地震信號處理及勘探方法

專利名稱：地震信號處理及勘探方法
技術領域：
本發明涉及地震勘探的總的主題，具體講，涉及三維方式鑒定結構和地層特性的方法。
普通的二維數據是沿由岸上地震檢波器陣列或離岸水中地震檢波器海上拖纜組成的線(見

圖11中的線10和11)獲取的。地震檢波器和水中地振檢波器充當傳感器，用于接收被傳遞給地面并由地下巖石界面反射回地表面的能量。能量通常是在岸上由通過在地面上按預定的間隔和頻率使大地震動而傳送脈沖的振動裝置車提供的。
在三維情況下原理是類似的，然而線和陣列的排列間隔更近(見圖1和圖2)，以便提供更詳細的地下覆蓋層原信息。如果該覆蓋層密度很高，那么在可進行最終解譯之前需要記錄、存儲和處理大量數字數據。處理需要價格昂貴的計算機設備和復雜的軟件，以便增強由地下接收到的信號并削弱掩蔽信號的伴隨噪聲。
一旦這些數據經過處理，地球物理工作者就可以按照三維立方體形式對三維地震信息進行編碼和解譯，這種三維立方體(見圖4)可以有效地表達地下特征的顯示。利用這種數據立方體可以以各種形式顯示信息。可以按選定的深度制作水平時間片圖(見圖5)。利用計算機工作站解譯員可以貫穿該區域分層，以便按不同的水平研究儲層儲量。還可以利用地震的或鉆井的數據沿任意方向制作垂直片或區段。可以將時間圖轉換成深度，以便提供一具體水平面的結構解釋。
三維地震法正在世界范圍內被廣泛地用于提供更詳細的地下儲層的結構的和地球物理學圖象。根據繼續增加的已探明跟蹤記錄近五年來一直在加速采納三維地震法。借助于從更精確地對劃界和生產井定位而提高了的儲量評估和成本節約以及導致更好的模擬方式和更精確地預測一個地區的生產歷史過程中的遠景機會和問題的能力。更重要的是三維地震法還一直被用作勘探方法，以便在結構復雜地區的鉆探風險并預測未鉆探區的儲藏量。勘探和解譯程序現在已變得實際上就等于三維地震法，所以需要作一些改進。
具體講，為了圖示地震反射信息，一直是按傳統方式獲取和處理地震動震數據。由于有關在橫剖面圖上地層特性存在的信息十分有限，所以地層中的變化通常難以根據傳統的地震顯示法檢測。盡管這些圖提供了一個機會看到這些特性的很大一部分，但是要鑒別在沒有記錄到斷層反射的三維體積之內的斷層界面。更重要的是人們還不知道業已獲得了地震數據并用于圖示地震的間斷性(代替地震反射信息)。
根據本發明，公開了一種勘探烴類的方法。該方法包括以下步驟獲取一組分布于地球的一個預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道；將該三維體積分為一系列垂直疊起的并通常是彼此隔開的水平層片；將這些層片的每一片分為一系列方格，這些方格被排列成側向擴展的行和列并且具有至少三個位于其中的通常是垂直分布的地震記錄道的若干部分；橫跨這些方格的每一個測量位于每一個垂直平面上的一對記錄道之間的交叉校正值并測量位于另一垂直平面上的另一對記錄道之間的交叉校正值，以便獲得估計在列的方向上和在交叉線方向上的時間下落的讀數值；將列向值和讀數值組合，以便獲得這些方塊的每一個的相干值；以及顯示橫跨至少一個水平層片的的這些方格的相干值。
這種技術特別好地適合于解譯一個三維地震體積之中的斷層平面并適合于以三維方式檢測錯綜復雜的地層特性。這是由于被斷層線切割的地震記錄道一般具有與斷層兩側之中任意一側的地震記錄道不同的地震特性。測量沿時間片的記錄道相似性(例如相干性或三維連續性)顯示出沿這些斷層線和低連貫性的地貌。這樣的相干值可以顯示按照傳統的地震剖面不容易顯示清楚的關鍵性的地下情況細節。還通過計算沿著一系列的時間片的相干性，這些斷層地貌就標記出斷層平面或表面。
從以下對本發明的詳細說明、從其中所描述的實施例、從后面的權利要求書以及從附圖，本發明的許多優點和特性將容易顯示出來。
圖1說明為獲取來自地下的三維地震數據以便根據本發明進行處理對地震檢波器的一種排列分布；圖2是圖1所述的分布的一平面圖；圖3是對于穿過圖2所示一行地震檢波器的一個平面上的地震記錄道的一種表達方式；圖4是從處理三維地震數據中獲得的信息的一種圖像表達方式；
圖5是按照已有技術處理過的三維地震數據的水平時間片的一種圖像表達方式；以及圖6是按照本發明處理過的三維地震數據的水平時間片的一種圖像表達方式。
盡管本發明容許有許多不同形式的實施例，在附圖中示出了一個具體的實施例，將在這里作詳細說明。但是應該理解，這里所公開的內容是為了對本發明的原理作舉例說明，但并不打算將本發明限制于所描述的具體的實施例和算法。
第一個步驟是獲取分布在地球的一個三維體積范圍內的呈地震信號記錄道形式的一組地震數據。用于獲取這些數據并還原為用于作為三維地震數據進行處理的數字信號形式的方法對本領域技術人員來說是眾眾所周知的。
下一個步驟是產生“間斷性立方體”。這是通過將一種相干性算法應用于這些三維數據來進行的。這個算法可以采用許多種形式。無論它的形式是什么樣，它的功能都是比較該三維地震體積之內的地震數據相鄰區域的相似性。如果一個記錄道部分與其相鄰部分(例如在列線方向或交叉線方向)不相似，那么它就被賦予一個高不連續性值。
圖2是三維地震體積的一部分的平面圖。為了測量不連續性，將在一個點A的記錄道部分與相鄰的若干記錄道部分比較。一計算記錄道相似性的方法將在以下加以描述。
在記錄道U(t，w，y)和V(t，x+dx+y)之間的具有“tlag”毫秒滯后時間的在列線(X方向)上的零平均滯后交叉校正被定義為ρx(t,tlag)=Σk=-wk=+wu(t+k,x,y)u(t+k+tlag,x+dx,y)a(t,x,y)a(t,x+dx,y)]]>其中a(t,x,y)=Σk=-wk=+wu2(t+k,x,y)]]>以及a(t,x+dx,y)=Σk=-wk=+wu2(t+k,x+dx,y)]]>是用于對交叉校正歸一化的自動校正，并且在其中W+W是以毫秒計的校正窗口長度。重要的要將W選擇得大得足以使零平均的假定有效。關于一個地震子波的階的值是適當的。還可以采用其他歸一化方法(例如記錄道能量的乘積等)。具體講，交叉校正是一種將兩種波形組合以便測量這兩波形的相似性的方法。自動校正是一種將一種波形與自身相組合的方法。見Sheriff所著的＂Encyclopedic Dictionary ofExploration Geophysics＂，Society of Exploration Geophysicist，Tulsa，Oklahoma一書。
