NO180026B - Fremgangsmåte for korreksjon av amplitudeverdier ved seismiske målinger - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for gjennomføring av fallutflyttings-korrlgerlng på seismiske data, som danner seismiske,. sann-amplitude bilder er tilveiebrakt. En kallbrerlngs-prosess blir brukt for utformning av et sett av flltere som korrigerer de seismiske amplituder under fall-utflyttingskorrlgering, slik at det tilveiebringes sann-amplltude blldedannelse. Disse flltere kan utformes og påtrykkes enhver kjent Implementering av fallutflyttlng, 1 tre eller to dimensjoner.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å utføre sann-amplitude fallutflytting (Dip Moveout = DMO) som angitt: ingressen av kravene 1 og 2, samt en fremgangsmåte for fremstilling av seismiske, sann-amplitude bilder som angitt i ingressen av krav 3.

Oppfinnelse vedrører tredimensjonal, seismisk bildegenerering som bibeholder seismiske amplitude verdier, slik at amplitude verdiene av det endelige seismiske bilde er proporsjonale med jordens reflektivitet, uansett geologisk fall ("dip"), begrav-ningsdybde eller seismisk opptaksgeometri. Teknikken kan lett spesialiseres på todimensjonal DMO i tilfelle hvor den skuddmottagende akse ligger langs un-dersøkelsesretningen.

Horisontal stakking ("common-depth-point stacking", "CDP", også kjent som stakking med felles midtpunkt eller felles refleksjonspunkt), hvor seismiske traser fra samme overflatemidtpunkt, men fra forskjellige skuddprqfiler og med forskjellige forskyvningsavstander blir summert for dempning av uønskede signaler, er velkjent på området. Når reflektoren under overflaten er horisontal, "flat", vil de etablerte teknikker for sfærisk divergenskorrigering, normal utflytting ("moveout") ("NMO") og null-forskjøvet 3-dimensjonal migrering produsere et nøyaktig, 3-dimensjonalt, seismisk bilde etter CDP-stakking.

I de fleste situasjoner i praksis er den aktuelle reflektor ikke flat. For en fallende reflektor, må det føyes til et ekstra trinn, fallutflytting ("DMO") for å hindre at CDP stakking demper reflektorbildet. Hensikten med DMO er å korrigere endelig forskjøvne, seismiske data til et ekvivalent null-forskjøvet datasett.

Det fins flere alternative, ekvivalente utførelser av DMO. Den kanskje mest populære er Hale's fremgangsmåte og summeringsmetoden til Deregowski og Rocca. Hale's Fourier- baserte fremgangsmåte, foreslått i hans doktoravhandling "Dip Moveout by Fourier Transform", som ble fremlagt for Stanford University Geophysics Department i mai 1983, gjennomføres i frekvens/bølgevektor (f,k) området. Deregowski og Rocca's summeringsmetode, som er beskrevet i "Geometrical Optics and Wave Theory of Constant Offset Sections in Layered Media" , Geophysical Prospecting 29, 374-406 (1981), gjennomføres i tid/rom (t,x) området. Den omfatter summering langs en "DMO trajectorie".

Det opprinnelige arbeid til Deregowski og Rocca omhandlet primært to-dimensjonal DMO, hvor den linje som forbinder skuddet og mottakeren faller sammen med den seismiske under søkelseslinj ens retning. Hale utvidet DMO til den tredimensjonale situasjon, hvor skudd-mottaker-aksen kan ligge i enhver retning relativt undersøkelsesretningen. I "Application of Dip-Moveout by Fourier Transform: Method Overview and Presentation of Processed Data from 2-D and 3-D Surveys", 54th Annual Meeting of the SEG, Atlanta, Expanded Abstracts, 796-799, (1984), viste Berg hvordan Hale's teknikk kunne forbindes med summeringsmetoden ifølge Deregowski og Rocca. I US patent nr. 4 742 497 (Beasley et al.) ble denne forbindelse utnyttet for å beskrive en tredimensjonal versjon av teknikken ifølge Deregowski og Rocca. Hale's arbeid hadde vist at DMO operasjonen alltid bør gjennomføres langs skudd-mottaker-aksen. Beasley et al. brukte ganske enkelt sum-meringsalgoritmen til Deregowski og Rocca og utførte den langs skudd-mottaker-aksen.

Det er nødvendig å gjøre mer enn ganske enkelt på kartlegge hver inngående amplitude langs DMO-banen, hvis det skal oppnås en sann-amplitude-DMO-prosess. Sann-amplitude DMO plasserer ikke bare hver forekomst i korrekt null-forskyv-ningsposisjon, men garanterer også at hver forekomsts amplitude er den som ville blitt registrert ved null-forskyvning. Kinematisk DMO, som de ovenfor omtalte teknikker, plasserer hver forekomst i korrekt rom- og tidposisjon, men svikter når det gjelder å produsere de korrekte amplituder. Deregowski og Rocca innførte den ide å konvolvere data med et tids-variant filter S som del av kartleggingsprosessen. Nøkkelen for å gjøre om kinematisk DMO til sann-amplitude DMO er korrekt utformning og anvendelse av filter S.

