專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)變井源距垂直地震剖面測(cè)量進(jìn)行的鹽下反射層析和成像的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高地震偏移的精確度的地球物理探查方法。特別 地，本發(fā)明使用變井源距垂直地震剖面測(cè)量來(lái)確定地下速度并對(duì)大地 中鹽層之下的反射進(jìn)行成像。
背景技術(shù)：
在地面地震勘探中，通過(guò)地震源傳遞到大地中的能量從地下地球
物理特征反射，并被多個(gè)接收器記錄。使用可能形成一條線(xiàn)(2維獲 取)或覆蓋一區(qū)域(3維獲取)的源和接收器配置，將該處理重復(fù)多 次。使用稱(chēng)為偏移(migration)的步驟對(duì)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以 生成反射體的像。
傳統(tǒng)的反射波勘探法利用地面源和接收器，來(lái)檢測(cè)由于地下阻抗 差而導(dǎo)致的反射。由于源、反射體和接收器之間的長(zhǎng)且復(fù)雜的傳播路 徑，導(dǎo)致所獲得的圖像通常在空間精度、分辨率和連貫性方面受到損 害。地下的鹽層尤其會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。由于鹽的壓縮波(P波)速度很高 (4.48km/s或者14500英尺/秒)，因此在鹽層的上部和下部存在由于 大的速度差而引起的相當(dāng)大的P波射線(xiàn)彎曲。典型的墨西哥灣(Gulf of Mexico )中的沉積速度可能不大于3km/s。
人們已經(jīng)采用了許多方法來(lái)解決鹽下成像的問(wèn)題。這些方法包 括4吏用低頻率，使用疊前深度偏移(prestack depth migration),使 用轉(zhuǎn)換的波，對(duì)基鹽(base salt)反射進(jìn)行基準(zhǔn)面校正(redatuming )， 以及地震反演(seismic inversion )。這些方法取得的成功有限。
本發(fā)明使用變井源距垂直地震剖面(VSP)測(cè)量，通過(guò)對(duì)反射傳 播時(shí)間進(jìn)行層析反演，來(lái)估計(jì)鹽下速度。在變井源距VSP測(cè)量中，通 過(guò)響應(yīng)于與井孔相距多個(gè)距離的一或多個(gè)地震源的激勵(lì)使用在鉆孔中的多個(gè)接收器，來(lái)進(jìn)行測(cè)量。然后可以將所估計(jì)的速度用于變井源距
VSP數(shù)據(jù)或地面地震數(shù)據(jù)的偏移。在排水井的鉆探(其中已經(jīng)鉆出了
能生產(chǎn)或不能生產(chǎn)的初始井)中，這種方法尤其有用。使用本發(fā)明的 方法，可以對(duì)遠(yuǎn)離初始井的大地的地下成像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一 實(shí)施例為 一種用于估計(jì)地層的特性的方法。所述地層 包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的阻
抗差。該方法包括在第一區(qū)域中布置第一傳感器，激活在地面或地 面附近的多個(gè)源位置處的能量源，以及記錄響應(yīng)于所述源的激活的來(lái) 自第一傳感器的信號(hào)。記錄信號(hào)包括來(lái)自第一區(qū)域的下表面以及第一 區(qū)域之下的地層中的界面的反射。在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中 拾取傳播時(shí)間。使用所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)第 一 區(qū)域的下表面的位 置、所述界面的位置以及/或者所述第一區(qū)域和所述界面之間的速度。 第一傳感器可以位于界面的下表面附近。第一區(qū)域可以包括鹽。所拾 取的傳播時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于壓縮波傳播時(shí)間?？梢栽趯?duì)所拾取的傳播時(shí) 間進(jìn)行層析反演以給出速度模型的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行估計(jì)。可以進(jìn)行記錄 信號(hào)的波場(chǎng)分離。所述方法可以還包括識(shí)別低速區(qū)域。該方法可以還 包括使用速度模型偏移記錄信號(hào)。該方法可以還包括基于所述速度模 型進(jìn)行鉆探操作。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為一種用于估計(jì)地層的特性的系統(tǒng)，所述地 層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的 阻抗差。所述系統(tǒng)包括被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位置處被 激活的能量源。第一傳感器被配置為生成響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)， 其中，所生成的信號(hào)包括來(lái)自第一區(qū)域的下表面以及第一區(qū)域之下的 地層中的界面的反射。處理器被配置為從與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信 號(hào)中拾取傳播時(shí)間，并根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)第一區(qū)域的下表 面的位置、所述界面的位置以及/或者所述第一區(qū)域和所述界面之間的 速度。第一傳感器可以位于第一區(qū)域的下表面附近。第一區(qū)域可以包
