NO339492B1 - Fremgangsmåte for amplitudebevarende prestakk migrasjon - Google Patents
Fremgangsmåte for amplitudebevarende prestakk migrasjon Download PDFInfo
- Publication number
- NO339492B1 NO339492B1 NO20071203A NO20071203A NO339492B1 NO 339492 B1 NO339492 B1 NO 339492B1 NO 20071203 A NO20071203 A NO 20071203A NO 20071203 A NO20071203 A NO 20071203A NO 339492 B1 NO339492 B1 NO 339492B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- seismic
- imaging point
- migration
- receiver
- amplitude
- Prior art date
Links
- 230000005012 migration Effects 0.000 title claims description 49
- 238000013508 migration Methods 0.000 title claims description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 39
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 39
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/282—Application of seismic models, synthetic seismograms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
- G01V1/30—Analysis
- G01V1/303—Analysis for determining velocity profiles or travel times
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
- G01V2210/50—Corrections or adjustments related to wave propagation
- G01V2210/51—Migration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Alarm Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Package Closures (AREA)
- Electrotherapy Devices (AREA)
Description
Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen vedrører generelt området seismisk kartlegging av undergrunnsformasjoner i jorden. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen fremgangsmåter for pre-stakk migrasjon av seismiske data der amplituder og hendelser i de seismiske dataene i hovedsak bevares.
Teknikkens stand
Seismisk kartlegging brukes for å vurdere strukturer, sammen-setninger og fluidinnhold i undergrunnsformasjoner. En spesiell anvendelse av seismisk kartlegging er å trekke slutninger angående tilstedeværelsen av nyttige materialer, slik som petroleum, i undergrunnsformasjonene. Generelt innbefatter seismisk kartlegging utplassering av en gruppe av seismiske sensorer på eller nær jordens overflate, og utplassering av en seismisk energikilde nær sensorene og på eller nær overflaten. Den seismiske energikilden aktiveres og seismisk energi strømmer ut fra kilden, og beveger seg generelt nedover gjennom undergrunnen inntil den når en eller flere akustiske impedansgrenser i undergrunnen. Seismiske bølger reflekteres fra den ene eller de flere impedans-grensene, hvoretter den beveger seg oppover inntil den detekteres av en eller flere av de seismiske sensorene. Struktur og sammensetning av jordens undergrunn utledes fra, blant andre egenskaper ved det detekterte energien, forplantningstiden til den seismiske bølgen, og amplituden og fasen til de forskjellige frekvenskomponentene til den seismiske bølgen i forhold til energien som strømmer ut fra den seismiske kilden.
For å utlede strukturene til undergrunnsformasjonene ut fra seismiske forplantningstider som er målt ved jordens overflate fra kilde-/mottakerposisjonen ved overflaten, er det nødvendig å bestemme hastigheten for de forskjellige formasjonene som den seismiske energien passerer igjennom. Hastigheter for jordformasjonene kan variere både i forhold til dybde i jorden (vertikalt) og i forhold til geografisk posisjon (lateralt). Seismiske data registreres imidlertid kun i forhold til tid. Fremgangsmåter som er kjent innen fagfelt for å estimere hastigheter for jordformasjonene både vertikalt og lateralt, baserer seg på utledninger angående geometrien til forplantningsveien til den seismiske bølgen når den beveger seg fra kilden og til de forskjellige mottakerne som er utplassert ved jordens overflate.
For at avbildninger som er dannet fra seismiske data skal samsvare nøyaktig med den romlige fordelingen av undergrunns-strukturer og sammensetningsendringer i jordens undergrunn, anvendes teknikker som generelt er kjent som "tidsmigrasjon" og "dybdemigrasjon" på de seismiske dataene. Migrasjon er en prosess ved hjelp av hvilken det sørges for at refleksjons-hendelser i seismiske data samsvarer med deres sanne romlige posisjon. Tidsmigrasjon plasserer refleksjonshendelsene i tid og korrigerer ikke for alle effekter av laterale hastighets-gradienter. Dybdemigrasjon forsøker å plassere refleksjons-hendelser ved deres sanne dybdeposisjoner i jordens undergrunn .
Det finnes generelt to klasser av tidsmigrasjonsteknikker. En type av tidsmigrasjon er kjent som pre-stakk og presenteres i for eksempel i Sun, C, Martinez, R., " Amplitude preserving 3D pre- stack Kirchhoff time migration for V( z) og VTI media", 72<nd>Annual International Meeting, Society of Exploration Geophysicists, Expanded Abstracts, sidene 1224-1227 (2002). Pre-stakk-migrasjon utføres på individuelle seismiske dataregistreringer ("traser") og kan være beregningsmessig kostnadskrevende.
Den andre typen av tidsmigrasjon kalles post-stakk-migrasjon, som representerer migrasjonsteknikker som anvendes på seismiske data for hvilke et antall av individuelle dataregistreringer summeres ("stakkes") for å forbedre signal-til-støy-forholdet. Pre-stakk-migrasjon gir typisk bedre avbildninger, selv om den er mer beregningsintensiv enn post-stakk-migras j on .