Det ble gjort flere tidligere forsøk på å gjøre om DMO til en "sann-amplitude" - prosess. Deregowski og Rocca eksperimenterte med forskjellige ad hoc filtre S, som skulle brukes som del av deres summeringsmetode, men de kom aldri frem til en tilfredsstillende løsning. I sin doktoravhandling, prøvde Hale uten hell å utlade settet av filtre i (f,k) rom. Men han oppga disse filtre i sitt senere utgitte verk "Dip-Moveout by Fourier Transform", Geophysics, 49, 741-757 (1984) og benyttet utilfredsstillende, heuristisk-deriverte filtre i stedet. Berg viste (1985) hvordan Hale's heuristiske filtre kunne omformes til en summeringsteknikk som ligner Deregowski-Rocca metoden, men resultatene var ikke bedre enn Hale's.

Nylig prøvde Jorden, Bleistein og Cohen, "A Wave Equation-Based Dip Moveout", 57th Annual Meeting SEG, New Orleans, Expanded Abstracts 718-721 (1987) å forbinde DMO med bølgeligningen. De skisserte en fremgangsmåte for å opprette denne forbindelse, basert på Born's approksimasjon, men publiserte ingen detaljer om hva slags DMO filtre som ville resultere fra deres analyse. I sin doktoravhandling, "Transformation to Zero Offset", fremlagt for Colorado School of Mines, april 1987, skisserer Jorden et forslag til en seismisk bildedannende algoritme, som er relatert til DMO, men ikke er det samme som DMO. Hans algoritme brukes uten nærvær av separate, sfæriske divergens- og NMO korreksjoner. Ideen med å bruke en summeringsløsning med filtre blir anvendt og følger Deregowski-Rocca-metoden. Dessuten er de matematiske uttrykk for filtrene så uhyre komplisert at de gjør algoritmen upraktisk for bruk i faktiske undersøkelser. Dertil kommer at algoritmen ikke er fullt ut tredimensjonal.

Til ytterligere belysning av den kjente teknikk vises det til GB patentsøknad, GB 2217014-A, som omhandler omforming av flateinnsamlede seismiske data til DMO-korrigerte, null-forskjøvne seismiske traser som gir et tredimensjonalt bilde av geologien i undersøkelsesområdet. Ifølge dette patent deles overflaten inn i celler, og det foretas en omfordeling av de seismiske traseer til midtpunktet i hver celle, slik at det kan dannes nye seismiske snitt gjennom området. Samme omorganisering til syntetiske seismiske traser kan utføres ifølge US-pat. 4672545.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en praktisk fremgangsmåte for å omforme et sett av areal-fordelte, seismiske felttraser til et bilde, hvis amplituder er direkte proporsjonale med jordens reflektivitet.

Det tilveiebringes en bedret DMO prosess, som består av en kalibreringsmetode for utformning av et sett filtre som korrigerer de seismiske amplituder slik at sann-amplitude bildedannelse bevares. Disse filtre kan utformes og anvendes ved enhver kjent implementering av DMO. Filtrene kan brukes ved tredimensjonal DMO eller spesialisert for to-dimensjonal DMO. Spesielle, særlig hensiktsmessige former av filtrene resulterer, når romsamplingen av innmatede traser er rimelig jevn.

Den modifiserte DMO prosess produserer traser i utpekte utgangs-cellebeliggenheter. De utmatede traser i alle celler kan vises frem som et null-forskjøvet, tredimensjonalt, umigrert bilde av jorden. Anvendelse av en etterfølgende 3-dimensjonal, null-forskjøvet migrering gir traser som kan vises frem som et tredimensjonalt bilde, proporsjonalt med jordens reflektivitet.

