專(zhuān)利名稱(chēng)：用于傾斜斷裂的層剝轉(zhuǎn)換反射波形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震學(xué)，特別涉及包括轉(zhuǎn)換波形數(shù)據(jù)的地震學(xué)。
相關(guān)領(lǐng)域的描述儲(chǔ)集層斷裂特征對(duì)于工程制造已經(jīng)歷史性的成為一個(gè)重大的問(wèn)題，并且已經(jīng)導(dǎo)致了比制造所必須的更高的成本。除了使用鉆井方法來(lái)鑒別和分級(jí)斷裂的儲(chǔ)集層之外，表面地震方法可以提供用于確定礦井之間巨大空間區(qū)域上的斷裂數(shù)量的重要屬性。這些屬性涉及有反射幅度中觀測(cè)的各向異性和通常在地震勘測(cè)中所使用的壓縮波、即已知的“P波”和剪切波、即已知的“S波”的傳播時(shí)間。
更具體的，在地震學(xué)中通常使用的有兩種類(lèi)型的地震波。第一種類(lèi)型就是所謂的“P波”，或壓縮波，其在波形傳播的方向上產(chǎn)生振動(dòng)。第二種類(lèi)型就是所謂的“S波”，或剪切波，其在與波形傳播正交的方向上產(chǎn)生振動(dòng)。S波典型的在雙折射的、或者各向異性的介質(zhì)中分成快波和慢波，并且這兩種類(lèi)型的剪切波的幅度和傳播時(shí)間都可以被使用。而且如下面將進(jìn)行的闡述，入射剪切波可以包含兩個(gè)成份，它們?cè)趦蓚€(gè)正交的方向S1(即快剪切波S1的傳播方向)和S2(即慢剪切波S2的傳播方向)上，(按照振動(dòng)的方向)被極化，并且它們被一個(gè)時(shí)間延遲彼此分開(kāi)。
很多地震勘測(cè)也使用“轉(zhuǎn)換”波形。從使用P波源的海洋底部勘測(cè)或陸地多分量勘測(cè)中，有可能得到在地層中轉(zhuǎn)換的S波的測(cè)量。如果該地層在相對(duì)于波形運(yùn)動(dòng)水平的方向上是各向同性的，那么對(duì)于每一反射界面而言有可能會(huì)接收到一個(gè)S波。然而，如果正如通常會(huì)出現(xiàn)的情況，地層在相對(duì)于水平方向上表現(xiàn)出各向異性(例如，由于斷裂導(dǎo)致地質(zhì)層在特定方向上被極化)，那么將會(huì)記錄接收到來(lái)自每一反射界面的兩個(gè)分開(kāi)的S波到達(dá)，它們?cè)诓煌臅r(shí)間到達(dá)，具有不同的傳播速度。這就是快S波(S1)和慢S波(S2)。如前所述，它們也有一個(gè)不同的特征就是具有不同的極化方向(即在水平面上粒子運(yùn)動(dòng)的方向)，這兩個(gè)極化方向在大多數(shù)情況下被認(rèn)為是彼此相互正交的。
在圖1中描述了剪切波分離現(xiàn)象，其中說(shuō)明了剪切波到達(dá)S，在各向異性介質(zhì)的起始處A分離成兩個(gè)單獨(dú)的剪切波S1和S2，它們具有不同極化方向并且以不同的速度傳播至介質(zhì)的末端B。如果假設(shè)從末端B向上的介質(zhì)是各向同性的，這兩個(gè)極化后的、分離的剪切波將繼續(xù)分開(kāi)傳播，但是速度相同，直到它們撞擊到記錄的地震檢波器。記錄到多分量地震檢波器的每一水平分量上的幅度取決于S1和S2方向相對(duì)于X和Y方向的取向。
圖1通過(guò)只考慮嵌在各向同性介質(zhì)中的一個(gè)各向異性層，展現(xiàn)了剪切波雙折射原理的簡(jiǎn)單圖形描述。然而實(shí)際上有多個(gè)反射邊界產(chǎn)生多個(gè)在S1和S2方向上被極化的剪切到達(dá)。另外，在不同的各向異性層中這些方向S1和S2可以改變。在這里所考慮的該應(yīng)用中，假定極化方向S1和S2在分析時(shí)間窗口上深度恒定。
于是地震勘測(cè)通常的包括從聲源發(fā)出一個(gè)聲波，傳播通過(guò)地下地質(zhì)分量并被反射回地震傳感器。該聲波典型的是如前所述的P波和/或S波，有時(shí)是轉(zhuǎn)換波形。該地震傳感器布滿(mǎn)整個(gè)被勘測(cè)的區(qū)域，以接收反射波。地震學(xué)家頻繁的作為純模式反射，即該反射的下行腳和上行腳在哪里是相同類(lèi)型的(都是P波或都是S波)，或轉(zhuǎn)換模式反射，即P波的下行腳和S波的上行腳(PS波)，描述該反射波的特征。
純模式反射是對(duì)稱(chēng)的，然而轉(zhuǎn)換模式反射是不對(duì)稱(chēng)的。圖2A-圖2D用概念性的方式圖示出了這樣的特征。如圖2A-圖2B所示，純模式反射的傳播路徑是對(duì)稱(chēng)的，其中對(duì)于在相反方向上傳播的波形的響應(yīng)是相同的。如圖2C-圖2D所示，轉(zhuǎn)換模式反射的傳播路徑是不對(duì)稱(chēng)的，即根據(jù)傳播方向的不同該響應(yīng)是不同的。
它們對(duì)稱(chēng)的一個(gè)結(jié)果就是，純模式反射在確定介質(zhì)的所有對(duì)稱(chēng)屬性的數(shù)量時(shí)的能力有限。這是因?yàn)樵摽睖y(cè)觀測(cè)下行波和上行波穿過(guò)介質(zhì)時(shí)的平均響應(yīng)。結(jié)果就是這些模式不能單獨(dú)的區(qū)分在地質(zhì)分量中的垂直斷裂和傾斜斷裂。
轉(zhuǎn)換模式傳播的不對(duì)稱(chēng)的一個(gè)結(jié)果就是，原則上它們可以測(cè)量斷裂介質(zhì)的所有對(duì)稱(chēng)屬性。分離S波響應(yīng)將根據(jù)傳播的方向不同而有所不同。結(jié)果就是PS波具有鑒別斷裂傾斜、斷裂的方向和取向，以及純模式所能提供的其它屬性的能力。傾斜斷裂的對(duì)稱(chēng)屬性不僅對(duì)于在處理過(guò)程中描述速度結(jié)構(gòu)很重要，而且更重要的是它們對(duì)于規(guī)劃水平鉆井計(jì)劃很重要，找到在哪里鉆井對(duì)斷裂才是正常的，以可以在儲(chǔ)集層中獲得最大的排出容量。
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了大量用于對(duì)稱(chēng)的P波模式的技術(shù)來(lái)描述帶有對(duì)稱(chēng)水平軸的各向異性介質(zhì)的特性，該技術(shù)使用方位角速度分析和AVO/AVA(Amplitude Variation with Offset/Azimuthal Velocity Analysis)轉(zhuǎn)換。參見(jiàn)Grechka，V.& Tsvankin，I.，“3D Description of Moveout inAnisotropic Inhomogeneous Media，”63 Geophysics 1079-92(1998)；Rüger，A.，“P-Wave Reflection Coefficients for Transversely IsotropicModels With Vertical and Horizontal Axis of Symmetry，”62 Geophysics713-22(1997)。從橢圓速度和AVA變量計(jì)算得到可以被轉(zhuǎn)換成斷裂力度和密度的各向異性參數(shù)。參見(jiàn)Hall，S.，等人，″Fracture CharacterizationUsing P-wave AVOA in 3-D OBS Data，″70thAnn.Internat.Mtg.Soc.of Expl.Geophys.1409-12(1999)，Perez，M.A.，等人，″Detection ofFracture Orientation Using Azimuthal Variation of P-Wave AVOResponses，″64 Geophysics 1253-65(1999)。
當(dāng)分別得到純S模式和兩個(gè)正交的水平剪切波源與接收器時(shí)，就可以描述垂直斷裂的特征，如來(lái)自真空領(lǐng)域的陸地地震數(shù)據(jù)所示，新墨西哥。參見(jiàn)Roche，S.L.等人，″4-D，3-C Seismic Study at Vacuum Field，New Mexico，″SEG ExpandedAbstracts 886-89(1997)；Angerer，E.，等人″Processing，Modeling，and Predicting Time-Lapse Effects ofOver-Pressured Fluid Injection in a FracturedReservoir″_Geophysical J.Int._(2001)。假設(shè)多層數(shù)據(jù)表示垂直射線路徑傳播的數(shù)據(jù)，按照層剝方法就可以確定斷裂密度和垂直斷裂的取向。De Vault，B.，等人，″Multicomponent AVO Analysis at Vacuum Field，New Mexico，Part ITheory and Data Processing，″68thAnn.Intemat.MtgSoc.of Expl.Geophys.，166-69(1997)，使用剪切波AVO/AVA轉(zhuǎn)換估計(jì)了相同數(shù)據(jù)的斷裂密度。層剝和AVO轉(zhuǎn)換都可以導(dǎo)致對(duì)斷層的解釋。