Fremgangsmåten for pre-stakk tidsmigrasjon som presenteres i dokumentet av Sun med flere ovenfor, er en av en type som er kjent som "amplitudebevarende", noe som betyr at amplitudene til hendelser i de seismiske dataene i hovedsak bevares under migrasjonsprosedyren. Amplitudebevarende migrasjon gir, blant andre fordeler, bedre nøyaktighet i prosesseringsteknikker som er kjent som "amplitude som funksjon av offset" ("amplitude versus offset", AVO). En hovedmålsetting med amplitudebevarende migrasjonsteknikker er å gjøre refleksjons-amplitudene proporsjonale med reflektiviteten til de forskjellige grensene i undergrunnen. Amplitudebevarende migrasjon karakteriseres derved ved å utbedre amplitudetap i reflektert seismisk energi forårsaket av geometrisk spredning av den seismiske energien ved forplantning gjennom jorda, slik at amplitudene i det minste til en viss grad tilsvarer reflektiviteten til de forskjellige undergrunnsgrenseflåtene.
En pre-stakk migrert avbildning beregnes ved å avbilde medvirkende datasampler av en trase med seismiske inngangsdata til et målsampel av en avbildningstrase, under den bindingen at den medvirkende datasampeltiden (indeksert til aktivering av den seismiske kilden) er den samme som forplantningstiden til seismisk energi fra den seismiske kilden til mottakeren via avbildningspunktet. De bidragsytende datasamplene fra alle de seismiske inngangsdatatrasene blir så summert. En såkalt "sann amplitude" migrasjon, som utbedrer tapet av refleksjonsamplitude som forårsakes av geometrisk spredning slik at amplitudene tilsvarer reflektiviteten til undergrunnsreflektorer, oppnås ved en vektet, heller enn en enkel summasjon av inngangsdatasamplene. Det vil si at amplituden til de bidragsytende datasamplene representerer summen av inngangsdatasampler multiplisert med en vektfaktor. Vektfaktoren er en funksjon av et antall forskjellige variable, innbefattet propagasjonstiden, og plasseringene av kilden og mottakeren som tilsvarer hver datasampeltrase (som kalle "akkvisisjonsgeometrien"). Det finnes flere forskjellige teknikker for å bestemme vektfunksjon for "sann amplitude" som er kjent innen fagfeltet. Se, for eksempel, Schleicher, J., Tygel, M., og Hubral, P., 1993, " 3- D true amplitude finite-offset migration"; Geophysics, 58, 1112-1126, eller Bleistein, N., Cohen, J. K., Stockwell, J. W., " Mathematics of multidimensional seismic imaging, migration, and inversion", Springer, 2001. Sann amplitude vektfunksjonene for de mest vanlige akkvisisjonsgeometriene for seismiske data, slik som felles-skudd eller felles-offset geometri, inneholder ledd som innbefatter kvadratrøtter av cosinus til avgangs- og innfallsvinkler, og spredeledd i samme plan og ute av planet for enhver mulig kombinasjon av kilde, mottaker, og avbildningspunkt, selv for det relativt enkle tilfellet av et v( z) medium. Se, for eksempel, Zhang, Y., Gray, S., Young, J., " Exact and approximate weights for Kirchhoff migration", 70th Annual Internat. Mtg., Soc. Expl. Geophys. Expanded Abstracts, 1036-1039 (2000). Fordi genereringen av vektene er svært beregningskrevende og vektene må lagres og interpoleres under migrasjon, kan beregningen av vektfunksjonen dominere de
totale beregningskostnadene i migrasjonsprosessen.
US 2003208321 Al «Relative True Amplitude Migration» av Martinez med flere omhandler en fremgangsmåte for amplitudebevarende Kirchhoff tidsmigrasjon. Dokumentet beskriver beregningen av estimater av geometriske spredeledd ved bruk av en tilnærming med konstant hastighet og beregning av avgangs- og ankomstvinkler ved bruk av en modell av hastighet som varierer i forhold til minst en av migrert tid og dybde.
Det er kjent innen fagfeltet å tilnærme vektfunksjonen på forskjellige måter for å unngå økte inngangs-/utgangsdata og beregningsutgifter. Se, for eksempel, Dellinger, J. A., Gray, S. H., Murphy, G. E., Etgen, J. T., " Efficient 2. 5- D true-amplitude migration", Geophysics, 65, 943-950 (2000) . Slike estimater gjøres typisk ved bruk av en tilnærming med konstant hastighet for jordformasjonene. Det har imidlertid blitt bestemt at vektfunksjoner som er estimert ved bruk av tilnærmingen med konstant hastighet, ofte ikke gir tilfredsstillende resultater for prosessering som kalles "amplitude som funksjon av offset" ("AVO") in v( z) media (media der hastighet varierer med dybde). Det finnes et behov for pre-stakk migrasjonsteknikk som gir amplitudekvalitet lik de som gis av "eksakte" teknikker med sann amplitude som er kjent innen fagområdet, men som allikevel ikke krever noen signifikant økning i beregningsutgifter.
