DE2440312A1 - EARTHQUAKE MONITORING PROCEDURE - Google Patents
EARTHQUAKE MONITORING PROCEDUREInfo
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Description
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Verfahren zur ErdbebenüberwachungEarthquake monitoring procedures
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Erforschung der Seismologie in der Geophysik und insbesondere auf die Erdbebenüberwachung mit einer verbesserten Interpretation und Analyse von Seismogrammen.The invention relates generally to the study of seismology in geophysics, and more particularly to the Earthquake monitoring with improved interpretation and analysis of seismograms.
Bei der Reflektionserdbebenüberwachung werden durch einen Sprengstoff, Stoß- oder Vibrationsvorrichtungen in der Erde Schallwellen induziert und die auftretenden Reflektionen die-In the case of reflection earthquake monitoring, a Explosives, shock or vibration devices induce sound waves in the earth and the reflections that occur
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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
ser Schallwellen werden durch Geophone oder Detektoren aufgenommen, die in Scharen oder Nestern (arrays or nests) auf der Erdoberfläche angeordnet sind. Wenn Schall in Form seismischer Energie an einem Oberflächenort induziert wird, pflanzt sich die Energie nach unten in die Erde als Wellenfronten fort. In jedem Bereich, bei dem sich die Schallgeschwindigkeit ändert, wird ein Teil der seismischen Energie nach oben reflektiert und durch die Geophone aufgenommen. Die Ausgänge der Geophone werden in Form von Oszillogrammen oder oszillographischen Spuren aufgezeichnet, die bestimmte charakteristische Wellenformen haben. Diese Wellenformen werden als "seismische Ereignisse" oder einfach als "Ereignisse" bezeichnet, wenn sie von Spur zu Spur in Wechselbeziehung gesetzt werden können.These sound waves are picked up by geophones or detectors, which are arranged in flocks or nests (arrays or nests) on the surface of the earth. When sound in seismic form Energy is induced at a surface location, the energy is propagated down into the earth as wave fronts. In in any area where the speed of sound changes, part of the seismic energy is reflected upwards and recorded by the geophones. The outputs of the geophones are in the form of oscillograms or oscillographic traces recorded that have certain characteristic waveforms. These waveforms are called "seismic events" or simply referred to as "events" when they can be correlated from track to track.
Kürzlich haben sich die genaue Bestimmung und Interpretation der verschiedenen Eigenschaften der seismischen Daten und ihrer seitlichen Änderungen entlang der seismischen Profile beim Bestimmen der lithographischen und Druckbedingungen und beim Lokalisieren erdöl- und erdgasführender Sande als vorteilhaft herausgestellt. Unter den wichtigsten dieser Eigenschaften ist die von den Wellenzügen mit gemeinsamen Reflektionspunkten in der Zwischenfläche abgeleitete Summengeschwindigkeitsinformation. Erdbebenüberwachung nach dem Verfahren mit dem gemeinsamen Reflektionspunkt wird in der US-Patentschrift 2 732 906 von Mayne beschrieben. Geruäß dieser Methode werden seismische Wellenzüge, die gemeinsame Reflektionspunkte in der Zwischenfläche haben, zuerst für einen normalen Auszug für die Ge-Recently, the precise determination and interpretation of the various properties of seismic data and their lateral changes along the seismic profiles in determining the lithographic and printing conditions and in localizing Sands containing petroleum and natural gas have been shown to be advantageous. Among the most important of these properties is the total velocity information derived from the wave trains with common reflection points in the interface. Common reflection point earthquake monitoring is disclosed in U.S. Patent 2,732,906 described by Mayne. According to this method, seismic wave trains are common reflection points in the interface first for a normal move-out for the business
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schwindigkeitsinformation korrigiert und dann aufsummiert (stacked), um einen einzelnen Wellenzug zu erzeugen.speed information corrected and then totaled (stacked) to create a single wave train.
Viele Verfahren zur Bestimmung von Summengeschwindigkeiten aus seismischen Daten sind entwickelt worden. Einige dieser Verfahren sind in einem Beitrag "Search and Research" zusammengefaßt, der von Enders A. Robinson bei dem Mid-Western Meeting der Society of Exploration Geophysicists am 24. April 1969 vorgetragen worden ist. John C. Robinson beschreibt ebenfalls ein derartiges Verfahren in einem Beitrag 11HRVA A Velocity Analysis Technique Applied to Seismic Data" in der Zeitschrift Geophysics, Vol. 34, Hr. 3 (Juni 1969), Seite 330. Ein weiteres Verfahren wird in einem Beitrag von Y/.H. Schneider und M.M. Backus "Dynamic Correlation Analysis", Geophysics, Vol. 33, Nr. 1 (Februar 1968), Seite 105, beschrieben. Die meisten dieser früheren Versuche zur Berechnung der seismischen Geschwindigkeit führten eine Summation des quadrierten oder absoluten Wertes über die Wellenzüge in hyperbolischen Fenstern durch und überließen dem geophysikalischen Analytiker die Identifikation der seismischen Reflektionsereignisse einfach auf der Basis von Punkten höchster Kohärenz (mehrfach gemessen) in der vertikalen Einfallszeit-Geschwindigkeits-Ebene. Der Beitrag "Semblance and other Coherency Measures for Multi-Channel Data", Geophysics, Vol. 36, Kr. 3 (Juni 1971), Seite 482, von N.F. Heidell und M. Turhan Saner beschreibt dieses Verfahren im einzelnen. Diese Verfahren berücksichtigten nicht die Formen der isokohärenten Geschwindigkeitsprofile inMany methods for determining aggregate velocities from seismic data have been developed. Some of these methods are summarized in a "Search and Research" paper presented by Enders A. Robinson at the Mid-Western Meeting of the Society of Exploration Geophysicists on April 24, 1969. John C. Robinson also describes such a method in a paper 11 HRVA A Velocity Analysis Technique Applied to Seismic Data "in the journal Geophysics, Vol. 34, Hr. 3 (June 1969), p. 330. Another method is described in a paper by Y / .H. Schneider and MM Backus "Dynamic Correlation Analysis", Geophysics, Volume 33, No. 1 (February 1968), page 105. Most of these earlier attempts to calculate seismic velocity resulted in a summation of the squared or absolute value through the wave trains in hyperbolic windows and left the geophysical analyst to identify the seismic reflection events simply on the basis of points of highest coherence (measured multiple times) in the vertical incident time-velocity plane. The article "Semblance and other Coherency Measures for Multi-Channel Data ", Geophysics, Vol. 36, Kr. 3 (June 1971), page 482, by NF Heidell and M. Turhan Saner describes this s procedure in detail. These methods did not take into account the shapes of the isocoherent velocity profiles in
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der vertikalen Zeit-Gesehwindigkeits-Einfallsebene und ergaben selten eine genaue Zeit- oder Vorzeicheninformation bei seismischen Reflektionsereignissen.the vertical time-velocity plane of incidence and yielded seldom precise time or sign information in the case of seismic ones Reflection events.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Erdbebenüberwachung mit genauerer automatischer Geschwindigkeitsanalyse mit Einrichtungen zum Unterscheiden zwischen offensichtlichen Geschwindigkeitsinformationen, die auf primäre Reflektionen zurückzuführen sind, und solche mit zufälliger Übereinstimmung des seismischen Rauschens, und mit Einrichtungen zum Schaffen einer neuartigen Darstellungsform, die für den geophysikalischen Analytiker von großem Nutzen ist, um die Geschwindigkeitsinformation mit der üblichen Erdbebeninformation in Verbindung zu bringen. Diese verbesserten Berechnungen der seismischen Geschwindigkeiten mit Messungen ihrer Genauigkeiten werden in der Tiefenpunkt-vertikalen Einfallszeit-Ebene zusammen mit der Amplituden- und Vorzeicheninformation der seismischen Reflektionsereignisse dargestellt. Diese Daten und diese Darstellungsart sind insbesondere bei manuellem oder automatischem Erzeugen und Darstellen von miteinander in Beziehung stehender Gleichgeschwindigkeitsumrisse der seismischen Daten nützlich.The present invention provides a method for earthquake monitoring with more accurate automatic speed analysis with means for distinguishing between apparent speed information based on primary reflections and those with random coincidence of seismic noise, and with facilities to create a novel form of representation that is of great use to the geophysical analyst about the velocity information with the usual earthquake information. These improved calculations of the Seismic velocities with measurements of their accuracies are in the depth point-vertical time-of-incidence plane shown together with the amplitude and sign information of the seismic reflection events. These data and this type of representation is particularly relevant in the case of manual or automatic generation and representation of one another constant velocity contours of the seismic data are useful.