通過(guò)使用上行S波的雙折射效應(yīng)，對(duì)多個(gè)方位角采樣的轉(zhuǎn)換波形反射具有用于斷裂特征的電壓。Potters，J.H.H.M.，等人，″The 3D ShearExperiment Over the Natih Field in OmanReservoir Geology，DataAcquisition and Anisotropy Analysis，″47 Geophy.Prosp.637-62(1999)說(shuō)明了S波振動(dòng)器數(shù)據(jù)對(duì)于阿曼的Natih地區(qū)的斷層特征的重要性。
盡管上述的觀測(cè)已經(jīng)提供了關(guān)于斷層取向和密度的重要信息，但是它們?cè)诖_定斷層的所有對(duì)稱(chēng)屬性的數(shù)量時(shí)的能力有限。這是因?yàn)?，如上所提到的，純模式反射的上行腳和下行腳是相同的(PP-wave或SS-wave)，導(dǎo)致得到一個(gè)平均響應(yīng)。這個(gè)響應(yīng)對(duì)于相反方向傳播的波形也是相同的；因此純模式不能夠區(qū)分垂直斷裂和傾斜斷裂。
只有一個(gè)S波(上行)腳的PS波也被用來(lái)測(cè)量各向異性的斷裂特征的地震屬性。Ata，E.& Michelena，R.J.，″Mapping Disribution ofFractures in a Reservior With P-S Converted Waves，″14 The LeadingEdge 664-676(1995)，在委內(nèi)瑞拉使用三個(gè)2-D線圍繞在井上來(lái)確定斷裂信息的數(shù)量。盡管空間覆蓋比較稀疏，方位角的各向異性似乎是由兩個(gè)斷裂系統(tǒng)引起的。在懷俄明州的Wind River盆地收集的一個(gè)小3-D/3-C勘測(cè)用來(lái)校準(zhǔn)P波的結(jié)果，在描述斷裂的各向異性中取得了一些成功的測(cè)量。參見(jiàn)Gaiser，J.E.，″Applications for Vector CoordinateSystems of 3-D Converted-Wave Data，″18 The Leading Edge1290-1300(1999)；Grimm，R.E.，et al.，″Detection and Analysis ofNaturally Fractured Gas ReservoiseMultiazimuth Seismic Surveys inthe Wind River Basin，Wyoming，″64 Geophysics 1277-92(1999)。
另外，在懷俄明州的Green River盆地收集的一個(gè)3-D/3-C勘測(cè)提供了一致的P波雙折射觀測(cè)，該觀測(cè)與已知的斷層和區(qū)域斷陷線非常相關(guān)。參見(jiàn)Gaiser，J.E.& Van Dok，R.R.，″Analysis of PS-WaveBirefringence From a 3-D Land Survey for Fracture Characterization，″63d EAGE Conf.and Tech.Exhibit，Amsterdam，Extended Abstract(2001)。海洋PS波數(shù)據(jù)也程序性的示出了在北海也存在方位角的各向異性，參見(jiàn)Gaiser，J.E.，″3-D PS-Wave DataUnraveling Shear-WaveBirefreingence for Fracture Detection，″62nd EAGE Conf.and Tech.Exhibit，Glasgow，Extended Abstract(2000)；Probert，T.，等人，″A CaseStudy of Azimuthal Anisotropy Analysis From a North Sea 3D 4CProject，″SEG/EAGE Summer Research Workshop，Boise，Idaho(2000)，and in the Gulf of Mexico，Gaiser，J.E.，″Advantages of 3-D PS-WaveData to Unravel S-Wave Birefrengence for Fracture Detection，″70thAnn.Int′l SEG Mtg.，Expanded Abstact，1202-04(2000)；Spitz，S.等人，″Reservoir Monitdring Using Multicomponent SeismicProcessing theTeal South 4D-4C，″SEG/EAGE Summer ResearchSummer Workshop，Boise，Idaho(2000)，并且這個(gè)各向異性被認(rèn)為是對(duì)斷裂的響應(yīng)。
然而這些轉(zhuǎn)換波形勘測(cè)也只是考慮了與垂直斷裂系統(tǒng)相關(guān)的各向異性。例如上述的Gaiser and Van Dok，(2001)使用了四個(gè)分量的Alfordrotation，參見(jiàn)Alford，R.M.，″Shear Data in the Presence of AzimuthalAnisotropyDilley，Texas，″56thAnn. Internat.Mtg.，Soc.ExpI.Geophys.，Houston，Expanded Abstracts(1986)和層剝方法，參見(jiàn)Winterstein，D.F.，& Meadows，M.A.，″Shear-Wave Polarizations andSubsurface Stress Directions at Lost Hills Field，″56 Geophysics1331-38(1991)，來(lái)推斷垂直斷裂的密度和取向。
如上所述，轉(zhuǎn)換波形反射是不對(duì)稱(chēng)的，其中上行波只是由分離的S波組成。這些S波路徑在垂直地震剖面(″VSPs″)具有與下行S波或傳輸S波相同的屬性，即它是單向路徑。上述的Winterstein & Meadows(1991)已經(jīng)展示了它們可以被如何用來(lái)測(cè)量分離的S波之間的取向和時(shí)間延遲，以用于描述方位角各向異性和斷裂的特征。Horne，S.A.，等人，″Fracture Characterization From Near-Offset VSP Inversion，″45Geophysical Prospecting 141-64(1997)，已經(jīng)將這些技術(shù)延伸到使用適當(dāng)?shù)腣SP數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量?jī)A斜斷裂集的對(duì)稱(chēng)屬性。Grechka，V.&Tsvankin，I.，″Inversion of Azimuthally Dependent NMO Velocity in TransverselyIsotropic Media With a Tilted Axis of Symmetry，″65 Geophysics 232-46(2000)，也已經(jīng)設(shè)計(jì)了用來(lái)估計(jì)傾斜斷裂的所有背景和斷裂參數(shù)的斷裂特征程序。然而該方法使用了從水平界面反射的P波和兩個(gè)S波(或轉(zhuǎn)換波形)的長(zhǎng)波長(zhǎng)垂直和NMO速度。在實(shí)際中，轉(zhuǎn)換這些速度用于間隔屬性會(huì)導(dǎo)致巨大的不準(zhǔn)確性。
這些技術(shù)中的一部分已經(jīng)成為專(zhuān)利文獻(xiàn)。考慮美國(guó)專(zhuān)利特許US6292754，標(biāo)題為“地震3-D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的向量重組”，其
公開(kāi)日為2001年9月18日，受讓人為BP Corporation North America Inc.，發(fā)明人為L(zhǎng)eon Thomsen。該′754專(zhuān)利公開(kāi)了一種多分量轉(zhuǎn)換波形2-D和3-D地震數(shù)據(jù)的地震處理方法，其中在多個(gè)不同的源接收器方位角可能會(huì)得到每一CCP集中的地震軌跡。然而該技術(shù)僅應(yīng)用于預(yù)疊加的數(shù)據(jù)。而且該數(shù)據(jù)并沒(méi)有被整理成正交方位角分布。相反，在該處理中考慮和使用所有方位角，它將產(chǎn)生的時(shí)間移位或?qū)傩云骄?。這會(huì)引起對(duì)最終結(jié)果預(yù)測(cè)分析的錯(cuò)誤。
再考慮國(guó)際申請(qǐng)WO0136999A2，標(biāo)題為“快和慢剪切波極化方向的確定”，申請(qǐng)日為2000年10月20日，
公開(kāi)日為2001年5月25日，要求的優(yōu)先權(quán)日為1999年11月16日。本申請(qǐng)與圖1相關(guān)的一部分選自其中。該′999申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N只使用一個(gè)方位角數(shù)據(jù)集(即一個(gè)方向)，它意味著一個(gè)相同的方位角有雙軌跡(由于對(duì)稱(chēng)的原因)，從轉(zhuǎn)換波形數(shù)據(jù)中得到屬性的方法。這也會(huì)引起對(duì)最終結(jié)果預(yù)測(cè)分析的一些錯(cuò)誤。