8括鹽。所述處理器可以進(jìn)一步被配置為拾取與壓縮波相對(duì)應(yīng)的傳播時(shí) 間。所述處理器可以被配置為對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以 給出速度模型。所述處理器可以進(jìn)一 步被配置為識(shí)別地層中的低速區(qū) 域。所述處理器可以進(jìn)一步被配置為使用速度模型偏移記錄信號(hào)。所 述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括被配置為將所述偏移的輸出用于進(jìn)一步的鉆探
操作的處理器。所述第一傳感器可以包括3-C傳感器和/或水下地震檢 波器(hydrophone )?？梢允褂镁€(xiàn)纜將第一傳感器傳送到鉆孔中。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為一種與用于估計(jì)地層特性的系統(tǒng)一起使 用的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于 其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差。所述系統(tǒng)包括被配置為在地面 或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源。所述系統(tǒng)還包括被配置 為生成響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)的第一傳感器，所生成的信號(hào)包括 來(lái)自第一區(qū)域的下表面以及第一區(qū)域之下的地層中的界面的反射。所 述介質(zhì)包括使處理器進(jìn)行以下處理的指令在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記 錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間，并根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)第 一 區(qū)域的 下表面的位置、所述界面的位置以及/或者所述第一區(qū)域和所述界面之 間的速度。所述介質(zhì)可以包括ROM、 EPROM、 EAROM、閃存和光 盤(pán)。
本發(fā)明的一實(shí)施例為 一種用于識(shí)別地層中的過(guò)壓區(qū)域的方法。所 述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有 大的阻抗差。所述方法包括在第一區(qū)域中布置第一傳感器，激活在 地面或地面附近的多個(gè)源位置處的能量源，以及記錄響應(yīng)于所述源的 激活、來(lái)自第一傳感器的信號(hào)。記錄信號(hào)包括來(lái)自第一區(qū)域的下表面 以及第一區(qū)域之下的地層中的界面的反射。在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記 錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間。對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以給出
速度模型。通過(guò)與模型中的低速區(qū)域相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別過(guò)壓區(qū)域。第一傳 感器可以位于界面的下表面附近。第一區(qū)域可以包括鹽。所拾取的傳 播時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于壓縮波傳播時(shí)間?？梢栽趯?duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行 層析反演以給出速度模型的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行估計(jì)?？梢赃M(jìn)行記錄信號(hào)的波場(chǎng)分離?？梢曰谒R(shí)別的過(guò)壓區(qū)域來(lái)進(jìn)行鉆探操作。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為一種用于識(shí)別地層中的過(guò)壓區(qū)域的系統(tǒng)， 所述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具 有大的阻抗差。