專利名稱：用于淺流探測的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用已處理的地震數(shù)據(jù)對淺流沙層的預(yù)測。
如果沒有好的方案和準(zhǔn)備在深水目標(biāo)中用于礦物燃料的鉆井是昂貴和危險的。合適的鉆井方案需要對危險進(jìn)行可靠預(yù)見。在深水鉆井中這樣的一個危險是淺流(“SWF”)沙層，當(dāng)鉆井時其是傾于流動的高多孔滲水沙層。如果深海鉆井透過這些SWF層，沙層就會流動并對鉆孔和鉆井地點(diǎn)產(chǎn)生損害。到此為止SWF層已經(jīng)花費(fèi)了石油工業(yè)幾百萬美元，因此，探測SWF層對減少經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境危險都是重要的。


圖1表示出了通常理解的SWF的形成。SWF沙層通常出現(xiàn)在泥漿線101之下300m到600m之間的水深中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)遍布全世界的區(qū)域中具有高沉降速度的松軟和疏松的沉積物產(chǎn)生過負(fù)荷層102。在SWF沙層之下對低滲透性密封103和頁巖或泥巖層105劃線。該劃線的區(qū)域103和105是濃縮部分，在其中沉積物是擠壓的并且沉降速度是低的。如果在該頁巖或泥巖105內(nèi)部存在隔離的沙體104，然后由于在它們周圍存在低滲透性的沉積物，水就不容易從這種主體中溢出。因此，由過負(fù)荷102產(chǎn)生的高沉降速度可在這些沉積物上施加巨大的壓力，引起這些具有大量水的隔離主體受到過壓106。
當(dāng)鉆頭穿透SWF層，產(chǎn)生的過壓沙層104可在水源和鉆井位置處流動，環(huán)境的和健康問題。例如，SWF能引起鉆井金屬模片的爆裂、保護(hù)性外殼的扭曲、井或水源的損失、昂貴的鉆探設(shè)備的檢修期，并導(dǎo)致在海床中碳?xì)浠衔锏男孤?，其也會引起?yán)重的環(huán)境損害。
潛在危險的SWF位置的可靠探測是控制該問題的關(guān)鍵，并可用于控制相關(guān)的費(fèi)用。已經(jīng)進(jìn)行通常的實(shí)踐以利用孔壓力來定位潛在的SWF沙層。比如利用熟知的依頓方法在鉆井之前分析具有標(biāo)準(zhǔn)的壓緊傾向的通常的地震疊加速度可以預(yù)測孔壓力。顯示的速度低于“標(biāo)準(zhǔn)速度”表示過壓，然后使用經(jīng)驗(yàn)方程對其進(jìn)行量化。
傳統(tǒng)的方法具有幾個問題。首先，由于它們不是巖石或傳播速率，通常的地震疊加速度常常不適于壓力預(yù)測。第二，這些速率在深度上缺乏清晰度。第三，在深水環(huán)境中，沉積負(fù)荷常常已是如此的快速以至于這些沉積物中的液壓超過在泥漿線之下的流體靜壓。這阻止了通常擠壓傾向的發(fā)展，這樣使深水中的整個方法無效。
本發(fā)明涉及一種利用已處理的地震數(shù)據(jù)對淺流沙層進(jìn)行測定的方法。在選擇出的控制位置處對地震數(shù)據(jù)實(shí)施疊加前波形倒置以提供彈性模型，其中彈性模型包括壓力波速度和剪切波速度；并通過比較壓力波速度和剪切波速度使用彈性模型測定淺流。
地震數(shù)據(jù)包括從包括一維地震數(shù)據(jù)、二維地震數(shù)據(jù)或三維地震數(shù)據(jù)。彈性模型也包括屬性，比如密度、泊松比和拉梅彈性參數(shù)。
處理地震數(shù)據(jù)以提高它的地層清晰度。處理包括以小于兩毫秒的間隔次取樣地震數(shù)據(jù)。使用具有振幅保持流的運(yùn)算法則，或使用運(yùn)算法則，比如疊加前時間偏移、精確速度正常時差修正和噪音移除運(yùn)算法則。