在跟蹤u(t，x，y)和U(t，x，ytalg)之間具有tlag微秒滯后的在義叉線(y-方向)上的零平均滯后交叉校正被定義如下ρx(t,tlag)=ΣK=-WK=+Wu(t+k,x,y)u(t+k+tlag,x,y+dy)a(t,x,y)a(t,x,y+dy)]]>其中a(t,x,y+dy)=Σk=-wk=+wu(t+k,x,y+dy)]]>在x和y方向上的表觀的時間傾斜的方向據估計是具有最大的(即最正的)交叉校正的延遲(即tlagx和tlagy)。這些值是P0.x(t，tlagx)和Py(t，tlagy)。
如果給定了該表觀的傾斜(單位為毫秒/記錄道)，那么獲取傾斜和傾斜方位就是一種簡單的(當處理噪聲數據時不必十分精確)計算。更重要的是可以通過在經典的一維的交叉校正之間取幾何平均的方式將交叉校正的概念擴展為兩維Pxy(t,tlagx,tlagy)=ρx(t,tlagy)ρy(t,tlagy)]]>這個值(或特征)可以用作對地質構造之中信號不連續性以及斷層和浸蝕的不整合性之間的信號不連續性的相當可靠的估量。計算機程序以下給出了一個用于完成這些計算的經過簡化的FORTRAN程序如果從一個三維地震幅度體積給定一個記錄道“X”以及它的兩個相鄰“Y”(在列向)和“Z”(在交叉線方向)，那么子程序COH使用一個運行窗口交叉校正算法計算出含有相干性系數的輸出記錄道“rho”，在其中＂mins＂和＂maxs＂是所有四個記錄道的最大和最小采樣編號；＂inwinl＂是采樣時的窗口長度；
′nlags＂指定了在交叉校正時使每例為＂C＂的延遲(相對時間飄移)的數量；以及＂Sr＂是以毫秒計的采樣間隔。
在每次采樣時，子程序CROSS計算出一系列經過歸一化處理的系數，以＂rhol＂和＂rhoa＂的形式向每個方向回值最大系數。出現最大系數的時間飄移以＂tshf1＂和＂tshf2＂的形式回送；這些時間都沒有被使用。子程序COH在輸入地震振幅體積時對每個記錄道被重復調用一次，以便產生一個新的三維數據體積或含有相干性系數的“相干立方體”。
<pre listing-type="program-listing"><![CDATA[ subroutine coh(x，y，z，rho，mins，maxs，iwinl，nlags，sr)real x(minsmaxs)，y(minsmaxs)，z(minsmaxs)　　 real rho(minsmaxs)　　 ihwin＝iwin1/2　　 do j＝mins+ihwin，maxs-ihwin　　 k＝j-ihwin　　 call cross(x(k)，iwinl，y(k)，iwinl，nlags，sr，rho1，tshf1)　　 call cross(x(k)，iwinl，z(k)，iwinl，nlags，sr，rho2，tshf2)　　 rho(J)＝sqrt(rho1*rho2)　　 enddo　　 return　　 end　　 subroutine cross(x，nx，y，ny，lags，sr，peak，tshift)　　 real x(0nx-1)，y(0ny-1)，sr，peak，tshift　　 parameter(maxlags＝128)real g(-maxlags+maxlags)double precision xx，yynlags＝max(0，min(lags，maxlags))tshift＝0.0peak＝0.0xx＝0.0yy＝0.0ks＝0do ix＝0，nx-1 xx＝x(ix)**2+xxenddoif(xx.eq.0.0)returndo iy＝0，ny-1 yy＝y(iy)**2+yyenddoif(yy.eq.0.0)returndo is＝-nlags，+nlags g(is)＝0.0 do it＝0，nx-1　　 if(it-is.ge.0)then　　if(it-is.le.ny-1)then　　 g(is)＝g(is)+x(it)*y(it-is)　　endif　　 endif enddo　　if(abs(peak).lt.abs(g(is)))then　　 peak＝g(is)　　 ks＝is　　endifenddotshift＝ks*srpeak＝peak/sqrt(xx*yy)　　 return　　　 end]]></pre>例如，通過輸入間斷的立方體作為地震體積的方式，可以使用Landmar和GeoQuest觀測和解釋斷層和地層特性。可以利用顯形軟件(例如Landmark的SeisGube軟件)迅速地穿過該不連續體積切片，以便有助于理解復雜的斷層關系。不連續性的顯示可以減少用于選擇哪一條地震線來解釋的解釋周期時間，使得解譯機可以圍繞著斷層和數據貧乏地區工作。此外，按照常規地震顯示方法不容易顯示清楚的錯綜的地下特性和復雜的斷裂運動也可以得到迅速的鑒別和解釋。圖5和圖6是對按照常規方法和按照本發明顯示和處理的相同的地震信息作平行比較。在圖6中斷層線更容易顯示清楚。
相干性圖業已被連續進行過若干次三維測量。按照適當的數據質量的不同深度可以很容易地鑒別出大約90％的斷層。斷層是在相干性圖上鑒別出來的，這種相干性圖在地震部分是極其錯綜復雜的。但是，由于該方法的可靠性和在該圖上斷層圖案的透視性，斷層在該相干性圖上就顯示得更為清楚。因為相干圖涉及到若干未經解釋的時間片，所以本發明提供了一種大大加快測繪結構框架和顯示斷層關系的細節，否則這種斷層關系的詳細情況只有采用另外的方式通過冗長的斷層構選(對比地震記錄)才能解釋。