所述系統(tǒng)包括被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位 置處被激活的能量源。第一傳感器被配置為生成響應(yīng)于所述源的激活 的信號(hào)，其中，所生成的信號(hào)包括來(lái)自第一區(qū)域的下表面以及第一區(qū) 域之下的地層中的界面的反射。處理器被配置為從與所述反射相對(duì)應(yīng) 的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間，并對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演以 給出速度模型，以及通過(guò)與模型中的低速區(qū)域相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別過(guò)壓區(qū)域。 第一傳感器可以位于第一區(qū)域的下表面附近。所述處理器可以進(jìn)一步 被配置為拾取與壓縮波相對(duì)應(yīng)的傳播時(shí)間。所述處理器可以被配置為 對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以給出速度模型。所述處理器可 以進(jìn)一步被配置為識(shí)別地層中的低速區(qū)域。所述處理器可以進(jìn)一步被 配置為使用速度模型偏移記錄信號(hào)。所述系統(tǒng)可以還包括被配置為將 所述偏移的輸出用于進(jìn)一步的鉆探操作的處理器。所述第一傳感器可
以包括3-C傳感器和/或水下地震檢波器?？梢允褂镁€(xiàn)纜將第一傳感器 傳送到鉆孔中。
本發(fā)明的另 一 實(shí)施例為 一 種與用于估計(jì)地層特性的系統(tǒng) 一 起使 用的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于 其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差。所述系統(tǒng)包括被配置為在地面 或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源。所述系統(tǒng)還包括被配置 為生成響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)的第一傳感器，所生成的信號(hào)包括 來(lái)自第一區(qū)域的下表面以及第一區(qū)域之下的地層中的界面的反射。所 述介質(zhì)包括使處理器進(jìn)行以下處理的指令在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記 錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間，并根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)第一區(qū)域的
下表面的位置、所述界面的位置以及/或者所述第一區(qū)域和所述界面之 間的速度。所述介質(zhì)可以包括ROM、 EPROM、 EAROM、閃存和光 盤(pán)。


通過(guò)參考附圖來(lái)最好地理解本發(fā)明，其中，相同的附圖標(biāo)記代表
相同的部件，以及其中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的變井源距VSP的數(shù)據(jù)獲取的幾何原理； 圖2是示出用于變井源距VSP仿真中的速度模型的圖； 圖3示出圖2的模型的示例性射線(xiàn)路徑幾何圖； 圖4示出針對(duì)圖2的模型獲得的鹽下反射的聲照射 (insonfication );
圖5是針對(duì)圖2的模型的位于單一深度處的示例性仿真VSP數(shù)
據(jù)；
圖6a示出示例性速度模型； 圖6b示出用于層析反演的初始模型；
圖6c示出對(duì)通過(guò)使用圖6a的速度模型以及圖6b所示的初始估 計(jì)而仿真出的數(shù)據(jù)進(jìn)行層析反演的結(jié)果；
圖7a示出緊接在鹽層之下的具有異常低速的示例性速度模型； 圖7b示出用于對(duì)與圖7a相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行層析反演的初始模
型；
圖7c示出對(duì)通過(guò)使用圖7a的速度模型以及圖7b所示的初始估 計(jì)而仿真出的數(shù)據(jù)進(jìn)行層析反演的結(jié)果；以及
圖8示出疊加在速度模型上的偏移后的變井源距VSP數(shù)據(jù)。
具體實(shí)施例方式
對(duì)于本發(fā)明，變井源距VSP的獲取幾何原理在圖1中示出。這 里示出地面123上具有鉆塔121。它可以是鉆探鉆塔(drilling rig)， 或者可以是將線(xiàn)纜傳送到鉆孔101中的主鉆塔(mast rig)。鉆孔101
穿過(guò)層103、 105.......。由llla、 lllb、 lllc、 llld、…表示的地震
