[发明专利]包括利用多次波来确定地下区域的地下特性的基于波场的数据处理方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及地球物理勘探，尤其涉及使用地震信号或数据中的多次反射波来获得感兴趣地下区域的特性的地震数据偏移和反演方法。

背景技术

逆时偏移(RTM，reverse time migration)已被应用于为石油和天然气勘探和开发成像复杂结构。与现有技术的单向成像方法相比，现有技术的RTM基于求解双向波动方程，并且能够在所有方向上传播波场。RTM还精确地保持传播振幅。这些超过单向成像的优点往往导致复杂结构的显著改善图像，尤其是当使用宽方位角数据时。

RTM的当前实践仍限于使用去除了自由表面多次波的数据。这样，与单向成像方法相比，RTM主要用于聚焦来自诸如盐岩侧翼的相同硬界面的多次反弹波(所谓的棱镜波)。在存在自由表面相关多次波的情况下，由于不完善的数据观测系统(Mittet，2002)，现有技术的RTM方法会在输出图像中产生假事件。类似地，内部多次波也可以导致基于同一工作流的假事件。

发明内容

本发明提供了减轻处理多次波过程中的当前限制的方法，并且能够以有益方式更充分地利用数据。

本发明的一个实施例包括一种基于波场的数据处理方法，包括使用自由表面和内部多次波来获得感兴趣地下区域的特性。所述方法包括获得与感兴趣地下区域有关的地球模型(例如，所述地球模型可以定义速度、密度、和各向异性)和偏移模型(例如，所述偏移模型可以定义宏观偏移速度和各向异性)。所述方法进一步包括为所述地球模型并且为所述偏移模型确定与感兴趣地下区域有关的模拟几何结构，以及从从所述模拟几何结构中获得的至少一个激发源，在所述地球模型中正向传播至少一个波场。所述方法还包括从从所述模拟几何结构中获得的至少一个激发源，在所述偏移模型中正向传播至少一个波场。所述方法还包括利用从所述模拟几何结构中获得的至少一个接收机位置，在所述地球模型中反向传播至少一个波场。所述方法另外还包括从来自所述地球模型的之前的正向传播源波场(通过存储或重新计算以相反时序访问)和反向传播接收机波场中确定至少一个复合波场。所述方法另外还包括将成像条件应用于来自所述偏移模型的正向传播源波场(但通过存储或重新计算以相反时序访问)和来自所述地球模型的复合波场，其中，所述成像条件利用存在于复合波场中的多次波来确定感兴趣地下区域的特性，而不生成多次波的相应假事件。

本发明的一个目的是提供一种利用多次波来确定感兴趣地下区域的特性的方法，其中，所述多次波包括自由表面多次波和/或内部多次波中的至少一个。

本发明的一个目的是具有利用多次波来获得地下区域的特性的实施例，可被用于双向传播方法、波形反演、模型构建或性质估计。

本发明的一个目的是具有在频域或小波域中利用多次波来获得感兴趣地下区域的特性的实施例。

本发明的一个目的是利用包括诸如残留波场(但不限于此)的导出参量的波场。

本发明的另一个实施例包括一种偏移或反演方法，包括建立与勘探体相对应的数据集、估计的地球模型、和偏移模型。所述方法还包括设置波场传播的边界或初始条件，以及从受到使用所述地球模型的适当波动方程支配的源传播波场。所述方法进一步包括再次从所述源传播波场，使用所述偏移模型，以及从接收机反向传播测量的迹线，同时反向传播基于地球模型的源波场以构建复合波场。所述方法另外还包括将诸如交叉关联(但不限于此)的成像条件应用于基于偏移模型的源波场和基于地球模型的复合波场，以获得地下图像或性质。

本发明与现有技术方法的不同之处在于：用在本发明中的输入地震不需要预处理来去除或抑制多次波。如果现有技术方法采用输入数据而不去除多次波，则在最终图像中会出现假事件。相反，本发明可以有益地将数据中的多次波用于成像和反演，因为在波外推处理中消除或极大减少了来自多次波的伪透射或反射事件，以避免伪像。结果，利用地球性质的良好估计补偿了有限的表面获取几何结构，以便对各种应用充分利用双向波传播。

尽管通过举例方式上述实施例需要真地球模型的良好估计，但实际上可以不同程度地放宽这个条件，并且可以用其它近似来取代，以产生伪事件的等效消除/减少。另外，假事件的任何非完全消除也是估计的地球模型中的误差的指示，这可被权衡以改善模型构建。因此，本发明还可被用于改善模型构建和性质估计。