具體的例子二維地震相干圖是沿被拾取的反射界面制成的并清楚地鑒別出在尼日利亞海的頁巖擠入構造。
在墨西哥灣海域這種技術很容易鑒別出擠入構造。
在某些相干時間片上顯示出若干地層地貌的詳細情況，例如廢棄的河道、泥漿流和海底峽谷。在一些地震區域，這些地貌有些可以顯示出來，但是在某些情況下卻無法鑒別出來作進一步細致的研究。
這是第一種在其中一直沒有記錄到斷層反射的三維體積內顯示斷層平面的已知的方法。斷層對于石油的聚集是至關重要的。通過阻斷結構或地層構造以便將石油擠向斷層的方式斷層可以形成封閉。另一方面，如果斷層包含沒有被膠結起來的碎石，那么這可以形成流體的通道。這可以使烴類滲出斷層平面而進入構造中并被擠入該構造中或由該構造中滲出而從構造中溢出。
因此，斷層線可以預測在油層中流動類型，例如將噴口和生產井連通。地震的不連續性還可以提供的需要的聯系，以便可以預測油井之間的油層并實現油層的連續性和經過一個區域的流動模式。
三維地震相干圖是繪制結構和地層圖的極其有力和有效的手段。這種新方法對于子波特征中的任何方向變化特別敏感，并因此對子波中的橫向變化的通常的起因(例如斷層移動或地層變化)特別敏感。這種三維方法根據間隔分析時間片或反射界面并測量在列線方向和交叉方向上經過歸一化處理的交叉校正的最大值。
進一步的分析不連續性立方體將清楚地將作為高度不連續區的斷層平面放在突出的地方。然而這些區域在低信噪比區可能并不清楚。一個增強這些斷層區的方法涉及應用“中間平面算子”。在地面以下的斷層通常自身就表現為平面或表面。在斷面表面為曲面的情況下，可以使用一系列小平面近似代表該斷層表面。根據本發明的這個方面，可以使用小平面算子來增強(即“篩選”)對錯綜復雜的地層構造的鑒別。首先，在中心值附近選擇一個地震數據小區域。這個區域可以由一系列用于構成“相干立方體”的柵格形成，而后用數據方法將小斷層平面插入該區域，并就與高度不連續性的區最為一致的傾斜和方位計算那些平面的中間值，而后將這一中間值指定為一個新陣列的中心值。其次，移動該數據區(例如移動一行)并重復這種處理直至作為中間值分析完在預定的不連續性立方體中的每一點。最終的結果是一個具有增強了的斷層平面和衰減了噪聲和地層結構例如非平面的全新的不連續性立方體。這些地層結構可以通過從原有的未應用篩選的不連續性立方體中減去新的不連續性立方體的方式加以分離。
從以上說明可以看出對本領域技術人員來說可以對本發明進行大量的變化、替換和改進。因此，本說明書僅僅是說明性的，其目的只是告訴本領域技術人員實施本發明的方法，還可以使用其他的算法測量鄰近地震數據區的相似性或建立“不連續性立方體”。此外，為了解釋和說明還可以取代這些等效計算。本發明的某些特征還可以獨立于本發明的其他特征單獨使用。
例如，地層構造通常一直是在傾斜低的區域的時間片上鑒別的，因此，時間窗口捕獲了一個窄的地層段。在較高傾斜區域，該方法將連續拾取反射界面。因此，作為一種地層繪圖手段，有充分的理由相信與過去相信可以獲得更高水平的詳細的信息，盡管這可能需要繪制所要研究的反射界面。
作為另一個例子，盡管相干片圖本身就是非常有力的繪圖工具，但是，當它們與幅度的勘探測繪和傾斜圖一起使用時，有希望成為利用三維地震法有效地測繪墨西哥灣或類似凹陷區的勘探里程碑。據信繪制詳細的結構和地層圖將通過以變換視圖方式繪圖而得以促進并且按傳統方式一條接一條線地選取而較差。
因此，應該明確在不脫離所發明權利要求書所定義的精髓和范圍的前提下還可以作出各種改進類型、替換類型和變換類型。毫無疑問，本發明的權利要求書的意圖在將所有這些改進都包括在本發明的權利要求書之內。
權利要求書按照條約第19條的修改1.一種用于勘探烴類的方法，該方法包括如下步驟a)獲取分布在地球的一預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道；b)將所述三維體積分為一系列沿垂直方向疊置的并且一般是相互隔開的水平片，還將所述水平片之中至少一片分為一系列沿橫向分布為行和列的柵格，所述柵格的每一個具有至少三個位于其中的地震信號記錄道的若干部分，所述記錄道的所述那些部分的每個部分通常伸展垂直穿過所述柵格，并且在所述柵格中的一個第一記錄道和一個第二記錄道位于一個一般是垂直的平面內，而一個第三記錄道和在所述柵格內的所述第一記錄道位于另一個一般是垂直的平面內，該平面一般與所述的一個垂直平面呈直角；c)跨越所述柵格的每一個測量位于所述一個垂直平面中的所述記錄道之間的交叉校正值以便獲得一個縱測線值和測量位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道之記的交叉校正值以便獲得一個約為在一個縱測線方向和在一個交叉線方向上的時間下落的值的交叉線值；d)將所述縱測線值和交叉線值組合在一起以便獲得所述柵格的每一個的一個相干值；以及e)顯示跨越所述水平片中的至少一片的所述柵格的所述相干值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(b)是在所述水平片的每一片上完成的；還在于在步驟中(c)所述相干值被顯示在順序的水平片上。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(c)包括將每一個縱測線值和每一個交叉線值歸一化。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述歸一化步驟包括獲得每一對記錄道的能量的乘積。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于得出位于所述一個垂直面內的所述記錄道的自動校正和位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道的自動校正值，以便對在縱測線方向上和在交叉方向上的所述交叉校正值進行歸一化處理。