NO331743B1 - Fremgangsmate for a sortere seismiske data - Google Patents

Abstract

Det er beskrevet en forbedret fremgangsmåte for å samle traser i en 3-D seismisk undersøkelse. I en konfigurasjon forløper mottakerlinjer som har geofonmottakerstasjoner med lik avstand i en retning, og linjer som har skuddpunktstasjoner med lik avstand forløper ortogonalt til mottakerstasjonlinjene. Stasjonsavstanden i hver av skuddpunktlinjene og mottakerlinjene er valgt for å frembringe en ønsket romlig oppløsning, og avstanden mellom de individuelle linjene er minst to ganger stasjonsintervallene. I denne fremgangsmåten dannes en rekke av felles midtpunktsamlinger sentrert omkring skjæringspunkter mellom kilder og mottakerlinjer, omtalt som «hybride samlinger», hvor hver hybrid samling inkluderer traser fra et angitt antall skudd i skuddpunktlinjen for det valgte skjæringspunkt som er rettet på et angitt antall geofonmottakere i mottakerlinjen for det valgte skjæringspunktet. Fullstendige undersøkelsesdata fra den kryssoppstilte skuddpunkt-/mottakergeometrien kan settes sammen fra rekken av hybride samlinger. En fordel med den hybride samlingen er imidlertid at hver hybride samling kan prosesseres individuelt og avbildes ved bruk av ......teknikker som avhenger av adekvat romlig sampling, slik som hastighetsfiltrering, hvilke teknikker normalt er forbeholdt fullstendig felles midtpunktsummerte samlinger. Andre skuddpunkt-Anottakerlayout konfigurasjoner benyttet med hybride samlinger er også beskrevet.

Description

Oppfinnelsen vedrører seismisk prospektering, og mer spesielt å oppnå en tredimensjonal enkeltfold hybrid samling (engelsk: gather) med romoppløsnings-karakteristikker som sanne tredimensjonale samlinger.

Bakgrunn for oppfinnelsen.

I mange år har seismisk leting etter olje og gass innebåret bruken av en kilde for

seismisk energi og dens mottak ved en oppstilling av seismiske detektorer, generelt betegnet som geofoner. Når den brukes på land, kan kilden for seismisk energi være en høyeksplosiv ladning som detoneres elektrisk i et borehull som befinner seg ved et utvalgt punkt på terrenget, eller en annen energikilde som har kapasitet til å levere en serie av støt eller mekaniske vibrasjoner til jordas overflate. De akustiske bølgene som blir generert i jorda av disse kildene blir delvis reflektert fra ulike jordlag og transmittert tilbake fra laggrenser, og når overflaten av jorda ved varierende tidsintervaller, avhengig av avstanden og karakteristikkene for den gjennomløpte undergrunnen. Disse returnerte bølgene blir detektert av geofonene, som funksjonerer for å omforme slike akustiske bølger til representative elektriske signaler. Ved bruk blir et arrangement av geofoner generelt lagt ut langs en linje slik at det dannes en rekke observasjonsstasjoner innen en ønsket beliggenhet. Kilden injiserer et akustisk signal inn i jorda, og de detekterte signalene, som er reflektert fra punkter midtveis mellom kilden og mottakeren, blir registrert for senere prosessering. Disse registrerte signalene, som er kontinuerlige elektriske analoge signaler som avbilder amplitude versus tid, blir generelt kvantisert ved bruk av digitale datamaskiner, slik at det kan opereres på hvert datasamplingspunkt individuelt. Geofonarrangementet blir så flyttet langs linjen til ny posisjon hvor noen av skudd- eller mottakerpunktene kan overlappe, og prosessen gjentas for å tilveiebringe en seismisk undersøkelse. Dersom jorda og reflekterende undergrunns lag er flate, vil som tidligere nevnt et seismisk skudd frembringe data fra midtveis mellom kilden og mottakeren. En av teknikkene som utnyttes i prosesseringen av seismiske data, er å kombinere traser produsert fra to eller flere skudd, hvori midtpunktet mellom kilden og mottakeren i hvert tilfelle er det samme, selv om offseten, dvs. avstanden mellom kilder og mottaker, kan være forskjellig. Når to eller flere traser som hører til et felles midtpunkt (CMP) summeres, kalles teknikken felles midtpunkt-stakking (engelsk: common-midpoint stacking).