通過用戶或自動地在地震數(shù)據(jù)中選擇控制位置。此外，存在超過一個使用的控制位置。通過對地震數(shù)據(jù)實(shí)施地層分析測定控制位置。地層分析包括展開地質(zhì)模型。一旦知道了地質(zhì)模型，通過識別地質(zhì)特征識別控制位置，比如斷層、爆裂、生物礁、不規(guī)則表面、錐狀地形、褶皺、坡面、噴氣口、氣隆起、泥火山、麻點(diǎn)標(biāo)記、崖、滑動沉陷、海峽、傾斜扇形沉積層和底部模擬反射物。
通過評估地震數(shù)據(jù)的地震屬性也選擇出控制位置。該評估包括使用具有偏移距的振幅變化屬性，其包括切距和梯度。該評估也包括評估極性的改變。
疊加前波形倒置包括完全的疊加前波形倒置。疊加前波形倒置也包括施加遺傳運(yùn)算法則。遺傳運(yùn)算法則包括產(chǎn)生彈性地球模型。產(chǎn)生用于這些彈性地球模型的疊加前的合成地震波曲線。匹配地震數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的地震波曲線。產(chǎn)生用于彈性地球模型的適切性。利用用于彈性地球模型的適切性遺傳性的復(fù)制彈性地球模型；測定用于復(fù)制彈性地球模型的收斂以選擇彈性模型。
彈性地球模型包括彈性地球模型的隨機(jī)種群。精確波方程包括使用模式變換和夾層多種反射以產(chǎn)生用于彈性地球模型的合成地震波曲線。匹配產(chǎn)生的地震波曲線和多個地震數(shù)據(jù)包括匹配產(chǎn)生的地震波曲線和地震數(shù)據(jù)的正常時差，并匹配產(chǎn)生的地震波曲線和地震數(shù)據(jù)的反射振幅。
使用下述方法，利用用于彈性地球模型的適切性遺傳性的復(fù)制彈性地球模型。與彈性地球模型的適切性成比例的復(fù)制彈性地球模型。隨機(jī)割切復(fù)制的彈性地球模型。轉(zhuǎn)變復(fù)制的彈性地球模型。
利用彈性模型對地震數(shù)據(jù)實(shí)施疊加后的倒置以測定在3D體積上的淺流危險。使用AVO切距和假的剪切波數(shù)據(jù)量實(shí)施疊加后的倒置。
當(dāng)壓縮波速度相對于剪切波速度是在大約3.5到7之間時識別淺流危險。
揭示的方法具有一個或多個下述優(yōu)點(diǎn)。利用用于經(jīng)受地質(zhì)力高壓分析的深水巖石模型，該方法可以是獨(dú)立的趨勢線。它基于幾個地震屬性，比如速度和振幅，并可利用排水井信息對其修正。計算孔壓作為過負(fù)荷擠壓和有效擠壓之間的差別。有效的擠壓侵襲碎屑的顆粒與顆粒之間的接觸、沉積性的巖石，并因此通過這些巖石傳播地震波的速度。
巖石模型具有各種成分多孔性、巖性和速度、泥土脫水性之間的關(guān)系，以及傳輸涉及作用于矩陣結(jié)構(gòu)的有效擠壓的沉積物的密度和泊松比。
驅(qū)動巖石模型的關(guān)鍵輸入是由多種速度工具獲得的壓力波和剪切波速度。重復(fù)的速度修正和解釋是預(yù)測步驟中的兩個步驟，以確保速度領(lǐng)域在預(yù)期巖石或傳播速度領(lǐng)域之內(nèi)。
提出的發(fā)明不需要重新取得地震數(shù)據(jù)。可重復(fù)處理通常的兩維和三維數(shù)據(jù)以用于SWF環(huán)境。
圖1是淺流的描述。
圖2給出了用于SWF探測的流程圖。
圖3給出了地層評估和地震屬性分析的結(jié)果。
圖4給出了使用地震屬性分析的曲線圖。
圖5是疊加前遺傳運(yùn)算法則倒置的流程6給出了在2ms處從3D體積收集的真實(shí)數(shù)據(jù)和遺傳運(yùn)算法則的合成數(shù)據(jù)輸出的比較。
圖7是利用遺傳運(yùn)算法則實(shí)施3D疊加前倒置的結(jié)果的曲線圖。
圖8是對測定的SWF危險區(qū)域進(jìn)行舉例的Vp/Vs輸出的曲線圖。
