用于推導(dǎo)洞穴性質(zhì)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及從目標(biāo)地下體積的地震信息推導(dǎo)目標(biāo)地下體積之內(nèi)洞穴的性質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]在例如碳酸鹽巖的地層中有時(shí)會呈現(xiàn)(imaged)出異常高振幅的衍射體。這樣的衍射體可以包括在深處(例如，在喀斯特層之內(nèi))存在的掩埋(buried) “大孔隙(megaporosity) ”或小型洞穴。用于推斷填充這些洞穴的材料(例如，松散沉積物、角爍巖、鹽水、烴和/或其他材料)的類型的常規(guī)技術(shù)僅僅依賴于由這種洞穴產(chǎn)生的衍射圖樣的地震振幅。這些技術(shù)未提供用于估計(jì)填充材料性質(zhì)(例如彈性性質(zhì))的定量技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開的一個(gè)方面涉及一種通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴性質(zhì)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。該方法包括:獲得從地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的地震信息，所述地震數(shù)據(jù)是在包括洞穴的目標(biāo)地下體積處或附近捕獲(capture)的，其中所述洞穴在所述地震信息中被表示為點(diǎn)衍射體；從所述地震信息確定所述地震信息中洞穴的洞穴振幅與對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處的所述目標(biāo)地下體積的背景振幅的關(guān)系；獲得在對應(yīng)于所述洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處的所述目標(biāo)地下體積的參數(shù)的參數(shù)值；獲得所述洞穴的影響地震測量的性質(zhì)的所提出的屬性值；獲得所述目標(biāo)地下體積的體積模型，在其中所述目標(biāo)地下體積具有所述洞穴周圍的所獲得的參數(shù)值，其中所述洞穴具有所提出的屬性值；對所述體積模型進(jìn)行合成地震分析以獲得合成地震信息；以及通過將所述合成地震信息中洞穴的模型洞穴振幅與所述目標(biāo)地下體積的模型背景振幅的關(guān)系，和洞穴振幅與背景振幅的關(guān)系相比較，來分析所提出的屬性值。
[0004]本公開的另一個(gè)方面涉及一種配置成通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴性質(zhì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括配置成執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊的一個(gè)或多個(gè)處理器。計(jì)算機(jī)程序模塊包括數(shù)據(jù)模塊、關(guān)系模塊、所提出值模塊、模型模塊、合成地震模塊和分析模塊。所述數(shù)據(jù)模塊被配置成
(i)獲得從在包括洞穴的目標(biāo)地下體積處或附近捕獲的地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的地震信息，其中所述洞穴在所述地震信息中被表示為點(diǎn)衍射體，以及(ii)獲得在對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處的所述目標(biāo)地下體積的參數(shù)的參數(shù)值。所述關(guān)系模塊被配置成從所述地震信息確定所述地震信息中洞穴的洞穴振幅與對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處的目標(biāo)地下體積的背景振幅的關(guān)系。所述所提出值模塊被配置成獲得洞穴的影響地震測量的性質(zhì)的所提出的屬性值。所述模型模塊被配置成獲得所述目標(biāo)地下體積的體積模型，在其中所述目標(biāo)地下體積具有所獲得的所述洞穴周圍的參數(shù)值，且其中所述洞穴具有所提出的屬性值。所述合成地震模塊被配置成對所述體積模型進(jìn)行合成地震分析以獲得合成地震信息。所述分析模塊被配置成通過將所述合成地震信息中洞穴的模型洞穴振幅與目標(biāo)地下體積的模型背景振幅的關(guān)系，和洞穴振幅與背景振幅的關(guān)系相比較，來分析所提出的屬性值。
[0005]本公開的又一方面涉及存儲計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫態(tài)電子存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被配置成令一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴性質(zhì)的方法。該方法包括:獲得從地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的地震信息，所述地震數(shù)據(jù)是在包括洞穴的目標(biāo)地下體積處或附近捕獲的，其中所述洞穴在所述地震信息中被表示為點(diǎn)衍射體；從所述地震信息確定所述地震信息中洞穴的洞穴振幅與對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處所述目標(biāo)地下體積的背景振幅的關(guān)系；獲得在對應(yīng)于所述洞穴地點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)位置處所述目標(biāo)地下體積的參數(shù)的參數(shù)值；獲得所述洞穴的影響地震測量的性質(zhì)的所提出的屬性值；獲得所述目標(biāo)地下體積的體積模型，在其中所述目標(biāo)地下體積具有所述洞穴周圍的所獲得的參數(shù)值，且其中所述洞穴具有所提出的屬性值；對所述體積模型進(jìn)行合成地震分析以獲得合成地震信息；以及通過將所述合成地震信息中洞穴的模型洞穴振幅與所述目標(biāo)地下體積的模型背景振幅的關(guān)系，和洞穴振幅與背景振幅的關(guān)系相比較，來分析所提出的屬性值。
