, wenn die Wichtungsfunktion um den Analysepunkt zentriert ist und vom Analysepunkt ausgehend abnehmende Werte aufweist, und entsprechend der Einfluß eines Datenwertes auf das Ähnlichkeitsmaß mit der Entfernung vom Analysepunkt abnimmt, wird berücksichtigt, daß die räumliche Korrelation geologischer Körper in der Regel, ggf. auch richtungsabhängig, mit der Entfernung abnimmt. Die Ausdehnung und Wichtung der für die Bestimmung der Anisotropie verwendeten Umgebung kann dabei analog zu den aus der Variographie ermittelten räumlichen Beziehungen gewählt werden. Especially when the weighting function is centered around the analysis point and has decreasing values starting from the analysis point, and corresponding to the influence of a data value on the measure of similarity with the Distance from the analysis point decreases, it is taken into account that the spatial correlation of geological bodies as a rule, possibly also Directional, decreases with distance. The expansion and Weighting the environment used to determine anisotropy can be analogous to the spatial ones determined from the variography Relationships are chosen.

Zur Nachbildung einer horizontalen Vorzugsrichtung hat die Umgebung beispielsweise in horizontaler Ebene stark ausgeprägte elliptische Formen. Selbstverständlich kann auch jede andere, in horizontaler Ebene asymmetrische Form gewählt werden. The environment has to emulate a horizontal preferred direction for example, pronounced elliptical shapes in the horizontal plane. Of course, any other, in a horizontal plane asymmetrical shape can be chosen.

Wenn die Schrittweite zwischen benachbarten Analysepunkten im 3-D Meßdatensatz als Vielfache, insbesondere ganzzahlige Vielfache, der Datenpunktabstände gewählt wird, bevorzugt zwischen einem und einigen zehn, besonders bevorzugt drei bis zehn, Datenpunktabstände, kann die Rechenzeit erheblich verkürzt werden, da nicht für jede Sampleposition eine Ähnlichkeitsbestimmung durchgeführt werden braucht. Die Auswahl der Analysepunkte wird daher durch laterale und vertikale Schrittweiten festgelegt. Diese Schrittweiten sollen bevorzugt ganzzahlige Vielfache der Datenpunktabstände (Sampleabstände) sein. Es sind aber auch gebrochene Vielfache möglich, wobei die zwischen gemessenen Datenpunkten definierten Positionen durch interpolierte Datenwerte besetzt werden. Nach Berechnung von Ähnlichkeitswerten in einer Umgegung, die entsprechend der bekannten lokalen Neigung geneigt ist und in dieser geneigten Fläche gedreht wird, wird die hierzu verwendete gewichtete Umgebung auf den entsprechend der vorgewählten Schrittweite nächsten Analysepunkt zentriert und entsprechend der dort bekannten lokalen Neigung geneigt. Bei Umgebungen mit großer räumlicher Ausdehnung können zur Einschränkung des Rechenaufwandes allgemein größere Schrittweiten zwischen den benachbarten Analysepunkten verwendet werden, ohne daß die Auflösung beeinträchtigt wird. If the step size between adjacent analysis points in the 3-D Measurement data record as multiples, in particular integer multiples, the Data point distances is selected, preferably between one and a few ten, particularly preferably three to ten, data point distances, the Computation time can be shortened considerably, since not one for every sample position Similarity determination needs to be performed. The selection of the Analysis points are therefore determined by lateral and vertical increments established. These increments should preferably be integer multiples of the Data point distances (sample distances). But they are also broken Multiple possible, with those defined between measured data points Positions are occupied by interpolated data values. After calculation of similarity values in an environment that correspond to the known local inclination is inclined and is rotated in this inclined surface the weighted environment used for this to the according to the Preselected step size next analysis point centered and accordingly the local inclination known there. In environments with large spatial expansion can limit the computing effort generally larger step sizes between the neighboring analysis points can be used without affecting the resolution.