由于在深水井中開始鉆井之前可以得到表面地震數(shù)據(jù)，在預(yù)測SWF區(qū)域中表面地震數(shù)據(jù)是有用的。
圖2給出了用于SWF探測的流程圖。首先，處理地震數(shù)據(jù)以提高它的地層清晰度201。地層清晰度是區(qū)別和分辨地震圖像中地層特征的能力。提高的分別率改進(jìn)了地震數(shù)據(jù)的頻譜，并可以使用提高的清晰度更加有效的探測薄沙體。
可以單獨(dú)獲得使用的地震數(shù)據(jù)用于SWF的探測，或獲得地震數(shù)據(jù)用于不同的模擬用途，并對其再處理以用于SWF的探測。地震數(shù)據(jù)可以是三維的(“3D”)、兩維的(“2D”)或一維(“1D”)數(shù)據(jù)。例如可以使用鉆孔1D數(shù)據(jù)探測SWF，以及使用全部3D地震數(shù)據(jù)探測鉆井領(lǐng)域中的SWF。使用任何已知的獲取技術(shù)來獲得地震數(shù)據(jù)，比如地震導(dǎo)管之后的拖曳河川和測量通過海洋源產(chǎn)生的聲波反射。
地震數(shù)據(jù)的處理可以包括以兩毫秒或更小的間隔次取樣紀(jì)錄的地震數(shù)據(jù)。地震數(shù)據(jù)的輸入可以包括長的偏移距，比如用于即使在目標(biāo)深度水平上超過35度的入射角度。利用通過疊加前時間偏移實(shí)施的振幅保存流、精確速度正常時差校正和聲音移除算法也可以處理地震數(shù)據(jù)。這些算法在本領(lǐng)域是熟知的。圖3a給出了用于評估的顯示的已處理的3D地震數(shù)據(jù)。
一旦已經(jīng)處理了數(shù)據(jù)，可以對處理的地震數(shù)據(jù)實(shí)施202地層分析。沉積系統(tǒng)的解釋能夠?qū)Π⊿WF沙層的潛在鉆探災(zāi)害進(jìn)行定性評估。已處理的地震數(shù)據(jù)202的地層評估是解釋步驟，通過依據(jù)SWF危險對處理的地震數(shù)據(jù)的分類，其允許模擬的地層層序。在這種處理過程中，可以展開地層模型以評估已處理的地震數(shù)據(jù)。
圖3給出了用于已處理的地震數(shù)據(jù)301的評估。在地層分析過程中，利用處理的地震數(shù)據(jù)301評估鉆井地點(diǎn)的不同區(qū)域以用于SWF危險，并將其分配成從“高”到“低”302的等級水平。利用該等級將SWF評估集中于有問題的區(qū)域。例如，定為“紅色”的低靜止河床沖積巖雜巖303用于高水平，定為“綠色”的低靜止傾斜扇形304用于低水平，定為“綠色”的具有弱反射305的低靜止扇形波瓣用于中等水平。
可以手工獲得地層解釋202，例如通過受過專門訓(xùn)練的地球物理學(xué)者或地質(zhì)學(xué)者，或者自動地，例如通過計算機(jī)系統(tǒng)。地層解釋202可以產(chǎn)生用于評估的地層模型。不管通過專家還是通過計算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施的，可使用多種技術(shù)用于地層分析。下面將給出一些這些技術(shù)的舉例。
利用地震數(shù)據(jù)可以識別海床斜面上的鉆井災(zāi)害。從連續(xù)層序邊界反射面解釋地震層位，其能夠確定時間結(jié)構(gòu)圖。可以挑選出的斷層中，在數(shù)據(jù)中出現(xiàn)間斷面和偏移距。如果水底是足夠的深以用于連續(xù)的3D地震有效區(qū)域，可將比如斷層、爆裂、不規(guī)則表面、錐狀地形、褶皺、坡面、噴氣口、氣隆起、泥火山、麻點(diǎn)標(biāo)記、崖、滑動沉陷和海峽的地質(zhì)特征繪制在海床上。這些特征可能是海床斜面上的鉆井災(zāi)害?？稍诘卣饠?shù)據(jù)上實(shí)施信號增強(qiáng)或在計算的解釋上產(chǎn)生信號增強(qiáng)以顯現(xiàn)這些特征。