[0006]參考附圖考慮以下描述和所附權(quán)利要求，本文所公開的系統(tǒng)和/或方法的這些和其他目的、特征和特性，以及相關(guān)結(jié)構(gòu)元件的操作方法和功能，以及各部分的組合和制造的經(jīng)濟(jì)性，將變得更加明顯，其中所有附圖都形成本說明書的一部分，其中在各幅圖中類似的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)部分。不過要明確理解，附圖僅僅為了例示和描述的目的，并非意在界定本發(fā)明的限制。如說明書和權(quán)利要求中所用的那樣，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”包括多個(gè)對象，除非語境明確做出其他說明。
【附圖說明】
[0007]圖1示出了通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴性質(zhì)的方法。
[0008]圖2示出了由地下體積中的洞穴所導(dǎo)致的地震衍射。
[0009]圖3示出了由地下體積中的洞穴所導(dǎo)致的衍射圖樣。
[0010]圖4示出了配置成通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴的內(nèi)容物(content)的強(qiáng)度參數(shù)的系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1示出了通過地震信息推導(dǎo)地下洞穴性質(zhì)的方法10，所述性質(zhì)例如是內(nèi)容物的強(qiáng)度參數(shù)和/或其他性質(zhì)。方法10可以利用洞穴周圍地層性質(zhì)(property)的已知屬性值(property value)以及洞穴和周圍地層之間的地震振幅的比例來推導(dǎo)洞穴之內(nèi)的強(qiáng)度參數(shù)。
[0012]在操作12，獲得地震信息。地震信息可以包括地震圖像體積、地球模型、速度模型和/或其他信息中的一種或多種。地震信息是從包括洞穴的目標(biāo)地下體積處或其附近捕獲的地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的。在地震信息中洞穴被表示為點(diǎn)衍射體。這是因?yàn)椋囱ǖ某叨韧遣杉卣饠?shù)據(jù)期間所使用的地震波波長的.1倍左右。地震信息可以包括和/或源自于在一次或多次地震采集期間捕獲的地震數(shù)據(jù)，在地震采集中根據(jù)一個(gè)或多個(gè)采集參數(shù)來捕獲地震數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)采集參數(shù)可以包括震源位置、震源間距、震源波長、接收器位置、接收器間距和/或其他采集參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0013]作為例示，圖2提供了目標(biāo)地下體積14的二維表達(dá)，目標(biāo)地下體積14包括反射體16 (例如，反射界面(horizon)或其他反射體)、洞穴18和/或其他特征。在地震采集期間，地震波從震源20發(fā)出并被設(shè)置于片式接收器(receiver patch) 22中的接收器測量。震源蹤跡24(被示為24a、24b和24c)繪示了從震源20發(fā)出到達(dá)反射體16的地震能量。對應(yīng)的接收器蹤跡26 (示為26a、26b和26c)是震源蹤跡24的反射，接收器蹤跡26從反射體16向片式接收器24行進(jìn)。相比之下，從震源20發(fā)出的入射到洞穴18的單個(gè)震源蹤跡28被洞穴18衍射成多個(gè)向片式接收器22行進(jìn)的接收器蹤跡30 (被示為30a、30b和30c)。反射體16將震源蹤跡24反射到接收器蹤跡26中，以及接下來在片式接收器22處檢測到接收器蹤跡26，均便于確定與反射體16相關(guān)的各種信息。這樣的信息包括形狀信息、組成信息和/或其他信息。另一方面，震源蹤跡28被衍射到接收器蹤跡30中，以及接下來在片式接收器22處檢測到接收器蹤跡30，可能不會便于準(zhǔn)確和/或精確地確定洞穴18的對應(yīng)信息。
[0014]例如，圖3示出了尺寸小于用于采集地震圖像的地震波長的.1倍的點(diǎn)衍射體(例如洞穴)的地震圖像。在圖3中可以看出，所得的圖像實(shí)質(zhì)上僅僅是衍射圖樣。圖3還示出了在分開的地震分析中被實(shí)現(xiàn)為點(diǎn)衍射體形狀的多個(gè)不同形狀，所有這些都產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上相同的地震圖像(例如，圖3所示)。
[0015]返回到圖1，在操作32中，確定所獲得的地震信息中洞穴的地震振幅和背景地震振幅之間的關(guān)系。背景地震振幅是地震信息中在洞穴周圍位置處存在的地震振幅。背景地震振幅可以是洞穴周圍的振幅的聚合(aggregat1n)(例如，反射體振幅的平均值、反射體振幅的加權(quán)平均值等)、特定的振幅或振幅集合(例如，最接近的反射體的振幅等)和/或來自所獲得的地震信息的其他振幅。在操作32確定的關(guān)系可以包括比例(例如洞穴振幅與背景振幅的比例和/或其他比例)和/或其他關(guān)系。
[0016]在操作34中，獲得目標(biāo)地下體積的性質(zhì)的屬性值。這些屬性值針對的是目標(biāo)地下體積中對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的位置。對應(yīng)于洞穴地點(diǎn)的位置可以是相似深度，位于與洞穴共同的地層中，沉積在與洞穴周圍地層共有的地質(zhì)年代，具有與背景振幅相同或在一定公差之內(nèi)的地震振幅，和/或以其它方式對應(yīng)于洞穴