本發(fā)明意于解決、或者至少要減少上述中的一個(gè)或所有問(wèn)題。
發(fā)明概述本發(fā)明公開(kāi)了一種在地震勘探中所使用的方法和裝置。該方法包括劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在劃分后的數(shù)據(jù)中分離出快分離剪切波波場(chǎng)和慢剪切波波場(chǎng)；得出至少一個(gè)該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)的至少一個(gè)屬性；和分析該得出的屬性。一方面，該裝置包括使用執(zhí)行該方法的指令來(lái)編碼的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)用編程來(lái)執(zhí)行該器件的計(jì)算器件或計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令時(shí)，執(zhí)行該方法。


通過(guò)參照下面對(duì)附圖的描述可以更好的理解本發(fā)明，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
圖1描述了常規(guī)的剪切波形在各向異性的介質(zhì)中的分離；圖2描述了純模式反射的對(duì)稱(chēng)(圖2A-圖2B)和在常規(guī)地震學(xué)中轉(zhuǎn)換模式反射的不對(duì)稱(chēng)(圖2C-圖2D)；圖3A和圖3B概念性的描述了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的以地面為基礎(chǔ)的地震勘測(cè)；圖4A和圖4B概念性的描述了在圖1中的實(shí)施例可能會(huì)使用到的數(shù)據(jù)收集單元；圖5A和圖5B分別描述了本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的處理過(guò)程的流程圖和該過(guò)程工作中的數(shù)據(jù)操作的概念化；圖6A和圖6B分別描述了分離剪切波傳播通過(guò)帶有垂直斷裂集的巖石之后的時(shí)間延遲建模和給一個(gè)平行于該圖的垂直軸的撞擊，斷裂向右傾斜10度的時(shí)間延遲建模；圖7描述了圖5A和圖5B中的實(shí)施例的一個(gè)特定實(shí)施方式；圖8是用于確定在圖7中的一個(gè)特定實(shí)施方式中傾斜斷裂的特征的流程圖；圖9A和圖9B描述了時(shí)間移位結(jié)果和對(duì)方位角變量時(shí)間延遲的數(shù)據(jù)范例實(shí)施圖8中的流程的分析。
然而該發(fā)明容許有各種變化和替換形式，附圖描述了特定實(shí)施例，這里通過(guò)范例的方法詳細(xì)說(shuō)明?？墒菓?yīng)該理解的是，這里特定實(shí)施例的說(shuō)明并不是意于將本發(fā)明限制到所公開(kāi)的特定形式，但在另一方面，其意圖是覆蓋住如所附的權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的精神和范圍之中的所有修改、等同和替換。
本發(fā)明的詳細(xì)描述下面說(shuō)明本發(fā)明的示意性實(shí)施例。出于清楚的考慮，在該說(shuō)明中并沒(méi)有描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。當(dāng)然需要認(rèn)識(shí)到的是，在開(kāi)發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例中，必須作出多個(gè)特定實(shí)施方式選擇以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如與系統(tǒng)相關(guān)的和商業(yè)相關(guān)的限制，每一個(gè)實(shí)施例的這種限制都是彼此不同的。而且需要認(rèn)識(shí)到的是，即使這種開(kāi)發(fā)努力是復(fù)雜的和費(fèi)時(shí)的，它對(duì)于受到本發(fā)明啟示的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是程序性的工作。
圖3A和圖3B描述了使用地震勘測(cè)系統(tǒng)300的以地面為基礎(chǔ)的地震勘測(cè)，其中可以得到地震數(shù)據(jù)用于按照本發(fā)明的處理。該地震勘測(cè)系統(tǒng)300包括地震記錄陣列305，并可以按照常規(guī)技術(shù)構(gòu)造。地震記錄陣列305包括多個(gè)接收器306，位于地面307的被勘測(cè)區(qū)域的附近。在該說(shuō)明的實(shí)施例中，該接收器30，例如使用本領(lǐng)域熟知的常規(guī)地震檢波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該說(shuō)明的實(shí)施例中接收器306收集到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)收集單元308在通信連接上被傳送。在某些替換實(shí)施例中，注意到記錄陣列305可以通過(guò)無(wú)線連接傳送接收器306收集到的數(shù)據(jù)。
圖3A中所示的勘測(cè)是本領(lǐng)域所熟知的三維勘測(cè)，或者“3D survey”。因此該勘測(cè)產(chǎn)生3D數(shù)據(jù)。該勘測(cè)使用垂直射擊和接收器勘測(cè)設(shè)計(jì)。在源306和源315對(duì)中間，寬的方位角和偏移分布通常是理想的。一般說(shuō)來(lái)，方向的數(shù)目越多對(duì)于本發(fā)明就會(huì)產(chǎn)生越好的結(jié)果。
圖3A所示為記錄卡車(chē)310位于地震源315和數(shù)據(jù)收集單元320的中間。然而本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到的是，在替換實(shí)施例中，數(shù)據(jù)收集單元320的各個(gè)部分可以整體的或者部分的分布跨過(guò)，例如該地震記錄陣列305。地震源315按照常規(guī)方式產(chǎn)生多個(gè)地震勘測(cè)信號(hào)325。地震勘測(cè)信號(hào)325傳播，并被地下地質(zhì)分量330反射。地震接收器320以常規(guī)方式接收反射離開(kāi)地下地質(zhì)分量330的反射信號(hào)335。地震接收器306然后產(chǎn)生表示該反射335的數(shù)據(jù)，該地震數(shù)據(jù)包含在電磁信號(hào)中。
如圖4A和圖4B所示，記錄卡車(chē)305配備有機(jī)架固定的計(jì)算裝置400，使用該計(jì)算裝置至少可以實(shí)現(xiàn)部分的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)320。計(jì)算裝置400包括通過(guò)總線系統(tǒng)415與存儲(chǔ)器410通信的處理器405。存儲(chǔ)器410可以包括硬盤(pán)和/或隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器(RAM)和/或可移動(dòng)存儲(chǔ)器、例如軟磁盤(pán)417和光盤(pán)420。存儲(chǔ)器410使用存儲(chǔ)有如上所述得到的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)425、操作系統(tǒng)430、用戶(hù)界面軟件435和應(yīng)用程序465編碼。用戶(hù)界面軟件435協(xié)同顯示器440一起實(shí)現(xiàn)用戶(hù)界面445。用戶(hù)界面445可以包括諸如鍵區(qū)或鍵盤(pán)450、鼠標(biāo)445和游戲桿460的周邊I/O設(shè)備。處理器405在操作系統(tǒng)430的控制下運(yùn)行，該操作系統(tǒng)實(shí)際上可以是本領(lǐng)域所熟知的任何操作系統(tǒng)。根據(jù)操作系統(tǒng)實(shí)施方式的不同，在操作系統(tǒng)430被加電、復(fù)位、或者二者同時(shí)的情況下，應(yīng)用程序465被調(diào)用。
再次回到圖3A，地質(zhì)分量330給定地震反射器345。受到本發(fā)明啟示的本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，被勘測(cè)的地質(zhì)分量可以是非常的復(fù)雜。例如可以出現(xiàn)表示多個(gè)傾斜事件的多個(gè)反射器。出于清楚的考慮，圖3A省去了這些復(fù)雜的附加層等等會(huì)使本發(fā)明不清楚的部分。不過(guò)本發(fā)明可以在這種復(fù)雜下實(shí)現(xiàn)。