SWF勢位也依賴于在特定沉積環(huán)境中隔離的透水沙層的存在。通過盆地地面扇形或河床沖積層表示出傾斜扇形沉積中的一個這種沉積環(huán)境。通過覆蓋層壓實(shí)擠壓這些傾斜扇形沉積物，并且其可以表示SWF沙層?？梢岳L制基于地層部分和超過間隔的3D地震數(shù)據(jù)提取的振幅的地震解釋，例如從海床開始到海床下大約三千英尺，從而給出這種沉積環(huán)境的圖示。
穿過通常地層的底部模擬反射物(“BSFs”)可存在另一種SWF潛在的災(zāi)難。BSFs發(fā)源于在氣體水化物和水化物穩(wěn)定區(qū)域基底處的自由氣體之間的相界處的高聲阻抗。
利用這種地層分析，依照相關(guān)的SWF或鉆井災(zāi)害危險可以對地震剖面部分進(jìn)行定性的分類。將強(qiáng)振幅、與扇形波瓣沉積層相聯(lián)系的3D沙層體、充滿沙的河床雜巖，超過河岸沉積層的沖積層、泥石流、滑動沉積層和BSRs定性分類成用于SWF危險的高的。隔離的低振幅反射物的特征在于傾斜的扇形沉積層，并將其標(biāo)記以用于緩和SWF危險。平行層狀的、覆蓋、減弱強(qiáng)反射物可能是深水海洋頁巖，其是不可滲透的，并將其標(biāo)記為低水平以用于低SWF危險。
利用地震特性分析203對在地層分析布驟202中展開的地質(zhì)模型進(jìn)行驗(yàn)證和闡明以用于SWF預(yù)報?？梢允褂茂B加前具有偏移距的振幅變化(“AVO”)屬性來半定量的評估用于SWF流的勢位。使用的AVO屬性包括切距(P)、梯度(G)和切距和梯度的線性結(jié)合。
在各種偏移距或入射能量角度范圍處通過痕量振幅的數(shù)學(xué)處理(例如使用線性或更高階的回歸)可以測定反射活動的AVO屬性。用于正常入射(或零偏移距)的振幅屬性是P，具有偏移距(或傾斜)的振幅變化是G。
可從上面討論的已處理的地震數(shù)據(jù)201中獲得AVO屬性。包括具有偏移距的倒相和與截取振幅相反的標(biāo)記的高梯度的AVO特征可以表示SWF沉積層。
用于SWF反射物的AVO特征的特征在于與通過沙層反射與分類的AVO特征相反的效果。如在圖4中給出的，SWF反射物改變極性401。通過SWF主體的彈性強(qiáng)度和環(huán)繞的密封控制在倒相處發(fā)生401的角度。在手工或自動的地震數(shù)據(jù)中可以識別特征的等級，從而識別用于SWF沉積層的可能的選擇物。
在圖4中，等級1部分測定具有正反射系數(shù)的區(qū)域，等級2部分測定具有接近于0反射系數(shù)的區(qū)域，而等級3部分測定具有負(fù)反射系數(shù)的區(qū)域。入射角度的區(qū)域在大約30到40度之間變化，并在反射系數(shù)301處有一個極性改變，將其標(biāo)示作為用于SWF的危險區(qū)域。
使用這些定性指示器隨同地層標(biāo)準(zhǔn)選擇實(shí)施疊加前倒置的最佳的、典型的控制位置和用于隨后步驟中更加定量的巖石特性參數(shù)推斷的巖石物理參數(shù)提取。在層位202的地層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的AVO屬性提取能夠進(jìn)行空間的定性探測和潛在SWF沉積層的描繪。
一旦形成了地質(zhì)模型，在選擇的控制位置處使用疊加前倒置和巖石物理參數(shù)提取以測定先前測定的有問題的SWF區(qū)域204的危險。疊加前波形倒置和混合倒置提供了一種計算彈性模型的方法。其包括地震屬性，比如壓縮波(“P-wave”)和剪切波(“S-wave”)阻抗，泊松比、層彈性參數(shù)和超過數(shù)據(jù)量的松密度?？梢詫?shí)現(xiàn)全部或部分的疊加前波形倒置。