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(c)包括計算在所述縱測方向上的零平均延遲交叉校正值和計算在所述交叉方向上的零平均延遲交叉校正值的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于步驟(d)包括鑒別在所述縱測線方向上零平均延遲交叉校正值的最正值和鑒別在所述交叉方向上零平均延遲交叉校正值的最正值的步驟。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于步驟(d)包括計算所述兩個最正值的幾何平均值的步驟。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中所述地震信號記錄道組包括一系列地震數據的振幅——水平座標和時間記錄道。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中所述信號記錄道是數字模擬的。
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(b)的所述水平片延續時間大約為100毫秒。
12.一種定位地下地形、斷層和輪廓的方法，該方法包括如下步驟a)獲取覆蓋地球一預定體積的三維地震數據；b)將所述體積分為一個相當小的三維陣列，在該陣列中所述柵格的每一個的特征為位于其中有至少三個被沿側向分隔開并且通常垂直的地震記錄道。
c)在每個所述柵格中測量所述至少三個記錄道相對于兩個預定方向的相干性/相似性；以及d)顯示所述柵格的相干性/相似性，以便形成兩維地下地形圖。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于在步驟(c)中所述預定的方向相互垂直；并且在其中所述相干性/相似性是作為在一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值和在一個與所述一個方向垂直的一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值的函數被測量的。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于所述柵格的相干性/相似性是作為在所述兩個方向的每一個上的最大的交叉校正值的函數被測量的。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于所述相干性/相似性與所述兩個最大交叉校正值的幾何平均值成正比。
16.根據權利要求12所述的方法，其特征在于該方法還進一步包括以下步驟e)顯示順序垂直隔開的三維柵格的水平陣列，以便鑒別相對的空間時間不變特性。
17.在地震勘探中，由被反射的地震能量構成的三維地震數據作為時間的函數被記錄下來，產生了一系列地震記錄道并使用一種適合于處理這樣的地震記錄道的計算機，在這樣的地震勘探中，一種加工數據的裝置，包括一種可用計算機讀取并可將指令傳送給計算機以便完成一種處理程序的媒體，該處理程序包括如下步驟a)存取整個一個預定體積范圍內的三維地震數據；b)比較所述體積的所述三維地震數據的一些相鄰區域的相似性，進行這種比較所采用的手段包括(i)將所述體積分成至少一個水平片并將所述至少一個水平片分成一系列被分布為橫向展開的行和列的柵格，所述柵格的每一個具有至少三個延伸從其中穿過的地震記錄道的若干部分，這些部分包括位于一個平面中的第一和第二記錄道以及與所述第一記錄道一起位于另一個通常與所述一個平面成直角的另一個平面中的第三記錄道；(ii)跨越所述柵格的每一個測量位于所述一個平面內的所述那些記錄道的相干性以便獲得一個第一相干性值并且測量位于所述另一個平面內的所述那些記錄道，以便獲得一個第二相干性值；(iii)將在每一個柵格中的所述第一相干性值和所述第二相干性值相組合，以便獲得一個作為在所述柵格中的所述那些地震記錄道的相干性的代表的相干性值；以及(iv)以一種作為地震分布圖用于顯示所述被組合的相干性值的形式存儲所述至少一個水平片的每一個柵格的相干性值。
18.根據權利要求17所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體喧指令給所述計算機以便通過確定所述第一記錄道和所述第二記錄道之間的交叉校值并確定所述第一記錄道和所述第三記錄道之間的交叉校正的方式完成步驟(ii)。
19.根據權利要求18所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體攜帶指令給所述計算機以便通過確定所述第一記錄道和所述第二記錄道之間的零平均延遲交叉校正值并確定所述第一記錄道和所述第三記錄道之間的零平均延遲交叉校正值的方式完成步驟(ii)。
20.根據權利要求19所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體攜帶指令給所述計算機以便通過鑒別所述零平均延遲交叉校正值的每一個最正值的方式完成步驟(ii)。
21.根據權利要求20所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體攜帶指令給所述計算機以便通過進一步確定所述兩個最正零平均延遲交叉校正值的幾何平均值的方式完成步驟(ii)。