如上所述，接收器306產(chǎn)生的信號(hào)通信傳送到數(shù)據(jù)收集單元320。特別的，接收器306通過(guò)發(fā)射器308在無(wú)線連接309上將地震數(shù)據(jù)通信并收集到數(shù)據(jù)收集單元320。數(shù)據(jù)收集單元320收集地震數(shù)據(jù)用于處理。數(shù)據(jù)收集單元320本身可以進(jìn)行地震數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)地震數(shù)據(jù)用于將來(lái)處理、發(fā)送地震數(shù)據(jù)到遠(yuǎn)程用于處理、或這些事情的組合。在所描述的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)收集單元320通過(guò)衛(wèi)星345和衛(wèi)星連接350發(fā)送地震數(shù)據(jù)到固定式設(shè)備340，但是這對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施并不是必須的。根據(jù)本發(fā)明，地震接收器306收集的收集最后被發(fā)送到中心設(shè)備或位置。該中心設(shè)備可以式計(jì)算或存儲(chǔ)中心(CSC)，例如記錄卡車(chē)310或固定式設(shè)備340。注意到某些替換實(shí)施例可以使用多個(gè)數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)320。
如上關(guān)于圖3的所述中得到的地震數(shù)據(jù)集被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)425中，如圖4B所示。該數(shù)據(jù)集包括模型轉(zhuǎn)換剪切波數(shù)據(jù)，它的優(yōu)勢(shì)是只具有一個(gè)剪切波腳，即數(shù)據(jù)是不對(duì)稱(chēng)的，如圖2C-圖2D中的解釋。于是反射剪切波的在每180°不重復(fù)的屬性被保存，例如關(guān)于方位角的時(shí)間延遲變量。而且關(guān)于方位角的剪切波時(shí)間延遲變量表示存在不同的對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)。
然后按照本發(fā)明處理該地震數(shù)據(jù)。在實(shí)際中，對(duì)于所有的方位角該方法使用帶有足夠偏移覆蓋的寬方位角PS模式轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。對(duì)方位角和/或偏移限制的多層數(shù)據(jù)執(zhí)行用于垂直和傾斜斷裂的層剝分析。由于結(jié)構(gòu)的存在，在該分析之前該數(shù)據(jù)需要被映像，以使得不同方位角之間的結(jié)構(gòu)效果才能夠體現(xiàn)出來(lái)。這兩個(gè)水平分量需要按一致的方式被處理，從而使得數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的各向異性被保存。
本發(fā)明使用層剝方法。層剝由分析和應(yīng)用相位組成。在數(shù)據(jù)的每一層，通過(guò)冗余能量的最小化來(lái)估計(jì)極化方向?？霵S波和慢PS波之間的時(shí)間延遲作為方位角和偏移的函數(shù)被測(cè)得。這些對(duì)于斷裂屬性是相反的，包括斷裂撞擊和斷裂傾斜。這些斷裂屬性被用來(lái)刪除所有傳播通過(guò)該層的波的PS波分離效果。然后下一層就可以被分析和校正。
所得到的極化方向和方位角變量時(shí)間延遲可以被轉(zhuǎn)換為斷裂參數(shù)?？旒羟胁ǖ臉O化方向平行于用于附近的垂直斷裂的適當(dāng)小的入射角的斷裂撞擊。Crampin，S.，″A Review of Wave Motion in Anisotropic andCracked Elastic-MediaWave Motion，″3 Wave Motion 343-391(1981)。例外情況是一些具有不尋常高的孔流體壓力的區(qū)域，Angerer，E.，等人，″Processing，Modeling，and Predicting Time-Lapse Effects of Over-Pressured Fluid Injection in a Fractured Reservoir，″_Geophysical J.Int._(2001)和具有高傾斜角的斷裂。該方位角變量時(shí)間延遲具有鏡像對(duì)稱(chēng)平面。垂直斷裂具有兩個(gè)平行和垂直于斷裂撞擊的鏡像對(duì)稱(chēng)平面。傾斜斷裂只有一個(gè)垂直于斷裂撞擊的鏡像對(duì)稱(chēng)平面。因此鏡像對(duì)稱(chēng)平面的數(shù)目就說(shuō)明了斷裂是傾斜的還是垂直的。傾斜的方向取決于鏡像對(duì)稱(chēng)平面中最小剪切波分離的方位角。與斷裂撞擊的方向相關(guān)的不對(duì)稱(chēng)程度說(shuō)明了傾斜的角度。
圖5A和圖5B分別描述了本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例的處理過(guò)程500的流程圖和該過(guò)程工作中的數(shù)據(jù)操作的概念化。處理過(guò)程500只是描述了單一層，但是重復(fù)就得到數(shù)據(jù)集中多層的轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)。該方法500執(zhí)行如上述圖3A和圖3B中所得到和記錄的轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)集。
該方法500從劃分(502)多個(gè)轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)開(kāi)始，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)。圖5B概念性的描述了將徑向數(shù)據(jù)504和橫向數(shù)據(jù)506劃分到多個(gè)數(shù)據(jù)卷、或者庫(kù)5081-508n(未全示出)中。按這種方式劃分?jǐn)?shù)據(jù)的技術(shù)是本領(lǐng)域所熟知的，也可以使用任何合適的技術(shù)。數(shù)據(jù)可以按多種方式劃分，例如按方位角或方位角和偏移。在所描述的實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)按方位角和偏移劃分。
該方法500繼續(xù)在劃分后的數(shù)據(jù)中分離(圖5A中的510)出快分離剪切波波場(chǎng)512和慢剪切波波場(chǎng)514。注意到某些實(shí)施例在分離劃分后的數(shù)據(jù)之前可以執(zhí)行額外的處理步驟，例如疊加和時(shí)差校正。在一個(gè)特定實(shí)施例中，劃分的數(shù)據(jù)被繼續(xù)疊加。可以使用本領(lǐng)域所熟知的常規(guī)技術(shù)(例如正常時(shí)差校正、或NMO)。然而這對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施并不是必須的，某些實(shí)施例就可以省去這些操作。在任何給定的實(shí)施方式中是否執(zhí)行這些操作將取決于該數(shù)據(jù)輸出到的終端用戶(hù)。受到本發(fā)明啟示的本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到，例如一些數(shù)據(jù)類(lèi)型的分析是在單調(diào)的數(shù)據(jù)上運(yùn)行的。于是在方法500所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的實(shí)施方式中將會(huì)使用對(duì)單調(diào)數(shù)據(jù)的分析，在方法500中劃分(502)后的數(shù)據(jù)然后可以進(jìn)行NMO校正。
返回到圖5A，劃分后的數(shù)據(jù)可以使用本領(lǐng)域熟知的幾個(gè)技術(shù)中的任何一個(gè)技術(shù)來(lái)分離。這些技術(shù)有國(guó)際申請(qǐng)WO0136999A2，標(biāo)題為“快和慢剪切波極化方向的確定”，申請(qǐng)日為2000年10月20日，
公開(kāi)日為2001年5月25日，要求的優(yōu)先權(quán)日為1999年11月16日，發(fā)明者為Dumitru，G.and Bale，R.。
the ROTORS analysis first presented in Probert，T.，等人，″A CaseStudy of Azimuthal Anisotropy Analysis From a N.Sea 3D 4C Project，″SEG/EAGE Summer Research Workshop，Boise，Idaho(2000)；the Alford rotation，公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利特許US4,803,666，其標(biāo)題為″Multisource Multireceiver Method and System for GeophysicalExploration，″