En enkeltbølgeproduserende aktivering av kilden, betegnet et skudd, resulterer i at det genereres et antall traser som er lik antallet mottakere. Innretting av alle de registrerte trasene fra et enkelt skudd i et side-ved-side-display, dvs. skudd-samling (engelsk: shot gather), kan produsere en rudimentær todimensjonal seismisk seksjon (engelsk: section). Seksjonen kan imidlertid forbedres ved CMP-stakkingen. Siden lyd som vandrer to ulike veier gir informasjon fra omlag de samme undergrunnspunktene, kan to slike traser reflektert fra et felles punkt kombineres, dvs. summeres, slik at refleksjonsamplituder blir addert, men støyen, som opptrer ved ulike tider på de to trasene, blir ikke addert, hvilket forbedrer signal-støy-forholdet. Antallet traser summert i en individuell stakk kalles multifolden eller bare folden.

Mer nylig innebærer seismiske undersøkelser geofoner og kilder lagt ut i mer komplekse geometrier, som generelt innbefatter rektangulære gittere som dekker et område av interesse, for slik å utvide arealdekningen og tillate konstruksjon av tredimensjonale (3-D) bilder av reflektorposisjoner over store områder. En normal, tidligere kjent tredimensjonal undersøkelsesgeometri er vist i figur 1, hvor et basisgitter (engelsk: base grid), angitt generelt ved 21, er definert for effektiv plassering av skuddpunkter som er betegnet som kvadrater 24, og geofonmottakere som er betegnet som kryss 22. Som illustrert, er basisgitteret 21 et kvadrat med en dimensjon di som er lik det dobbelte av den ønskede refleksjonsmidtpunkts-avstanden, og dette vil tilveiebringe et bilde som har en ønsket oppløsning av undergrunnstrekk. Et flertall av geofonmottakerlinjer 20a-20n som hver inneholder et flertall av geofonmottakere 22 med lik avstand mellom er anbrakt i parallell på jordas overflate. Et flertall av skuddpunkter 24 er anbrakt langs kilde- eller skuddlinjer 26a-26n, som forløper ortogonalt til mottakerlinjene 20a-20n, og som således tilveiebringer en symmetrisk kryssoppstillingsgeometri (engelsk: crossed array geometry) med geofonmottakere 22 i linjer 20a-20n og kildestasjoner 24 i linjer 26a-26n, anbrakt med avstand fra hverandre lik di, og linjene 26a.nog 26a.nanbrakt med en avstand 4 ganger di. Denne kryssoppstillingsgeometrien produserer romlig oppløsning i undergrunnen hvor midtpunktene har avstand halvparten av avstanden di i mottakerlinjen, og halvparten av avstanden di i kildelinjen. Dersom f.eks. mottakere og kilder, som vist i figur 1, er anbrakt med avstand 165 fot (50,3 m) fra hverandre, vil refleksjonsmidtpunkter ha avstand 82,5 fot (25,1 m) fra hverandre, og fire tilliggende midtpunkter vil danne et kvadrat.

Det er likevel velkjent for fagfolk at forbedret overflatesamplingsoppløsning i en undersøkelse kan oppnås med en kilde-/mottakergeometri som det her henvises til som «sann 3-D dekning». Denne geometrien benytter også CMP-stakking, hvor skuddpunktene og mottakerne legges ut i de generelt rektangulære områdene i likhet med arrangementet vist i figur 1, men med tettere mellomrom mellom mottakerlinjene 20 i skuddpunktlinjeretningen. Som benyttet her, vil en sann 3-D seismisk kilde-/mottakergeometri lokalisere en geofonmottaker og/eller et skuddpunkt ved hvert skjæringspunkt i basisgitteret 21. Et eksempel på sann 3-D seismisk kilde-/mottakergeometri som har en geofonmottaker ved hvert skjæringspunkt i basisgitteret 21, og som har skuddpunkter anbrakt med avstand fire ganger di, er illustrert i figur 2. Ved bruk av den samme størrelse for basisgitter 21 som vist i figur 1, ville en slik sann 3-D-layout omfatte 400 geofonmottakere og 25 skuddpunkter og dekke et overflateareal 19 i figur 2(a) som er lik overflatearealet 19 vist i figur 1. Så snart alle mottakerne og skuddpunktene er på plass, blir skuddene sekvensielt aktivert, og et antall traser som er lik antallet skudd ganger antallet mottakere blir registrert for å tilveiebringe et enkelt datasett, som et display av en seismisk 2-D-seksjon eller et 3-D-volum kunne produseres fra. I denne sanne 3-D-teknikken blir de registrerte trasene med felles midtpunkter, som blir sortert ut senere fra de registrerte trasene, samlet i et display som frembringer sterkt økt overflateoppløsning sammenlignet med overflateoppløsningen vist i figur 1.