Oppsummering av oppfinnelsen
Ett aspekt ved oppfinnelsen er en fremgangsmåte for amplitudebevarende Kirchhoff tidsmigrasjon. En fremgangsmåte ifølge dette aspektet ved oppfinnelsen innbefatter å bestemme, fra seismiske signaler registrert ved å utplassere en seismisk kilde ved minst én posisjon og å utplassere en seismisk mottaker ved minst én posisjon, en propagasjonsbane for seismisk energi fra den minst ene seismiske kildeposisjonen til minst ett avbildningspunkt, og fra det minst ene avbildningspunktet til den minst ene mottakerposisjonen, og å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, estimater av geometriske spredeledd ved bruk av tilnærming med konstant hastighet, der de geometriske spredeleddene er basert på propagasjonsbanen for seismisk energi. Videre innbefatter fremgangsmåten å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, avgangs- og innfallsvinkler ved å bruke en modell for hastighet som varierer i forhold til i det minste én av migrert tid og dybde og basert på propagasjonsbanen for seismisk energi, å estimere, for det minst ene avbildningspunktet, en verdi av vektfunksjonen fra de estimerte geometriske spredeleddene og beregnede avgangs-og innfallsvinklene, og å generere en avbildning ved minst en sampletid ved bruk av den estimerte vektfunksjonsverdien.
Et annet aspekt ved oppfinnelsen er et datamaskinprogram som er lagret på et datamaskinlesbart medium. Programmet innbefatter logikk som er forberedt for å forårsake at en programmerbar datamaskin utfører trinnene i fremgangsmåten ifølge aspektet beskrevet i avsnittet ovenfor.
Andre aspekter og fordeler ved oppfinnelsen vil bli klare ut fra den følgende beskrivelsen og de vedføyde kravene.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
Figur 1 viser et flytskjema av et utførelseseksempel av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen. Figur 2 viser et eksempel på en jordmodell som brukes for å
simulere en migrasjonsprosess.
Figur 3 og 4 viser analyse ved amplitude som funksjon av offset ("AVO") fra migrasjon ved bruk av analytisk nøyaktige vekter og estimert vekter ifølge oppfinnelsen. Figur 5 viser et programmerbar datamaskin og et datamaskinlesbart medium med et program lagret på dette.
Detaljert beskrivelse
Fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen kan forstås bedre sett i sammenheng med Kirchhoff pre-stakk tidsmigrasjon. Kirchhoff pre-stakk tidsmigrasjon er basert på Kirchhoff grenseintegral løsningen av den skalare bølgelikningen. Kirchhoffs grense-integralløsning er en matematisk formulering av Huygens prinsipp. Huygens prinsipp formulerer at et bølgefelt, i et hvilket som helst punkt i et volum, kan rekonstrueres ved en overflateintegrasjon av grenseverdiene til bølgefeltet, vektet med impulsresponsen til Greens funksjon på bølgeoperatoren.
Kirchhoff pre-stakk tidsmigrasjon kan uttrykkes matematisk ved bruk av skuddposisjoner (seismisk kilde) betegnet med (xs, ys) , posisjoner til seismiske mottakere betegnet med (xr, yr) , og avbildningspunktposisjoner i tid og rom betegnet med ( T±, x±, y±) ifølge uttrykket:
der I (Ti, x±, y±) representerer avbildningen (amplitude) i ekvivalente overflateposisjoner (geografisk) betegnet med ( x±, y±) , Ti representerer avbildningstiden, W(Xi, y±, T±, xs, ys, xr, yr) er en vektfunksjon, D(xs, ys, xr, yr, Ts+ Tr) representerer
den tidsderiverte av inngangsdataene (seismisk trase), og Ttot= Ts + Trer den totale propagasjonstiden til seismisk energi som propagerer fra hver kildeposisjon (xs, ys) til hver posisjon til seismisk mottaker (xr, yr) gjennom avbildningspunktet ( x±, y±) . Trog Tsrepresenterer respektivt propagasjonstiden for seismisk energi fra avbildningspunktet til mottakerposisjonen og propagasjonstiden fra kilde-posis j onen til avbildningspunktet. En foretrukket formel for å beregne propagasjonstiden Ttotfor et avbildningspunkt for hver kilde og mottakerposisjon, som kan brukes for både isotrope [ v( z)] media og/eller svake VTI (transversalt isotrope med en vertikal symmetriakse) media er som følger:
der CC er en konstant, xs og xrrepresenterer kilde- og mottakeroffset'en, dvs den laterale avstanden mellom kildeposisjonen og avbildningsposisjonen, og mottakerposisjon og avbildningsposisjon, og Tr0og Ts0representerer respektivt enveis propagasjonstidene som inneholder opp til fjerde ordens ledd, mellom avbildningspunktet og mottakeren og avbildningspunktet og kilden, respektivt. Beregning av parametrene ovenfor fra likningene (1) og (2) er beskrevet i Sun, C, Martinez, R., «Amplitude preserving 3D pre- stack Kirchhoff time migration for V( z) og VTI media», 72<nd>Annual International Meeting, Society of Exploration Geophysiscists, Expanded Abstracts, sidene 1224-1227 (2002). ÅT( VTI) i likning (2) representerer en differanse i propagasjonstid mellom en «rett stråle» (seismisk energi propagerer langs en rett strålevei («ray path») fra kilde til avbildningspunkt og avbildningspunkt til mottakerpunkt) og en «avbøyd stråle»
(seismisk energi propagerer langs en avbøyende vei på grunn av refraksjon resulterende fra hastighetsvariasjoner i undergrunnen) hvor mediet er VTI. Størrelsen AT( VTI) kan beregnes slik det er forklart i Sun og Martinez dokumentet, ved hjelp av uttrykket: der størrelsen C( VTI) kan bestemmes ved hjelp av uttrykket:
n i likningen ovenfor representerer anisotropiparameteren.