公開(kāi)日為1989年2月7日，現(xiàn)在的受讓人為AmocoCorp.，發(fā)明者為Richard M.Alford；和公開(kāi)在美國(guó)專(zhuān)利特許US5,610,875中的技術(shù)，其標(biāo)題為″3-Dconverted shear-wave rotation with layer stripping，″
公開(kāi)日為1997年3月11日，受讓人為Western Atlas International Inc.，發(fā)明者為JamesS.Gaiser，并且也公開(kāi)于Gaiser，J.E.，″3-D PS-wave dataUnravelingShear-Wave Birefringence for Fracture Detection，″62ndEAGE Conf.and Tech.Exhibit，Glasgow，Extended Abstracts，C15(2000)。
然而在替換實(shí)施例中也可以使用其它的旋轉(zhuǎn)技術(shù)。
一般說(shuō)來(lái)，將劃分后的數(shù)據(jù)分離(510)成快波場(chǎng)和慢波場(chǎng)包括(1)確定一個(gè)旋轉(zhuǎn)角和(2)對(duì)確定的旋轉(zhuǎn)角執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)，成為對(duì)每一劃分各自的軸。可以應(yīng)用單個(gè)旋轉(zhuǎn)角到每一庫(kù)5081-508n，或者可以為每一庫(kù)5081-508n分別找到單個(gè)旋轉(zhuǎn)角。在后面這種情況，對(duì)于每一劃分，分別對(duì)旋轉(zhuǎn)角執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)成為各自的軸。在圖5B中描述的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)角根據(jù)逐庫(kù)確定，即為每一劃分。通過(guò)將多個(gè)正交分量組合成多個(gè)四分量集，并按照常規(guī)方法對(duì)四分量集執(zhí)行極化分析就可以確定得到旋轉(zhuǎn)角。
返回到圖5A，方法500繼續(xù)得出(516)至少一個(gè)該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)的至少一個(gè)屬性518。如圖5B所示，該描述的實(shí)施例為快和慢剪切波分量512、514的庫(kù)5082確定到達(dá)時(shí)間差(Δt)。該描述的實(shí)施例通過(guò)為分離的快和慢剪切波波場(chǎng)執(zhí)行到達(dá)時(shí)間的動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)得出該屬性。該特定實(shí)施例的某些實(shí)施方式進(jìn)一步執(zhí)行慢剪切波分量的動(dòng)態(tài)時(shí)間移位。(注意到替換實(shí)施例在處理的其它點(diǎn)可以對(duì)數(shù)據(jù)應(yīng)用動(dòng)態(tài)時(shí)間移位，或者完全將它省去。)然而其它實(shí)施例可能會(huì)關(guān)注兩個(gè)波場(chǎng)的一些其它屬性518，諸如關(guān)于偏移的幅度變量，或者使用其它技術(shù)得出它們。
該方法500繼續(xù)分析(520)該得出的屬性518。在所描述的實(shí)施例中，該方法包括對(duì)得出的屬性518執(zhí)行倒置和解釋該倒置屬性518。如上所述，在該特定實(shí)施例中倒置屬性518與快和慢剪切波波場(chǎng)的到達(dá)時(shí)間不同。該轉(zhuǎn)換然后產(chǎn)生諸如彈性參數(shù)和取向的信息。彈性參數(shù)然后可以解釋為巖石屬性。更一般的，該解釋可以包括倒置屬性518對(duì)稱(chēng)特性，不對(duì)稱(chēng)特性，或二者全部。該轉(zhuǎn)換和解釋可以按照常規(guī)的方法執(zhí)行。
分析所產(chǎn)生的信息然后典型的用于一些應(yīng)用，例如概念性的表示在圖5B中的應(yīng)用程序522。范例應(yīng)用包括施加一個(gè)解釋的分離剪切波屬性到水平鉆井，確定井空間，減少水分割減縮，增強(qiáng)井孔穩(wěn)定性，儲(chǔ)集層建模，增強(qiáng)映像。例如所有分量的旋轉(zhuǎn)和時(shí)間移位數(shù)據(jù)可以疊加以產(chǎn)生用于結(jié)構(gòu)解釋的增強(qiáng)圖像?；蛘呙恳粚拥臉O化方向和傳播時(shí)間可以用于斷裂特征。
因此本發(fā)明解決了上述確定傾斜斷裂特征的問(wèn)題。它基本上是使用P到S轉(zhuǎn)換的快和慢剪切波的層剝方法。這種轉(zhuǎn)換模式特別適用于確定傾斜斷裂的特征，由于它們具有與斷裂傾斜相關(guān)的不對(duì)稱(chēng)性，而純模式反射不具備。注意到本發(fā)明優(yōu)選的使用垂直射擊和接收器勘測(cè)設(shè)計(jì)和3D數(shù)據(jù)來(lái)提供最佳的幾何尺寸，以得到源接收器對(duì)寬的方位角和偏移分布。多個(gè)方向被用來(lái)確定傾斜斷裂介質(zhì)的特征。需要仔細(xì)處理PS波，以保存S波的快和慢上行腳。結(jié)構(gòu)(非水平的和傾斜發(fā)射器)的效果也必須適當(dāng)處理。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，現(xiàn)在公開(kāi)本發(fā)明的一個(gè)特定實(shí)施例。對(duì)于疊加后的分析，數(shù)據(jù)被堆積到方位角受限的數(shù)據(jù)集中，該數(shù)據(jù)集按照美國(guó)特許專(zhuān)利US5610857中公開(kāi)的技術(shù)被組合成水平4C集，該專(zhuān)利的標(biāo)題為″3-D converted shear-wave rotation with layer stripping，″
公開(kāi)日為1997年3月11日，受讓人為Western Atlas International Inc.，發(fā)明者為James S.Gaiser，該技術(shù)也公開(kāi)于Gaiser，J.E.，″3-D PS-wave dataUnraveling Shear-Wave Birefringence for Fracture Detection，″62ndEAGE Conf.and Tech.Exhibit，Glasgow，Extended Abstracts，C15(2000)。
如上所述，各向異性巖石矩陣中的一系列平行垂直斷裂導(dǎo)致產(chǎn)生帶有六邊對(duì)對(duì)稱(chēng)性、稱(chēng)為“水平橫向各向異性(HTI)”的各向異性介質(zhì)。考慮圖6A和圖6B，它們是垂直斷裂(圖6A)和向左10°傾斜斷裂(圖6B)的標(biāo)準(zhǔn)化的剪切波時(shí)間延遲的極坐標(biāo)。該時(shí)間延遲隨方位角和入射角而變化，并為三個(gè)1km上測(cè)得的入射角為5°、15°和25°的錐體而配置。該時(shí)間延遲是基于帶有流體滲透的Hudson模型，并且是具有斷裂密度為0.05，縱橫比為0.1的垂直斷裂和從垂直向右旋轉(zhuǎn)5°的斷裂。圖6A所示為時(shí)間延遲的方位角變量在較高的入射角變大。對(duì)于垂直斷裂，有兩個(gè)平行和垂直于斷裂撞擊的鏡面對(duì)稱(chēng)平面，它們也是在剪切波之間的時(shí)間延遲方位角變量中產(chǎn)生的。
圖6B所示為給一個(gè)平行于該圖的垂直軸的撞擊，斷裂向右傾斜10度的時(shí)間延遲建模。在這種情況下，只存在有一個(gè)垂直于斷裂撞擊的鏡面對(duì)稱(chēng)的方向。時(shí)間延遲變量在斷裂撞擊方向中不對(duì)稱(chēng)，并且不對(duì)稱(chēng)的程度隨著入射角增加。在與垂直方向成25°時(shí)，傳播時(shí)間中的明顯扭曲標(biāo)記在斷裂向下傾斜的方向。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，在該特定實(shí)施例中首先，為第一層確定(710)快和慢剪切波方向。這可以使用各種方法確定，例如如上所述的ROTORS分析和Alford旋轉(zhuǎn)。每一雙分量集被旋轉(zhuǎn)成快方向和慢方向，從而分離出快剪切波到達(dá)和慢剪切波到達(dá)。
其次，使用動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)估計(jì)得到每一方位角的快剪切波和慢剪切波之間的時(shí)間延遲。當(dāng)波傳播通過(guò)各向異性介質(zhì)時(shí)漸漸累積的時(shí)間延遲被動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)考慮進(jìn)來(lái)。相互關(guān)聯(lián)的輸出是出現(xiàn)在該層底部的最大延遲。
第三，然后用估計(jì)的時(shí)間延遲來(lái)動(dòng)態(tài)移位(730)該慢剪切波分量，使得快剪切波和慢剪切波對(duì)齊。這就基本上刪除了該層的各向異性效果。