傳感器位于鉆孔101中。各傳感器可以包括水下地震檢波器、單組件 地震檢波器或者多組件地震檢波器。典型地，通過(guò)使用諸如位于地面 處(或者位于地面處的水體中)的125a的單一地震源來(lái)獲得單一偏移VSP的數(shù)據(jù)。出于本發(fā)明的目的，將水體的表面考慮為地面。射線(xiàn)127a 示出示例性射線(xiàn)路徑，該射線(xiàn)路徑示出地震能量從源125a到檢測(cè)器 llld的傳播，射線(xiàn)127a從位于邊界106處的層105的底部被反射， 并沿著129a所表示的射線(xiàn)路徑到達(dá)接收器llld。
在典型的VSP中，將由于單一位置處的源(諸如125a)的運(yùn)行 而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)記錄在鉆孔中的各接收器llla、 lllb、 lllc、 llld...中。 對(duì)反射數(shù)據(jù)的分析可以提供有關(guān)地下的震波速度以及層邊界的構(gòu)造的 信息。在變井源距VSP中，針對(duì)位于多個(gè)源位置處的源(諸如125b、 125c...)的運(yùn)行而重復(fù)該處理。在多個(gè)檢測(cè)器處獲取來(lái)自多個(gè)源位置 的數(shù)據(jù)提供對(duì)地下區(qū)域的冗余采樣。這使得能夠基于射線(xiàn)在各源與各 接收器之間的傳播時(shí)間來(lái)確定地下的速度。將使用傳播時(shí)間來(lái)確定速 度稱(chēng)為"層析反演"，并且用于對(duì)震波傳播時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行該層析反演的 多個(gè)處理包可在商業(yè)上獲得。
本發(fā)明的一創(chuàng)新點(diǎn)在于將變井源距VSP用于大地中的鹽下反射 成像的特定問(wèn)題。其在圖2中示出，其中，鉆孔203穿過(guò)地層。橫坐 標(biāo)為距離(該模型具有10000英尺或3.048km的橫向范圍)，縱坐標(biāo) 為深度。該圖中的等值線(xiàn)表示地下的P波速度，尤其是，地層201具 有超過(guò)14000英尺/秒(4.3km/s)的速度?？拷@孔203的底部配置 有傳感器陣列205。 一或多個(gè)傳感器位于鹽中。
通過(guò)使用合適的仿真包，可以生成多個(gè)特征(diagnostic)顯示。 在本發(fā)明中，所使用的仿真包為Geo Tomo Inc.的VECON 包。但這 并不意圖成為本發(fā)明的限制?？梢垣@得的一種顯示如圖3所示，它示 出與所選擇的地下邊界相對(duì)應(yīng)的射線(xiàn)路徑。在所示出的例子中，間隔 210為鹽層，該巖層的速度遠(yuǎn)高于緊挨在鹽層之上的區(qū)域的速度。如 本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的，這導(dǎo)致在上鹽層(top-salt)邊界處的大阻 抗差。因此，源處所產(chǎn)生的許多地震能量在上鹽層處被反射，從而導(dǎo) 致向鹽之下的層傳播的能量減少。高速度的另一后果是在上鹽層處的 顯著的射線(xiàn)彎曲(見(jiàn)2U)。該射線(xiàn)彎曲導(dǎo)致在地下的不均勻的覆蓋。
圖4示出針對(duì)相同的模型邊界所獲得的覆蓋(或聲照射)。它們?yōu)閳D中的深色線(xiàn)221、 231,它們示出即使源的傳播大約為8000英 尺(見(jiàn)圖3)，地下也只有一小部分被聲照射。術(shù)語(yǔ)"聲照射"類(lèi)似于用 于光源的術(shù)語(yǔ)"照明"。由于高速度和大阻抗差而導(dǎo)致的問(wèn)題并不限于 鹽，對(duì)于例如玄武巖的火山巖也可能產(chǎn)生這些問(wèn)題。
在圖5中示出針對(duì)圖2的模型的位于單一接收器位置處的示例性 VSP?？v坐標(biāo)為時(shí)間，橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于地面處的源的編號(hào)。圖形化地示 出針對(duì)每個(gè)源位置在所選擇的深度處的信號(hào)的時(shí)間序列。該時(shí)間序列
是通過(guò)彈性波方程的有限差分解仿真得到的。被標(biāo)識(shí)為301的"事件" 是從不同源位置的直接到達(dá)。事件303是來(lái)自鹽的(圖2中的207) 底部(the base of the salt)的反射。來(lái)自鹽下的邊界的反射由305、 307和309表示。本發(fā)明的目的是繪制這些邊界之間的速度的圖。雖 然圖5中的例子針對(duì)合成數(shù)據(jù)，但是在實(shí)際的VSP獲取領(lǐng)域中可以獲 得相似的記錄。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，拾取與所選擇的傳感器深度(圖5的顯示中所 示)的數(shù)據(jù)中以及其它深度的類(lèi)似數(shù)據(jù)中的各"事件"相對(duì)應(yīng)的傳播時(shí) 間。這種所謂的"事件拾取，，在本領(lǐng)域是熟知的，并且典型地涉及一震 波軌跡與其它震波軌跡或參考信號(hào)的互相關(guān)?？梢詫⑵淇醋魇轻槍?duì)各 源位置和各傳感器位置而定義傳播時(shí)間的下列形式的矩陣
r
'勺葬
3*"*
7*
T
，
n一
應(yīng)^
其中，i為發(fā)射索引，j是接收器索引。典型地(但并非總是這樣)，