在疊加前波形倒置過程中，通過從疊加前倒置井控制獲得臨界Vp和Vs信息貫穿地震量推斷彈性巖石參數(shù)，從而通過由從地震解釋獲得的地震層位倒置橫向約束的AVO屬性量推斷Vp和Vs。由于SWF沉積層的特征在于不規(guī)則的Vp/Vs比率，觀測到的結(jié)果是Vp/Vs區(qū)域。
基于從地層評估202選擇出的位置和地震屬性分析203使用在控制位置處收集處理的疊加前地震實(shí)施完全彈性波形地震倒置。這些控制位置集中分析被認(rèn)為較高危險的處理地震數(shù)據(jù)內(nèi)部的區(qū)域。在這些位置產(chǎn)生包括巖石物理參數(shù)的有效假測井曲線。根據(jù)被研究區(qū)域的地質(zhì)復(fù)雜性可以改變控制點(diǎn)位置的數(shù)量。
疊加前波形倒置在選擇的控制位置給出了彈性模型的評估。該彈性模型包括P波速度、S波速度和密度?？梢允褂蒙蛇\(yùn)算法則(“GA”)的最佳方法實(shí)施疊加前波形倒置。GA是Monte-Carlo類型的最佳程序。圖5給出了描述這種GA運(yùn)算法則的流程圖。
GA倒置中的第一步驟是彈性地球模型501的隨機(jī)種群的產(chǎn)生。在區(qū)域的平均彈性模型周圍產(chǎn)生這些隨機(jī)模型，所述區(qū)域來自于一些先前的知識，比如井信息或地形。
一旦產(chǎn)生這些隨機(jī)模型，計算疊加前合成的地震波曲線圖以用于每個這些產(chǎn)生的模型502。基于包括模式轉(zhuǎn)換和夾層多重反射的途徑利用精確的波動方程產(chǎn)生疊加前合成。這允許所有詳細(xì)特征的模型存在于真實(shí)的地震數(shù)據(jù)，比如干擾干涉相互影響或回轉(zhuǎn)效應(yīng)和傳輸效應(yīng)。
一旦計算出地震波曲線圖，然后將它們與觀測數(shù)據(jù)503匹配。在合成數(shù)據(jù)與觀測到的數(shù)據(jù)的匹配中，同時匹配正常時差(“NMO”)和反射振幅。該特征允許波形倒置以同時提取模型的低和高頻率成分，其允許在缺乏任何井信息時實(shí)施該方法。
合成數(shù)據(jù)和觀測資料的匹配對每個隨機(jī)模型分配了一個適合度或一個簡單的適切性。一旦計算出每個模型的適切性，然后利用三個操作復(fù)制、割切和轉(zhuǎn)變504修改模型。
在復(fù)制中，僅與它們的典型的適切值成比例的復(fù)制模型。在割切中，如根源隨機(jī)選擇復(fù)制的種群的數(shù)量。然后部分轉(zhuǎn)變它們的模型內(nèi)容以產(chǎn)生兩個產(chǎn)物。最后，在變換中，改變產(chǎn)物種群的模型內(nèi)容。對于2N尺寸的根源模型種群，N割切和變換將這樣產(chǎn)生尺寸N的產(chǎn)物種群。在變換之后，計算用于每個產(chǎn)物模型的合成地震波曲線圖并與觀測的數(shù)據(jù)503匹配。這給出了每個產(chǎn)物模型的適切值。在修正中，比較每對根源種群和它們的產(chǎn)物的適切值，并且復(fù)制兩個具有最高適切值的種群進(jìn)入下面產(chǎn)生的模型。
在該點(diǎn)上，實(shí)施507用于收斂的檢查。如果獲得了收斂，再次復(fù)制、割切、變換和修正新產(chǎn)生的模型。將在運(yùn)轉(zhuǎn)的整個過程中產(chǎn)生的每個模型的適切性存儲進(jìn)模型空間。當(dāng)獲得收斂時，標(biāo)準(zhǔn)化存儲的適切值。這些標(biāo)準(zhǔn)的適切值給出了模型的后驗(yàn)概率密度函數(shù)(“PPD”)。該P(yáng)PD是描述了模型概率的函數(shù)。因此最合適的模型是一個具有最高的PPD值的模型。PPD函數(shù)的寬度是誤差的評估或用于最合適的模型評估的不確定性。因此從PPD的最高值和它的寬度計算最合適的模型。