Slik det er beskrevet i kapittelet angående Teknikkens stand i foreliggende dokument, er beregning av vektfaktorene for amplitudebevarende migrasjon en beregningsmessig kostbar operasjon når den utføres på en analytisk eksakt måte. Slik det er presentert i dokumentet av Sun og Martinez, kan amplitudebevarende vekter tilnærmes. Slike tilnærmede vekter tilveiebrakt ved bruk av fremgangsmåter som er kjent innen fagområdet, har imidlertid vist seg å ha nøyaktighets-begrensninger.
Generelt innbefatter fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen en tilnærming for såkalte «sann amplitude» vekter for Kirchhoff tidsmigrasjonslikningen ovenfor i v(z)-media (hastighet relatert til dybde) ved å estimere de geometriske spredeleddene ved bruk av en tilnærming med konstant hastighet, og ved bruk av avgangs- og ankomstvinkler beregnet nøyaktig ved bruk av en hastighetsmodell som varierer med propagasjonstiden, direkte. Ved å beregne avgangs- og ankomstvinkler nøyaktig kan de estimerte vektene brukes til å frembringe mer nøyaktige avbildninger enn ved simpelthen å bruke en tilnærming med konstant hastighet for både vektberegning og beregning av avgangs- og ankomstvinkler. Beregning av vektene direkte reduserer de store kravene til CPU-tid (sentralenhetstid) og lagringsbehov, og gjør derved fremgangsmåten svært effektiv.
Teorien for fremgangsmåter ifølge oppfinnelsen kan forklares på følgende måte. Slik det forklares i publikasjonen av Zhang med flere, som er referert i herværende kapittel angående teknikkens stand, gis en «sann amplitude» vektfunksjon (slik som brukt i Kirchhoff migrasjonslikningen (1)) i et v( z) medium (hastighet er relatert til dybde) med felles offsetgeometri, av likningen:
Hvor y er vinkelen mellom projeksjonene av kilde- og mottakerstråler på jordens overflate, og L er gitt av uttrykket:
I likningene (5) og (6) ovenfor representerer cts vinkelen langs stråleveien til den seismiske energien fra den seismiske kilden, i forhold til vertikalen, og i)jsog as er geometriske spredeledd i samme plan og ute av planet fra posisjonen til den seismiske kilden til avbildningspunktet. Ekvivalente definisjoner for hver posisjon til seismisk mottaker gjelder for ar, tyr og ar. Selv om det siste leddet i likning (5), Lsin<2>Y/(2cos<2>0) ikke tas hensyn til (slik det kan gjøres fordi det ofte ikke er av signifikant størrelsesorden), er det forsatt beregningsmessig kostbart å innbefatte både spredeledd i samme plan og ute av planet i likning (6) i den formen de er vist ovenfor. De beregningsmessige kostnadene oppstår fordi spredeleddene i samme plan og ute av planet må beregnes på forhånd og lagres i tabellform (noe som involverer kostbar midlertidig eller permanent datamaskinlagring) og interpoleres under migrasjon.
For et medium med konstant hastighet, som har en hastighet som er representert med vo, kan imidlertid amplitudevektfunksjonen forenkles til følgende uttrykk:
I det foregående uttrykket er tm toveis avbildningstiden, og tsog trer respektivt propagasjonstiden fra kildeposisjonen til avbildningspunktet, og fra avbildningspunkt til mottakerposisj on.
Ved bruk av amplitudevektfunksjonen ved konstant hastighet, som er beregnet som vist ovenfor i likning (7), underestimeres imidlertid typisk vektfaktoren, hovedsakelig på grunn av at avgangsvinkelen, aso, ved kilden, og ankomstvinkelen, aro, ved mottakeren, overestimeres på grunn av en antatt rett strålevei. En rett strålevei er det som antas når mediene er antatt å ha konstant hastighet.