I seismiske innsamlings- og prosesseringsoperasjoner er det velkjent for fagfolk at en frekvenstvetydighet kalt aliasing er knyttet til samplingssystemer, og at aliasing opptrer i en samplingsprosess hvor det er færre enn to sampler pr. syklus. Aliasing gjelder både tids- og romdomenene. Aliasing forårsaket av de adskilte elementene geofonmottakere og skuddpunkter kalles romlig aliasing, og avhenger av overflate-avstanden mellom skuddpunkter og mottakere. Aliasing forårsaket av sampling av et inngangssignal kalles frekvensaliasing og er avhengig av samplingsintervallet som benyttes for å digitalisere inngangssignaler. For å unngå aliasing er vanligvis filtrering nødvendig. F.eks. fjerner et aliasfilter anvendt før sampling av et geofonsignal ved en grunnbeliggenhet bestemte uønskede frekvenser, likeledes demper et hastighetsfilter for en seismisk samling bestemte koherente ankomster av bølger, som sveiper over geofonmottakerne med bestemte tilsynelatende mottakerhastigheter. Følgelig er en fordel ved sann 3-D seismisk kilde-/mottakerlayoutgeometri å unngå romlig aliasing.

En ulempe ved denne typen sann 3-D-skyting er imidlertid den vidtgående mengden av utstyr som er nødvendig for å utstyre hver overflatelokasjon med en mottaker og/eller en kilde på et gitterintervall lik det dobbelte av den ønskede undergrunns-oppløsning. I dag er imidlertid en normal 3-D seismisk undersøkelse basert på en layoutgeometri som ligner figur 1 en akseptert del av prosessen for tidlig datainnsamling, fordi høyoppløsningsdisplayet for 3-D undersøkelser fører til en optimalisert vurdering av steder, raffinerte reserveanslag, og mer effektive utviklingsplaner. Følgelig vil fordelene ved en 3-D undersøkelse som bruker kilde-/mottakergeometri lignende den vist i figur 1, selv om den har bestemte kjente svakheter, vanligvis oppveie tilleggskostnaden sammenlignet med en 2-D undersøkelse.

Følgelig, dersom bruk av 3-D seismiske undersøkelser skal fortsette å øke, eksisterer det et behov for nye og forbedrede fremgangsmåter som forenkler og/eller tilveiebringer økonomiske alternativer som reduserer operasjonskostnadene for å frembringe en 3-D seismisk undersøkelse.

US 5511039 beskriver en prosess for vertikal seismisk profilering (VSO) hvor vibrasjonene generert av drillbitet brukes som seismisk kilde og hvor det foretas en en krysskorrelering mellom bit-signalet og signalene samlet inn av geofoner.

Vermeer:"discussion on 3-D true-amplitude finite-offset migration by Schleicher" Geophysics, vol. 60, no. 3, 1 March 1995, pages 921-923, XP002073939, Schleicher: "3-D true-amplitude finite-offset migration" Geophysics, vol. 58, no. 8, 1 August 1995, XP002073941 og Walton G.G.:'Three-dimensional seismic method" Geophysics, vol. 37, no. 3, 1 June 1972, pages 921-923, XP002073940 vier andre eksempler på utførelse av seismiske 3-D-undersøkelser.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe fleksibilitet i bruken av gitt utstyr for feltoperasjoner som frembringer 3-D seismiske undersøkelsesdata.

Det er en mer spesifikk hensikt ved oppfinnelsen å samle inn deldata fra en seksjon i et undersøkelsesområde som har kildelinje- og mottakerlinjeopplysning som letter 3-D digitalfiltrering uten aliasing.

En annen mer spesifikk hensikt er å tilveiebringe et tidlig blikk på undergrunnstrekk fra delvis forhåndsstakkede undersøkelsesdata med karakteristikker lignende 3-D prosesserte data, med hensyn til å lede ytterligere planlegging av et seismisk undersøkelsesprogram og/eller prosessering av de seismiske data.