一旦獲得了最合適的模型，從該模型計算合成地震曲線圖并與觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。圖6給出了這種與在2ms處GA程序的輸出數(shù)據(jù)相比較的3D體積收集的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)的比較。指出的是在觀測的數(shù)據(jù)中的所有的主要特征也存在于圖5的合成數(shù)據(jù)中。該比較證實(shí)了從倒置獲得的最合適的模型的正確性。
疊加前倒置計算包括用于每個控制位置的P-波速度、密度和泊松比的彈性模型。從這些彈性模型首先計算P-波和S-波阻抗。假設(shè)分別以Vp，ρ和v給出P-波速度、密度和泊松比，如下給出P-波和S-波阻抗Ip和IsIp＝ρVp，........................................................方程1，和Is=ρVs=ρVp1-2v2(1-v)]]>..................................方程2，如上面計算出Ip和Is之后，在下一步驟中，實(shí)施整個疊加前數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)AVO處理。在AVO處理中，假設(shè)用于小(通常小于25°)入射角度，可以用入射角度θ的函數(shù)表示疊加數(shù)據(jù)中的反射振幅R為R(θ)≈P+Gsin2θ.....................................方程3，其中P是AVO切距而G是AVO梯度。AVO切距P是標(biāo)準(zhǔn)的入射P-波反射率，給出如下P＝1/2(ΔVp/Vp+Δρ/ρ)............................方程4，并給出AVO梯度GG＝1/2(ΔVp/Vp)-(2Δμ)/ρVp2.....................方程5，在方程4和5中，Vp是P-波速度，ρ是密度，μ是剪切系數(shù)，以及ΔVp、Δρ和Δμ是它們各自的對比度。根據(jù)S-波速度Vs和密度ρ可將剪切系數(shù)μ表示為μ＝ρVs2.......................................................方程6，因此Δμ可寫成Δμ＝Vs2Δρ+2ρVsΔVs.................................方程7。
合并方程5和7可以得到G＝1/2(ΔVp/Vp)-2(Vs2/Vp2)(Δρ/ρ)-4(Vs2/Vp2)(ΔVs/Vs).......................................................方程8。
最后，如果背景Vp/Vs大約等于2，從方程4和方程8可以得到1/2(P-G)＝1/2(ΔVs/Vs+Δρ/ρ)..................方程9現(xiàn)在比較方程9和方程4，再次調(diào)用在方程4中給出的AVO切距P，其是在正常入射處的P-波反射率，它遵循1/2(P-G)，其在方程9中給出，必須是在正常入射處的S-波反射率。不能直接從S-波數(shù)據(jù)獲得S-波反射率，但它可以從P-波數(shù)據(jù)的AVO分析間接獲得。因此可將它成為假的S-波反射率。
因此對疊加前地震數(shù)據(jù)的反射振幅的線性擬合給出了AVO切距、或正常入射P-波反射率(P痕量)，AVO梯度(G痕量)和正常入射S-波反射率(假的S-波痕量)。最好利用在控制位置處計算的疊加前的P-波阻抗控制P痕量疊加后的倒置，這樣給出了P-波阻抗、用于整個3D體積的Ip。類似的，最好控制在疊加前控制點(diǎn)處計算的具有S波阻抗的假S-波痕量的疊加后的倒置，這樣給出了S-波阻抗、用于量的Is。一旦獲得Ip和Is，可以獲得P到S波速度比Vp/VsVp/Vs＝Ip/Is..........................................方程10。