Dadurch, daß die Ähnlichkeit entlang von beliebig orientierten Flächen berechnet wird als Quadrat des repräsentativen Attributs (Amplitude) geteilt durch mittleres quadratisches Attribut (Amplitude), wird die bei der in der Seismik üblichen Semblance verwendete mittlere Amplitude durch eine repräsentative Amplitude ersetzt, die beispielsweise durch ein neuronales Netzwerk berechnet wird. Because the similarity along arbitrarily oriented surfaces calculated is divided as the square of the representative attribute (amplitude) by means of a mean square attribute (amplitude), which is the case in the Seismic semblance used by an average amplitude representative amplitude replaced, for example, by a neural Network is calculated.

Bevorzugt ist das repräsentative Attribut der Median der zu analysierenden Attribute. Die Verwendung des Medians der Amplitude (des Attributs) bewirkt die Unterdrückung einzelner starker Spikes und Noiseamplituden, die bei der Semblance einen starken Einfluß auf das Ergebnis haben können, womit das Analyseergebnis verbessert wird. The representative attribute is preferably the median of the ones to be analyzed Attributes. Use of the median amplitude (attribute) causes the suppression of individual strong spikes and noise amps that Semblance can have a strong impact on the result which improves the analysis result.

Die für die Ähnlichkeitsmessung vorgesehene Umgebung wird entsprechend der lokalen Neigung vertikal geschert, indem die in der horizontalen Analysezelle enthaltenen Zeit- oder Tiefenscheiben z_k entsprechend der lokalen Neigung im Raum geneigt werden. Die vertikale Lage der geneigten Flächen wird dabei so bestimmt, daß die auf der vertikalen Achse durch den Analysepunkt (x_I, y_J, z_K) in Tiefen z_k gelegenen Diskretisierungspunkte (x_I, y_J, z_k) weiterhin in den Flächen enthalten sind. Wird die lokale Neigung dergestalt beschrieben, daß der Neigungsazimuth φ die horizontale Neigungsrichtung und der Neigungswinkel θ die vertikale Neigungsrichtung angibt, so besitzt die durch den Diskretisierungspunkt (x_I, y_J, z_k) verlaufende geneigte Fläche an der Position (x_i ,y_j) einer in der Umgebung enthaltenen seismischen Spur die Tiefenlage

The environment provided for the similarity measurement is sheared vertically in accordance with the local inclination in that the time or depth slices z _k contained in the horizontal analysis cell are inclined in accordance with the local inclination in space. The vertical position of the inclined surfaces is in this case so determined that on the vertical axis through the analysis point (x _I, y _I, z _K) z at depths _k located discretization points (x _I, y _I, z _k) further in the surfaces are included. If the local inclination is described in such a way that the inclination azimuth φ indicates the horizontal inclination direction and the inclination angle θ the vertical inclination direction, then the inclined surface passing through the discretization point (x _I , y _J , z _k ) has at position (x _i , y _j ) the depth of a seismic trace contained in the environment

Die Tiefenlage z_k,φ,θ der geneigten Fläche fällt in der Regel nicht mit den Punkten der vertikalen Diskretisierung des seismischen Volumens zusammen. Aus den Datenwerten (Samples) s(x_i, y_j, z_k) der seismischen Spur am horizontalen Diskretisierungspunkt (x_i, y_j) ist daher eine seismische Amplitude

in der Tiefenlage z_k, _φ _, _θ(x_i, y_j) zu interpolieren. The depth position z _{k, φ, θ of} the inclined surface usually does not coincide with the points of vertical discretization of the seismic volume. A seismic amplitude is therefore from the data values (samples) s (x _i , y _j , z _k ) of the seismic track at the horizontal discretization point (x _i , y _j )

to interpolate in the depth z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ).