重復(fù)該過(guò)程以估計(jì)第二層等各層的各向異性。
所有分量旋轉(zhuǎn)和時(shí)間移位后的數(shù)據(jù)可以被疊加以產(chǎn)生用于結(jié)構(gòu)解釋的增強(qiáng)圖像。每一層的極化方向和傳播時(shí)間可以被用于結(jié)構(gòu)特征。極化方向表示斷裂撞擊的方向。
圖8是用于確定圖7中的一個(gè)特定實(shí)施方式中傾斜斷裂的特征的流程圖。該實(shí)施方式從方位角和偏移受限的數(shù)據(jù)集、部分疊加的徑向和橫向分量開(kāi)始(810)。該實(shí)施方式然后執(zhí)行2C旋轉(zhuǎn)(813)，成為數(shù)據(jù)的主軸。這包括將數(shù)據(jù)的正交方位角組合(816)成4C集和使用Alford旋轉(zhuǎn)執(zhí)行(819)極化分析。在圖9A-圖9B中描述了對(duì)范例數(shù)據(jù)集的旋轉(zhuǎn)效果。
圖9A所示為方位角變量時(shí)間延遲的數(shù)據(jù)范例，該數(shù)據(jù)來(lái)自在勘測(cè)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的區(qū)域上的11個(gè)普通深度點(diǎn)(CDP)位置的5個(gè)塊的Emilio場(chǎng)。由于該數(shù)據(jù)已經(jīng)在每分量限制為8個(gè)方位角的立方體中被處理過(guò)，每個(gè)CDP位置有八個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。該數(shù)據(jù)(黑實(shí)線)說(shuō)明了在時(shí)間延遲中可以被轉(zhuǎn)換為鏡像對(duì)稱(chēng)面的方位角變量。黑色矩形中中央CDP位置中的數(shù)據(jù)基本上具有八個(gè)附圖和兩個(gè)鏡像對(duì)稱(chēng)面。因此，這些結(jié)果表明了這些數(shù)據(jù)可以按照垂直斷裂系統(tǒng)解釋。時(shí)間延遲CDP的任何一邊只處理時(shí)間延遲變量中帶有“扭曲”的一個(gè)鏡像對(duì)稱(chēng)面，類(lèi)似于圖9B中所示。這些數(shù)據(jù)表明了在傾斜感改變的地方存在傾斜斷裂。向北的CDP說(shuō)明傾斜向北，而向南的CDP說(shuō)明傾斜向南。
圖9B也說(shuō)明了Alford旋轉(zhuǎn)結(jié)果。該細(xì)黑條表示平行于斷裂撞擊的快剪切波極化。鏡像對(duì)稱(chēng)面的對(duì)齊與這些測(cè)得的快剪切波極化相一致。每一CDP位置中在快剪切波方向測(cè)得的時(shí)間延遲大致與斷裂密度相稱(chēng)，該斷裂密度可以比使用假定垂直入射的方法時(shí)更準(zhǔn)確的被估計(jì)。通過(guò)在時(shí)間延遲分析之前將所有的方位角數(shù)據(jù)疊加成單一數(shù)據(jù)集，就可以計(jì)算得到比實(shí)際斷裂密度小的平均值。
在圖9A、圖9B中，每一CDP處的時(shí)間延遲變量用黑實(shí)線表示，從圖9B中的數(shù)據(jù)確定斷裂取向?qū)傩浴］喞尘笆窃跀嗔炎矒舴较蛏蠝y(cè)得的時(shí)間延遲。斷裂撞擊通常是東北東，如細(xì)黑線所示。三角形的頂點(diǎn)表示斷裂傾斜。三角形的大小用斷裂標(biāo)準(zhǔn)方向中的不對(duì)稱(chēng)性來(lái)衡量。注意到斷裂傾斜中的明顯改變，如圖中虛線所示。
返回到圖8，該實(shí)施方式然后在旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)中的快剪切波和慢剪切波之間執(zhí)行動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)(822)。然后對(duì)慢剪切波分量執(zhí)行動(dòng)態(tài)時(shí)間移位(825)。該實(shí)施方式然后分析(828)鏡像對(duì)稱(chēng)方向、極化方向、和斷裂傾斜取向的數(shù)據(jù)。對(duì)沒(méi)有層中的數(shù)據(jù)重復(fù)上述過(guò)程(831)。
注意到本發(fā)明典型的將在適當(dāng)編程的計(jì)算器件、例如圖4A和圖4B中的計(jì)算裝置400上被實(shí)施。該指令可以被編碼在例如存儲(chǔ)器410、軟盤(pán)417、和/或光盤(pán)420上。于是本發(fā)明一方面包括被編程來(lái)執(zhí)行本發(fā)明方法的計(jì)算裝置。另一方面，本發(fā)明包括使用指令編碼的程序存儲(chǔ)裝置，當(dāng)該指令被計(jì)算裝置執(zhí)行時(shí)就執(zhí)行本發(fā)明的方法。
這里詳細(xì)描述的某些部分因此可以按照實(shí)施處理過(guò)程的軟件解釋?zhuān)撨^(guò)程包括在計(jì)算系統(tǒng)或計(jì)算器件的存儲(chǔ)器中對(duì)數(shù)據(jù)位操作的符號(hào)表示。這些描述和表示是本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員將他們的工作內(nèi)容傳達(dá)給本領(lǐng)域的其他熟練技術(shù)人員所使用的最有效的方法。該處理和操作需要對(duì)物理量的物理操作。雖然不是必須的，通常這些物理量采用電、磁或光信號(hào)的形式，它們可以被存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)換、組合、比較和進(jìn)行其他操作。主要是平常使用的原因，已經(jīng)證明了將這些信號(hào)作為比特、值、分量、符號(hào)、字符、詞匯、標(biāo)號(hào)或類(lèi)似的使用是方便的。
大腦應(yīng)該已經(jīng)疲憊了，然而所有這些以及相似的詞匯都與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)，并且只是應(yīng)用到這些物理量的方便標(biāo)號(hào)。除非特別申明或其他的可能出現(xiàn)，在整個(gè)本發(fā)明中，這些描述指的是電子器件的操作和處理，它對(duì)某些電子器件的存儲(chǔ)器中表示物理(電、磁或光)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和轉(zhuǎn)換成存儲(chǔ)器、傳輸或顯示器件中類(lèi)似的表示物理量的其他數(shù)據(jù)。表示這種描述的詞語(yǔ)有“處理”、“計(jì)算”、“運(yùn)算”、“確定”、“顯示”以及類(lèi)似的，但并不僅限于此。
注意到本發(fā)明的軟件實(shí)施方式典型的是在某些形式的程序存儲(chǔ)介質(zhì)上編碼、或在某些類(lèi)型的傳輸介質(zhì)上實(shí)施。程序存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁(例如軟盤(pán)或硬盤(pán)驅(qū)動(dòng))或光(例如只讀存儲(chǔ)器壓縮盤(pán)、或“CD ROM”)，還可以是只讀的或隨機(jī)訪問(wèn)的。類(lèi)似的，傳輸介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜、光纖、或本領(lǐng)域所知道的其他合適的傳輸介質(zhì)。本發(fā)明并不僅限于所給定的任何實(shí)施方式的這些方面。
這樣總結(jié)該詳細(xì)描述。上面公開(kāi)的特定實(shí)施例只是說(shuō)明性的，由于這里受到本發(fā)明教導(dǎo)啟示的本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明做出修改和以不同、但相等的方式實(shí)施本發(fā)明。而且此處所示并沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)做出限制，但下面描述的權(quán)利要求有。因此很顯然，上面描述的特定實(shí)施例可以被改變或修改，并且所以的變化都被認(rèn)為處于本發(fā)明的精神和范圍之中。保護(hù)范圍相應(yīng)的由下面的權(quán)利要求中所述。
權(quán)利要求
1.一種在地震勘探中使用的方法，包括劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移處來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在劃分后的數(shù)據(jù)中分離出快和慢剪切波波場(chǎng)；得出該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)中的至少一個(gè)的至少一個(gè)屬性；以及分析該得出的屬性。
2.權(quán)利要求1中的方法，其中劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括按方位角劃分的轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)和按方位角和偏移劃分轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