Sammenfatning av oppfinnelsen.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen oppnås de ovenstående og andre hensikter og fordeler i en fremgangsmåte for seismisk datainnsamling. I denne fremgangsmåten blir fullstendige undersøkelsesdata fra en kryssoppstilt kilde-/ mottakerlayoutgeometri satt sammen fra en rekke hybride samlinger (engelsk: gathers) som er sentrert ved skjæringspunktene mellom de kryssoppstilte kilde-/ mottakerlinjene. Slik det brukes her, er en hybrid samling et side-ved-side-gitterdisplay av seismiske traser samsvarende med et samlingssenter som befinner seg inne i en større 3-D kryssoppstilt seismisk gitterlayout og inkluderer traser utvalgt fra seksjonerte deler av den større layouten. Følgelig er den hybride samlingen et enkeltfold CMP-samlingssenter (engelsk: singlefold CMP gather center) omkring et kilde-/mottakerlinjeskjæringspunkt som har en ønsket romlig oppløsning i både skuddlinje- og mottakerlinjeretningene. Trinnene for å oppnå den hybride samlingen omfatter å legge ut det større normale 3-D kryssoppstilte kilde-/mottakerundersøkelsesområdet, med en valgt dimensjon d anvendt på avstanden mellom både kildelinjene og mottakerlinjene, og en mindre dimensjon di anvendt mellom kildene og mottakerne i den respektive kilde- eller mottakerlinjen. Dimensjonene d og di definerer således antallet kilder i en valgt kildelinje, og antallet mottakere i en valgt mottakerlinje som skal inkluderes i den hybride samlingen som samsvarer med hvert hybride samlingssenter. Videre gjøres en normal registrering der en seismisk kilde blir energisert ved hvert skuddpunkt i 3-D undersøkelsen for å forårsake seismiske pulser inn i jorda, og de reflekterte seismiske pulsene generert av hver av geofonmottakerne blir registrert for senere prosessering. En rekke hybride samlinger blir så frembrakt ved å gjennomføre hybride samlinger ved hvert skjæringspunkt i kryssoppstillingen av kilde- og mottakerlinjer i det større 3-D undersøkelsesområdet, slik at når rekken av hybride samlinger er komplett, kan traser fra hele undersøkelsesområdet bli samlet ved å sette sammen rekkene av hybride samlinger. Den romlige oppløsningen assosiert med den fullstendig sammensatte samlingen er således lik den romlige oppløsningen av en sann kilde-/mottakerlayout.

I en foretrukket utførelsesform blir et normalt gitter (f.eks. fig. 1) av kilde-/ mottakerlinjer lagt ut over et rektangulært område som skal undersøkes, og en første hybrid samling for det rektangulære området blir sentrert ved skjæringspunktet mellom den enkle kildelinjen og den enkle mottakerlinjen ved midten av det rektangulære undersøkelsesområdet, og inkluderer traser fra hver av kildene i den enkle kildelinjen rettet på alle mottakerne i den enkle kryssoppstilte mottakerlinjen. Følgelig tilveiebringer denne hybride samlingen rektangulær enkeltfolds dekning fra midtpunkter lokalisert i den sentrale firedel av undersøkelsesområdet. Denne prosessen gjentas for hvert skjæringspunkt mellom kilde- og mottakerlinjene, for å tilveiebringe en full rekke av hybride samlinger lik antallet av skjæringspunkter. Individuelle traser fra rekken av hybride samlinger kan senere settes sammen til en samling av traser, og traser som har felles midtpunkter kan summeres for å tilveiebringe bilder som er svært lik en sann 3-D samling. Et viktig trekk ved denne oppfinnelsen er imidlertid at hver hybride samling kan bli idividuelt prosessert og avbildet ved bruk av teknikker som avhenger av adekvat romlig sampling og er derfor normalt reservert for fullstendig 3-D felles-midtpunktssummerte samlinger. Slike teknikker kan omfatte filtrering, slik som hastighetsfiltrering og temporal filtrering, «dip move off» (DMO) og migrering av de individuelle hybride samlingene.

Andre hensikter, fordeler og nye trekk ved den foreliggende oppfinnelsen vil tydelig fremstå for fagfolk fra den følgende beskrivelsen av den foretrakkede utførelsesformen, de etterfølgende krav og tegningene, hvor:

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser en typisk tidligere kjent seismisk kilde-/mottakerlayoutgeometri.

Figur 2 (a) viser en tidligere kjent sann 3-D kilde-/mottakerlayoutgeometri.

Figur 2 (b) viser enkeltfolds midtpunktdekning fra aktivering av en enkelt kilde i figur 2 (a). Figur 3 viser enkeltfolds midtpunktsdekning fra aktivering av en linje av kilder rettet på en ortogonal linje av mottakere, som har avstand i samsvar med avstanden vist i figur 1. Figur 4 viser en kilde-/mottakerlayout for et 5,75 square mile (14.9 km<2>) bassengområde. Figur 5 viser et sentralt lokalisert hybrid sorteringssenter for området i figur 4. Figur 6 viser en enkeltfolds midtpunktdekning av en hybrid sortering samlet fra sorteringssenteret i figur 5. Figur 7 viser et ekstrapolert hybrid sorteringssenter for området dekket i figur 4. Figur 8 (a) viser enkeltfolds hybrid midtpunktdekning for en vinklet seismisk kilde-/mottakerlayout. Figur 8 (b) viser enkelfolds hybrid midtpunktdekning for et «mursteinsarrangement» (engelsk: brick arrangement) av seismiske kilder/mottakere. Figur 9 (a) er et datamaskingenerert display som viser en seismisk seksjon på en bestemt linje resulterende fra en ufiltrert stakk av hybrid samling. Figur 9 (b) er et datamaskingenerert display som viser den seismiske seksjonen i figur 9 (a) med prestakk-anvendelse av F-K hastighetsfiltrering.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj ved hjelp av en enkel utførelsesform som anvender en normal ortogonal kryssoppstilt kilde-/ mottakerlayout som illustrert i figur 1, som kunne vært benyttet for full 3-D avbildning av det rektangulære området. Det skal imidlertid forstås at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kunne anvende andre kilde-/mottakerlayouter som er kjent i teknikken, slik som vinklede layouter eller «mursteinslayouter»