然后計算出泊松比υυ＝(1-2(Vs/Vp)2)/2[1-(Vs/Vp)2].................方程11。
圖6是對疊加前數(shù)據(jù)51實(shí)施給出的方程的舉例，以獲得P-波速度502、密度503和泊松比504。
一旦在選擇出的位置處實(shí)施疊加前波形倒置，在這些位置處使用彈性模型作為好的信息，以用于在整個量206之上的疊加后的倒置。這種在疊加前倒置之前進(jìn)行疊加后倒置的處理通過被稱作“混合倒置”。
上面給出的方法的結(jié)果是在控制位置處Vp/Vs的評估。一旦在選擇出的位置處實(shí)施疊加前波形倒置，使用在這些位置上的彈性模型作為“好的信息”以用于在整個3D體積205之上的疊加后的倒置。
根據(jù)巖石特性，SWF沉積物比巖石更接近于懸浮物。這樣，它們的壓縮速度和容積密度在一些情況下是低的，速度更接近于水速度。當(dāng)這些沉積物的深度在泥線之下達(dá)到零，剪切速度更低-接近于零。因此，相信SWF沉積物具有在1500-1800m/s之間的P-波速度(Vp)，并且具有低的S-波速度(Vs)，從而使Vp/Vs在大約3.5到7之間。因此，通過評估Vp/Vs，把具有比平均背景值高的高Vp/Vs值的區(qū)域作為潛在SWF區(qū)域。
這在圖8中示范給出。SWF危險區(qū)域301匹配相比較于平均背景值的高Vp/Vs。由于高Vp/Vs等效于高泊松比值。SWF層結(jié)構(gòu)也可以與高泊松比值相聯(lián)系。從疊加前GA和混合倒置計算泊松比和/或Vp/Vs，并識別具有高Vp/Vs值和泊松比的區(qū)域，與它們相關(guān)的背景值相比較，提供由疊加前地震數(shù)據(jù)有效的探測SWF層的方法。這樣具有高壓力波的這些沉積物達(dá)到剪切波速度比(泊松比接近于0.5)。
已經(jīng)給出了本發(fā)明的多個實(shí)施例。雖然如此，可以理解只要不脫離本發(fā)明的精神和范圍可以進(jìn)行各種修改。因此其它的實(shí)施例也處于隨后的權(quán)利要求的范圍中。
權(quán)利要求
1.使用地震數(shù)據(jù)用于探測淺流危險的方法，包括在選擇出的控制位置處在地震數(shù)據(jù)上實(shí)施疊加前波形倒置以提供彈性模型，其中彈性模型包括壓力波速度和剪切波速度；并通過比較壓力波速度和剪切波速度使用彈性模型測定淺流。
2.權(quán)利要求1的方法，其中地震數(shù)據(jù)包括從包括一維地震數(shù)據(jù)、二維地震數(shù)據(jù)、三維地震數(shù)據(jù)的序列中選擇出的地震數(shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求1的方法，其中彈性模型進(jìn)一步包括從包括密度、泊松比和拉梅(Lamé)彈性參數(shù)的序列中選擇出的屬性。
4.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括處理地震數(shù)據(jù)以提高它的地層清晰度。
5.權(quán)利要求4的方法，其中處理地震數(shù)據(jù)包括以小于兩毫秒的間隔次取樣地震數(shù)據(jù)。
6.權(quán)利要求4的方法，其中處理地震數(shù)據(jù)包括使用具有振幅保持流的運(yùn)算法則。
7.權(quán)利要求4的方法，其中處理地震數(shù)據(jù)包括使用從包括疊加前時間偏移、精確速度正常時差校正和噪音移除運(yùn)算法則的序列中選擇出的運(yùn)算法則。
8.權(quán)利要求1的方法，其中控制位置包括多個控制位置。
9.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在地震數(shù)據(jù)中選擇控制位置。