De for oppfinnelsen kjennetegnende trekk ved de foreliggende fremgangsmåter fremgår av de etterfølgende patentkrav,

Oppfinnelsen skal nå i det etterfølgende beskrives under henvisning til de vedlagte tegninger, der: fig. 1 viser et isometrisk riss av jorden med en fallreflektor, som viser forholdet mellom strålebanene for et endelig-forskjøvet kilde-mottakerpar og et null-forskjøvet kilde-mottakerpar som reflekterer fra samme punkt,

fig. 2 viser et snitt i det plan som inneholder kilden, motta-keren og refleksjonspunktet fra fig. 1,

fig. 3 viser et flytskjema av det amplitude-bibeholdende, seismiske bildegenererings-system ifølge foreliggende oppfinnelse,

fig. 4 viser et tidsavsnitt som svarer til fig. 2, som viser hvordan amplitudene på en innmatet trase blir filtrert og kartlagt for å produsere en utmatet trase i summeringsmetoden for DMO,

fig. 5 viser en illustrasjon av en regel, ved hjelp av hvilken amplituden av et seismisk bilde er relatert til jordens reflektivitet,

fig. 6 viser et strålebanediagram som illustrerer effekten av refleksjonsskjevhet på båndbredden av den endelige lille bølge (wavelet) i det seismiske bilde,

fig. 7 viser et planriss av en 3-dimensjonal undersøkelse, som viser forholdet mellom registreringsgeometrien i fig. 1 og utgangscellene hvor DMO plasserer traser,

fig. 8 viser et flytskjema av prosessen for å oppnå korreksjonsfiltrene ifølge foreliggende oppfinnelse, og

fig. 9 viser et flytskjema av en implementering av DMO prosessen som er omtalt i denne oppfinnelse.

Følgende tegnsystem er brukt i hele den følgende beskrivelse. Halvfete verdier (f.eks. y) angir todimensjonale vektorer langs jordoverflaten.

P(y)>lh) dekonvolverte, seismiske trasedata

PsO^h) seismiske trasedata etter sfærisk divergenskorrigering

Ph(y>^ 0) seismiske trasedata etter NMO korrigering

P()(xi,t) seismiske trasedata etter DMO korrigering

M(tm,x) endelige, seismiske traser etter immigrasjon

th registreringstid før NMO korrigering

7 0 NMO-korrigert trasetid (inn-tid til DMO)

t null-forskjøvet trasetid (ut-tid fra DMO)

tm immigrert trasetid

r trasemottakerkoordinat

s trasekildekoordinat

y trasemidtpunktkoordinat

x\ null-forskjøvet koordinat av im DMO ut-registrering dj avstand mellom y og Xj = | y-xj |

h halvparten av skudd-mottaker forskyvningen = (s-r)/2

h størrelse av vektoren h

Aj den kinematiske utflyttingsfaktor relaterer t til 1 q ved t= 1 q/ A\ og

gitt ved Ai=[l-(di/h)2]-1/2

S(dj,t,t') et tidsvariantfilter påtrykt under DMO for å sikre at fremgangsmåten

bibeholder amplitudene

co ' Fourierfrekvensvariabel, konjugert med null-forskjøvet trasetid w(th) dekonvolvert liten kildebølge (wavelet)

0 fallvinkel

y' sldnnsummeringsvariabel, brukt i definisjonen av filter G(dj,t,t').

Summeringsområdet for y' er det samme som for y.

a avstanden mellom y' og Xj

D' fallet som tangerer DMO banen i avstand dj fra punkt xj.

I fig. 1 er det vist et planriss av en 3-dimensjonal, seismisk undersøkelse. Den seismiske energi stråler ut fra kilden 2 og blir mottatt ved mottaker 4. Trasen som registreres for denne kilde og mottaker blir fremvist på konvensjonell måte i kilde-mottaker midtpunktposisjon 6, hvis kartesiske koordinatvektor er betegnet y. Ener-gien preller av reflektor 8 i refleksjonspunkt 10, med strålebane 12 fra kilde 2 til refleksjonspunkt 10 og strålebane 14 fra refleksjonspunkt 10 til mottaker 4. Hensikten med den tredimensjonale DMO er å skape en ekvivalent trase som svarer til mill-forskyvnings strålebanen 16 og å posisjonere den trasen ved overflatebeliggenhet 18, hvis kartesiske koordinat er betegnet med xj. Fig. 2 er et snitt av strålebaner for en fallende reflektor, fremvist i det plan som inneholder kilden 22, mottakeren 24 og refleksjonspunktet 30. Kilde-mottaker forskyvningen, avstanden mellom kilde 22 og mottaker 24, har verdien 2h. Fig. 3 viser en behandlingssekvens for produksjon av et sann-amplitude bilde av enhver reflektor, som den som er illustrert i fig. 1 og 2. Inn-data er på forhånd dekonvolvert for dannelse av en liten bølge (wavelet) med omtrent konstant spekicral amplitude over et båndbreddeområde. Dette trinn, som ikke utgjør noen del av foreliggende oppfinnelse, kan utføres av en hvilken som helst av et antall standard teknikker, som fagfolk vil være fortrolige med. Bildedannelsessekvensen, som vist i fig. 3, er sfærisk-divergens korrigering, normal utflyttings- (NMO) korrigering, 3-dimensjonal DMO og 3- dimensjonal, null-forskjøvet migrering. Det blir generelt oppfattet at de data som svarer til forskjellige forskyvninger, blir stakket sammen på et eller annet stadium etter at NMO er utført for bedring av signal/støy-forholdet. Sfærisk-divergenskorrigering i sin enkleste form består av multiplisering av hver dekonvolvert trase P(y,tn) med tn som gir Ps(y,th), men foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til denne spesielle form for korrigering. NMO korrigeringen består av kartlegging av Ps(y,th) til etter-NMO tid 1 q ved hjelp av det velkjente forhold

hvor v er rotmiddelkvadratverdien av hastighet. Migreringen kan gjøres ved en av et antall velkjente standard teknikker.