3.權(quán)利要求1中的方法，其中劃分該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)和不規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
4.權(quán)利要求1中的方法，其中分離快和慢剪切波波場(chǎng)包括旋轉(zhuǎn)該被劃分的數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求4中的方法，其中旋轉(zhuǎn)該被劃分的數(shù)據(jù)包括確定旋轉(zhuǎn)角，和按照與用于每個(gè)劃分部分的各自的軸形成該被確定的旋轉(zhuǎn)角，執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)。
6.權(quán)利要求4中的方法，其中旋轉(zhuǎn)該劃分的數(shù)據(jù)包括為每一劃分確定各自的旋轉(zhuǎn)角；和按照與用于每個(gè)劃分部分的各自的軸形成各個(gè)被確定的旋轉(zhuǎn)角執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)。
7.權(quán)利要求5中的方法，其中確定該旋轉(zhuǎn)角包括組合多個(gè)正交分量成為多個(gè)四分量集；和對(duì)該四分量集執(zhí)行極化分析。
8.權(quán)利要求1中的方法，其中得出屬性包括得出快和慢分離剪切波到達(dá)時(shí)間。
9.權(quán)利要求1中的方法，其中得出屬性包括對(duì)分開(kāi)的快和慢剪切波屬性執(zhí)行動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)。
10.權(quán)利要求9中的方法，進(jìn)一步包括對(duì)慢剪切波分量執(zhí)行動(dòng)態(tài)時(shí)間移位。
11.權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括對(duì)慢剪切波分量執(zhí)行動(dòng)態(tài)時(shí)間移位。
12.權(quán)利要求1中的方法，其中分析得出的屬性包括對(duì)得出的屬性執(zhí)行倒置，和解釋該倒置屬性。
13.權(quán)利要求12中的方法，其中執(zhí)行該倒置產(chǎn)生至少一個(gè)彈性參數(shù)和取向。
14.權(quán)利要求13中的方法，進(jìn)一步包括解釋該彈性參數(shù)產(chǎn)生巖石屬性。
15.權(quán)利要求12中的方法，其中解釋該倒置屬性包括對(duì)至少一個(gè)對(duì)稱(chēng)屬性和不對(duì)稱(chēng)屬性解釋該倒置屬性。
16.權(quán)利要求1中的方法，其中分析該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括解釋分開(kāi)的快和慢分離剪切波到達(dá)時(shí)間。
17.權(quán)利要求1中的方法，其中分析該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括為對(duì)稱(chēng)屬性和不對(duì)稱(chēng)屬性中的至少一個(gè)分析該分開(kāi)的分離剪切波屬性。
18.權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步至少包括一個(gè)如下步驟記錄該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)；從轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中消除時(shí)差；和疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)。
19.權(quán)利要求18中的方法，其中疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括對(duì)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)疊加、疊加、或次疊加中的一個(gè)。
20.權(quán)利要求1中的方法，其中解釋該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括分析鏡像對(duì)稱(chēng)方向、極化方向、和斷裂傾斜取向中的至少一個(gè)。
21.權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括應(yīng)用該解釋的分離剪切波屬性。
22.權(quán)利要求1中的方法，進(jìn)一步包括得到多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)。
23.權(quán)利要求22中的方法，其中得到多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括下面步驟中的一個(gè)在地震勘測(cè)中收集轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)；在記錄轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)之前接收轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)的傳輸；和接收記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)上的轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)。
24.一種編碼有指令的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)指令被計(jì)算器件執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行地震勘測(cè)中使用的方法，該方法包括劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在劃分后的數(shù)據(jù)中分離出快分離剪切波波場(chǎng)和慢剪切波波場(chǎng)；得出該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)中的至少一個(gè)的至少一個(gè)屬性；和分析該得出的屬性。
25.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括按方位角劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)和按方位角和偏移劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
26.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中劃分該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)和不規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
27.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中分離快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括旋轉(zhuǎn)該被劃分的數(shù)據(jù)。
28.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中得出屬性包括對(duì)分開(kāi)的快和慢分離剪切波屬性執(zhí)行動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)。
29.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中分析得出的屬性包括對(duì)得出的屬性執(zhí)行倒置，和解釋該倒置屬性。
30.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中分析該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括為對(duì)稱(chēng)屬性和不對(duì)稱(chēng)屬性中的至少一個(gè)分析該分開(kāi)的快和慢剪切波屬性。
31.權(quán)利要求24中的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，其中在該編碼方法中解釋該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括分析鏡像對(duì)稱(chēng)方向、極化方向、和斷裂傾斜取向中的至少一個(gè)。
32.一種被編程來(lái)執(zhí)行在地震勘測(cè)中使用的方法的計(jì)算設(shè)備，包括劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在劃分后的數(shù)據(jù)中分離出快和慢分離剪切波波場(chǎng)；得出該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)中的至少一個(gè)的至少一個(gè)屬性；和分析該得出的屬性。