Die Ähnlichkeitsmessungen werden in den entsprechend dem lokalen Neigungsazimuth φ und lokalen Neigungswinkel θ geneigten Zeit- oder Tiefenscheiben z_k, _φ _, _θ(x_i, y_j) einer nicht gewichteten Umgebung durchgeführt, wobei für jede Scheibe z_k mit jeweils ≙ in der Umgebung enthaltenen Amplitudenwerten

die Amplitudenwerte aufsteigend sortiert und neu indiziert werden:

womit sich der Median für eine jede geneigte Datenscheibe z_k, _φ _, _θ(x_i, y_j) berechnet als

und durch Summation über den gesamten Zeit- oder Tiefenbereich der Umgebung die geneigte Median-Kohärenz als Ähnlichkeitsmaß folgt als

wobei die zweistufige Summation im Nenner sowie die Median-Berechnung alle Datenwerte innerhalb der Umgebung erfaßt, und diese in der Umgebung gelegenen Datenwerte von der jeweiligen Drehung der Umgebung in der lokalen Neigungsebene abhängen. The similarity measurements are carried out in the time or depth slices z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) inclined according to the local inclination azimuth φ and local inclination angle θ of an unweighted environment, with z _k with each ≙ in the environment contained amplitude values

the amplitude values are sorted in ascending order and re-indexed:

with which the median for each inclined data slice z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) is calculated as

and by summation over the entire time or depth range of the environment the inclined median coherence follows as a measure of similarity as

the two-stage summation in the denominator and the median calculation capture all data values within the environment, and these data values located in the environment depend on the respective rotation of the environment in the local inclination plane.

Alternativ kann als Ähnlichkeitsmaß die Semblance verwendet werden. Dabei werden die Ähnlichkeitsmessungen ebenfalls in den entsprechend dem lokalen Neigungsazimuth φ und lokalen Neigungswinkel θ geneigten Zeit- oder Tiefenscheiben z_k, _φ _, _θ(x_i, y_j) einer nicht gewichteten Umgebung durchgeführt, wobei jede Scheibe z_k ≙ Amplitudenwerte

enthält. Das Ähnlichkeitsmaß wird auf der Grundlage der Semblance dann berechnet als

wobei die zweistufigen Summationen alle Datenwerte innerhalb der Umgebung erfassen, und diese in der Umgebung gelegenen Datenwerte von der jeweiligen Drehung der Umgebung in der lokalen Neigungsebene abhängen. Alternatively, the semblance can be used as a measure of similarity. The similarity measurements are also carried out in the time or depth slices z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) of an unweighted environment that are inclined according to the local inclination azimuth φ and local inclination angle θ, each slice z _k ≙ amplitude values

contains. The similarity measure is then calculated on the basis of the semblance as

wherein the two-stage summations capture all data values within the environment, and these data values located in the environment depend on the respective rotation of the environment in the local inclination plane.

Wird demgegenüber eine gewichtete Umgebung eines Analysepunktes (x_I, y_J, z_K) vorgegeben, die bei horizontaler Ausrichtung die Wichtungsfaktoren g_IJK(x_i, y_j, z_k) besitzt, und wird diese Umgebung entsprechend dem lokalen Neigungsazimuth φ und lokalen Neigungswinkel θ geneigt, können damit Ähnlichkeitsmessungen in den geneigten Zeit- oder Tiefenscheiben z_k, _φ _, _θ(x_i, y_j) dieser gewichteten Umgebung durchgeführt werden. Dabei werden den in den geneigten Scheiben enthaltenen Datenwerten

die Wichtungsfaktoren g_IJK(x_i, y_j, z_k) zugeordnet. If, on the other hand, a weighted environment of an analysis point (x _I , y _J , z _K ) is specified, which has the weighting factors g _IJK (x _i , y _j , z _k ) _{when aligned} horizontally, and this environment becomes the local inclination azimuth φ and local Inclination angle θ inclined, similarity measurements can be carried out in the inclined time or depth slices z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) of this weighted environment. In doing so, the data values contained in the inclined disks

assigned the weighting factors g _IJK (x _i , y _j , z _k ).