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Geschwindigkeitsabtastung unkorrigierter Wellenzugsätze mit gemeinsamem Reflektionspunkt zu jedem Zeitpunkt in dem Wellenzugsatz mit Hilfe einer Anzahl hyperbolischer Fenster, die etwa halb soThe method according to the invention allows the speed scanning uncorrected wave train sets with a common reflection point at every point in time in the wave train set Help a number of hyperbolic windows that are about half that
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lang sind (16 Millisekunden) wie die 'Dauer (20 - 40 Millisekunden) eines typischen Datenwellenzuges in dem Wellenzugsatz. Der Zeitunterschied zwischen aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten wird im typischen Pail gleich der halben Fensterbreite festgelegt, d.h. 8 Millisekunden, und die Zeit wird entsprechend gekennzeichnet. Die Messung der Amplitudenkohärenz, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, ist eine algebraische Summation der Amplitude der Wellenzüge an besonderen Punkten innerhalb der hyperbolischen Zeitfenster.are long (16 milliseconds) like the 'duration (20 - 40 milliseconds) of a typical data wave train in the wave train set. The difference in time between successive periods of time is set equal to half the window width in the typical Pail, i.e. 8 milliseconds, and the time is marked accordingly. The measurement of amplitude coherence used in the preferred embodiment of the invention is an algebraic summation of the amplitude of the wave trains at particular points within the hyperbolic Time window.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Geschwindigkeitsschritte nicht gleichförmig, die bei der Geschwindigkeitsabtastung für jeden Wert der vertikalen Einfallszeit verwendet werden, sind jedoch derartig, daß sie eine einzige Probenzeitänderung an den Schnittpunkten der Hyperbeln an dem der weitesten Entfernung zugehörigen Wellenzug des WeI-lenzugsatzes ergeben, der zu früheren Aufzeichnungszeiten durch die Wellenzugdämpfung geändert wurde. Geschwindigkeitsschritte oder Geschwindigkeitsquantisierungsniveaus werden bezüglich einer "Geschwindigkeitsleitfunktion" formelmäßig berechnet, die für den Bereich bekannt ist, der für mehrere Werte der vertikalen Einfallszeit TQ untersucht worden ist. Diese Schritte werden bezüglich der Geschwindigkeitsleitfunktion in der Geschwind igke it s-TQ-Sphäre aufgetragen.In a preferred embodiment of the present invention, the rate steps used in the rate scan for each value of vertical time of incidence are not uniform, but are such that they result in a single sample time change at the intersection of the hyperbolae on the furthest distance wave train of the wave train set , which was changed by the wave train attenuation at earlier recording times. Speed steps or speed quantization levels are calculated in terms of a formula with respect to a "speed control function" which is known for the region which has been examined for several values of the vertical time of incidence T Q. These steps are plotted in relation to the speed control function in the speed sT Q sphere.
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Jede Messung gekennzeichneter Amplituden-Kohärenz, die durch dieses Verfahren erzeugt worden ist, kann in ihrer entsprechenden Koordinate in der TQ-Geschwindigkeitsfunktions-Zahlenebene dargestellt werden. Es ist herausgefunden worden, daß beim derartigen Darstellen von Implitudenkohärenzwerten, die durch Analyse eines rauschfreien künstlichen Wellenzugsatzes mit gemeinsamem Reflektionspunkt erhalten werden, isokohärente Umrisse, die durch jedes künstliche seismische Ereignis erzeugt werden, annähernd als konzentrische Ellipsen erscheinen. Die gemeinsame Hauptachse dieser Ellipsen ist schräg anstelle parallel zu der Geschwindigkeitsachse. Eine zweidimensionale quadratische Fehlerquadratanpassung oder eine andere entsprechende zweidimensionale Interpolationstechnik wird auf die amplitudenkohärente Fläche angewandt, die sich aus der Analyse der tatsächlichen seismischen Felddaten ergibt, und verschiedene Fehlerkriterien, wie verschiedene mittlere Fehlerquadrate (EMS), gestatten es, die Güte jeder offensichtlichen Geschwindigkeitsinformation zu bestimmen. Die Koordinaten des optimalen V/ertes der mittleren Fehlerquadrat anpassung (least-squared-error-fit) oder einer anderen entsprechenden zweidimensionalen Interpolationstechnik ergeben die bestmögliche Bestimmung der Geschwindigkeit und Zeit dieses Reflektionsereignisses. Each measurement of identified amplitude coherence produced by this method can be converted into its corresponding Coordinate in the TQ speed function number plane being represented. It has been found that when representing implitude coherence values in this way, obtained by analyzing a noise-free artificial wave set with a common reflection point, isocoherent Outlines created by any man-made seismic event, roughly as concentric ellipses appear. The common major axis of these ellipses is inclined instead of parallel to the velocity axis. One two-dimensional least squares fit or a other corresponding two-dimensional interpolation technique is applied to the amplitude coherent surface that is results from the analysis of the actual seismic field data, and various error criteria, such as various mean Error Squares (EMS), allow the goodness of each obvious Determine speed information. The coordinates of the optimal quarter mean square error fit (least-squared-error-fit) or another equivalent two-dimensional interpolation technique result in the best possible Determination of the speed and time of this reflection event.
Das Vorzeichen und die Amplitude der erfaßten seismischen Reflektionsereignisse werden Tiefenpunkt für Tiefenpunkt als Funktionen der vertikalen Einfallszeit T (interpoliert zu derThe sign and the amplitude of the detected seismic reflection events become depth point by depth point as functions of the vertical time of incidence T (interpolated to the
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nächsten Millisekunde) und der Geschwindigkextsinformation (interpoliert zu dem nächsten Zehntel der Geschwindigkeitsfunktion) gespeichert. Diese Information wird schließlich in einer noch im einzelnen zu erklärenden Art aufgezeichnet.next millisecond) and the speed information (interpolated to the next tenth of the speed function). This information is eventually stored in of a kind yet to be explained in detail.
Ein verzweigtes Suchverfahren (tree search) wird nacheinander auf Datensätze angewandt, die eine vorherbestimmte Anzahl von Reflektionspunkten für alle Zeitwerte aufweisen. Falls Kohärenz in Zeit und Vorzeichen unter einer vorherbestimmten Zahl von Tiefenpunkten für einen gegebenen seismischen Horizont gefunden worden ist und falls die Geschwindigkeiten dieser Ereignisse im wesentlichen zumindest für vier oder mehr Ereignisse übereinstimmen, wird die Information für den Benutzer herausgezeichnet, die sowohl die zeitliche Kohärenz der Ereignisse als auch die berechnete Geschwindigkeit der Erde zu diesem Horizont darstellt.A branched search process (tree search) is carried out one after the other applied to data sets that have a predetermined number of reflection points for all time values. If there is coherence in time and sign under a predetermined number of depth points for a given seismic Horizon has been found and if the speeds of these events essentially coincide for at least four or more events, the information is for the user identified both the temporal coherence of the events and the calculated speed represents the earth to this horizon.