22.一種地震勘探方法，該方法包括如下步驟(a)獲取由分布在地球的一個體積范圍內的地震信號記錄道構成的三維地震數據組；(b)將所述體積分布彼此隔開的水平片并且將每一片分布若干沿橫向展開成行和列的柵格，所述柵格的每一個具有至少三個一般位于二個通常垂直并相互正交的平面中的地震記錄道；(c)在每一個柵格中計算位于所述一個垂直平面內的所述記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個縱測線值并且計算位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個交叉線校正值；(d)計算所述柵格的每一個的相干性值，所述相干性值是在所述縱測線方向上的所述交叉校正值的最正值和在交叉線方向上的交叉校正值的最正值的平均值的代表值，以及(e)顯示跨越所述水平片的至少一片的所述柵格的所述相干性值。
23.一種裝置，包括(a)可被計算機讀取的并攜帶處理程序指令的裝置，該處理包括以下步驟(1)存取由分布在地球的一個預定三維體積范圍內的地震信號記錄道構成的數據；(2)將所述三維體積排列為一系列垂直疊起的水平片并將所述水平片的至少一片分布成一系列沿橫向展開的行和列的柵格，所述柵格的每一個具有位于其中的至少三個地震記錄道部分，在所述柵格中的第一記錄道和第二記錄道位于一個平面內，而在所述柵格中的第三記錄道和所述第一記錄道位于一般與所述一個平面呈直角的另一個平面內；(3)在所述柵格的每一個中計算位于所述一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個縱測線值，并且計算位于所述另一個平面的記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個交叉線值；以及(4)將所述縱測線值和所述交叉線值相組合，以便對于所述柵格的每一個獲得一個相干性值。
24.根據權利要求23所述的裝置，其特征在于步驟(3)進一步包括以下步驟獲得位于所述一個平面內的所述記錄道的自動校正值和獲得位于所述另一個平面內的所述記錄道的自動校正值，以便將在所述縱測線方向上和在所述交叉線方向上的所述交叉校正值進行歸一代處理。
25.根據權利要求23所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括如下步驟計算在所述縱測線方向上的零平均延遲交叉校正值，以及計算在所述交叉線方向上的零平均延遲交叉校正值。
26.根據權利要求25所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括以下步驟鑒別在所述縱測線方向上的所述零平均延遲交叉校正值的最正值，并鑒別在所述交叉線方向上的所述零平均延遲校正值的最正值。
27.根據權利要求26所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括計算所述兩個最正值的平均值。
28.在一臺適合于接收三維地震數據并具有一個用于描繪經處理的三維地震數據的計算機中，一個編制程序的裝置包括a一種可被計算機讀出的并且攜帶供給計算機的指令用于完成一種處理程序的媒體，所述處理程序包括如下步驟(1)將三維數據分布到被排列成沿橫向展開成行和列的一系列柵格中，所述柵格的每一個具有位于其中的至少三個地震記錄道部分，包括位于一個平面內的一個第一記錄道和一個第二記錄道，并包括與所述第一記錄道一起位于與所述一個平面呈直角的另一個平面中的一個第三記錄道；(2)在所述柵格中計算位于所述一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值的代表值并計算于的另一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值的代表值；以及(3)將位于所述一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值的所述代表值和位于所述另一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值的所述代表值組合，以便對于所述柵格的每一個獲得一個相干性值。
29.根據權利要求28所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體攜帶供給計算機的指令，以便通過將在所述一個平面內的最大交叉校正值的代表和在另一個平面內的最大交叉校正值的代表值組合的方式完成步驟(3)。
30.根據權利要求29所述的編制程序的裝置，其特征在于所述媒體攜帶供給計算機的指令，通過許所述兩個最大交叉校正值的代表值的方式將在所述一個平面內的最大交叉校正值和在另一個平面內的最大大交叉校正值的所述代表值相組合。
31.在一臺已在其中存儲有覆蓋地球的一個預定體積的三維地震數據的計算機中，可用計算機讀取的并且攜帶完成一處理過程的指令的裝置，該裝置包括(1)以數字形式將所述數據存儲入相當小的三維柵格的一個陣列中，在其中所述柵格的每一個的特征在于位于其中的至少三個沿橫向隔開并通常垂直的地震記錄道；(2)在每一個所述柵格中由相對于兩個預定方向的所述至少三個記錄道計算一個相干性值；以及(3)存儲所述柵格的相干性值，以便計算機顯示用所述相干性值表示的地下地形的兩維圖。
32.根據權利要求31所述的裝置，其特征在于在步驟(2)中所述兩個預定的方向是相互垂直的，在其中每個相干性值是作為在所述兩個相互垂直的方向之中的一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值和在所述兩個相互垂直的方向之中的另一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值的函數被計算出來的。
33.根據權利要求32所述的裝置，其特征在于步驟(2)的所述相干性值是作為在所述一個方向上的最大交叉校正值和在所述另一個方向上的最大交叉校正值的函數被計算出來的。
34.根據權利要求33所述的裝置，其特征在于步驟(2)的所述相干性值是所述兩個最大交叉校正值的幾何平均值的函數。