發(fā)射位置的數(shù)量n大于接收器位置的數(shù)量m。然后對(duì)傳播時(shí)間進(jìn)行層 析反演，以定義地下的速度模型。除拾取第一到達(dá)時(shí)間外，需要拾取 (來(lái)自于鹽下的界面的)鹽下反射的時(shí)間，以用于反射層析。其可以 在波場(chǎng)分離之后進(jìn)行。如圖5所示，可以容易地識(shí)別和拾取基鹽和鹽
13下反射(303、 305、 307和309)。
層析源自"截面圖，，的希臘語(yǔ)。將地下區(qū)域劃分成單元，則數(shù)據(jù)被 表示為沿著穿過(guò)單元的射線(xiàn)路徑的線(xiàn)積分。透射層析涉及鉆孔到鉆孔、 地面到鉆孔或者地面到地面的觀測(cè)。反射層析涉及地面到地面的觀測(cè) (像在傳統(tǒng)的反射或折射處理中一樣)。在地震層析中，對(duì)各單元分配 緩慢度(或速度)，有時(shí)是將衰減系數(shù)分配到各單元，并且通過(guò)跟蹤穿 過(guò)模型的射線(xiàn)來(lái)計(jì)算傳播時(shí)間(以及振幅)。將結(jié)果與所觀測(cè)到的時(shí)間 (以及振幅)進(jìn)行比較；然后擾動(dòng)該模型，并反復(fù)重復(fù)該處理以使誤 差最小化。每當(dāng)假定的速度變化之后，必須重新計(jì)算射線(xiàn)路徑。
VELMAPTM包包括反射層析反演算法。圖6a示出用于生成傳播 時(shí)間矩陣的示例性速度模型。然后使用圖6b的初始速度模型對(duì)所得到 的傳播時(shí)間矩陣進(jìn)行反射層析反演。所得到的反射層析反演的輸出如 圖6c所示。初始模型圖6b與反演的最終結(jié)果之間的最大變化在于351 所示的區(qū)域，其中，反演后的速度與圖6a的實(shí)際速度相接近地匹配。 由于圖3和圖4示出該區(qū)域中的反射體的最佳聲照射，因此這是所希 望的。由于射線(xiàn)路徑不穿過(guò)模型的邊緣這一簡(jiǎn)單原因，因此在圖6b 和圖6c之間模型的邊緣處的速度沒(méi)有變化。
圖7a是示例性模型，其中，鹽201下面是低速區(qū)域203。這樣的 低速區(qū)域通常是由于過(guò)壓地層而產(chǎn)生的，并且一般位于諸如鹽的厚的 不可滲透的地層之下。術(shù)語(yǔ)"過(guò)壓，，是指地層中的異常高的孔隙流體壓 力。鉆探到過(guò)壓區(qū)域是造成井噴的常見(jiàn)原因。因此，在鉆探之前能夠 預(yù)測(cè)這樣的過(guò)壓是非常有價(jià)值的。
使用圖7a的模型來(lái)生成傳播時(shí)間數(shù)據(jù)。使用圖7b的初始速度模 型來(lái)對(duì)傳播時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行反射層析反演。其結(jié)果如圖7c所示。清楚地 看到緊挨在井底部之下的低速區(qū)域371。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的， 地層中的震波速度是有效應(yīng)力(覆層應(yīng)力與地層孔隙壓力之差)的函 數(shù)。在過(guò)壓地層中，地層孔隙壓力很高，從而使得有效應(yīng)力變小。因 此，過(guò)壓區(qū)域中的震波速度很低。識(shí)別鉆頭前面的這樣的過(guò)壓區(qū)域?qū)?避免井噴非常有用，因?yàn)榭梢圆扇≈T如增大鉆探時(shí)所使用的泥漿重量的補(bǔ)救措施。
基于所估計(jì)的鹽下速度分布，對(duì)合成的地震數(shù)據(jù)應(yīng)用疊前基爾霍 夫偏移，以對(duì)鹽下界面成像。在偏移中，采用精確、穩(wěn)定的快速行進(jìn)
法(fast marching method)來(lái)計(jì)算傳播時(shí)間表(Lou, 2006)。圖8 是對(duì)來(lái)自變井源距VSP測(cè)量的所有接收器集合的合成地震波圖的偏 移結(jié)果。通過(guò)將偏移結(jié)果疊加到真實(shí)的速度模型上，可以看到，該偏 移使得三個(gè)鹽下界面351、 353、 357正確地、可靠地成像，這證明了 本發(fā)明的正確性和有效性。特別地，它增強(qiáng)了人們對(duì)速度模型以及所 解釋的過(guò)壓區(qū)域的信心。
在本發(fā)明的 一 實(shí)施例中，將鉆孔鉆到恰好在預(yù)期的基鹽深度上的 深度。將帶有多個(gè)傳感器的線(xiàn)纜傳送到鉆孔中，并進(jìn)行變井源距VSP。 根據(jù)變井源距VSP，如上所述確定速度模型。識(shí)別鉆孔的底部前面的 反射界面，并確定鹽下速度。然后可以基于新確定的鹽下反射界面通