Dabei enthält jede in der gewichteten Umgebung enthaltene geneigte Scheibe z_k,φ,θ(x_i, y_i) genau ≙ Datenwerte

Für jede Scheibe werden diese Datenwerte aufsteigend sortiert und neu indiziert:

Each inclined disc z _{k, φ, θ} (x _i , y _i ) contained in the weighted environment contains exactly ≙ data values

For each slice, these data values are sorted in ascending order and re-indexed:

Diese Sortierung und Indizierung wird auch auf die den seismischen Amplituden zugeordneten Werte der Wichtungsfaktoren g_IJK übertragen mit:

hierzu werden Teilsummen der Wichtungsfaktoren gebildet mit:

womit sich der gewichtete Median berechnet als:

und weiterhin die geneigt ausgerichtete, gewichtete Median-Kohärenz als Ähnlichkeitsmaß folgt als

wobei die zweistufigen Summationen sowie die Median-Berechnung alle Datenwerte innerhalb der Umgebung erfaßt und diese in der Umgebung gelegenen Datenwerte von der jeweiligen Drehung der Umgebung in der lokalen Neigungsebene abhängen. This sorting and indexing is also transferred to the values of the weighting factors g _IJK assigned to the seismic amplitudes with:

For this purpose, partial sums of the weighting factors are formed with:

with which the weighted median is calculated as:

and furthermore the inclined, weighted median coherence as a measure of similarity follows as

the two-stage summations and the median calculation capture all data values within the environment and these data values located in the environment depend on the respective rotation of the environment in the local inclination plane.

Alternativ wird das Ähnlichkeitsmaß auf der Grundlage der Semblance berechnet als gewichtete Kohärenz

wobei die zweistufigen Summationen alle Datenwerte innerhalb der Umgebung erfaßt, und diese in der Umgebung gelegenen Datenwerte von der jeweiligen Drehung der Umgebung in der lokalen Neigungsebene abhängen. Alternatively, the similarity measure is calculated on the basis of the semblance as weighted coherence

wherein the two-stage summation captures all data values within the environment, and these data values located in the environment depend on the respective rotation of the environment in the local inclination plane.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. An exemplary embodiment is described below with reference to FIG accompanying drawings described in detail.

Darin zeigt In it shows

Fig. 1 für eine Zeitscheibe eines seismischen Volumen das jeweilige lokale Maximum der winkelabhängigen Kohärenz und Fig. 1 is a time slice of a seismic volume of the respective local maximum of the angle-dependent consistency and

Fig. 2 für die in Fig. 1 dargestellte Zeitscheibe den Richtungswinkel zur dort ermittelten maximalen Kohärenz. Fig. 2 for the time slice shown in Fig. 1, the direction angle to the maximum coherence determined there.

Geologische Körper mit bevorzugter Ausdehnung in einer Richtung können hervorgehoben werden, wenn die Messung von Ähnlichkeitswerten in einer dreidimensionalen, gewichteten Umgebung erfolgt, die ebenfalls eine Vorzugsrichtung besitzt. Ein maximaler Ähnlichkeitswert ist dann zu erwarten, wenn Vorzugsrichtungen der gewichteten Umgebung mit der geologischen Vorzugsrichtung zusammenfällt. Geological bodies with preferential expansion in one direction can are highlighted when measuring similarity values in a three-dimensional, weighted environment, which is also a Preferred direction. A maximum similarity value is then too expect if preferred directions of the weighted environment with the preferred geological direction coincides.

Um eine solche geologische Vorzugsrichtung zu ermitteln, wird beispielsweise aus vorausgegangenen Ähnlichkeitsmessungen die ermittelte lokale Neigung benötigt, die in Form des Neigungswinkels und des Neigungsazimuths übergeben werden kann. Es wird eine Umgebung definiert, die eine Vorzugsrichtung aufweist. To determine such a preferred geological direction, for example, the one determined from previous similarity measurements local inclination, which is in the form of the inclination angle and the Tilt azimuths can be passed. An environment is defined which has a preferred direction.