DMO kan ekvivalent anvendes på innmatede traser som er arrangert i forskjellige sett: felles-forskøvne seksjoner, felles-skudd opptak og enkelt-trase sett. For 3-dimensjonale implementeringer, er det ofte mer hensiktsmessig ikke å påtrykke DMO på felles-forskyvningsseksjoner eller felles-skudd opptak, men å behandle hver individuell inn-trase i det vesentlige i den rekkefølge de måtte opptre på magnetbåndet. Den bedrede fremgangsmåte for DMO som er beskrevet her, kan påtrykkes enhver av disse inn-trase organiseringer.

Noen DMO implementeringer produserer data, hvor alle forskyvninger er blitt summert sammen og gir en stakkseksjon som er klar til å gå umiddelbart til null-forskyvnings migreringsalgoritmen. Andre DMO implementeringer produserer ut-traser som blir arrangert i forskjellige sett, for å bli stakket sammen etter noe etterfølgende behandling. Spesielt er det nyttig å holde DMO utgangene atskilt etter deres forskyvninger, slik at en hastighetsanalyse blir muliggjort etterat DMO er påtrykt data. Etterat denne hastighetsanalyse er utført, kan trasene korrigeres med henblikk på resterende NMO feil (som opptrer i NMO trinnet som gikk forut for DMO), før de stakkes og migreres. Den bedrede DMO algoritme som er presentert her, kan benyttes til produksjon av ut-traser som er forskyvnings-separert eller som allerede er stakket over forskyvning.

Fig. 4 viser hvordan Deregowski og Rocca summeringsmetoden for DMO blir utført. Den seismiske inn-trase er skjematisk vist som vertikal linje 40, som er plassert i kilde-mottaker midtpunktposisjon 42, hvis kartesiske koordinat er y. De individuelle, digitalt registrerte amplituder på den seismiske trase er ved diskrete tidsposisjoner antydet ved massive punkter, som 44. DMO prosessen genererer et flertall ut-traser, som 46 og 50. Dette er i overensstemmelse med det forhold at DMO prosessen ikke gjør noen antagelser om fallvinkelen til de seismiske data som styrer beliggenheten av null-forskyvningstraseen og derfor må la hver inn-trase bidra til et antall ut-traser innenfor en DMO aperturavstand 52. Denne apertur bestemmes generelt av det maksimale fysisk-tillatelige fall.

Deregowski og Rocca summeringsmetoden for DMO består av konvolvering av et tids-variant filter med inn-trasen 40 og deretter kartlegging av resulterende amplitude langs DMO trajektorien 56. Utledning av en hensiktsmessig DMO bane angis av Deregowski og Rocca i den ovenfor omtalte publikasjon og vil være kjent for fagfolk. Foreliggende oppfinnelse gir et bedret tidsvariant filter, som skal beskrives nedenfor. Eksempelvis blir settet av punkter 58 multiplisert med filterelementene, og summen av disse produkter kartlegges på tidssamplet 60 på ut-trase 46. Denne prosess gjentas for annenhver ut-trase, som 50, innenfor DMO aperturavstanden 52 på begge sider av midtpunktet 42. Som ved enhver konvolusjon, blir elementene a v tids- variant filteret deretter påtrykt et nytt sett av punkter som er forskjøvet en gangs sample dypere enn punktene 58, og hele prosessen gjentas, inntil alle tidssampler på inn-trasen 40 er uttømt. Prosessen gjentas deretter for neste inn-trase, og dens bidrag summeres inn i ut-trasene, som 46 og 50. Denne summeringsprosess vil føre til konstruktiv og destruktiv interferens. Enhver forekomst med tilfeldig fall nærværende i inn-data, vil forstyrre destruktivt med seg selv, bortsett fra ved ett bestemt ut- sted 60, hvilket er det sted hvor DMO banen 56 tangerer den null-forskjøvne vandringstidskurven 48 for fallforekomsten.

Når alle inn-traser er uttømt, blir de summerte resultater i ut-trasene således DMO ut-produktet, representative for et null-forskyvnings datasett.