35.一種勘探烴類沉積的方法，該方法包括如下步驟(a)獲取在地球的一個預定的三維體積的范圍內的三維地震數據；(b)利用一臺計算機和指揮所述諸機的用于所述計算機的程序完成以下步驟(1)讀出所述數據并將所述體積分成相當小的三維柵格的一個陣列，在其中所述柵格的每一個具有至少三個位于其中的沿橫向分隔的地震記錄道；以及(2)在所述柵格的每一個中計算所述地震記錄道的相干性值；以及(c)利用所述計算機顯示所述相干性值，和(d)利用所述顯示鑒別作為油氣沉積位置的征兆的地質結構和位置。
36.根據權利要求35所述的方法，其特征在于該方法還包括以下步驟(e)在步驟(d)中所鑒別出的位置鉆一個井。
37.根據權利要求35所述的方法，其特征在于步驟(2)是按照以下方式完成的(i)測量相對于一個垂直平面的一對記錄道之間的交叉校正值以便得到一個縱測線值，并且測量相對于另一個垂直平面的另一對記錄道之間的交叉校正值以便得到一個交叉線值；以及(ii)將所述縱測線值和所述交叉線值組合，得到所述柵格的一個相干性值。
38.根據權利要求37所述的方法，其特征在于步驟(ii)包括以下步驟鑒別一個最大縱測線交叉校正值和一個最大交叉線交叉校正值，并且將所述最大交叉校正值組合。
39.根據權利要求38所述的方法，其特征在于所述最大交叉校正值是通過計算它們的平均值組合的。
40.一個裝置，包括(a)一個可用計算機讀的并且攜帶一個處理過程指令的記錄裝置，該處理過程包括如下步驟(1)讀出代表分布在地球的一個預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道的數據；(2)將所述信號記錄道排序是通過以下方式進行的，即將所述三維體積分成一系列相當薄的、被排列成沿橫向展開的行和列的柵格，所述柵格的每一個具有位于其中的至少三個地震記錄道的部分，包括處在一個平面上的一個第一記錄道和一個第二記錄道以及與所述第一記錄道一起處在與所述一個平面呈直角的另一個平面上的第三記錄道；(3)在所述柵格的每一個中測量位于所述一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值以便獲得一個縱測線值并且測量位于所述另一個平面內的記錄道之間的交叉校正值以便獲得一個交叉線值；以及(4)將所述縱測線值和所述交叉線值組合，以便對于所述柵格的每一個得到一個相干性值。
41.根據權利要求40所述的裝置，其特征在于計算機包括用于顯示所述柵格的所述相干性值的裝置。
42.根據權利要求40所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括以下步驟計算在所述縱測線方向上的零平均延遲交叉校正值和計算在所述交叉線方向上的零平均延遲交叉校正值。
43.根據權利要求42所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括以下步驟鑒別在所述縱測線方向上的所述零平均延遲交叉校正值的最正值以及鑒別在所述交叉線方向上的所述零平均延遲交叉校正值的最正值。
44.根據權利要求43所述的裝置，其特征在于步驟(4)包括計算所述兩個最正值平均值的步驟。
45.一種探測地下地形、斷層和輪廓的方法，包括以下步驟(a)獲取覆蓋地球的一個預定體積的地震數據；(b)將所述體積方向相當小的三維柵格的一個陣列，在其中所述柵格的每一個的特征在于位于其中的至少三個沿橫向隔開的和一般是垂直的地震記錄道；(c)在所述柵格的每一個中測量在一個方向上的二個記錄道之間的交叉校值和在一個與所述一個方向垂直的一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值；以及(d)以二維圖的形式顯示在一個方向上的二個記錄道之間的所述交叉校正值和在一個與所述一個方向垂直的一個方向上的兩個記錄道之間的所述交叉校正值的一種代表值。
46.根據權利要求45所述的方法，其特征在于步驟(d)的所述代表值是在所述兩個方向的每一個上的最大交叉校正值的函數。
47.根據權利要求45所述的方法，其特征在于步驟(d)的所述代表值是所述兩上交叉校正值的幾何平均值的函數。
48.一種勘探烴類沉積的方法，在其中三維地震數據是在地球的一個預定的三維體積范圍內獲得的，在其中，計算機讀出這些數據并將該體積分為相當小的三維柵各的一個陣列，每一個柵格具有至少三個沿橫向被分隔開的地震記錄道，計算機被用于將這些數據轉換成地震特性顯示圖象，并被用于制作地震特征圖，以及該圖被用于鑒別通常與烴類的聚集和蘊藏有關的地下構造，其特征在于(1)在所述柵格的每一個中計算所述地震記錄道的相干性值；以及(2)顯示位于三維體積內二個平面之間的每個柵格的相干性值。
49.根據權利要求48所述的方法，其特征在于步驟(1)是按以下方式完成的(i)在每個柵格中測量相對于一個垂直平面的一對記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個縱測線值，并且測量相對于另一個垂直平面的一對記錄道之間的交叉校正值，以便獲得一個交叉線值；以及(ii)將所述縱測線值和所述交叉線值組合，以便獲得所述柵格的一個相干性值。
50.根據權利要求49所述的方法，其特征在于每一個柵格包含有一系列處在每一個垂直平面內的記錄道，在其中步驟(i)是在每一個垂直平面內對所有記錄道完成的；并且在其中步驟(ii)包括以下步驟鑒別最大縱測線交叉校正值和最大交叉線校正值并將所述最大縱測線交叉校值和最大交叉線交叉校正值組合。