Die nun folgenden Ähnlichkeitsmessungen verwenden die gleichen Analysepositionen wie bei der vorausgegangenen Ähnlichkeitsmessung zur Neigungsermittlung. Die Messungen werden jedoch ausschließlich für die zuvor ermittelte Neigung durchgeführt, wobei die gewichtete Umgebung in der geneigten Ebene um einen sogenannten Anisotropiewinkel gedreht wird. Der Anisotropiewinkel φ wird in einem vorgegebenen Winkelbereich, vorzugsweise im Halbkreis 0° ≤ φ < 180° durch N geeignet verteilte Stützstellen φ_n diskretisiert. Die Umgebung wird entsprechend dieser Azimuthwinkel gedreht, und in jeder Position wird ein Ähnlichkeitswert ermittelt. Aus diesen Ähnlichkeitswerten wird dann das Minimum, das Maximum, die absolute oder relative Differenz von Maximum und Minimum, oder ein anderer Wert berechnet und in Zuordnung zur Analyseposition gespeichert. Es können auch mehrere dieser Werte berechnet und gespeichert werden. The similarity measurements that follow use the same analysis positions as in the previous similarity measurement for determining the inclination. However, the measurements are carried out exclusively for the previously determined inclination, the weighted environment being rotated in the inclined plane by a so-called anisotropy angle. The anisotropy angle φ is discretized in a predetermined angular range, preferably in the semicircle 0 ° φ <180 °, by N suitably distributed support points φ _n . The environment is rotated according to these azimuth angles and a similarity value is determined in each position. From these similarity values, the minimum, the maximum, the absolute or relative difference between maximum and minimum, or another value, is then calculated and stored in association with the analysis position. Several of these values can also be calculated and saved.

Eine weitere Ausprägung der Erfindung speichert für die Sampleposition (x_I, y_J, z_K) einen Winkel. Dies kann der Azimuthwinkel sein, der zu dem Maximum oder zu dem Minimum der Ähnlichkeitswerte gehört, oder ein anderer aus der winkelabhängigen Ähnlichkeitsverteilung berechneter Winkel. Es können auch mehrere dieser Werte berechnet und gespeichert werden. Another embodiment of the invention stores an angle for the sample position (x _I , y _J , z _K ). This can be the azimuth angle which belongs to the maximum or the minimum of the similarity values, or another angle calculated from the angle-dependent similarity distribution. Several of these values can also be calculated and saved.

In der bevorzugten Ausprägung dieser Erfindung wird das Maximum der winkelabhängigen Ähnlichkeitswerte und der zugehörige Richtungsazimuth φ_n gespeichert. Dieser Richtungsazimuth ist eine geologisch und strukturell bedeutsame Information über den Untergrund. In the preferred embodiment of this invention, the maximum of the angle-dependent similarity values and the associated directional azimuth φ _n are stored. This directional azimuth is geologically and structurally important information about the underground.

Ein Anwendungsbeispiel ist für eine Zeitscheibe eines 3-dimensionalen seismischen Datenvolumens durchgeführt worden. In Fig. 1 ist dabei für jeden Analysepunkt das Maximum der winkelabhängigen Ähnlichkeitswerte in einer Grauabstufung mit einem Wertebereich von 0,0 (schwarz) bis 1,0 (weiß) dargestellt. Den zugehörigen Richtungsazimuth zu jedem Analysepunkt dieser Zeitscheibe zur Kohärenz von Fig. 1 ist in Fig. 2 ebenfalls in einer Grauabstufung mit einem Wertebereich von 0° (schwarz) über 90° (weiß) bis 180° (schwarz) dargestellt. An application example has been carried out for a time slice of a 3-dimensional seismic data volume. In Fig. 1, the maximum of the angle-dependent similarity values is represented in a gray scale with a range from 0.0 (black) to 1.0 (white) for each analysis point. The associated directional azimuth for each analysis point of this time slice for the coherence of FIG. 1 is also shown in FIG. 2 in a gray gradation with a value range from 0 ° (black) to 90 ° (white) to 180 ° (black).

Claims

1. Method for determining anisotropy of geological units in the subsurface from a seismic 3-D measurement data set, which consists of a multiplicity of traces, each of which is formed by a series of data points occupied with amplitude values or derived seismic attributes, with local inclination angles and inclination azimuth of the geological Units are known at least for partial areas, with the steps:

Assigning a predetermined, three-dimensional, at least in the horizontal direction asymmetrical environment with several data points to a respective analysis point; and

- Calculation of similarity values in the environment for the local inclination angle and inclination azimuth known at the analysis point, the asymmetrical environment in the local inclination plane being rotated around the vertical leading through the analysis point.