(engelsk: brick layouts), såvel som marine layouter slik som bunnkabler eller vertikale kabler. Følgelig er den ortogonale geometrien benyttet her for å hjelpe leseren til å forstå den foreliggende oppfinnelsen, og ikke som en begrensning for den foreliggende oppfinnelsen.

Ved gjennomføring av 3-D seismiske undersøkelser vil begrensninger i datainnsamlingsutstyr og andre økonomiske betraktninger ofte diktere antallet mottakere på hver linje og avstanden mellom mottakerne i linjen som kan benyttes for å utføre en undersøkelse. Følgelig blir det vanligvis anvendt en normal kryssoppstilt geometri som har linjeavstand her betegnet som d, slik som mellom linjene 20a og 20b i figur 1, lik fire eller flere ganger basis-gitteravstanden for di.

I den følgende redegjørelsen, med henvisning til figurene 1, 2 og 3, er området representert ved den ytre randen 19 det samme for alle tre figurene. Videre er like elementer slik som geofonmottakere og skuddpunkter anbrakt innenfor randen 19 markert med de samme henvisningstall i disse tre figurene.

Med spesiell henvisning til figur 2 (a) er det illustrert en sann kilde-/mottakerlayoutgeometri som forutsetter at ubegrensede geofonmottakere 22 og registreringskanaler (ikke illustrert) er tilgjengelige for å gjennomføre en undersøkelse. Denne geometrien er en sann 3-D kilde-/mottakergeometri som har geofonmottakerstasjoner 22 med avstand ved gitterintervaller illustrert som di, lik det dobbelte av den ønskede midtpunktsoppløsningen over hele området 19. Med denne geometrien vil en trasesamling som resulterer fra aktivering av et enkelt skuddpunkt 25, slik som en seismisk vibrator eller en eksplosiv innretning, i midten av det rektangulære området, resultere i enkeltfolds midtpunktdata som dekker et internt areal lik en firedel av det totale arealet, som er vist ved det skraverte området 27 i figur 2(b). Komparative resultater for en hybrid samling er vist i figur 3, hvor den hybride samlingen bruker skjæringspunktet mellom kildestasjonslinjen 26c og geofonmottakerlinjen 20c som sorteringssenter 29. Med dette normale kilde-/mottakerarrangementet blir hver kilde som beskrevet ovenfor aktivert i kildelinjen 26c for å generere seismiske bølger eller pulser inn i jorda, som blir detektert av hver av geofonmottakerne vist i figur 1, men den hybride samlingen inkluderer bare de signalene generert av mottakerlinjen 20c som er påvirkelige av skudd i linjen 26c, og tilveiebringer enkeltfoldsdata som samsvarer med midtpunktet mellom den aktiverte kilden og mottakerne. De slik registrerte data danner rekker av midtpunkter, med antallet midtpunkter i en rekke lik antallet mottakere i mottakerlinjen 20c, og hvor rekken av midtpunkter er halvparten så lang som linjen 20c. Etter at dataene har blitt registrert i samsvar med aktivering av den førte kilde stasjonen i linje 26c, blir den neste kildestasjonen i denne linjen aktivert, og data samsvarende med en andre rekke av midtpunkter oppnås. Den andre rekken av midtpunkter forskyves fra den første rekken av midtpunkter med halvparten av dimensjonen i basisgitteret 21, og i likhet med den første rekken av midtpunkter blir den andre rekken halvparten så lang som mottakerlinjen 20c. Fortsettelse av denne prosessen med sekvensielt å aktivere skuddlokasjoner i linjen 26c, og registrering av signaler generert i geofonmottakerne 22 lokalisert i linje 20c, resulterer i en identisk enkeltfoldsdekning for det samme arealet som oppnådd ved sann 3-D kilde-/mottakerlayout registrert i figur 2 (b). Ved ytterligere sammenligning av den samme samlingen vist i figur 2 (b) og den hybride samlingen vist i figur 3, bemerkes at når alle kildestasjonene langs linjen 26c har blitt aktivert og signaler generert i mottakerlinjen 20c er registrert, blir det totale antallet traser i den hybride samlingen tjue skudd ganger tjue geofonmottakere, lik 400 totale traser, som er det samme antall traser som ble generert i den sanne 3-D samlingen vist i figur 2 (b). Videre er den maksimale offset for hver samling illustrert i figur 2 (b) og figur 3, den samme.

