[发明专利]用于地震勘测的设计的分析的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下特征的地震成像。

背景技术

在烃的勘探中，地震成像可被用来确定可开发资源的可能位置。对地震成像项目的规划需要在所研究的地下区域中对预期的速度和反射响应建模。建模的预测可被用来生成用于成像操作的照明模式。对照明建模的方法会遭受与准确性和/或计算负担相关的各种缺陷。因此，发明人已经确定照明建模的改进方法将是有用的。

附图说明

图1是说明根据本发明实施例的工作流的流程图；及

图2是在利用根据本发明实施例的方法产生的选定层位之上的照明能量的图。

具体实施方式

在地震勘测中，照明可以被认为是来自一个或多个源的、从目标层位的给定区域反射并且返回到接收器的地震能量。如将认识到的，这意味着在到达反射器之前被衰减或散射的地震能量、反射但未被记录的能量或者未被反射的能量(例如，被吸收或透射的能量)不被认为是“照明”。

理解选定的地震勘测几何形状(源和接收器的位置)如何作用来照亮地下允许勘测设计的变化，以提高捕捉所研究的区域的清楚图像的可能性。例如，如果在该地区中存在长沟，则确保沿该沟的轴的良好照明会是有用的。如果存在可能趋于遮蔽感兴趣的较深特征的浅反射器，则设计勘测使得在障碍下方勘探(undershoot)会是有用的。

在实施例中，射线追踪技术被用来模拟反射表面对指定的采集几何形状(acquisition geometry)的照明响应。在模拟中，能量源具有在所有立体角之上显现的射线的基本均匀的分布，使得每条射线对源能量的相等贡献建模。通过避免扩散因子的明确计算的需求，这可以允许简化。在接收表面处，菲涅耳(Fresnel)带在到达射线的点周围以优势频率使用。在实施例中，该方法采用第一菲涅耳带，但是在原理上，可以使用更高阶的带。接收器对射线的能量有贡献，其中每个接收器通过在接收表面上菲涅耳带中的位置被加权。在菲涅耳带之外的接收器对射线贡献零能量并且可以被忽略，从而总体上减小计算负担。能量被求和，以预测在射线的反射点处的照明能量。

因为使用了菲涅耳带，所以波动方程响应被近似，并且对于给定采集几何形状以及反射层位形状的反射层位之上的照明以良好的准确性被预测。因为菲涅耳带计算是对接收表面执行的，所以实现了有用的准确程度，而无需额外的计算负担，这可以允许对给定的项目生成更大数量的测试几何形状。

在实施例中，该方法的产物是三角剖分(triangulated)表面，以计算出的能量值作为该表面的属性。即，该表面的每个顶点可以具有与其关联的照明能量值。一旦生成这个产物，它就可被用作勘测设计的基础。更典型地，生成多个这种表面以允许评估设计选项，其中每个这种表面是为相应的一组假设(例如，速度模型的不同实现、用于设计的不同几何形状)生成的。给定照明产物，可以关于地震勘测的重新设计作出决定。另选地，照明表面可以允许决策者关于特定设计的充分性作出明智的决定。即，虽然不同的设计可能以更大的成本提供优良的照明，但是照明的改进与增加的成本相比而言可能是小的。

在图1中所说明的实施例中，工作流以指定用于所研究的地下区域的速度模型10而开始。速度模型可以包括形式为三角剖分表面的结构层位，以及代表地下存在的物质中地震波的建模速度的速度。对于具有高度非均质性、并且尤其是存在高空间频率变化(例如，具有陡倾、快速变化的地质概况或者其它复杂结构的结构)的速度模型，所计算出的照明会趋于很差并且许多区域会被遮蔽、模糊或以别的方式成像不佳。

指定对应的地震勘测12。指定可以包括其中源(炮点)和接收器被定位的结构表面，以及用于源和接收器的X-Y坐标。X-Y坐标连同结构表面一起定义用于每个源和每个接收器的X-Y-Z位置。

指定在源处的一组起始射线方向(即源辐射模式)14。指定可以包括最小和最大倾角(这可以从向下的垂线来测量)以及增量角。得出一组起始方向，使得分离相邻方向的立体角是均匀的。

连同交互的类型，每条射线将与之交互的结构边界序列被定义16。这个序列可以被称为射线代码。相关的交互类型可以包括反射、透射和/或模转换。选择与要为其生成照明图的层位对应的主反射器。

对于每个炮点和每个射线起始方向，利用任何适当的射线追踪方法，根据射线代码来追踪射线18。