2. The method according to claim 1, characterized in that from the angle-dependent similarity values to an analysis point Maximum and / or minimum of the similarity values to the analysis point be assigned.

3. The method according to claim 1, characterized in that the for Maximum and / or minimum of the angle-dependent similarity values associated azimuth of rotation (anisotropy angle) Analysis point can be assigned.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the directional azimuth of rotation is even is discretized in the angular range 0 ° ≤ φ <80 °.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the environment by applying Weighting functions is weighted.

6. The method according to claim 5, characterized in that the Weighting function is centered around the analysis point and from Analysis point has decreasing values.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the environment is strong in the horizontal plane has a pronounced elliptical shape.

8. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the step size between neighboring Analysis points in the 3-D measurement data set as multiples, in particular integer multiples, the data point distances are selected, preferred between one and a few ten, particularly preferably three to ten, Data center distances.

9. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the similarity along the corresponding to the local Tilt oriented areas is calculated as the square of the representative attribute (amplitude) divided by mean quadratic attribute (amplitude).

10. The method according to claim 9, characterized in that the representative attribute is the median of the attributes to be analyzed.

11. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the environment provided for the similarity measurement is sheared vertically according to the local inclination by the time or depth slices contained in the horizontal analysis cell z _k are inclined according to the local inclination in space wherein the vertical position of the inclined surfaces is determined so that the on the vertical axis through the analysis point (x _I, y _I, z _K) at depths z _k located discretization points (x _I, y _I, z _K) still in the areas are included, and the local inclination is described such that the inclination azimuth φ indicates the horizontal direction of inclination and the angle of inclination θ indicates the vertical direction of inclination, the inclined surface passing through the discretization point (x _I , y _J , z _K ) has at that Position (x _i , y _j ) of a seismic trace contained in the environment, the depth

the depth position z _k, _φ _, _{θ of} the inclined surface generally does not coincide with the points of vertical discretization of the seismic volume, which means that the data values (samples) s (x _i , y _j , z _k ) of the seismic trace on the horizontal Discretization point (x _i , y _j ) a seismic amplitude

interpolate at depth z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ), and
that for the similarity measurements for each slice z _k with ≙ amplitude values contained in the environment

the amplitude values are sorted in ascending order and re-indexed:

with which the median for each inclined data slice z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) is calculated as

and by summation over the entire time or depth range of the environment the inclined median coherence follows as a measure of similarity as

12. The method according to any one of claims 1 to 4 and the first part of claim 11, characterized in that the similarity measurements in the time or depth slices inclined according to the local inclination azimuth φ and local inclination angle θ z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) an unweighted environment, each slice z _k ≙ amplitude values

contains and the similarity measure is calculated on the basis of the semblance as

13. The method according to claim 5 or 6 and the first part of claim 11, characterized in that a weighted environment of an analysis point (x _I , y _J , z _K ) is specified, the weighting factors g _IJK (x _i , y _j , z _k ) has this environment inclined according to the local inclination azimuth φ and local inclination angle θ, so that similarity measurements are made in the inclined time or depth slices z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) of this weighted environment can, the data values contained in the inclined slices

the weighting factors g _IJK (x _i , y _j , z _k ) are assigned,
that each inclined disk contained in the weighted environment z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) exactly ≙ data values

contains and for each slice these data values are sorted in ascending order and re-indexed:

this sorting and indexing is also transferred to the values of the weighting factors g _IJK assigned to the seismic amplitudes with:

and for this part of the weighting factors are formed with:

with which the weighted median is calculated as:

and furthermore the inclined, weighted median coherence as a measure of similarity follows as

14. The method according to claim 5 or 6 and the first part of claim 13, characterized in that similarity measurements for an inclination according to the local inclination azimuth φ and local inclination angle θ are carried out in a weighted environment, wherein each inclined disc contained in the weighted environment z _k, _φ _, _θ (x _i , y _j ) data values

contains weighting factors g _IJK (x _i , y _j , z _k ) and that the similarity measure is calculated on the basis of the semblance as weighted coherence