Følgelig er et første trinn i denne oppfinnelsen å anordne en normal seismisk kilde-/mottakerlayoutgeometri lignende figur 1, hvor skuddpunktene og geofonmottakerne er lagt ut med henvisning til et basisgitter 21, og de ortogonale skudd-/mottakerlinjene slik som 20a og 20b og 26a og 26b har avstand fra hverandre med et multippel av basisgitterdimensjonen di, for slik å tilveiebringe en hybrid samling som har enkeltfoldsdekning slik som vist i figur 3. Foretrukket er multippelet av di valgt for å bestemme avstanden d i et område fra to til ti ganger dimensjonen di, og mer foretrakker er det i et område fra fire til åtte ganger dimensjonen di. Følgelig er dimensjonen di illustrert i figur 1 valgt for å inkludere 20 skuddpunkter langs linjen 26c og 20 geofonmottakere langs linjen 20c, og dimensjonen d er valgt til å være fire ganger di, og følgelig vil fem skuddlinjer og fem mottakerlinjer dekke arealet 19. Foretrukket er den hybride samlingen valgt for å inkludere minst alle skuddpunktene i kildelinjen eller alle geofonmottakerne i mottakerlinjen som samsvarer med et samlingssenter (engelsk: gather center) ved et sentralt lokalisert skjæringspunkt mellom kilde- og mottakerlinjer. De slik valgte skuddpunkter i linje 26c blir sekvensielt aktivert, og hver aktivering genererer et antall av traser lik antallet geofonmottakere i linje 20c. I dette tilfellet er antallet traser for en hybrid samling tjue kildestasjoner ganger tjue geofonmottakere eller 400 traser.

Det hybride samlingssorteringssenteret blir så flyttet til et annet skjæringspunkt, og den hybride samlingsprosessen beskrevet ovenfor gjentas inntil en samling er oppnådd ved hvert skjæringspunkt av kilde-/mottakerlinjer. Samlingene blir gjort under det kravet at hver av de hybride samlingene opprettholder det samme maksimum i linje- og krysslinjeoffset. Med henvisning til et sorteringssenter ved skjæringspunktet mellom linjene 20c og 26c i figur 1, er den maksimale offset ti stasjoner. F.eks. ville en hybrid samling sentrert ved skjæringspunket mellom geofonmottakerlinje 20a og kildestasjonslinje 26c, som er nær kanten av undersøkelsesområdet, inkludere traser fra ti kilder i linje 26a som er ovenfor skjæringspunktet og to kilder nedenfor skjæringspunktet, rettet på ti geofonmottakere i linje 20a som er posisjonert til venstre for skjæringspunktet og to mottakere til høyre for skjæringspunktet. Denne bestemte samlingen resulterer i totalt 144 traser, dvs. tolv kildestasjoner hvis aktiveringsnergi blir rettet på tolv geofonmottakere, som har en maksimal offset på 10 stasjoner i retningene både på langs og på tvers. Akkumulering av hybride sorteringer basert på kilde-/mottaker-layoutgeometrien i figur 1 resulterer i 25 hybride samlinger med en maksimal offset ti ganger di i både kilde- og mottakerlinjeretningene.

Følgelig tilveiebringer hver individuell hybrid sortering, oppnådd som beskrevet ovenfor, et romlig datasett uten aliasing, egnet for velkjente prestakk-prosesseringsoperasjoner, herunder antialiasfrekvensfiltrering, amplitudeutjevning og korreksjoner for «normal moveout», og om nødvendig kan «dip moveout» (DMO) anvendes før anvendelsen av et hastighetsfilter for samlingen. Hver av disse prosesseringsoperasjonene er velkjent i teknikken og utførlig beskrevet i en tekst med tittelen «Applied Geophysics», W.M.Kelpford, et al, Cambridge University Press, 1978, som inntas her som referanse.

