[发明专利]用于将同时发生的独立震源分离的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求作为2009年8月17日提交的共同待决的美国序列号12/542,433的部分继续的2010年8月6日提交的美国序列号12/851,590的权益，其要求2008年8月15日提交的美国临时专利申请序列号61/089,363和2009年2月23日提交的美国临时专利申请序列号61/154,613的权益，并且将所述申请以引用的方式并入本公开中，正如在此处被完整列出。

技术领域

本发明涉及地震勘探的一般主题，尤其涉及评估代表地表下岩石的地震信号和其它信号的方法。

背景技术

地震勘测代表通过将声能发送至地下并且记录从地下岩石层返回的回声来将地球的地表下岩石成像或绘图的尝试。向下行进的声能的源可以来自例如陆地上的爆炸或者地震振荡器或者在海洋环境中的空气枪。

在地震勘测期间，能量源被放置在所关注的地质结构上方的地表附近的不同位置处。每当触发震源时，其产生地震信号，穿过地球向下传播的地震信号被反射，并且在其返回时，在地表上的许多位置处被记录。然后将多个震源/纪录组合加以组合以便产生可能延伸数公里的地表下岩石的接近连续的剖面。在二维（2-D）地震勘测中，记录位置通常沿着单一测线布置，而在三维（3-D）勘测中，记录位置以网格模式分布在整个地表上。用最简单的话来说，2-D地震测线可以被认为是给出了直接存在于记录位置下方的地球层的横截面图像（垂直切片）。3-D勘测产生数据“立方体”或数据体，其至少在概念上是位于勘测区域下方的地表下岩石的3-D图像。然而，实际上2-D和3-D勘测均调查位于由勘测所覆盖的区域下方的地球的一定容积。最后，4-D（或时间推移）勘测是在两个或多个不同时间对于同一地表下目标进行的勘测。这样做可能是出于许多原因，但是通常是为了测量地表下反射率随着时间的变化，这种变化可能由例如火驱采油的进展、天然气/石油或石油/水接触面的移动等所造成。显然，如果将地表下岩石的连续影像进行比较，观察到的任何变化（假设考虑到震源特征、接收器、记录器周围环境噪声条件等的差异等）将归因于起作用的地表下过程的进展。

地震勘测由非常大数量的个别地震记录或记录道所组成。在典型2-D勘测中，通常有成千上万个记录道，而在3-D勘测中，个别记录道的数量可达到数百万个记录道。由Ozdogan Yilmaz所编著的Seismic Data Processing（Society of Exploration Geophysicists,1987）的第1章第9至89页包含关于常规2-D过程的一般信息并且所述公开以引用的方式并入本文。关于3-D数据获取和处理的一般背景信息可见于由Yilmaz的第6章第384-427页，所述公开以引用的方式并入本文。

地震记录道是从地表下岩石的不均匀处或者突变面所反射的声能的数字记录，所述反射是每当地表下材料的弹性性质发生变化时产生的部分反射。数字样本通常以0.002秒（2毫秒或“ms”）的间隔获取，但是4毫秒和1毫秒的取样间隔也是常见的。常规数字地震记录道中的每个离散样本与传播时间相关联，并且在反射能量的情况下与从震源到反射体和再次返回到地表的双向传播时间相关联，当然假设震源和接收器同时位于地表上。在实践中使用常规震源-接收器布置的许多变化形式，例如VSP（垂直地震剖面）勘测、洋底勘测等。此外，地震勘测中的每个记录道的地表位置被仔细地追踪，并且通常成为记录道本身的一部分（作为记录道标头信息的一部分）。这允许记录道中所包含的地震信息以后与具体地表和地表下位置相关联，从而提供了在图上标注地震数据和从其中提取的属性并且勾画其轮廓（即“绘图”）的手段。

3-D勘测中的数据适合于以许多不同的方式来观察。首先，可以通过收集在同一传播时间出现的所有数字样本来从叠加或者未叠加的地震数据体中提取水平“恒定时间切片”。此操作结果产生水平2-D平面的地震数据。通过对一系列2-D平面进行动画处理，判读员可以在整个数据体中平移，从而给出逐层剥离以使得可以观察到位于下方的信息的印象。同样地，通过收集和显示沿着特定测线定位的地震记录道，可以在整个数据体中在任意方位处获取地震数据的垂直平面。此操作事实上从3-D数据体中提取个别2-D地震测线。还应注意3-D数据集可被认为由通过叠加至3-D影像中而在维数上得以缩减的5-D数据集所组成。维度通常为时间（或深度“z”）、“x”（例如北-南）、“y”（例如东-西）、x方向上的震源-接收器偏移距和y方向上的震源-接收器偏移距。虽然这里的实例涉及2-D和3-D情形，但是所述过程扩展至四维或五维也是易懂的。