51.一種繪制地震圖方法，該方法包括如下步驟(1)利用計算機存取由分布在地球的一個預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道構成的數據集；(2)將所述三維體積分為一系列垂直疊起的片并將所述片的至少一片分成被排列成沿橫向展開成行和列的一系列柵格，所述柵格的每一個具有位于其中的至少三個地震記錄道部分，所述記錄道的所述這些部分每一個通常延伸穿過所述柵格，在每個柵格中一個第一記錄道和一個第二記錄道和一個第二記錄道位于一個平面內，而在所述柵格中一個第三記錄道和所述第一記錄道位于通常與所述一個平面呈直角的另一個平面內；(3)橫跨每一個柵格計算位于所述一個平面內的所述記錄道之間的交叉校正值以便得到一個縱測線值并計算位于所述另一個平面內的記錄道之間的交叉校正值以便得到一個交叉線值；(4)將所述縱測線值和所述交叉線值組合以便對于每一個柵格得到一個相干性值；以及(5)跨越所述片的至少一片顯示所述柵格的所述相干性值。
52.根據權利要求51所述的地震圖繪制方法，其特征在于在步驟(5)之前，將所述柵格的所述相干性值的數字形式存儲在一個存儲器中，并且在其中步驟(5)是通過以表示地下界面的圖的形式打印出所述相干性值的方式完成的。
53.根據權利要求51的述的地震圖繪制方法，其特征在于其中步驟(3)包括以下步驟計算在所述縱測線方向上的零平均延遲交叉校正值，以及計算在所述交叉線方向上的零平均延遲交叉校正值。
54.根據權利要求53所述的地震圖繪制方法，其特征在于其中步驟(4)包括以下步驟鑒別在所述縱測線方向上的零平均延遲交叉校正值的最正值，鑒別在交叉線方向上的零平均延遲交叉校正值，鑒別在交叉線方向上的零平均延遲交叉校正值的最正值，以及將所述兩個最正值組合。
55.根據權利要求54所述的地震圖繪制方法，其特征在于在步驟(4)中所述兩個最正值是通過計算它們的幾何平均值來組合的。
根據PCT第19條修改的聲明為了對本發明進行恰當的保護，權利要求不僅需要保護處理方法，還應該包括記錄在計算機可讀介質上的處理方法的步驟及所述處理的產品如地震圖。因此增加了新的權利要求以保護用以執行本發明方法的計算機介質及本發明處理方法所得的產品。
權利要求
1.一種用于勘探烴類的方法，該方法包括如下步驟a)獲取分布在地球的一預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道；b)將所述三維體積分為一系列沿垂直方向疊置的并且一般是相互隔開的水平片，還將所述水平片之中至少一片分為一系列沿橫向分布為行和列的柵格，所述柵格的每一個具有至少三個位于其中的地震信號記錄道的若干部分，所述記錄道的所述那些部分的每個部分通常伸展垂直穿過所述柵格，并且在所述柵格中的一個第一記錄道和一個第二記錄道位于一個一般是垂直的平面內，而一個第三記錄道和在所述柵格內的所述第一記錄道位于另一個一般是垂直的平面內，該平面一般與所述的一個垂直平面呈直角；c)跨越所述柵格的每一個測量位于所述一個垂直平面中的所述記錄道之間的交叉校正值以便獲得一個縱測線值和測量位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道之記的交叉校正值以便獲得一個約為在一個縱測線方向和在一個交叉線方向上的時間下落的值的交叉線值；d)將所述縱測線值和交叉線值組合在一起以便獲得所述柵格的每一個的一個相干值；以及e)顯示跨越所述水平片中的至少一片的所述柵格的所述相干值。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(b)是在所述水平片的每一片上完成的；還在于在步驟中(c)所述相干值被顯示在順序的水平片上。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(c)包括將每一個縱測線值和每一個交叉線值歸一化。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述歸一化步驟包括獲得每一對記錄道的能量的乘積。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于得出位于所述一個垂直面內的所述記錄道的自動校正和位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道的自動校正值，以便對在縱測線方向上和在交叉方向上的所述交叉校正值進行歸一化處理。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(c)包括計算在所述縱測方向上的零平均延遲交叉校正值和計算在所述交叉方向上的零平均延遲交叉校正值的步驟。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于步驟(d)包括鑒別在所述縱測線方向上零平均延遲交叉校正值的最正值和鑒別在所述交叉方向上零平均延遲交叉校正值的最正值的步驟。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于步驟(d)包括計算所述兩個最正值的幾何平均值的步驟。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中所述地震信號記錄道組包括一系列地震數據的振幅——水平座標和時間記錄道。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于在步驟(a)中所述信號記錄道是數字模擬的。
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟(b)的所述水平片延續時間大約為100毫秒。
12.一種定位地下地形、斷層和輪廓的方法，該方法包括如下步驟a)獲取覆蓋地球一預定體積的三維地震數據；b)將所述體積分為一個相當小的三維陣列，在該陣列中所述柵格的每一個的特征為位于其中有至少三個被沿側向分隔開并且通常垂直的地震記錄道。c)在每個所述柵格中測量所述至少三個記錄道相對于兩個預定方向的相干性/相似性；以及d)顯示所述柵格的相干性/相似性，以便形成兩維地下地形圖。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于在步驟(c)中所述預定的方向相互垂直；并且在其中所述相干性/相似性是作為在一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值和在一個與所述一個方向垂直的一個方向上的兩個記錄道之間的交叉校正值的函數被測量的。