Im folgenden werden Beispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:In the following, examples of the method according to the invention are explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Pig. 1 eine idealisierte Form eines für die erfindungsgemäße Verarbeitung geeigneten Viellenzugsatzes mit gemeinsamem Reflektionspunkt,Pig. 1 shows an idealized form of a multi-add set suitable for the processing according to the invention with common Reflection point,
Pig. 2 eine Darstellung der durch eine Reihe von Kurven eingeschlossenen Bereiche in der vertikalen Einfallszeit-Pig. 2 a representation of the areas enclosed by a series of curves in the vertical time of incidence
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G-eschwindigkeits-Ebene, die die in der Erfindung verwendeten Geschwindigkeits-Quantisierungs-Intervalle bestimmt,Speed level used in the invention Determines speed quantization intervals,
Pig. 3a ein idealisiertes seismisches Reflektionsereignis, wie es in einem Wellenzugsatz mit gemeinsamem Reflektionspunkt erscheint,Pig. 3a an idealized seismic reflection event, as it is in a wave train set with a common reflection point appears,
Fig. 3b Hyperbeln, die für eine vertikale Einfallslaufzeit und sechs Geschwindigkeiten bestimmt sind,Fig. 3b hyperbolas for a vertical time of arrival and six speeds are determined,
Fig. 3c ein Beispiel eines hyperbolischen Fensters, das zum Abtasten des seismischen Wellenzugsatzes verwendet wird,3c shows an example of a hyperbolic window which is used for scanning the seismic wave train set,
Fig. 4a bis 4f drei Gruppen hyperbolischer Fenster, die das seismische Reflektionsereignis der Fig. 3 schneiden, und die Auswirkung ihrer entsprechenden Tq auf das Amplitudenmuster, Figures 4a to 4f show three groups of hyperbolic windows intersecting the seismic reflection event of Figure 3, and the effect of their respective Tq on the amplitude pattern,
Fig. 5a bis 5d Tabellen, die amplitudenkohärente Muster in einem Teil des vertikalen Einfallszeit-Geschwindigkeitsfunktions-Zahlenraums an einem einzelnen Tiefenpunkt für ein einzelnes seismisches Reflektionsereignis mit positiver Amplitude darstellen,Figures 5a through 5d are tables showing amplitude coherent patterns in a portion of the vertical time-of-incidence-velocity-function number space at a single depth point for a single seismic reflection event of positive amplitude represent,
Fig. 6 eine bildliche Darstellung eines Teils der vertikalen Einfallslaufzeit-Tiefenpunkt-Ebene, wobei eine Struktursuche erfindungsgemäß durchgeführt worden ist, undFig. 6 is a pictorial representation of a portion of the vertical time-of-arrival depth point plane with a structure search has been carried out according to the invention, and
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Fig. 7 einen Teil einer erfindungsgemäßen Ausgabedarstellung. 7 shows part of an output representation according to the invention.
Fig. 1 stellt eine Gruppe seismischer Wellenzüge dar, die zur erfindungsgemäßen Bearbeitung geeignet sind. Das Seismogramm besteht aus einzelnen Wellenzügen 12, die mit verschiedenen Abständen zwischen Quelle und Detektor aufgenommen worden sind, die aber gemeinsame Reflektionspunkte in der Teilfläche haben. Das in Fig. 1 dargestellte Seismogramm ist eine, idealisierte künstliche Datendarstellung und es sollte festgestellt werden, daß ein normales Feld aufgezeichneter seismischer Daten durch zufälliges Rauschen, mehrfache Reflektionen und auf der Oberfläche fortschreitender Störungen verschlechtert ist. Einige dieser Interferenzformen treten am Beginn jedes Wellenzuges auf und werden gewöhnlich dadurch ausgeschieden, indem jeder Wellenzug von seinem ersten Datenpunkt zu der Dämpfungslinie 16 gedämpft wird. Die Verarbeitung derartiger Daten umfaßt auch typischerweise die Wiedergewinnung der Verstärkung, Entwirrung, Herausfiltern der Rauschunterdrückung und statische Korrektur, wobei all diese Maßnahmen in bekannter Weise durchgeführt werden' können und wie sie in vielen Ausgaben der Zeitschrift Geophysics, dem Journal of the Society for Exploration Geophysicists, beschrieben werden und dem Fachmann bekannt sind.Fig. 1 shows a group of seismic wave trains which are suitable for processing according to the invention. The seismogram consists of individual wave trains 12, which have been recorded with different distances between the source and detector are, but have common reflection points in the sub-area. The seismogram shown in Fig. 1 is a idealized artificial data representation and it should be noted that a normal field of recorded seismic Data degraded by random noise, multiple reflections, and surface disturbances is. Some of these forms of interference occur on Each wave train begins and is usually eliminated by taking each wave train from its first data point to the attenuation line 16 is attenuated. Processing of such data also typically includes retrieval the amplification, detangling, filtering out of the noise reduction and static correction, all of these measures in can be carried out in a known manner 'and as described in many issues of Geophysics, the Journal of the Society for Exploration Geophysicists, and are known to those skilled in the art.
Es ist bekannt", daß die Wellenzüge eines Wellenzugsatzes mit gemeinsamem Reflektionspunkt nach zunehmenden AbständenIt is known "that the wave trains of a wave train set with a common reflection point after increasing distances
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zwischen Quelle und Detektor angeordnet sind, wie es in Fig. gezeigt wird, wobei seismische Reflektionsereignisse als Gruppen von Wellenteilen erscheinen, die annähernd entlang Hyperbeln auftreten, die durch den Ausdruckare arranged between the source and detector, as shown in Fig. is shown, with seismic reflection events appearing as groups of wave parts that approximate along hyperbolas occur by the expression
ρ __ 2ρ __ 2
T =Λ/ΤΓ> + (^T") Sekunden (1)T = Λ / Τ Γ> + (^ T ") seconds (1)
festgelegt werden.
Dabei istbe determined.
It is
T = die Laufzeit von dem Schießpunkt (Quelle) zu dem Reflektor und zu dem Empfänger,T = the running time from the shooting point (source) to the Reflector and to the receiver,
T0 = die vertikale Einfallslaufzeit, χ = der Abstand zwischen Quelle und Empfänger,T 0 = the vertical time of arrival, χ = the distance between the source and receiver,
ν = die Summengeschwindigkeit, die mit einem gegebenen seismischen Ereignis verbunden ist.ν = the total velocity associated with a given seismic event.
Eine derartige hyperbolische Anordnung seismischer Wellen längen wird in Fig. 5a gezeigt. Eine alternative Form der Gleichung (1) istSuch a hyperbolic arrangement of seismic wave lengths is shown in Fig. 5a. An alternative form of the Equation (1) is
ν = — Meter pro Sekunde (2)ν = - Meters per second (2)
Die mit den seismischen Reflektionen verbundene Summengeschwindigkeit ändert sich als Funktion der vertikalen Einfallszeit, wie durch die Kurve 22 der Fig. 2 gezeigt wird. Die Kurve 22 ist eindeutig für jeden Untersuchungsbereich und wird durch Stützpunkte 23 bei mehreren Werten der vertikalen Ein-The total velocity associated with the seismic reflections varies as a function of vertical time of incidence, as shown by curve 22 of FIG. The curve 22 is unique for each examination area and is indicated by support points 23 with several values of the vertical input
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fallszeit festgelegt, wobei die Stützpunkte 23 von früheren seismischen Untersuchungen in dem Bereich her bekannt sind. Die Kurve 22 ändert sich für verschiedene Wellenzugsätze mit gemeinsamem Reflektionspunkt in einem "begrenzten geographischen Bereich nicht drastisch, sondern zeigt nur kleine Änderungen wegen seitlichen Änderungen in der Lithologie, Oberflächendruck, lokaler Faltung usw. Die Kurve 22 legt daher eine "Geschwindigkeitsleitfunktion" für einen "begrenzten geographischen Bereich fest, und jeder Wellenzugsatz mit gemeinsamem Reflektionspunkt wird auf seine Geschwindigkeitsabweichungen von dieser "G-eschwindigkeitsleitf unkt ion" hin untersucht.if time is set, the support points 23 being known from previous seismic surveys in the area. The curve 22 changes for different wave train sets with a common reflection point in a "limited geographic area Area not drastic, but only shows small changes due to lateral changes in the lithology, surface pressure, local convolution, etc. The curve 22 therefore defines a "speed control function" for a "limited geographic area Area fixed, and each wave train set with a common reflection point is based on its speed deviations investigated from this "G-speed control function".