量，來(lái)繼續(xù)鉆孔?？蛇x地，在進(jìn)行鉆孔的過(guò)程中可以進(jìn)行變井源距VSP。 可以在通用數(shù)字計(jì)算機(jī)上來(lái)實(shí)現(xiàn)上述反演和偏移方法。如本領(lǐng)域 技術(shù)人員所熟知的，計(jì)算機(jī)指令存在諸如ROM、 EPROM、 EAROM、 閃存和光盤(pán)的機(jī)器可讀存儲(chǔ)裝置上。這些存儲(chǔ)裝置可以是計(jì)算機(jī)的一 部分，或者可以通過(guò)合適的通信通道鏈接到計(jì)算機(jī)上并且甚至可以位 于遠(yuǎn)程位置。類(lèi)似地，上述類(lèi)型的地震數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上，或 者可以通過(guò)合適的通信通道鏈接到計(jì)算機(jī)上。通信通道可以包括互聯(lián) 網(wǎng)，使得用戶(hù)可以從一遠(yuǎn)程位置訪問(wèn)數(shù)據(jù)并從另 一遠(yuǎn)程位置獲得指令， 來(lái)處理數(shù)據(jù)。機(jī)器可讀存儲(chǔ)裝置上的指令使計(jì)算機(jī)可以訪問(wèn)多元數(shù)據(jù)， 并根據(jù)上述方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
盡管前述公開(kāi)針對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人 員來(lái)說(shuō)各種修改是顯而易見(jiàn)的。本說(shuō)明書(shū)意在使前述公開(kāi)包含所附權(quán) 利要求書(shū)范圍和精神之內(nèi)的所有這樣的改變。
1權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)地層的特性的方法，該地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差，所述方法包括(a)在第一區(qū)域中布置第一傳感器；(b)激活在地面或地面附近的多個(gè)源位置處的能量源；(c)記錄來(lái)自第一傳感器、響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)，記錄信號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)第一區(qū)域的下表面，以及(B)第一區(qū)域之下的地層中的界面；(d)在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；以及(e)根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)至少下列之一(i)第一區(qū)域的下表面的位置，(ii)所述界面的位置；以及(iii)所述第一區(qū)域和所述界面之間的速度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在第一區(qū)域的下表面附近 布置第一傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中第一區(qū)域包括鹽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中布置第一傳感器進(jìn)一步包括 布置多個(gè)傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中所拾取的傳播時(shí)間對(duì)應(yīng)于壓 縮波傳播時(shí)間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述估計(jì)進(jìn)一步包括對(duì)所拾 取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演以給出速度模型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在步驟(d)之前進(jìn)行記 錄信號(hào)的波場(chǎng)分離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括識(shí)別地層中的低速區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括使用所述速度模型來(lái)偏移 記錄信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括基于所述速度模型進(jìn)行 鉆探操作。
11. 一種用于估計(jì)地層的特性的系統(tǒng)，所述地層包括第一區(qū)域， 所述第 一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差，所述系統(tǒng)包括(a) 被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源；(b) 第一傳感器，其被配置為生成響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)， 所生成的信號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)第一區(qū)域的下表面，以及(B ) 第一區(qū)域之下的地層中的界面；(c) 處理器，其被配置為(A) 從與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；以及(B) 根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)至少下列之一(I) 第一區(qū)域的下表面的位置，(II)所述界面的位置，以及(III)所述第 一區(qū)域和所述界面之間的速度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器位于第一 區(qū)域的下表面附近。