14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于所述柵格的相干性/相似性是作為在所述兩個方向的每一個上的最大的交叉校正值的函數被測量的。
15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于所述相干性/相似性與所述兩個最大交叉校正值的幾何平均值成正比。
16.根據權利要求12所述的方法，其特征在于該方法還進一步包括以下步驟e)顯示順序垂直隔開的三維柵格的水平陣列，以便鑒別相對的空間時間不變特性。
17.根據權利要求12所述的方法，其特征在于進一步包括以下步驟e)選擇一種至少兩維的預定的輪廓；f)把所述輪廓分為至少一個平的兩維表面；g)將所述的一個兩維表面置于一系列所述柵格的三維組；h)測量每組柵格相對于所述一個兩維表面的相干性/相似性的中值；I))重新將所述一個兩維表面置于一個柵格組中并重新測量所述相干性/相似性的所述中值以便在每一個柵格組中找到所述中值最大的位置；j)為每個柵格組的所述的最大相干性/相似性值在所述柵格組中指定一個位置。
18.根據權利要求12所述的方法，其特征在于進一步包括以下步驟k)獲得步驟(c)和步驟(j)中得到的值之間的差值；以及l)顯示所述的相干值/相似值之差，以便鑒別出基本上與所述的預定輪廓形狀相同的地下形狀而不取其他形狀。
19.一種勘探烴類沉積物的方法，包括以下步驟a)在地層的至少三個預定的三維體中獲得疊起的地震信號幅度數據道，至少一個所述的三維體中有已知的烴類沉積物；b 將所述的每一個三維體分成相當小的三維柵格的一個陣列，其中每一個所述的柵格具有至少三個位于其中的在橫向分開的地震記錄道；c)在每一個所述的柵格中測量所述地震記錄道的相干值；d)將含有一種已知烴類沉積物的所述一個三維體的相干值同其它三維體的相干值進行比較；并且e)在具有可與所述的一個三維體的相干值比較的相干值的所述的兩個三維體之一中鉆孔；
20.根據權利要求19所述的方法，其特征在于步驟(d)中，鑒別和比較最正相干值(i)在每一個所述柵格中測量相對于一個垂直平面的一對記錄道之間的交叉校正值以便得到一個縱測線值，并且測量相對于另一個垂直平面的另一對記錄道之間的交叉校正值以便獲得一個交叉線值；以及ii)將所述縱測線值與所述交叉線值相組合以便獲得所述柵格的相干值。
22.根據權利要求21所述的方法，其特征在于將所述相干值賦予所述柵格的中心處。
23.根據權利要求19所述的方法，其特征在于在步驟(d)中，在每一個三維體中，將被賦予為通常為水平面的柵格中那些相干值同相鄰的水平面的那些相干值進行比較。
24.根據權利要求19所述的方法，其特征在于步驟(c)包括以下步驟計算在每一個所述柵格中相鄰地震記錄道的歸一化后的那些交叉校正值，并且鑒別出所述歸一化的校正值中的最大值。
25.一種地震勘探方法，在其中將被反射的地震能量的幅度記錄為時間的函數以便生成一系列地震道，所述方法包括以下步驟(a)在具有至少一個地質構造、斷層和侵蝕不整合性的一個預定的三維體的范圍內，獲得三維地震數據，(b)通過以下方式比較所述三維體的地震數據鄰近區段的相似性(i)確定在一個第一記錄道和一個第二記錄道之間在縱測線方向上的零平均滯后交叉校正值并確定在所述第一記錄道和一個第三記錄道之間在交叉線方向上的零平均滯后交叉校正值；(ii)鑒別出在所述縱測線方向和在所述交叉線方向上的所述那些零平均滯后交叉校正值的最正值；(iii)確定在縱測線方向上的所述最正零平均滯后校正值和在交叉線方向上的所述零平均滯后校正值的幾何平均值；以及(iv)對于基本上所有的包括所述三維地震數據的記錄道重復步驟(i)至(iii)，以及(c)顯示所述幾何平均值，以便鑒別出地質構造、斷層和侵蝕不整合性中至少一種。
26.根據權利要求25所述的方法，其特征在于進一步包括以下步驟將一個中間平面因子加到一系列所述幾何平均值上，以便求出與所述三維體內的高度信號不連續性區域最為一致的一個平面的傾斜和傾斜角。
27.一種地震勘探方法，包括如下步驟(a)得到一個由分布在地層的一個三維體范圍內的地震信號記錄道構成的三維地震數據組；(b)將所述三維體分成隔開的水平片，并將每個水平片分成被排列成在橫向展開的行和列的若干柵格，每一個所述柵格具有三個通常垂直延伸穿過所述柵格并處在兩個通常相互垂直的平面內的地震記錄道；(c)在每個柵格中計算位于一個垂直平面內的所述記錄道之間的交叉校正值，以便得到一個縱測線值，并且計算位于所述另一個垂直平面內的所述記錄道之間的交叉校正值以便得到一個交叉值；(d)對于每一個所述柵格，計算一個相干值，所述相干值代表在所述縱測線方向上的所述交叉校正值的最正值和在所述交叉線方向上的所述交叉校正值的最正值的幾何平均值；以及(e)顯示跨越至少一個所述水平片的所述那些柵格的相干值。
全文摘要
一種用于勘探烴類的方法，包括如下步驟獲得一組分布于地球的一個預定的三維體積范圍內的地震信號記錄道；將該三維體積分為一系列垂直疊起的并且通常隔開的水平片；將這些片的每一片分為一系列具有位于其中的至少三個地震記錄道部分的柵格，測量位于一個垂直平面內的一對記錄道之間的交叉校正值以便得到一個縱測線值并測量位于另一個垂直平面內的一對記錄道交叉校正值以便得到一個交叉線值，將該縱測線值和該交叉線值組合便對于柵格的每一個得到一個相干性值，以及顯示該相干性值。
文檔編號G01V1/30GK1138902SQ95191202
公開日1996年12月25日 申請日期1995年10月5日 優先權日1994年12月12日
發明者米歇爾S·巴霍里奇, 史蒂文L·法默 申請人:阿莫科公司