Skrevet ut som summering, bygger den ovenfor omtalte fremgangsmåte ut-trasene Po(xj,t) fra inn-trasene Pn(y,to) ved følgende summering:

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte for utformning av filtrene S(di,t,t') for å sikre at Po(xjt) er en sann-amplitude representasjon av jordens reflektivitet. Først trenger vi en tilfredsstillende definisjon av betegnelsen "sann-amplitude". Oppfinnelsen kan anvendes på flere definisjoner av sann amplitude. Fig.

5 viser en slik definisjon. En flat forekomst 62 og en fallforekomst 64 antas å ha

samme refleksjonskoeffisient. Det endelige, migrerte bilde av den flate forekomst er den seismiske trase 66, mens det endelige, migrerte bilde av fallforekomsten er den seismiske trase 68. Denne definisjon av "sann- amplitude" krever at hvilke som helst to isolerte forekomster med samme refleksjonskoeffisient har samme spissamplitude på det migrerte bilde. Derfor er spissamplitudene 70 og 72 vist som like i fig. 5. Bemerk imidlertid at Fourierspektret 74 av den seismiske trase 66 for den flate forekomst, som vist i fig. 5A, har en større båndbredde enn Fourierspektret 76 til den seismiske trase 68 for fallforekomsten som vist i fig. 5B. Dette er i

overensstemmelse med den kortere, lille bølge 66 til den flate forekomst, sammenlignet med fallforekomsten 68. Denne endring i båndbredde er grunnen til at man må være omhyggelig med å definere hva som er ment med "sann-amplitude".

Båndbreddeendringene i fig. 5 er et uunngåelig resultat av strålebanenes skråhet, som vist i fig. 6. Hver gang strålebanene avviker fra den vertikale retning, enten som følge av forskyvning mellom kilden 75 og mottakeren 77 i tilfelle av strålebane 78 som vist i fig. 6, eller som følge av fall i tilfelle den null-forskjøvete strålebane 80, som vist i fig. 6B, er den oppnåelige, vertikale båndbredde, som definert ved småbølgene 82 og 84, mindre enn båndbredden på kildesmåbølgene 86 og 88. Denne uunngåelige båndbreddereduksjon gjør det nødvendig å definere "sann-amplitude" på en eller annen måte som er uavhengig av den endelige småbølges båndbredde. Definisjonen "konstant spissamplitude" som er omtalt ovenfor, er en mulig definisjon. En "konstant Fourier spektralamplitude" definisjon vil ogsåvære mulig. Ved den foretrukne implementering av sann-amplitude DMO, vil definisjonen "konstant spissamplitude" fra fig. 5 bli brukt, skjønt endringene for "konstant Fourier spektralamplitude" er lett deriverbare og går ut på multiplisering av utgangene fra NMO, DMO og null-forskjøvet migrering med skråhetsfaktorene på

1 1 o / th,Ai hhv cosG.

Fig. 7 er et planriss av en 3-dimensjonal, seismisk undersøkelse, som viser forholdet mellom kilde/mottakergeometrien i fig. 1 og utgangscellene hvor 3-dimensjonal DMO vil skape ut-trasene. Skuddet 90 og mottaker 92 er forbundet ved et linjesegment hvis sentrum ligger i midtpunktet 94. I samme undersøkelse, vil det generelt være andre kildebeliggenheter, som 96 og andre mottakerbeliggenheter, som 98. Undersøkelsesområdet skal konseptuelt deles i et sett av geometriske figurer, som rektangel 100. Hver slik figur er tilordnet et referansepunkt (vanligvis figurens geometriske tyngdepunkt), som sentrum av rektangel 102, hvis kartesiske koordinat er Xj. DMO aperturen for enhver gitt ut-tid t defineres ved at halve segmentet forbinder de to punktene 104 og 106, som er beliggende vertikalt ovenfor endene av DMO banen og er symmetrisk plassert til midtpunktet 94.

Det fins både "innmatnings-drevne" og "utmatnings-drevne" implementeringer av sann-amplitude DMO. Den utmatnings-drevne implementering følger ligning (2) ved summering av alle inn-traser y som befinner seg innenfor en DMO apertur med fiksert utmatnings-beliggenhet xj. Når summen som definerer trasen ved x[ er fullført, beveger algoritmen seg til neste ut-trase ved en ny beliggenhet av x[. Den innmatnings-drevne fremgangsmåte går frem ved at man tar hver inntrase og lar den få bidra til alle mulige X[ innen en DMO apertur for den. Når den har bidratt til alle mulige ut-traser, bringes neste inn-trase (ved en ny beliggenhet y) inn og summeres inn i alle sine x[ beliggenheter. De modifiserte filtere ifølge denne oppfinnelse kan selvsagt brukes ved begge implementeringer, men her gis det bare detaljer for den utgangs-drevne fremgangsmåten.