Das Verfahren zur Analyse des Wellenzugsatzes beginnt durch Erzeugen der Stützpunkte einer familie von Geschwindigkeitsfunktionszahlenkurven, wobei die mit dem Stützpunkt jeder Kurve verbundene Laufzeit ein Vielfaches eines ausgewählten Zeitintervalls bezüglich der entsprechenden Laufzeit ist, die mit dem Stützpunkt bei der gleichen vertikalen Einfallszeit für die Geschwindigkeitsleitkurve in Verbindung steht.The procedure for analyzing the wave train theorem begins by generating the support points of a family of speed function number curves, where the running time associated with the interpolation point of each curve is a multiple of a selected time interval with respect to the corresponding transit time is that with the support point at the same vertical incidence time for the speed guide curve communicates.
Insbesondere sind Geschwindigkeitsschritte bezüglich der Kurve 22 bei den vertikalen Einfallszeiten festgelegt, die die Stützpunkte der Kurve 22 bestimmen. Diese Schritte werden unter Verwendung der Gleichung (1) berechnet und können bezüglich der Geschwindigkeitsleitfunktion in der Geschwindigkeits-T0-Ebene aufgezeichnet werden. Bei jedem Stützpunkt 23 wird der anfängliche Wert von T entsprechend der GeschwindigkeitsleitfunktionIn particular, speed steps with respect to curve 22 are defined for the vertical times of incidence, which determine the support points of curve 22. These steps are calculated using equation (1) and can be plotted with respect to the speed control function in the speed T 0 plane. At each interpolation point 23 the initial value of T becomes corresponding to the speed control function
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bei dem effektiv am weitesten entfernten Wellenzug (effective farthest trace) durch Lösen der Gleichung (1) für T bestimmt, wobei der Wellenzug durch die Dämpfungslinie 16 und die Linie 75 festgelegt wird. Wenn ein festgelegter Schritt der Zeit £. dann zu diesem Wert von T addiert und Gleichung (2) für ν gelöst wird, werden die Stützpunkte 31 der Kurve 30 bei jedem Wert von TQ festgelegt. Dann werden die Stützpunkte 32 der Kurve 29 durch Subtrahieren von £, von dem ursprünglichen Wert von T und danach durch Lösen der Gleichung (2) für die ν bei jedem Wert der vertikalen Einfallslaufzeit berechnet, die die Stützpunkte 23 der Kurve 22 bestimmen. Dieses Verfahren der Addition und Subtraktion der Zeit zu dem ursprünglichen Wert von T in aufeinanderfolgenden Schritten, d.h. + 2f,, + 3^ usw., wird wiederholt, bis die Stützpunkte einer wünschenswerten Anzahl von Kurven festgelegt worden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung beträgt der Wert von T+ vier Millisekunden, und die Anzahl der Kurven, für die die Stützpunkte festgelegt worden sind, beträgt gewöhnlich vierundzwanzig. Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Kurven 20 und 21 Grenzwerte für die Geschwindigkeiten, die bei der Analyse des Wellenzugsatzes 10 der Fig. 1 betrachtet werden.at the effectively furthest wave train (effective farthest trace) determined by solving equation (1) for T, the wave train being determined by the attenuation line 16 and the line 75. When a fixed step of time £. then added to this value of T and equation (2) is solved for ν, the support points 31 of the curve 30 are fixed at each value of T Q. Then the support points 32 of the curve 29 are calculated by subtracting £ from the original value of T and then by solving equation (2) for the ν at each value of the vertical time of incidence which determine the support points 23 of the curve 22. This process of adding and subtracting the time from the original value of T in successive steps, ie + 2f,, + 3 ^, etc., is repeated until the support points of a desirable number of curves have been established. In a preferred embodiment of the invention, the value of T + is four milliseconds, and the number of curves for which the support points have been established is usually twenty-four. As shown in FIG. 2, the curves 20 and 21 are limit values for the speeds which are considered in the analysis of the wave train set 10 of FIG.
Wenn alle Stützpunkte der Fig. 2 festgelegt worden sind, werden die Kurven von Fig. 2 durch Verbinden der Stützpunkte mit geraden Linien gebildet. Es sei festgestellt, daß oberhalb 1,4 Sekunden die Kurven 20 und 21 mit zunehmender Zeit auseinanderstreben, da die Zeit nach diesem Punkt den Bereich 25 desWhen all the support points of FIG. 2 have been established, the curves of FIG. 2 are created by connecting the support points formed with straight lines. It should be noted that above 1.4 seconds the curves 20 and 21 diverge with increasing time, since the time after this point the area 25 of the
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Dämpfungsendes überschreitet. Vor dieser Endzeit der Dämpfungszone können die Kurven zu früheren Zeiten hin auseinanderlaufen. Der Grund dafür ist, daß bei den Zeiten wie z.B. 26 und 27 weniger Wellenzüge den Satz (wegen der Dämpfung) ausmachen, und daher ist ein Bewegungsteil, in dem jetzt der effektiv weit entfernte Wellenzug (effective far trace) ist, ein grösserer Geschwindigkeitsschritt an dem am weitesten entfernten x-Wert 75. Falls die Kurven der Pig. 2 in dem Bereich des Dämpfungsendes 25 zu sehr einschnüren, ist es wünschenswert, ' daß eine neue Dämpfungslinie 16 festgelegt wird. Nachdem diese neue Dämpfungslinie festgelegt worden ist, würde das oben beschriebene Verfahren wiederholt werden, bis die Kurvenin dem Bereich des Dämpfungsendes 25 in geeigneter Weise festgelegt sind. Die geophysikalischen Gründe, die eine Dämpfungsauswahl erzwingen, sind dem Fachmann wohlbekannt.End of attenuation exceeds. Before this end time of the damping zone, the curves can diverge towards earlier times. The reason for this is that at times such as 26 and 27 fewer wave trains make up the sentence (because of the damping), and therefore a moving part in which the now is effective far away wave train (effective far trace), a larger speed step at the furthest away x value 75. If the curves of the Pig. 2 in the area of the Constricting the attenuation end 25 too much, it is desirable ' that a new damping line 16 is established. After this If a new attenuation line has been established, the procedure described above would be repeated until the curves in the Area of the damping end 25 are set in a suitable manner. The geophysical reasons for choosing an attenuation force are well known to those skilled in the art.
Der Zeitunterschied zwischen irgend zwei benachbarten vertikalen Einfallslaufzeiten, die die Stützpunkte 23 der Kurve 22 in Fig. 2 festlegen, ist gewöhnlich in der Größenordnung von 100 Millisekunden oder mehr. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind viele vertikale Einfallszeiten zwischen irgend zwei benachbarten Zeitwerten vorgesehen, die die Stützpunkte 23 bestimmen, wobei es bei diesen Zeiten wünschenswert ist, die mit jeder Geschwindigkeitsfunktions-Zahlenkurve zugeordnete Geschwindigkeit zu kennen. Diese Geschwindigkeitswerte werden durch Interpolation der Geschwindigkeit bei jeder vertikalen Einfallslaufzeit von dem geradlinigen Abschnitt er-The time difference between any two adjacent vertical arrival times that the support points 23 of the curve 22 Set in Fig. 2 is usually on the order of 100 milliseconds or more. In a preferred embodiment of the invention, there are many vertical incidence times between any two adjacent time values are provided that represent the support points 23, and at these times it is desirable to use the number curve associated with each speed function curve Knowing speed. These speed values are obtained by interpolating the speed at each vertical time of incidence from the rectilinear section
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halten, der jeweils zwei benachbarte Stützpunkte bei jeder Geschwindigkeitsfunktions-Zahlenkurve verbindet.hold, the two adjacent support points for each speed function number curve connects.