33.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括按方位角劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)和按方位角和偏移劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
34.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中劃分該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)和不規(guī)則地劃分轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中的一種。
35.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中分離快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括旋轉(zhuǎn)該被劃分的數(shù)據(jù)。
36.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中得出屬性包括對(duì)分開(kāi)的快和慢分離剪切波屬性執(zhí)行動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)。
37.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中分析得出的屬性包括對(duì)得出的屬性執(zhí)行倒置，和解釋該倒置屬性。
38.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中分析該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括為對(duì)稱(chēng)屬性和不對(duì)稱(chēng)屬性中的至少一個(gè)分析該分開(kāi)的分離剪切波屬性。
39.權(quán)利要求32中的計(jì)算設(shè)備，其中在該編程的方法中解釋該分開(kāi)的快和慢分離剪切波波場(chǎng)包括分析至鏡像對(duì)稱(chēng)方向、極化方向、和斷裂傾斜取向中的至少一個(gè)。
40.一種在地震勘測(cè)中使用的方法，包括為轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)的層確定快剪切波方向和慢剪切波方向，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)中，在數(shù)據(jù)中每一方位角的快剪切波和慢剪切波之間估計(jì)時(shí)間延遲；使用估計(jì)的時(shí)間延遲對(duì)慢剪切波分量執(zhí)行動(dòng)態(tài)移位；和對(duì)數(shù)據(jù)的連續(xù)層重復(fù)上述步驟。
41.權(quán)利要求40中的方法，其中確定快和慢分離剪切波方向包括旋轉(zhuǎn)該劃分的數(shù)據(jù)。
42.權(quán)利要求41中的方法，其中旋轉(zhuǎn)該劃分的數(shù)據(jù)包括確定旋轉(zhuǎn)角，和按照與用于每個(gè)劃分部分的各自的軸形成被確定的旋轉(zhuǎn)角執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)。
43.權(quán)利要求41中的方法，其中旋轉(zhuǎn)該劃分的數(shù)據(jù)包括為每一劃分確定各自的旋轉(zhuǎn)角；和按照與用于每個(gè)劃分部分的各自的軸形成各個(gè)被確定的旋轉(zhuǎn)角執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)。
44.權(quán)利要求42中的方法，其中確定旋轉(zhuǎn)角的步驟包括組合多個(gè)正交分量成為多個(gè)四分量集；和對(duì)該四分量集執(zhí)行極化分析。
45.權(quán)利要求40中的方法，進(jìn)一步包括分析得出的屬性。
46.權(quán)利要求40中的方法，其中分析得出的屬性包括對(duì)得出的屬性執(zhí)行倒置，和解釋該倒置屬性。
47.權(quán)利要求46中的方法，其中執(zhí)行該倒置產(chǎn)生彈性參數(shù)和取向中的至少一個(gè)。
48.權(quán)利要求47中的方法，進(jìn)一步包括解釋該彈性參數(shù)產(chǎn)生巖石屬性。
49.權(quán)利要求46中的方法，其中解釋該倒置屬性包括為對(duì)稱(chēng)屬性和不對(duì)稱(chēng)屬性解釋該倒置屬性中的至少一個(gè)。
50.權(quán)利要求40中的方法，進(jìn)一步至少包括如下步驟中的一個(gè)記錄該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)；從轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中消除時(shí)差；和疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)。
51.權(quán)利要求50中的方法，其中疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括對(duì)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)疊加、疊加、或次疊加中的一種。
52.權(quán)利要求40中的方法，進(jìn)一步包括應(yīng)用該解釋的分離剪切波屬性。
53.一種在地震勘測(cè)中使用的方法，包括提供多個(gè)方位角和受限的偏移、部分疊加的徑向和橫向數(shù)據(jù)分量；對(duì)數(shù)據(jù)分量執(zhí)行雙分量旋轉(zhuǎn)，到多個(gè)主軸；在由雙分量旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的快剪切波和慢剪切波之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)相互關(guān)聯(lián)；動(dòng)態(tài)時(shí)間移位該慢剪切波分量；為鏡像對(duì)稱(chēng)方向、極化方向和斷裂傾斜的取向分析該時(shí)間移位的慢剪切波分量；和為數(shù)據(jù)的連續(xù)層重復(fù)上述步驟。
54.權(quán)利要求53中的方法，進(jìn)一步包括如下步驟中的至少一個(gè)記錄該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)；從轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)中消除時(shí)差；和疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)。
55.權(quán)利要求54中的方法，其中疊加該轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)包括對(duì)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)疊加、疊加、或次疊加中的一種。
56.權(quán)利要求53中的方法，進(jìn)一步包括應(yīng)用該分析的慢剪切波分量。
57.權(quán)利要求53中的方法，進(jìn)一步包括得到多個(gè)轉(zhuǎn)換的分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在地震勘探中所使用的方法和裝置。該方法包括劃分多個(gè)轉(zhuǎn)換分離剪切波數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)由普通事件產(chǎn)生，并以多個(gè)方位角和多個(gè)偏移來(lái)記錄，作為方位角和偏移的函數(shù)；在劃分后的數(shù)據(jù)中分離出快分離剪切波波場(chǎng)和慢剪切波波場(chǎng)；得出至少一個(gè)該分離的快和慢剪切波波場(chǎng)的至少一個(gè)屬性；和分析該得出的屬性。一方面，該裝置包括使用執(zhí)行該方法的指令來(lái)編碼的程序存儲(chǔ)介質(zhì)，當(dāng)用編程來(lái)執(zhí)行該器件的計(jì)算器件或計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令時(shí)，執(zhí)行該方法。
文檔編號(hào)G01V1/28GK1630827SQ03802202
公開(kāi)日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2003年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者史蒂夫·A·霍尼, 詹姆斯·E·蓋瑟, 埃里卡·安格爾 申請(qǐng)人:維斯特恩格科有限責(zé)任公司