For å forbedre nøyaktigheten til migrasjonsresultatene når slike tilnærmede vekter brukes i en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, beregnes avgangs- og ankomstvinklene nøyaktig ved bruk av likningene (9) og (10) slik det vil bli forklart nedenfor, for en hastighetsmodell som varierer med tid og dybde. Så kan en tilnærming med konstant hastighet brukes for å beregne forholdstallene for spredeleddene for likning (5). Til slutt kan man se bort fra det siste leddet i likning (5) fordi det typisk kun er av en veldig liten størrelsesorden. Med disse tilnærmingene kan en amplitudevektfunksjon uttrykkes som:
Fordi hastigheten er antatt å være uavhengig av den radiale (lateral eller overflateposisjon) koordinaten, bevares den radiale komponenten av treghetsvektoren (Snell's lov) for et v( z) medium. Derfor kan cosinus til avgangsvinkelen for kildeposisjonen beregnes nøyaktig ved hjelp av den følgende likningen:
På tilsvarende måte kan cosinus til ankomstvinkelen beregnes ved hjelp av uttrykket:
I den foregående likningen (9) er tspropagasjonstiden fra kildeposisjonen til avbildningspunktet, ps er koordinaten i radial retning fra kilden i et v(z) medium, og voer hastigheten ved overflaten. Tilsvarende ledd for avbildningspunktet til mottakerposisjonen (r) fines i likning (10). Fordi propagasjonstiden beregnes analytisk, beregnes de deriverte i likningene (9) og (10) også analytisk. Det klart at vektfunksjonen i likning (8) er mer beregningsmessig kostbar å utføre enn den i likning (7), men resultatene som oppnås kan være vesentlig bedre enn de som oppnås ved å bruke tilnærmingen med konstant hastighet i likning (7).
Når en vektfunksjon er beregnet, kan de totale propagasjonstidene beregnes ved for eksempel å bruke et uttrykk slik som likning (2) for avbøyende stråler i VTI media. Så kan propagasjonstidene og vektfunksjonene brukes til å generere avbildninger ved bruk av Kirchhoffs tidsmigrasjonslikning (1).
En utførelse av en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er vist i et flytskjema i Figur 1. Ved 10 genereres en modell av seismisk hastighet i forhold til toveis propagasjonstid for seismisk energi. Modellen som genereres ved 10, brukes. Ved 12 kan vekter estimeres ved bruk av en tilnærming med konstant hastighet. Ved 14 beregnes avgangs- og ankomstvinklene ved bruk av formelen. Ved 16 brukes vektene og avgangs- og ankomstvinklene for å generere den migrerte avbildningen (som betyr at seismiske inngangsdatasampler avbildes i avbildningssampler ifølge likning (1)).
I et annet aspekt vedrører oppfinnelsen datamaskinprogrammer som er lagret på datamaskinlesbare media. Med referanse til
Figur 5 kan den foregående prosessen slik den er forklart med referanse til Figur 1, implementeres i en datamaskinlesbar kode som er lagret på et datamaskinlesbart medium, slik som en floppydisk 68, CD-ROM 70 eller magnetisk harddisk 66 som utgjør en del av en standard programmerbar datamaskin. Datamaskinen, som kjent innen fagområdet, innbefatter en sentral prosesseringsenhet 60, en brukerinnlesningsanordning slik som et tastatur 62 og et brukerdisplay 64 slik som et LCD flatskjermdisplay eller display med katodestrålerør. Ifølge dette aspektet ved oppfinnelsen innbefatter det datamaskinlesbare mediet logikk som er forberedt for få datamaskinen til å eksekvere handlinger slikt de er framsatt ovenfor og forklart i forhold til Figur 1.
En tredimensjonal syntetisk modell som representerer to, saltlakefylte sandlag som er kapslet inn i skifer, ble brukt for å teste den foregående utførelsen. En grafisk fremstilling av modellen langs ett plan er vist i Figur 2. Et vannlag representeres å være mellom laggrensene indikert ved henvisningstallene 1 og 2. Skiferlag som har forskjellige hastigheter, er vist plassert mellom grensene 2 og 3, 4 og 5, 5 og 6, og 6 og 7. Hvert skiferlag er modellert med forskjellig hastighet for å gi en seismisk reflektor ved hver slik grense. Et annet skiferlag er vist under grensen 8, imidlertid tilveiebringer ikke modellen noen reflektor under grense 8. Et øverste ett av de to sandlagene er vist plassert mellom grenser som er indikert ved henvisningstallene 3 og 4. Det øverste sandlaget er "flatt" (noe som betyr at den strukturelle helningen er null). Det lavere, hellende sandlaget som er indikert mellom grensene med henvisningstallene 7, 8, og er modellert å ha en 10 graders helning. Modellen har 25 x 12. 5 meter feltinndeling. Et fartøy med dual kilde som brukes i modelleringen, har 8 lyttekabler som er separert med 100 meter. Hver lyttekabel har 313 mottakere med gruppeintervall på 25 meter og offsetområde mellom 200 meter og 8000 meter.