Alle zum Bestimmen der Stützpunkte der Kurven in Fig. 2 durchgeführten Zeitberechnungen wurden an dem effektiv am weitesten entfernten Wellenzug durchgeführt. Falls jeder x-Wert, der jedem Wellenzug des Wellenzugsatzes 10 der Fig. 1 entspricht, in Gleichung (1) eingesetzt wird, werden die Werte von !, die die gleiche Anzahl wie die Wellenzüge des Wellenzugsatzes 10 haben, für jede Geschv/indigkeitsfunktions-Zahlenkurve der Fig. 2 an dem Wert der vertikalen Einfallslaufzeit erzeugt, bei der die Interpolation durchgeführt worden ist. Diese berechneten Werte von T bestimmen eine Hyperbel für jede Geschwindigkeitsfunktionszahl mit dem Wert der vertikalen Einfallslaufzeit, und die so für sechs Geschwindigkeitsfunktionszahlen bestimmten Hyperbeln werden in Fig. 5b dargestellt. Die beschriebenenlnterpolations- und Berechnungsschritte werden dann dazu verwendet, um Hyperbeln an jeder gekennzeichneten vertikalen Binfallslaufzeit in dem Wellenzugsatz 10 zu bestimmen. All time calculations performed to determine the support points of the curves in FIG. 2 were made on the effective date most distant wave train carried out. If every x-value that corresponds to each wave train of wave train set 10 of FIG. 1, is substituted into equation (1), the values of! are the same number as the wave trains of the wave train theorem 10, generated for each speed function number curve of FIG. 2 at the value of the vertical time of incidence, at which the interpolation was carried out. These calculated Values of T determine a hyperbola for each velocity function number with the value of the vertical arrival time, and the hyperbolas thus determined for six speed function numbers are shown in FIG. 5b. the The interpolation and computation steps described are then used to identify hyperbolas at each to determine the vertical fall transit time in the wave train set 10.
Fig. 5c stellt eine so bestimmte Hyperbel 70 bei einer gegebenen vertikalen Einfallszeit Iq dar. Wenn 4 und 8 Millisekunden zu jedem Wert von T und jedem Wellenzug in dem Wellenzugsatz für die Hyperbel 70 addiert und subtrahiert werden, wird ein in Fig. 5c dargestelltes hyperbolisches Fenster 72 erzeugt. Dies wird für jede Hyperbel 70 für jede Geschwindig-Fig. 5c shows a hyperbola 70 thus determined at a given vertical time of incidence Iq. If 4 and 8 milliseconds to each value of T and each wave train in the wave train set for hyperbola 70 are added and subtracted, becomes a hyperbolic window 72 shown in FIG. 5c generated. This is done for each hyperbola 70 for each speed
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keitsfunktionszahl bei jedem Wert von TQ durchgeführt. Das Verfahren der Addition und Subtraktion der Zeit, um die Grenzen des hyperbolischen Fensters 71 zu bestimmen, ergibt Grenzlinien 72 des hyperbolischen Fensters 71, die "parallel" zueinander sind, was nicht der Fall sein würde, falls Gleichung (1) benützt werden würde, um die Grenzkurven 72 zu bestimmen.performance function number is performed at each value of T Q. The process of adding and subtracting the time to determine the boundaries of the hyperbolic window 71 gives boundary lines 72 of the hyperbolic window 71 that are "parallel" to each other, which would not be the case if equation (1) were used, to determine the limit curves 72.
Das erfindungsgemäße Verfahren schließt daher das Abtasten des Wellenzugsatzes mit den hyperbolischen Fenstern 71 und das Berechnen einer Maßeinheit des Vorzeichens, der Amplitude und der Kohärenz der darin enthaltenen Daten ein. Die Breite 72 der hyperbolischen Fenster 71 kann irgendeinen geeigneten Wert haben, jedoch ist sie in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung etwa gleich der Hälfte der Dauer einer typischen Datenwelle. Die Maßeinheit des Vorzeichens, der Amplitude und der Kohärenz der Geschwindigkeit ist die algebraische Summe über dem Wellenzugsatz der Amplitude jedes Wellenzuges zu einem Zeitpunkt innerhalb jedes hyperbolischen Fensters 71, d.h. TQ, T0 + 4 Millisekunden und TQ + 8 Millisekunden für jede Geschwindigkeitsfunktionszahl. The method according to the invention therefore includes the sampling of the wave set with the hyperbolic windows 71 and the calculation of a unit of measurement of the sign, the amplitude and the coherence of the data contained therein. The width 72 of the hyperbolic windows 71 can be of any suitable value, but in a preferred embodiment of the invention it is about half the duration of a typical data wave. The unit of measure of the sign, the amplitude and the coherence of the speed is the algebraic sum over the wave train set of the amplitude of each wave train at a point in time within each hyperbolic window 71, i.e. T Q , T 0 + 4 milliseconds and T Q + 8 milliseconds for each speed function number .
Die Fig. 4a bis 4f stellen den Effekt eines einzelnen seismischen Reflektionsereignisses über die berechneten Einheiten der Amplitudenkohärenz dar. Fig. 4a zeigt zwei hyperbolische Fenster 41 und 42, wobei jedes der vertikalen Einfallslaufzeit TQw entspricht. Wie oben erklärt worden ist, sind die oberen und unteren Grenzkurven jedes dieser Fenster parallel zu ihrerFIGS. 4a to 4f show the effect of a single seismic reflection event over the calculated units of the amplitude coherence. FIG. 4a shows two hyperbolic windows 41 and 42, each corresponding to the vertical time of arrival T Qw. As explained above, the upper and lower limit curves of each of these windows are parallel to theirs
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jeweiligen Mittellinie. Das hyperbolische Fenster 41 entspricht der größten abgelenkten Geschwindigkeit (einer Geschwindigkeitslinie auf Kurve 20 der Pig. 2), und Fenster 42 entspricht der niedrigsten abgelenkten Geschwindigkeit (einer Geschwindigkeitslinie auf Kurve 21 der Fife. 2). Für diese Fenster und jene Fenster, die den Geschwindigkeitsfunktionszahlen zwischen den Kurven 20 und 21 für die vertikale Einfallslaufzeit gleich Tq entsprechen, wird die algebraische Summe der enthaltenen Daten berechnet und ihre Größe kann über die Geschwindigkeit in Fig. 4b aufgetragen werden. Es sei festgestellt, daß das Maximum dieser Kurve, das durch die Bezugszahl 45 gekennzeichnet ist, einer niedrigeren Geschwindigkeit als ν entspricht, wobei die tatsächliche Geschwindigkeit durch das Reflektionsereignis bei der vertikalen Einfallszeit TQe gekennzeichnet wird.respective center line. The hyperbolic window 41 corresponds to the greatest deflected speed (a speed line on curve 20 of Figure 2) and window 42 corresponds to the lowest deflected speed (a speed line on curve 21 of Figure 2). For these windows and those windows which correspond to the speed function numbers between curves 20 and 21 for the vertical time of arrival equal to Tq, the algebraic sum of the data contained is calculated and their size can be plotted against the speed in FIG. 4b. It should be noted that the maximum of this curve, indicated by the reference numeral 45, corresponds to a speed lower than ν, the actual speed being indicated by the reflection event at the vertical time of incidence T Qe .