Nøkkelen til foreliggende oppfinnelse er en kalibreringsprosedyre for utformning av settet av DMO korrigeringsfiltere S. Denne prosedyre er skjematisk vist i fig. 8. Den begynner med et tre-dimensjonalt fallag, som 8 i fig. 1. Dette lag har et kjent, tilfeldig fall og en kjent reflektivitet R(<)>), hvor <{> er refleksjons vinkelen som vist i fig. 2. Den tre-dimensjonale, skalare bølgeligning blir brukt til å generere det syntetiske datasett P(y,ty), som svarer til en kjent, dekonvolvert kildebølge w(th). Kalibreringsprosedyren består deretter av analytisk behandling av P(y,tfo) ved sfærisk divergenskorrigering, NMO, DMO og null-forskjøvet migrering, som vist i fig. 8. Alle prosesser, bortsett fra DMO, gjennomføres på standard måte. DMO utføres med en ekstra frihetsgrad, i form av et sett av korrigeringsfiltre S. Disse filtre kalibreres deretter for å sikre at den endelige, migrerte utgang fra behandlingen har en amplitude som er proporsjonal med reflektiviteten R(<|>), uansett forekomstens fall, dybde eller registreringsgeometrien.

Denne kalibreringsprosess gjennomføres som følger. Fra den 3- dimensjonale bølgeligning, blir de seismiske data som er samlet over en fallende, plan reflektor gitt ved

hvor avstanden r:(h, y) = vr(h, y) er summen av avstandene 12 og 14 i fig. 1, og vv(th) er den lille, dekonvolverte kildebølgen. x(h, y) er relatert til t0(y), den null-forskutte to-veis vandringstid langs strålebanen 16 i fig. 1, ved følgende ligning: hvor D er fall vektoren som definerer hellingen av den plane, fallende reflektor 8: Fallvektoren D er relatert til dybden av reflektoren z(x) via

Etter behandling P(y,th) ved standard sfærisk divergens og NMO korrigering som vist i fig. 8, tar kalibreringsdatasettet formen av:

De syntetiske data blir deretter behandlet ved bruk av en kjent kinematisk form for 3-dimensjonal DMO operasjon, med filtre representert ved en ekstra frihetsgrad. Hvis f.eks. Deregowski og Rokka metoden blir brukt, blir summeringen i ligning (2) utført.

Uttrykket for den Fourier transformerte P0(xi, co) kan skrives som summering G:

hvor W(co) er Fourier transformasjonen av systembølgen (w(th). Det har vist seg at G(co) kan skrives totalt som en funksjon av midtpunktvariablene y og Xj i ligning, (2). Dermed elimineres enhver eksplisitt avhengighet av fallet.

Siste trinn i kalibreringsprosessen er å påtrykke 3-dimensjonal, null-forskjøvet bølgeligningsmigrering til datasett P0, som ble derivert ovenfor for oppnåelse av det migrerte bilde:

M blir nå sammenlignet med det ønskede, bånd-begrensede bilde som er beskrevet i fig. 5. Denne kalibrering vil bestemme DMO korrigeringsfiltrene S. For evaluering av S, er det nødvendig å finne verdien for bildet M ved toppen av bildebølgen. Dette innebærer evaluering av M(tm,x) ved tm=Trn(x):

Påtrykking av den sann-amplitude bildegenereringsbetingelse at forekomster med samme reflektivitet skal ha samme toppamplitude i bildet, betyr at S må være invers av G: hvilket betyr at

hvor w(0) er en global proporsjonalitetskonstant.

Summeringsimplementeringen av sann-amplitude DMO prosessen ifølge foreliggende oppfinnelse virker ifølge flytskjemaet i fig. 9. Trinnene er: 1. Identifiser settet av traser y som bidrar til utgatnings-beliggenheten x[. Som vist i fig. 7, bidrar en inn- trase med midtpunkt ved 94, hvis linjen som forbinder dens kilde 90 og mottaker 92 passerer gjennom figuren med referansepunkt X[ (102) og hvis dj er mindre enn DMO aperturen. DMO aperturen, dm(t), er en t-avhengig kvantitet som er relatert til maksimalt tillatte fall Dm ved formelen: 2. Klassifiser alle bidragsytere til cellen ved xj etter deres forskyvning (=2h). En separat filterberegning blir deretter utført for hver forskyvningsklasse. 3. Beregn filtrene G(dj,t,t') for hver forskyvningsklasse h ved summering over alle bidragsytere i den klassen. I praksis varierer G langsomt med tid, slik at den bare må beregnes i "tidsporter" med stor avstand og lineær interpolasjon brukes mellom beregnede verdier. Det er hensiktsmessig å uttrykke G i form av dets Fourier transformasjons (eller "Discrete Fourier Transform") konjugerte til f - retningen som og Fourier tegnkonvensjonen for ligning (16) fremkommer ved:

På grunn av dets symmetri, kan G bare beregnes for positive verdier på (y-xj) h.