I en spesielt vellykket test av denne fremgangsmåten for seismisk undersøkelse med hybrid samling, utført i Vaverde Basin i Texas, ble et 5,75 square mile (14.9 km<2>) 3-D datasett registrert. Skudd-/mottakerarrangementet benyttet i testen er i figur 4 vist å ha geofonmottakerlinjer 30a til og med 30k som forløper tilnærmet nord/syd, med geofongruppeintervaller på 165 fot (50,3m), og ortogonalt anordnede skuddstasjonslinjer 32a til og med 32n som forløper tilnærmet øst/vest. En tolv-geofonmottakeroppstilling ble anbrakt ved hvert gruppeintervall med de tolv geofonene forbundet sammen, og de således summerte signalene ble registrert i en registreringsvogn. Det bemerkes at disse skudd-/mottakerlinjene er generelt lagt ut i et ortogonalt arrangement, men noen få mindre offseter for skudd og mottakere i disse linjene var nødvendiggjort av ugunstige terrengtrekk ved bestemte steder. Vibroseis-kilder ble anvendt ved kildestasjonene ved bruk av sveipsignaler varierende fra seks til seksti hertz over en femten sekunders periode, med spektral båndbreddeform på minus seks dB pr. oktav. Dataene ble registrert som en statisk undersøkelse med 868 skudd overvåket av 840 geofonmottakere. Den ortogonale natur for kilde-/mottakerlayouten med 165 fot (50,3 m) kilde- og mottakeravstand i linjene 30 og 32, og 1320 fot (402,3 m) avstand mellom linjer, frembrakte en undersøkelse egnet for konvensjonell 3-D prosessering og avbildningsteknikker, med adekvat romlig sampling i både retningene på langs og på tvers.

To datavolumer ble prosessert fra den seismiske 3-D undersøkelsen i Valverde-bassenget. Det første datavolumet ble prosessert ved bruk av konvensjonelle samlingsteknikker med konvensjonell prosessering, inkludert DMO og poststakkmigrering. Det andre datavolumet ble sortert til en rekke av hybride samlinger ved bruk av skjæringspunkter mellom skudd-/mottakerlinjer som sorteringssenter. De hybride samlingene ble så gjenstand for prestakkfiltrering og avbildningsprosesser, og endelig satt sammen på nytt til et enkelt volum. For å initiere den hybride samlingsprosessen for den ortogonale skudd-/mottaker-geometrien, ble det valgt en dimensjon som sikrer uniforme offseter og full dekning fra en rekke hybride samlinger. For undersøkelsesarealet vist i figur 4 ble en ramme med 128 stasjoner langs kildelinjen og 128 stasjoner langs mottakerlinjen valgt for inkludering i den hybride samlingen for denne undersøkelsen. Trasene som ble inkludert i de hybride samlingene ble valgt som følger: hvert kildelinje- og mottakerlinjeskjæringspunkt, reelt eller ekstrapolert (som vist i figur 7) er et sorteringssenter. Ved hvert sorteringssenter utgjør så trasene generert fra skudd på den valgte kildelinjen som er innenfor 64 stasjoner (dvs. Vi av 128) fra sorteringssenteret, og som er rettet på geofonmottakere på den valgte mottakerlinjen som er innenfor 64 stasjoner fra sorteringssenteret, en hybrid samling. F.eks. er et sorteringssenter ved skjæringspunktet mellom kildelinjen 565 og mottakerlinjen 133 illustrert i figur 5, hvor linjenumrene og stasjonsnumrene er vist ved kanten av kilde-/mottakerlayouten. Fra dette sorteringssenteret ville en hybrid samling inkludere traser fra skuddene på kildelinje 565 stasjoner 101 til 181, rettet på geofonmottakerstasjoner 501 til 605 på mottakerlinjen 133, hvor skuddlinjen og mottakerlinjen er fremhevet i figur 5. Figur 6 illustrerer enkeltfolds dekningsområde for sorteringssenteret illustrert i figur 5. Figur 7 illustrerer et ekstrapolert sorteringssenter som resulterer fra irregulariteten av det aktuelle undersøkelsesområdet. Figurene 8(a) og 8(b) illustrerer skudd-/mottakerlayouter, som er kjent i teknikken. Figuren viser også, som et skravert område, enkeltfoldsdekningen som ville kunne oppnås ved å anvende den hybride sorteringsteknikken ifølge den foreliggende oppfinnelsen på de illustrerte skudd-/mottakerlayoutene. Layouten illustrert i figur 8(a) er kjent som en vinklet layout, og layouten illustrert i figur 8(b) er kjent som en mursteinslayout (engelsk: brick layout).

Som illustrasjon av resultatene ifølge denne oppfinnelsen, viser figurene 9(a)-(b) avbildning av hybride samlinger, som tilveiebringer nyttig informasjon uten behov for prosessering av et fullstendig datasett. I figur 9(a) er det illustrert en todimensjonal skive langs en bestemt kildelinje fra Valverde basseng-undersøkelsen, som resulterte fra et unikt datasett oppnådd i en hybrid samling. Den illustrerte samlingen har i figur 9(b) blitt korrigert for normal moveout og har blitt filtrert for å forbedre signal-støyforholdet ved bruk av hastighetsfiltere, uten å introdusere tvetydigheter fra romlige prøver med aliasing. Figur 9(b) ligner figur 9(a), og viser den samme avbildningen langs en mottakerlinje fra den samme hybride samlingen, som ble sentrert ved skjæringspunktet mellom mottakerlinje 133 og kildelinje 565 illustrert i figur 5.