En felles avbildningssamler som består av 100 meter til 8000 meter offsetområder med et offsetinkrement på 100 meter, ble migrert ved bruk av amplitudebevarende Kirchhoff tidsmigrasjon slik det er forklart ovenfor. Migrasjonen ble utført ved bruk av tilnærming med vektfunksjonsfremgangsmåte i følge kjent teknikk, en analytisk nøyaktig vektfunksjonsfremgangsmåte, og utførelsen av fremgangsmåten for å beregne vekter ifølge oppfinnelsen slik den er forklart ovenfor. Amplitude som funksjon av offset ("AVO") analyse ble så utført ved toppen (grense 7) og bunnen (grense 8) av det hellende sandlaget. Resultatene som er vist respektivt i Figurene 3 og 4, viser at amplitudevektfunksjonen i likning (8) forbedrer amplitudenøyaktigheten betydelig sammenliknet med vekten i tilnærmingslikningen (7) i følge kjent teknikk, spesielt ved fjerne offset'er. I Figurene 3 og 4 vises AVO-analyse fra migrasjon ved bruk av analytisk eksakte vekter ved kurve 20. AVO-analyse av migrerte seismiske data ved bruk av vekttilnærmingr ifølge kjent teknikk, er vist ved kurve 22. Avslutningsvis er AVO-analyse av migrerte, seismiske data ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å beregne vekter, vist ved kurve 24.
Fremgangsmåter og datamaskinprogrammer ifølge oppfinnelsen kan tilveiebringe nøyaktige vektfaktorer for amplitudebevarende Kirchhoff prestakk tidsmigrasjon til lavere beregningsmessige kostnader enn presise, deterministiske fremgangsmåter for å beregne vekter.
Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forhold til et begrenset antall utførelser, vil fagmannen innen området som har fordel av denne presentasjonen, forstå at andre utførelser kan anordnes som ikke avviker fra oppfinnelsens omfang slik den er presentert her. Følgelig skal oppfinnelsens omfang kun begrenses av de vedføyde kravene.
Claims (4)
1. Fremgangsmåte for amplitudebevarende Kirchhoff tidsmigrasjon, omfattende: - å bestemme, fra seismiske signaler registrert ved å utplassere en seismisk kilde ved minst én posisjon og å utplassere en seismisk mottaker ved minst én posisjon, en propagasjonsbane for seismisk energi fra den minst ene seismiske kildeposisjonen til minst ett avbildningspunkt, og fra det minst ene avbildningspunktet til den minst ene mottakerposisjonen;
å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, estimater av geometriske spredeledd ved bruk av tilnærming med konstant hastighet, der de geometriske spredeleddene er basert på propagasjonsbanen for seismisk energi;
karakterisert ved: - å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, avgangs-og innfallsvinkler ved å bruke en modell for hastighet som varierer i forhold til i det minste én av migrert tid og dybde og basert på propagasjonsbanen for seismisk energi; - å estimere, for det minst ene avbildningspunktet, en verdi av vektfunksjonen fra de estimerte geometriske spredeleddene og beregnede avgangs- og innfallsvinklene; og - å generere en avbildning ved minst en sampletid ved bruk av den estimerte vektfunksjonsverdien.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor genereringen av en avbildning omfatter beregning av propagasjonstider til minst ett avbildningspunkt for et flertall posisjoner til seismiske kilder og seismiske mottakere, og beregning av et Kirchhoff grenseintegral basert på propagasjonstidene og vektene.
3. Datamaskinprogram lagret på et datamaskinlesbart medium, der programmet har logikk som er forberedt for å få en programmerbar datamaskin til å utføre følgende trinn: - å bestemme, fra seismiske signaler registrert ved å utplassere en seismisk kilde ved minst én posisjon og å utplassere en seismisk mottaker ved minst én posisjon, en propagasjonsbane for seismisk energi fra den minst ene seismiske kildeposisjonen til minst ett avbildningspunkt, og fra det minst ene avbildningspunktet til den minst ene mottakerposisjonen;
å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, estimater av geometriske spredeledd ved bruk av tilnærming med konstant hastighet, der de geometriske spredeleddene er basert på propagasjonsbanen for seismisk energi;
karakterisert ved: - å beregne, for det minst ene avbildningspunktet, avgangs-og innfallsvinkler ved å bruke en modell for hastighet som varierer i forhold til i det minste én av migrert tid og dybde og basert på propagasjonsbanen for seismisk energi; - å estimere, for det minst ene avbildningspunktet, en verdi av vektfunksjonen fra de estimerte geometriske spredeleddene og beregnede avgangs- og innfallsvinklene; og - å generere en avbildning ved minst en sampletid ved bruk av den estimerte vektfunksjonsverdien.