Wenn T- gleich Tq6, der tatsächlichen vertikalen Einfallslaufzeit des Ereignisses, ist, erreicht die Größe der algebraischen Summe der enthaltenen Daten ihren maximal möglichen Wert. Das durch die Bezugszahl 49 in Fig. 4d gekennzeichnete Maximum tritt bei ν auf.When T- equals Tq 6 , the actual vertical time of arrival of the event, the size of the algebraic sum of the data it contains reaches its maximum possible value. The maximum identified by the reference number 49 in FIG. 4d occurs at ν.
Wenn TQ größer ist als TQ tritt der maximale Wert der algebraischen Summe der enthaltenen Daten bei einer Geschwindigkeit auf, die größer ist als v. Dies wird in den Fig. 4e und 4f dargestellt.If T Q is greater than T Q , the maximum value of the algebraic sum of the contained data occurs at a speed greater than v. This is illustrated in Figures 4e and 4f.
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Jede algebraische Summation wird in einer "ersten" Tabelle
in der To-Geschwindigkeitsfunktionszahl-Ebene gespeichert.
Wenn diese Summation für alle Werte der vertikalen Laufzeit
Tq abgeschlossen ist, wird bei jedem TQ ein Suchverfaliren angewendet,
um den maximalen Absolutwert jeder Messung der darin enthaltenen Amplitudenkohärenz zu bestimmen. Dieser Wert wird
in einer zweiten Tabelle festgehalten und sein Vorzeichen wird wieder erzeugt, 'flenn alle 17erte der vertikalen Einfallslauf-,
zeit der ersten Tabelle in der oben be schrieb aii en Weise abgesucht
worden sind, wird die zweite Tabelle untersucht, um die darin enthaltenen Maxima und Minima zu bestimmen. Ein Maximum
liegt vor, wenn ein Wert in der zweiten Tabelle positiver ist als die Werte, die unmittelbar vor ihn. liegen oder ihm unmittelbar
folgen, und ein Minimum liegt vor, wenn ein Wert der
zweiten Tabelle negativer ist als die Werte, die unmittelbar
vor ihm sind oder ihm unmittelbar folgen. Alle Werte in der
zweiten Tabelle, die keine Maxima oder Minima sind, werden dann gleich Null gesetzt. Die Punkte der Maxima und Minima bleiben
erhalten und werden dazu verwendet, um für einen Satz dritter Tabellen TQ-Werte und Vorzeichen zu erzeugen, die aus der ersten
Tabelle entnommen werden.Each algebraic summation is stored in a "first" table in the T o speed function number level.
If this summation for all values of the vertical transit time
Tq is complete, a search algorithm is applied to each T Q to determine the maximum absolute value of any measurement of the amplitude coherence contained therein. This value is recorded in a second table and its sign is generated again, if all 17ths of the vertical run-of-time of the first table have been searched in the manner described above, the second table is examined to find out what it contains To determine maxima and minima. A maximum occurs when a value in the second table is more positive than the values immediately before it. lie or immediately follow it, and a minimum is present if a value of the
second table is more negative than the values immediately
are in front of him or immediately follow him. All values in the
second table, which are not maxima or minima, are then set equal to zero. The points of the maxima and minima are retained and are used to generate T Q values and signs for a set of third tables, which are taken from the first table.
Pig. 5a bildet die Darstellung dieser numerischen Meßwerte der Amplitudenkohärenz in ihren richtigen Koordinaten in der
vertikalen Einfallslaufzeit-G-eschwindigkeits-Ebene. Fig. 5 a ·
wird erzeugt durch Untersuchen der zweiten Taballe, bis die
ersten Maxima oder Minima aufeinandertreffen. Wenn dies gefun-Pig. FIG. 5a shows the representation of these numerical measured values of the amplitude coherence in their correct coordinates in FIG
vertical time-of-arrival-speed-plane. Fig. 5a is generated by examining the second table until the
first maxima or minima meet. If this is found
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den worden ist, werden die werte, die diesem T0 entsprechen, in Spalte 3 der Fig. 5a eingetragen. Die Spalten 1 und 2 und die Spalten 4 und 5 enthalten Messungen der Polaritätsamplitude für die zwei Werte der vertikalen Einfallslaufzeit unmittelbar vor bzw. unmittelbar nach dem Wert der vertikalen Einfallszeit, für den ein Maximum oder Minimum vorgelegen hat. Dieses Verfahren wird für jedes Maximum oder Minimum der zweiten Tabelle wiederholt, wodurch eine Anzahl von Mg. 5a für jeden seismischen Wellenzugsatz 10 erzeugt wird. Bei einem typischen Vorgang würde die Zahl der vertikalen Einfallszeiten in einem Wellenzugsatz etwa 500 betragen und etwa 100 Maxima oder Minima würden bei Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens gefunden werden.the values corresponding to this T 0 are entered in column 3 of FIG. 5a. Columns 1 and 2 and columns 4 and 5 contain measurements of the polarity amplitude for the two values of the vertical time of incidence immediately before and immediately after the value of the vertical time of incidence for which there was a maximum or minimum, respectively. This process is repeated for each maximum or minimum of the second table, producing a number of Mg. 5a for each seismic wave train set 10. In a typical operation, the number of vertical times of incidence in a wave train set would be about 500 and about 100 maxima or minima would be found using the method described above.
Typische, in der Fig. 5a dargestellte numerische Werte ergaben sich aus einer Analyse, die mit einem einzelnen, künstlichen, seismischen Eeflektionsereignis ähnlich dem in Fig. 3a durchgeführt worden ist. Das T0 dieses Ereignisses war gleich 1,816 Sekunden und sein ν ν;ar gleich 2575 m/sek (8450 feet pro Sekunde). Um diese Darstellung zu vereinfachen, wurden Werte der Amplitudenkohärenz-Messungen nicht dargestellt, die kleiner waren als 35 Prozent der maximalen Kohärenz 53·Typical numerical values shown in FIG. 5a resulted from an analysis carried out with a single, artificial, seismic reflection event similar to that in FIG. 3a. The T 0 of this event was equal to 1.816 seconds and its ν ν; ar was equal to 2575 m / sec (8450 feet per second). To simplify this representation, values of the amplitude coherence measurements were not shown that were smaller than 35 percent of the maximum coherence 53
Fig. 5b stellt mehrere amplitudenkohärente Konturen 51 für dieses seismische Eeflektionsereignis in der vertikalen Einfallszeit-Geschwindigkeits-Ebene dar. Es ist ersichtlich, daß diese Konturen etwa konzentrische Ellipsen bilden, deren ge-Fig. 5b shows several amplitude-coherent contours 51 for this seismic reflection event in the vertical time-of-arrival velocity plane It can be seen that these contours form approximately concentric ellipses, the
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meinsame Hauptaciise von der Zahlenachse der Geschwindigkeitsfunktion weggeneigt ist. common main aciise is inclined away from the numerical axis of the velocity function.