4. Inverter filter G for oppnåelse av filter S. Dette kan gjøres ved valg av en av et antall standard filterinversjonsteknikker. En svært enkel prosedyre er eksempelvis å ta S som resiprok verdi av G:

Siden kan S(dj,t,t') oppnås fra S(dj,t,co) ved invers Fourier transformasjon fra co til f.

I praksis er det slik at når samlingsgeometrien er jevn, vil summering G ikke avhenge sterkt av utgangs-beliggenheten xj. I denne situasjon kan samme sett av flltere S brukes over et bredt område av utgangsbeliggenheter xj. 5. Les trasene som bidrar til xj. For hver t på ut-trasen, påtrykkes filter S passende for forskyvningsklassen på inn-data Pn(y,tQ) i den kartlagte tidsposisjon to=tAj og summer over alle y , som i ligning (2). Gjenta for alle t på ut-trasen, gjenta deretter for hver Xj. Prosedyren gjentas deretter for alle forskyvningsklasser.

Kalibreringsprosedyren ifølge oppfinnelsen fører til sann- amplitude DMO flltere som også kan påtrykkes i andre DMO implementeringer enn summeringsløsningen. I et annet utførelseseksempel, kan filtrene påtrykkes i Hale's F-K DMO algoritme: P0(xj,t) = invers romlig og tidsmessig Fourier transformasjon av P0(k,co) med Pn(k,t0) = romlig Fourier transformasjon av Ph(y,t0) fra midtpunkt y til konjugatvariablen, bølgevektor k. Hale's teknikk benytter ett sett av ikke-sann-amplitude filtere SH. Fremgangsmåten for å tilveiebringe en sann- amplitude versjon av Hale's fremgangsmåte er å erstatte disse filtre SH med verdier som utledes fra sann-amplitude filtrene S, konstruert ved kalibreringsprosedyren. Den generiske forbindelse mellom F-K DMO filtre og summerings DMO filtre er en stasjonær-fase integralevaluering. De korrekte verdier av SH er

hvor S er den inverse verdi av G gitt i ligning (16) ovenfor. For ågjøre SH til en funksjon av F-K områdevariabler, i stedet for x-t område variablene for S, må hver

opptreden av Aj i S erstattes av kvantiteten A, og hver opptreden av dj i S må erstattes av

Bruk av denne sann-amplitude SH i Hale's F/K metode gir i det vesentlige samme resultat som bruk av S i summeringsmetoden ifølge ligning (2).

I det foretrukne utførelseseksemplet, gjennomføres disse behandlingstrinn ved bruk av en programmert, digital datamaskin. Standardprogrammer for gjennomføring av operasjonene som er involvert i hvert trinn er velkjent for fagfolk.

Det er en fordel ved denne oppfinnelse at anvendelse av den tilveiebringer et seismisk, sarm-amplitude bilde når den brukes ved kjente fremgangsmåter for utførelse av 3-dimensjonal DMO. Ytterligere en fordel ved oppfinnelsen er at den tilveiebringer en sann-amplitude, 3-dimensjonal DMO-metode som er praktisk for datamaskinbruk og lett kan brukes i seismiske undersøkelser.

Ytterligere fordeler og modifikasjoner vil være innlysende for fagfolk. Oppfinnelsen i dens videre aspekter, er derfor ikke begrenset til de spesifikke detaljer eller det il-lustrerende eksempel som er vist og beskrevet. Følgelig kan det foretas avvik Ira detaljene uten at man forlater idéen eller omfanget av det omtalte, generelle oppfinnelsbegrep.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for å utføre sann-amplitude fallutflytting (Dip moveout = DMO) på seismiske data, karakterisert ved at den omfatter: a) utvelgelse av en reflektivitet og et fall for et teoretisk fallende lag i tre dimensjoner; b) generering av et syntetisk datasett som svarer til refleksjonen fra det teoretisk fallende lag ved bruk av en kjent, liten, dekonvolvert kildebølge (wavelet) og en konvensjonell, tre- dimensjonal, skalar bølgeligning; c) korrigering av det syntetiske datasett for sfærisk divergens for tilveiebringelse av et syntetisk datasett som er korrigert for sfærisk divergens; d) korrigering av det syntetiske datasett som er korrigert for sfærisk divergens, for normal utflytting (NMO) for å danne et syntetisk datasett med normal utflytting; e) korrigering av det syntetiske datasett som er korrigert for normal utflytting (NMO), for fallutflytting (DMO) ved bruk av en ekstra frihetsgrad i fallutflyttingsligningen for opprettelse av et korrigert, syntetisk datasett; f) utførelse av null-forskyvningsmigrering på det korrigerte, syntetiske datasett for opprettelse av et migrert, seismisk bilde; g) sammenligning av det migrerte seismiske bilde med et kjent, sann-amplitude bilde, utladet fra den kjente reflektivitet og den kjente, lille kildebølge fra det teoretiske, fallende lag; h) justering av det migrerte, seismiske bilde for i det vesentlige å svare til det kjente sann-amplitude bilde ved justering av den ekstra frihetsgraden for opprettelse av et sett av korrigeringsfiltre; i) anvendelse av korrigeringsfiltrene under fallutflyttingskorrigeringsoperasjoner på data fra seismiske undersøkelser.