4. Program ifølge krav 3, hvor genereringen av en avbildning omfatter beregning av propagasjonstider til minst ett avbildningspunkt for et flertall av seismiske kilde- og seismiske mottakerposisjoner, og beregning av et Kirchhoff grenseintegral basert på propagasjonstidene og vektene.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/958,522 US7167414B2 (en) | 2004-10-04 | 2004-10-04 | Amplitude preserving prestack migration method |
PCT/US2005/035368 WO2006041748A1 (en) | 2004-10-04 | 2005-10-03 | Amplitude preserving prestack migration method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20071203L NO20071203L (no) | 2007-05-07 |
NO339492B1 true NO339492B1 (no) | 2016-12-19 |
Family
ID=36125360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20071203A NO339492B1 (no) | 2004-10-04 | 2007-03-05 | Fremgangsmåte for amplitudebevarende prestakk migrasjon |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7167414B2 (no) |
CN (1) | CN101036069B (no) |
AU (1) | AU2005294550B2 (no) |
BR (1) | BRPI0516439A (no) |
EG (1) | EG24451A (no) |
GB (1) | GB2433598B (no) |
MX (1) | MX2007004196A (no) |
MY (1) | MY140795A (no) |
NO (1) | NO339492B1 (no) |
WO (1) | WO2006041748A1 (no) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7405997B2 (en) * | 2005-08-11 | 2008-07-29 | Conocophillips Company | Method of accounting for wavelet stretch in seismic data |
US7609585B2 (en) | 2006-05-15 | 2009-10-27 | Pgs Geophysical As | Method for sub-salt migration velocity analysis |
CN101910871A (zh) | 2008-01-08 | 2010-12-08 | 埃克森美孚上游研究公司 | 地震数据的频谱整形反演和偏移 |
GB2460013B (en) * | 2008-03-31 | 2010-10-13 | Statoilhydro Asa | A method for reflection time shift matching a first and a second set of seismic reflection data |
US8395967B2 (en) | 2008-06-11 | 2013-03-12 | Baker Hughes Incorporated | Vector migration of virtual source VSP data |
WO2010077568A1 (en) | 2008-12-17 | 2010-07-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | System and method for performing time-lapse monitor surveying using sparse monitor data |
AU2009333603B2 (en) | 2008-12-17 | 2014-07-24 | Exxonmobil Upstream Research Company | System and method for reconstruction of time-lapse data |
US8705317B2 (en) * | 2008-12-17 | 2014-04-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for imaging of targeted reflectors |
US9244181B2 (en) * | 2009-10-19 | 2016-01-26 | Westerngeco L.L.C. | Full-waveform inversion in the traveltime domain |
EP2577353A4 (en) | 2010-06-02 | 2017-11-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Efficient computation of wave equation migration angle gathers |
US20110320180A1 (en) * | 2010-06-29 | 2011-12-29 | Al-Saleh Saleh M | Migration Velocity Analysis of Seismic Data Using Common Image Cube and Green's Functions |
CN101984366A (zh) * | 2010-09-29 | 2011-03-09 | 北京吉星吉达科技有限公司 | 基于共孔径面的起伏地表叠前时间偏移方法及设备 |
US9625593B2 (en) | 2011-04-26 | 2017-04-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Seismic data processing |
CN102495426B (zh) * | 2011-12-02 | 2014-10-22 | 北京中科联衡科技有限公司 | 一种克希霍夫积分地震成像方法 |
CN102455440B (zh) * | 2011-12-02 | 2014-10-01 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | Vti介质中地震波的走时计算方法 |
CN102901984B (zh) * | 2012-09-29 | 2015-07-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司 | 真地表地震数据倾角道集构建方法 |
CN104101901A (zh) * | 2013-04-03 | 2014-10-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种转换波弯曲射线保幅各向异性叠前时间偏移方法 |
CN103760603B (zh) * | 2014-01-28 | 2016-11-09 | 中国石油大学(北京) | 转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置 |
CN105954798B (zh) * | 2016-04-26 | 2019-05-07 | 中国石油天然气集团公司 | 一种确定起伏地表的叠前时间偏移速度的方法和装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030208321A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-11-06 | Ruben Martinez | Relative true amplitude migration |
US20040041815A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-04 | Conoco Inc. | Method of building and updating an anisotropic velocity model for depth imaging of seismic data |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5987387A (en) * | 1996-10-02 | 1999-11-16 | Exxon Production Research Company | Method of dip moveout analysis on a massively parallel computer |
US5999488A (en) * | 1998-04-27 | 1999-12-07 | Phillips Petroleum Company | Method and apparatus for migration by finite differences |
US6691075B1 (en) * | 1999-03-12 | 2004-02-10 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for modeling seismic acquisition footprints |
FR2831961B1 (fr) * | 2001-11-07 | 2004-07-23 | Inst Francais Du Petrole | Methode de traitement de donnees sismiques de puits en amplitude preservee absolue |
US6865489B2 (en) * | 2002-10-02 | 2005-03-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for compensating mild lateral velocity variations in pre-stack time migration in the frequency-wave number domain |