Tredimensjonale datavolumer blir vanligvis ikke registrert med «sann romlig kilde-/mottakerlayoutgeometri uten aliasing, på grunn av utilgjengelighet av registreringssystemer med tilstrekkelig kapasitet, og/eller den vidtgående høye kostnaden ved å tilveiebringe tilstrekkelig utstyr. Følgelig er den alternative fremgangsmåten som inkluderer fordelen av de reduserte romlige samplings-inkrementene som hittil bare er realisert i «sanne» kilde-/mottakerlayouter, og som kan brukes på land eller i marine omgivelser, tilveiebrakt ved den foreliggende oppfinnelsen. Oppfinnelsen som beskrevet og illustrert her er en effektiv fremgangsmåte for seismiske undersøkelser, likevel vil fagfolk forstå at mange modifikasjoner og variasjoner av den foreliggende oppfinnelsen er mulig i lys av den ovenstående lære uten å avvike fra oppfinnelsen. Følgelig skal det klart forstås at den foreliggende oppfinnelsen ikke skal anses å være begrenset av de bestemte trekkene som er beskrevet og illustrert i tegningene, men konseptet for den foreliggende oppfinnelsen skal bedømmes ved rekkevidden av de etterfølgende krav.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for å utføre en hybrid samling av seismiske traser valgt fra seksjoner i et seismisk undersøkelsesområde, hvor nevnte hybride samling omfatter romlige oppløsningskarakteristikker for en sann tredimensjonal samling,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: (a) å anbringe et flertall av seismiske kildelinjer i parallelt arrangement over et areal som skal undersøkes, hvor hver av nevnte kildelinjer omfatter et flertall av skuddpunkter med en avstand fra hverandre betegnet som di, som tilveiebringer en ønsket oppløsning for undergrunnstrekk langs nevnte kildelinjer; (b) å anbringe et flertall av seismiske mottakerlinjer i et parallelt arrangement, hvor hver av nevnte mottakerlinjer omfatter et flertall av geofonmottakere anbrakt fra hverandre med nevnte avstand di, og hvor videre nevnte mottakerlinjer skjærer nevnte kildelinjer, og derved danner et flertall av skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer; (c) hvor nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer har avstand fra hverandre som er minst det dobbelte av nevnte avstand di; (d) å definere et primært sorteringssenter som ett valgt av nevnte flertall av skjæringspunkter, idet nevnte sorteringssenter har assosiert med seg en av nevnte kildelinjer og en av nevnte mottakerlinjer, som således benevnes henholdsvis en valgt kildelinje og en valgt mottakerlinje; (e) å velge et ønsket antall som definerer antallet skuddpunkter i nevnte valgte kildelinje og antallet geofonmottakere i nevnte valgte mottakerlinje å være inkludert i en hybrid samling som samsvarer med nevnte primære sorteringssenter, hvor nevnte ønskede antall er valgt for å opprettholde en uniform maksimal kilde-mottakeroffset for nevnte hybride samling utført ved hvert av nevnte flertall av skjæringspunkter; (f) å generere seismiske signaler ved hvert av nevnte skuddpunkter i nevnte valgte kildelinje; (g) å samle nevnte seismiske signaler generert ved hver nevnte geofonmottaker i nevnte valgte mottakerlinje fra hvert skuddpunkt i nevnte valgte kildelinje for å frembringe nevnte hybride samling; (h) å omplassere nevnte primære sorteringssenter til hvert av nevnte flertall av skjæringspunkter, og å gjenta trinn (d) til og med (g) ved hvert av nevnte flertall av skjæringspunkter, for derved å fremskaffe et flertall av nevnte hybride samlinger lik antallet av nevnte skjæringspunkter.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat den i tillegg omfatter trinnet å filtrere minst en av nevnte hybride samlinger ved bruk av hastighetsfiltreringsteknikker.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat nevnte flertall av skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer omfatter ortogonale skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat nevnte flertall av skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer omfatter vinklede skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat nevnte flertall av skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og nevnte mottakerlinjer danner et mursteinslayoutmønster.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat nevnte seismiske undersøkelsesområde dekker et rektangulært område og at nevnte primære sorteringssenter er lokalisert i midten av nevnte undersøkelsesområde.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert vedat nevnte seismiske undersøkelse dekker et irregulært område og at nevnte primære sorteringssenter er lokalisert ved skjæringspunktet mellom en kildelinje og en mottakerlinje som har det maksimale antall stasjoner.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert vedat nevnte sorteringssenter er ekstrapolert til et område ved inferens på parallellitet mellom kjente skjæringspunkter mellom nevnte kildelinjer og mottakerlinjer.