2. Fremgangsmåte for utførelse av sann-amplitude fallutflytting (Dip moveout = DMO) på seismiske traser som er generert i et undersøkelsesområde av seismiske mottakere etter aktivering av seismiske energikilder, omfattende: a) deling av undersøkelsesområdet i et sett av geometriske figurer som fungerer som utgangsceller; og b) tilordning av et referansepunkt til hver utgangscelle; karakterisert ved at fremgangsmåten dessuten omfatter: c) beregning av en fallutflyttingsapertur som en tidsavhengig funksjon relatert til et maksimalt tillatelig fall; d) identifikasjon av de bidragende, seismiske traser for hver utgangscelle, hvilket er de seismiske traser som tilfredsstiller de betingelser at linjen som forbinder den genererende mottaker og den aktiverende kilde til de trasen skjærer utgangscellen og at avstanden mellom midtpunktet på den linjen og referansepunktet til cellen er mindre enn fallutflyttingsaperturen; e) klassifisering av alle bidragende, seismiske traser etter deres forskyvning; f) beregning av et DMO korrigeringsfilter for hver forskyvningsklasse ved hjelp i av ligningen i og Fourier tegnkonvensjonen for ligning (16) fremkommer ved: og i g) invertering av filteret og anvendelse av det inverterte filter på fallutflyttingsmetoden gitt ved ligningen: der S(dj,t,t') representerer det inverterte filter.

3. Fremgangsmåte for fremstilling av seismiske, sann-amplitude bilder, karakteri sert ved at den omfatter: a) utvelgelse av en reflektivitet og et fall for et teoretisk fallende lag i tre dimensjoner; b) generering av et syntetisk datasett som svarer til refleksjonen fra det teoretiske, fallende lag ved bruk av en kjent, liten kildebølge (wavelet) og en konvensjonell tredimensjonal, skalarbølgeligning; c) korrigering av det syntetiske datasett for sfærisk divergens for opprettelse av et syntetisk datasett med korrigert sfærisk divergens; d) korrigering av det syntetiske datasett som har korrigert sfærisk divergens for normal utflytting (NMO) for opprettelse av et syntetisk datasett med korrigert normal utflytting; e) korrigering av det syntetiske datasett med korrigert, normal utflytting for fallutflytting (Dip moveout = DMO) ved bruk av en ekstra frihetsgrad i fallutflyttingsligningen for dannelse av et korrigert, syntetisk datasett; f) utførelse av null-forskjøvet migrering på det korrigerte, syntetiske datasett for tilveiebringelse av et migrert, seismisk bilde; g) sammenligning av det migrerte, seismiske bilde med et kjent, sann-amplitude bilde utledet fra den kjente reflektivitet og den kjente, lille kildebølge fra det teoretiske fallag; h) justering av det migrerte, seismiske bilde for i det vesentlige tils varighet til det kjente, sann-amplitudebilde ved justering av den ekstra frihetsgraden for dannelse av et sett av korrigeringsfiltre; i) aktivisering av en eller flere seismiske kilder som er beliggende i et undersøkelsesområde for å generere seismiske traser ved en eller flere seismiske mottakere beliggende i undersøkelsesområdet; j) behandling av hvert seismiske signal for å produsere en liten bølge med i det vesentlige konstant spektralverdi over et båndbreddeområde; k) korrigering av hvert behandlede, seismiske signal for sfærisk divergens for dannelse av et sfærisk divergenskorrigert, seismisk signal; 1) korrigering av hvert sfærisk divergenskorrigerte, seismiske signal for normal utflytting for dannelse av et normalt utflyttings-korrigert, seismisk signal; i m) korrigering av hvert normale utflyttings-korrigerte, seismiske signal for fallutflytting ved bruk av korrigeringsfiltrene for dannelse av et korrigert, seismisk signal; utførelse av null-forskyvningsmigrering på det korrigerte, seismiske signal.