US6904368B2 (en) * | 2002-11-12 | 2005-06-07 | Landmark Graphics Corporation | Seismic analysis using post-imaging seismic anisotropy corrections |
NO322089B1 (no) * | 2003-04-09 | 2006-08-14 | Norsar V Daglig Leder | Fremgangsmate for simulering av lokale prestakk dypmigrerte seismiske bilder |
US7085195B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-08-01 | Rdsp I, L.P. | Method for detecting earth formation fractures by seismic imaging of diffractors |
-
2004
- 2004-10-04 US US10/958,522 patent/US7167414B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-09-09 MY MYPI20054251A patent/MY140795A/en unknown
- 2005-10-03 AU AU2005294550A patent/AU2005294550B2/en active Active
- 2005-10-03 GB GB0705311A patent/GB2433598B/en active Active
- 2005-10-03 CN CN200580033585.6A patent/CN101036069B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-10-03 WO PCT/US2005/035368 patent/WO2006041748A1/en active Application Filing
- 2005-10-03 BR BRPI0516439-7A patent/BRPI0516439A/pt active IP Right Grant
- 2005-10-03 MX MX2007004196A patent/MX2007004196A/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-03-05 NO NO20071203A patent/NO339492B1/no unknown
- 2007-03-12 EG EGNA2007000272 patent/EG24451A/xx active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030208321A1 (en) * | 2001-07-31 | 2003-11-06 | Ruben Martinez | Relative true amplitude migration |
US20040041815A1 (en) * | 2002-08-27 | 2004-03-04 | Conoco Inc. | Method of building and updating an anisotropic velocity model for depth imaging of seismic data |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101036069B (zh) | 2010-10-20 |
GB0705311D0 (en) | 2007-04-25 |
NO20071203L (no) | 2007-05-07 |
WO2006041748A1 (en) | 2006-04-20 |
CN101036069A (zh) | 2007-09-12 |
BRPI0516439A (pt) | 2008-09-02 |
MX2007004196A (es) | 2007-06-07 |
US20060072373A1 (en) | 2006-04-06 |
GB2433598A (en) | 2007-06-27 |
AU2005294550A1 (en) | 2006-04-20 |
US7167414B2 (en) | 2007-01-23 |
EG24451A (en) | 2009-07-13 |
MY140795A (en) | 2010-01-15 |
AU2005294550B2 (en) | 2010-07-15 |
GB2433598B (en) | 2008-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO339492B1 (no) | Fremgangsmåte for amplitudebevarende prestakk migrasjon | |
Plessix et al. | Full waveform inversion and distance separated simultaneous sweeping: a study with a land seismic data set | |
Veeken | Seismic stratigraphy and depositional facies models | |
US6826484B2 (en) | 3D prestack time migration method | |
NO339487B1 (no) | Fremgangsmåte for dybdemigrasjon av seismiske data | |
US20130289879A1 (en) | Process for characterising the evolution of a reservoir | |
Willis et al. | A novel application of time-reversed acoustics: Salt-dome flank imaging using walkaway VSP surveys | |
NO337647B1 (no) | Fremgangsmåte for migrasjon av seismiske data omfattende å ta hensyn til stråleavbøyning ved grenseflater | |
Bleistein et al. | Migration/inversion: think image point coordinates, process in acquisition surface coordinates | |
NO320271B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for a finne refleksjonsstyrken til reflektorer i undergrunnen mens refleksjonskoeffisienten for en malhorisont holdes konstant | |
Rusmanugroho et al. | Anisotropic full-waveform inversion with tilt-angle recovery | |
WO2013093467A1 (en) | Method of, and apparatus for, full waveform inversion | |
Sambolian et al. | Mitigating the ill-posedness of first-arrival traveltime tomography using slopes: application to the eastern Nankai Trough (Japan) OBS data set | |
Toxopeus et al. | Simulating migrated and inverted seismic data by filtering a geologic model | |
Nanda | Seismic modelling and inversion | |
Arora et al. | Analysis of diffractions in dip-angle gathers for transversely isotropic media | |
Biondi et al. | True-amplitude migration through regularized extended linearized waveform inversion | |
Alkhalifah et al. | Building a 3-D anisotropic model: Its implication to traveltime calculation and velocity analysis | |
Oropeza et al. | Common-reflection-point migration velocity analysis of 2D P-wave data from TTI media | |
Winthaegen et al. | CFP-approach to time-lapse angle-dependent reflectivity analysis | |
Zheng et al. | Seismic characterization of fractured reservoirs using 3D double beams | |
Ding et al. | Rapid high-resolution 3D seismic surface traveltime tomography | |
Macesanu et al. | Angle decomposition for one-way wave equation migration | |
Grahs | Characterization of Reflection Seismic Systems in Glaciology by Data Analysis of the PALAOA-Observatory | |
Serlenga | Towards the 3D attenuation imaging of active volcanoes: methods and tests on real and simulated data |