Im Rahmen der Erfindung angestellte Untersuchungen der gerichteten Amplitudenkohärenzflächen wie die in den -Pig. 5a und 5b führten zu der Entwicklung einer A^priori-Kenntnis derartiger Flächen, die für tatsächliche seismische Reflektionsereignisse repräsentativ sind. Diese Arpriori-Kenntnis ist benutzt worden, um verschiedene Gültigkeitstests für Amplitudenkohtlrenzflächen zu entwickeln, die von seismischen Reflektoren in tatsächlichen seismischen Felddaten erzeugt worden sind. Fig. 5c ist zur Erklärung dieser Tests geeignet. Der maximale Meßwert der Kohärenz, der für_dieses künstliche seismische Reflektionsereignis berechnet worden ist, wird durch die Bezugszahl 53 gekennzeichnet. Damit sie von Anfang an als charakteristisch für ein gültiges Ereignis akzeptiert v/erden, müssen drei der vier Werte der Amplitudenkohärenz, die den Wert 53 unmittelbar umgeben und die für denselben Wert TQ berechnet worden sind, 50 Prozent des Maximalwertes 53 überschreiten. Außerdem muß in der Spalte der Amplitudenkohärenzwerte, die durch die Bezugszahl 54 gekennzeichnet ist, ein maximaler Amplitudenkohärenzwert zwischen null und vier Geschwindigkeitsschritten oberhalb dem Geschwindigkeitswert auftreten, der dem maximalen Wert 53 entspricht. Seine Amplitudenkohärenz muß kleiner sein als der Wert 53 > muß jedoch 50 Prozent des maximalen Wertes 53 überschreiten. Schließlich muß die Spalte der Amplitudenkohärenzwerte, die durch die Bezugszahl 52 gekenn-Investigations carried out within the scope of the invention of the directed amplitude coherence surfaces such as those in the -Pig. 5a and 5b led to the development of an a priori knowledge of such areas which are representative of actual seismic reflection events. This Arpriori knowledge has been used to develop various validity tests for amplitude coherence surfaces generated by seismic reflectors in actual seismic field data. Figure 5c is useful in explaining these tests. The maximum measured value of coherence that has been calculated for this artificial seismic reflection event is indicated by the reference number 53. In order for them to be accepted as characteristic of a valid event from the start, three of the four values of the amplitude coherence which immediately surround the value 53 and which have been calculated for the same value T Q must exceed 50 percent of the maximum value 53. In addition, a maximum amplitude coherence value between zero and four speed steps above the speed value which corresponds to the maximum value 53 must appear in the column of the amplitude coherence values, which is identified by the reference number 54. Its amplitude coherence must be less than the value 53> but must exceed 50 percent of the maximum value 53. Finally, the column of the amplitude coherence values identified by the reference number 52 must
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zeichnet werden, auch ein Maximum enthalten, das kleiner ist als der Maximalwert 53? jedoch mindestens 50 Prozent von diesem hat. Dieses Maximum in Spalte 52 muß zwischen null und vier Geschwindigkeitsschritten unterhalb dem Geschwindigkeitswert auftreten, der dem Maximum 53 entspricht. Jede Spalte, die jedem "bestimmten T0 entspricht, für das ein Maximum oder Minimum vorliegt, wird den oben beschriebenen Strukturtests unterworfen, und diejenigen, die diese Strukturtests bestehen, werden versuchsweise als gültige seismische Reflektionsereignisse katalogisiert. Jede der Amplitudenkohärenzflachen kann dann einer Anpassung der mittleren lehlerquadrate auf eine zweidimensionale quadratische Oberfläche oder irgendeinem anderen zweidimensionalen Interpolationsschema unterworfen werden, das die Neigung der Hauptachse der Ellipsen berücksichtigt, wobei die drei durch 52, 53 und 54 gekennzeichneten Spalten und möglicherweise, wenn nötig, eine zusätzliche Spalte benützt werden, um das Muster zu vervollständigen. Palis das mittlere Fehlerquadratverfahren verwendet wird, ist es notwendig, daß die quadratische Anpassungsfunktion ein elliptisches Paraboloid ist. Eine Beschreibung derartiger Oberflächen wird in "An Elementary Treatise on Solid Geometry" von C. Smith, erschienen bei Macmillan and Co., ltd., 1940, Seiten 52-53, und Einzelheiten des allgemeinen gewichteten mittleren Fehlerquadrat-Anpassungsverfahrens werden in "Mathematical Analysis of Observation", B.M. Shchigolev, Iondon Life Books, Ltd., 1965, Seiten 247-250, beschrieben.also contain a maximum that is smaller than the maximum value 53? but has at least 50 percent of this. This maximum in column 52 must occur between zero and four speed steps below the speed value which corresponds to the maximum 53. Each column corresponding to each "determined T 0 for which there is a maximum or minimum is subjected to the structural tests described above, and those who pass these structural tests are tentatively cataloged as valid seismic reflection events. Each of the amplitude coherence surfaces can then be adjusted to the mean squares on a two-dimensional square surface or any other two-dimensional interpolation scheme that takes into account the inclination of the major axis of the ellipses, using the three columns indicated by 52, 53 and 54 and possibly an additional column, if necessary, to create the pattern If the mean least squares method is used, it is necessary that the quadratic fit function be an elliptical paraboloid, and a description of such surfaces appears in "An Elementary Treatise on Solid Geometry" by C. Smith at Macmillan and Co., ltd., 1940, pages 52-53, and details of the general weighted least squares fit method are given in "Mathematical Analysis of Observation", BM Shchigolev, London Life Books, Ltd., 1965, pages 247-250, described.
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Pig. 5d zeigt die von Hull abweichenden übrigbleibenden Fehlerwerte, wie sie sich aus einer Anpassung nach der mittleren Fehlerquadratmethode auf die geeigneten Amplitudenkohärenzdaten der Fig. 5b ergeben. Die mittlere quadratische Abweichung (RMS value) dieser übrigen Werte beträgt nur etwa 2 Prozent des maximalen Wertes 53, und die EMS-Werte, die kleiner sind als 5 Prozent, werden als normal betrachtet. Wenn dieser RMS-Wert 5 Prozent übersteigt, kann von dem Geschwindigkeitsmaximum angenommen werden, daß es eine schlechtere Güte aufweist. Die Koordinaten des Maximums der durch die Anpassung mit der mittleren Fehlerquadratmethode erhaltenen Fläche gestatten eine gute Bestimmung des TQ und der Geschwindigkeit jeder seismischen Reflektion.Pig. 5d shows the remaining error values deviating from Hull, as they result from an adaptation according to the mean least squares method to the suitable amplitude coherence data of FIG. 5b. The mean square deviation (RMS value) of these remaining values is only about 2 percent of the maximum value 53, and the EMS values that are less than 5 percent are considered normal. If this RMS value exceeds 5 percent, it can be assumed from the velocity maximum in that it has a lower quality. The coordinates of the maximum of the area obtained by the fit with the least squares method allow a good determination of the T Q and the velocity of each seismic reflection.
Folgt man der logik und der Interpolation zum automatischen Herausgreifen eines Ereignisses, wie es in der Diskussion der Fig. 5 beschrieben ist, wird dann eine vierte Tabelle, die aus Spalten und Reihen besteht, in der Tiefenpunkt-vertikalen Einfallslaufzeit-Ebene gebildet. Die Spalten der Tabelle stellen Tiefenpunkte dar, für die ein seismischer Wellenzugsatz 10 erhalten worden ist, und die Eintragungen in den Spalten der Tabelle sind entweder Null oder Amplituden-, Geschwindigkeits- und Zeitmessungen solcher Ereignisse, die die in der Diskussion der Fig. 5 oben aufgezählten Tests bestanden haben. Der Ort jeder Eintragung in der Spalte entspricht dem Wert der Kennzahl Tq der vertikalen Einfallslaufzeit in dem seismischen Wellenzugsatz 10, für den er erhalten worden ist, d.h. falls Spal-If one follows the logic and the interpolation for the automatic singling out of an event, as it is in the discussion of the 5, a fourth table, consisting of columns and rows, then becomes in the depth-point vertical time-of-arrival plane educated. The columns of the table represent depth points for which a seismic wave train set 10 is obtained has been, and the entries in the columns of the table are either zero or amplitude, speed and timing measurements of those events that passed the tests enumerated in the discussion of FIG. 5 above. The place each entry in the column corresponds to the value of the index Tq of the vertical arrival time in the seismic wave train set 10 for which it was received, i.e. if column
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-tote 3 in Pig. 5o das 55. TQ in dem seismischen Wellenzugsatz 10 war und falls das Ereignis 53 die oben aufgezählten Kriterien bestanden hat, würden die Amplituden-, Geschwindigkeits- und Zeitberechnungen für das Ereignis 53 in der 55. Reihe der Spalte eingetragen werden, die seinem Tiefenpunkt entspricht.- dead 3 in Pig. 5o was the 55th T Q in seismic wave train set 10 and if event 53 passed the criteria enumerated above, the amplitude, velocity, and time calculations for event 53 would be entered in the 55th row of the column corresponding to its depth point is equivalent to.