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中第一區(qū)域包括鹽。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中第一傳感器進(jìn)一步包括多 個(gè)傳感器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述處理器進(jìn)一步被配置 為拾取與壓縮波相對(duì)應(yīng)的傳播時(shí)間。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述處理器被配置為通過(guò) 進(jìn)一步對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演以給出速度模型，來(lái)進(jìn)行所 述估計(jì)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，所述處理器還被配置為識(shí)別地 層中的低速區(qū)域。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為使 用所述速度模型來(lái)偏移記錄信號(hào)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，還包括被配置為使用所述偏移的輸出進(jìn)行進(jìn)一步的鉆探操作的處理器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中所述第一傳感器進(jìn)一步包 括下列的至少之一(i)3-C傳感器，以及(ii)水下地震檢波器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中使用線(xiàn)纜將第一傳感器傳 送到鉆孔中。
22. —種與用于估計(jì)地層的特性的系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)，所述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之 間具有大的阻抗差，所述系統(tǒng)包括(a )被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源；(b) 第一傳感器，其被配置為生成響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)， 其中，所生成的信號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)第一區(qū)域的下表面， 以及(B)第一區(qū)域之下的地層中的界面；所述介質(zhì)包括^f吏處理器進(jìn)行以下處理的指令(c) 從與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；以及(d) 根據(jù)所拾取的傳播時(shí)間來(lái)估計(jì)至少下列之一(I)第一區(qū)域 的下表面的位置，(II)所述界面的位置，以及(III)所述第一區(qū)域和 所述界面之間的速度。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的介質(zhì)，進(jìn)一步包括至少下列之一(i) ROM， (ii) EPROM, (iii) EAROM， (iv)閃存，以及(v)光盤(pán)。
24. —種用于識(shí)別地層中的過(guò)壓區(qū)域的方法，所述地層包括第一 區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差，所 述方法包括(a) 在第一區(qū)域中布置第一傳感器；(b) 激活在地面或地面附近的多個(gè)源位置處的能量源；(c) 記錄來(lái)自第一傳感器、響應(yīng)于所述源的激活的信號(hào)，記錄信 號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)第一區(qū)域的下表面，以及(B)過(guò)壓區(qū) 域之下的地層中的界面；(d) 在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；(e) 對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以給出速度模型；以及(f) 通過(guò)與模型中的低速區(qū)域相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別過(guò)壓區(qū)域。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括在第一區(qū)域的下表面附 近布置第一傳感器。
26. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中布置第一傳感器進(jìn)一步包括布置多個(gè)傳感器。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中所拾取的傳播時(shí)間對(duì)應(yīng)于 壓縮波傳播時(shí)間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括在(d)之前進(jìn)行記錄 信號(hào)的波場(chǎng)分離。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，還包括基于所識(shí)別的過(guò)壓區(qū)域 來(lái)進(jìn)行鉆探操作。
30. —種用于識(shí)別地層中的過(guò)壓區(qū)域的系統(tǒng)，所述地層包括第一 區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二區(qū)域之間具有大的阻抗差，所 述系統(tǒng)包括(a )被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源；(b) 第一區(qū)域中的第一傳感器，其被配置為記錄響應(yīng)于所述源 的激活的信號(hào)，記錄信號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)笫一區(qū)域的下表 面，以及(B)過(guò)壓區(qū)域之下的地層中的界面；以及(c) 處理器，其被配置為(A) 在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；(B) 對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以給出速度模型；以及(C) 通過(guò)與模型中的低速區(qū)域相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別過(guò)壓區(qū)域。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中第一傳感器位于第一區(qū)域 的下表面附近。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中第一傳感器進(jìn)一步包括多 個(gè)傳感器。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所拾取的傳播時(shí)間對(duì)應(yīng)于 壓縮波傳播時(shí)間。
34. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還被配置為在 (d)之前進(jìn)行記錄信號(hào)的波場(chǎng)分離。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，還包括被配置為基于所識(shí)別的 過(guò)壓區(qū)域來(lái)進(jìn)行鉆探操作的處理器。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中第一傳感器進(jìn)一步包括至 少下列之一(i) 3-C傳感器，以及(ii)水下地震檢波器。
37. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中使用線(xiàn)纜將第一傳感器傳 送到鉆孔中。
38. —種與用于識(shí)別地層中的過(guò)壓區(qū)域的系統(tǒng)一起使用的計(jì)算機(jī) 可讀介質(zhì)，所述地層包括第一區(qū)域，所述第一區(qū)域與位于其上的第二 區(qū)域之間具有大的阻抗差，所述系統(tǒng)包括(a) 被配置為在地面或地面附近的多個(gè)源位置處被激活的能量源；(b) 第一區(qū)域中的第一傳感器，其被配置為記錄響應(yīng)于所述源 的激活的信號(hào)，記錄信號(hào)包括來(lái)自下列的反射(A)第一區(qū)域的下表 面，以及(B)過(guò)壓區(qū)域之下的地層中的界面；所述介質(zhì)包括使處理器進(jìn)行以下處理的指令(c) 在與所述反射相對(duì)應(yīng)的記錄信號(hào)中拾取傳播時(shí)間；(d) 對(duì)所拾取的傳播時(shí)間進(jìn)行層析反演，以給出速度模型；以及(e) 通過(guò)與模型中的低速區(qū)域相關(guān)聯(lián)來(lái)識(shí)別過(guò)壓區(qū)域。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38所述的介質(zhì)，進(jìn)一步包括至少下列之一(i) ROM， (H) EPROM, (iii) EAROM， (iv)閃存，以及(v)光盤(pán)。
全文摘要
使用位于基鹽(105)附近的鉆孔(101)中的接收器(111a-111d)來(lái)進(jìn)行變井源距VSP測(cè)量。來(lái)自變井源距VSP的數(shù)據(jù)(125a-125c)的反射層析反演用于得到地下的速度模型，并可用于使鹽下反射成像。
文檔編號(hào)G01V1/40GK101568856SQ200780023400
公開(kāi)日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月3日
發(fā)明者J·C·杰克遜, 敏 婁, 趙曉敏 申請(qǐng)人:Vs熔合有限責(zé)任公司