Eine Untersuchung dieser Tabelle wird dann veranlaßt, um gültige seismische Reflektionshorizonte zu identifizieren, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bei jedem Untersuchungsvorgang sechs oder mehr Punkte analysiert werden. Mit anderen Worten würden bei dem ersten UntersuchungsVorgang die Tiefenpunkte (Spalten) 1 bis 6 der Tabelle untersucht werden, bei dem zweiten Vorgang die Eeflektionspunkte (Spalten) 7 bis 12 usw.An examination of this table is then initiated to identify valid seismic reflection horizons, where In a preferred embodiment of the invention, six or more points are analyzed in each examination process. In other words, in the first inspection process the depth points (columns) 1 to 6 of the table are examined, in the second process the reflection points (columns) 7 to 12 etc.
Das Verfahren beginnt mit einer Untersuchung Reihe für Reihe der sechs Reflektionspunkte, bis ein Wert ungleich Null in einer der Spalten gefunden wird. Ein derartiger Wert wird durch die Punktzahl 60 in Fig. 6 dargestellt, und Punkt 60 wird dann ein Knotenpunkt für das Folgesuchverfahren (tree search process) Ein Keil 61 wird von dem Knotenpunkt 60 gebildet, und dieser Keil erstreckt sich sowohl nach rechts als auch nach links von dem Knotenpunkt 60. Die Begrenzungen 62 des Keils 61 haben Steigungen mit einer bestimmten Zahl von Millisekunden pro Tiefenpunkt. Eine Untersuchung wird dann in dem Bereich begonnen, der durch den Keil 61 gebildet wird, um festzustellen, ob andere Punkte ungleich Hull und mit gleichem Vorzeichen vorliegen.The procedure begins with an investigation row by row of the six reflection points until a non-zero value in one of the columns is found. Such a value is represented by the point number 60 in Fig. 6, and point 60 then becomes a node for the tree search process. A wedge 61 is formed by the node 60, and this Wedge extends both to the right and to the left from the node 60. The boundaries 62 of the wedge 61 have Slopes with a specific number of milliseconds per depth point. An investigation will then begin in the area which is formed by the wedge 61 to determine whether other Points are not equal to Hull and have the same sign.
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Falls bei dem Suchverfahren (rechts «oder links) mehr als zwei aufeinanderfolgende Spalten gefunden werden, in denen keine Werte ungleich Hull mit gleichem Vorzeichen wie der Knotenwert •sind, so wird dann die laufende Untersuchung für diesen Knotenpunkt 60 abgebrochen. Falls ein Punkt mit entgegengesetztem Vorzeichen gefunden wird, wird in ähnlicher Weise die ,Zeitkennzahl, bei der der Punkt mit dem entgegengesetzten Torzeichen gefunden worden ist, ein Grenzpiunkt für die Untersuchung,. Falls andererseits innerhalb des Keils 61 ein Punkt 64 gefunden wird, der ungleich Hull ist und das gleiche Vorzeichen hat, wird die Untersuchung in der gleichen Sichtung (nach links oder rechts) fortgesetzt, indem ein neuer Keil verwendet wird, der an dem Punkt 64 gebildet wird.If the search method (right «or left) has more than two consecutive columns are found in which no Values not equal to Hull with the same sign as the node value • are then the ongoing investigation for this node 60 canceled. If a point with opposite Sign is found, the, time code, at which the point with the opposite gate sign has been found, a boundary point for the investigation. If, on the other hand, a point 64 is found within the wedge 61 which is not equal to Hull and has the same sign, the investigation is continued in the same sighting (left or right) using a new wedge, the is formed at point 64.
Falls zumindest vier derartige Punkte innerhalb der gebildeten Keile gefunden worden sind, werden die den Amplitudenmes— sung en entsprechenden Geschwindigkeiten rückgewonnen,, und falls diese Geschwindigkeiten alle innerhalb + 1,5 Gesehwindigkeitsfunkt ions zahl en voneinander sind, wird dann das gewiehtete Mittel dieser Geschwindigkeiten berechnet» Biese mittlere Geschwindigkeit wird zusammen mit der entsprechenden genauen Zeit und der Amplitude des Ereignisses gespeichert.If there are at least four such points within the formed Wedges have been found that will measure the amplitude The corresponding speeds are recovered, and if so these speeds are all within +1.5 speed function ion numbers are of each other, the weighted mean of these speeds is then calculated. This mean speed is stored along with the corresponding exact time and amplitude of the event.
Fig. 7 zeigt einen Teil einer Darstellung des Ergebnisses dieses Verfahrens. Die Abszisse der Darstellung ist der Abstand entlang des seismischen Profils, land die Ordinate ist die vertikale Einfallslauf.zeit, Jedes "Plus" Tand "Minus11 kenn-Fig. 7 shows part of a representation of the result of this method. The abscissa of the representation is the distance along the seismic profile, country, the ordinate is the vertical Einfallslauf.zeit, Each "Plus" Tand "minus 11 ISIN
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zeichnet das Vorzeichen eines seismischen E.ef lekt ions ere ignisses, das unter Verwendung der oben bei der Erklärung der Pig. 5c "beschriebenen Kriterien identifiziert und gespeichert und das durch das Polgesuchverfahren herausgesiebt worden ist. Je größer das "Plus"-oder "Minus"-Zeichen ist, um so größer ist die Amplitude des Ereignisses. Die Dezimalzahlen mit vier (oder fünf) Stellen stellen die berechneten Geschwindigkeitsmittelwerte zu den nächsten 15,2 m/sek (50 feet pro Sekunde) über sechs benachbarte Tiefenpunkte dar und erscheinen in Intervallen von sechs Tiefenpunkten. Das sternförmige Zeichen unterhalb jeder vierstelligen Zahl kennzeichnet die Koordinaten des Geschwindigkeitsmaximums, und die Größe dieses Zeichens gibt die relative Güte der Geschwindigkeitsbestimmung an. Diese Güte kann z.B. umgekehrt proportional zu dem BMS-Wert des Restfehlers sein, wie in Pig. 5d gezeigt wird.draws the sign of a seismic effect ion event, that using the above in explaining the Pig. 5c "are identified and stored and which has been screened out by the pole application process. The larger the "plus" or "minus" sign, the greater the amplitude of the event. The decimal numbers with four (or five) digits represent the calculated mean speed values for the next 15.2 m / sec (50 feet per second) over six adjacent depth points and appear at intervals of six depth points. The star-shaped sign below each four-digit number indicates the coordinates of the maximum speed and the size of this symbol indicates the relative quality of the speed determination. This quality can, for example, be inversely proportional to the BMS value of residual error, as in Pig. 5d is shown.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist leicht erhältlich und seine Auswahl ist für den Fachmann offensichtlich. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wahrscheinlich am besten, einen universellen digitalen Computer und ein automatisches Darstellungsgerät zu verwenden. Erfindungsgemäße Verfahren sind in mehreren Ausführungsformen mit dem IBM Computer Modell Nr. 360-44 und 360-65 durchgeführt worden, und eine Kathodenstrahlröhre ist verwendet worden, um eine Darstellung der Ergebnisse zu ermöglichen. Apparatus for carrying out the method according to the invention is readily available and its selection is for the Skilled in the art obviously. In order to carry out the method of the invention, it is probably best to use a universal use a digital computer and an automated display device. Methods according to the invention are in several embodiments with IBM Computer Model Nos. 360-44 and 360-65, and is a cathode ray tube has been used to enable the results to be presented.
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