10.權(quán)利要求9的方法，其中在地震數(shù)據(jù)中選擇控制位置包括在地震數(shù)據(jù)上實(shí)施地層分析以測定控制位置。
11.權(quán)利要求10的方法，其中實(shí)施地層分析包括展開地質(zhì)模型。
12.權(quán)利要求11的方法，其中實(shí)施地層分析包括通過使用地質(zhì)模型識別控制位置以識別從包括斷層、爆裂、生物礁、不規(guī)則表面、錐狀地形、褶皺、坡面、噴氣口、氣隆起、泥火山、麻點(diǎn)標(biāo)記(popckmarks)、崖、滑動沉陷、海峽、傾斜扇形沉積層和底部模擬反射物的該序列中選擇出的地質(zhì)特征。
13.權(quán)利要求9的方法，其中在地震數(shù)據(jù)中選擇控制位置進(jìn)一步包括評估地震數(shù)據(jù)的地震屬性。
14.權(quán)利要求13的方法，其中評估地震屬性包括使用具有偏移距的振幅變化屬性，包括切距和梯度。
15.權(quán)利要求13的方法，其中評估地震屬性包括評估極性的改變。
16.權(quán)利要求1的方法，其中疊加前波形倒置包括完全的疊加前波形倒置。
17.權(quán)利要求1的方法，其中疊加前波形倒置包括施加遺傳運(yùn)算法則。
18.權(quán)利要求16的方法，其中遺傳運(yùn)算法則包括產(chǎn)生多個彈性地球模型；產(chǎn)生用于彈性地球模型的疊加前合成地震波曲線；將產(chǎn)生的地震波曲線與地震數(shù)據(jù)匹配；產(chǎn)生用于彈性地球模型的適切性；利用用于彈性地球模型的適切性遺傳復(fù)制彈性地球模型；以及測定復(fù)制的彈性地球模型的收斂以選擇彈性模型。
19.權(quán)利要求18的方法，其中多個彈性地球模型包括彈性地球模型的隨機(jī)種群。
20.權(quán)利要求18的方法，其中產(chǎn)生用于彈性地球模型的疊加前合成地震波曲線包括使用精確波方程，該方程包括模式變換和夾層多重反射。
21.權(quán)利要求18的方法，其中匹配產(chǎn)生的地震波曲線和多個地震數(shù)據(jù)進(jìn)一步包括匹配產(chǎn)生的地震波曲線和地震數(shù)據(jù)的正常時差，并匹配產(chǎn)生的地震波曲線和地震數(shù)據(jù)的反射振幅。
22.權(quán)利要求18的方法，其中利用用于彈性地球模型的適切性遺傳復(fù)制彈性地球模型包括與彈性地球模型的適切性成比例地復(fù)制彈性地球模型；隨機(jī)割切復(fù)制的彈性地球模型；以及轉(zhuǎn)變復(fù)制的彈性地球模型。
23.權(quán)利要求1的方法，其中利用彈性模型在地震數(shù)據(jù)上實(shí)施疊加后的倒置以測定在3D體積上的淺流危險。
24.權(quán)利要求23的方法，其中使用AVO切距和假的剪切波數(shù)據(jù)量實(shí)施疊加后的倒置。
25.權(quán)利要求1的方法，其中當(dāng)壓縮波速度相比于剪切波速度是在大約3.5到7之間時識別淺流危險。
26.用于使用地震數(shù)據(jù)測定淺流危險的計算方法，包括處理地震數(shù)據(jù)以提高它的地層清晰度；選擇控制位置包括在地震數(shù)據(jù)上實(shí)施地層分析；以及評估地震數(shù)據(jù)的地震屬性；在選擇出的控制位置處對地震數(shù)據(jù)實(shí)施疊加前波形倒置以提供彈性模型，其中彈性模型包括壓力波速度和剪切波速度；并使用彈性模型在地震數(shù)據(jù)上施加疊加后的倒置；以及使用疊加后倒置的彈性模型測定淺流危險以比較壓力波速度和剪切波速度。
27.權(quán)利要求26的方法，其中疊加前波形倒置包括使用遺傳運(yùn)算法則，包括產(chǎn)生多個彈性地球模型；產(chǎn)生用于彈性地球模型的疊加前的合成地震波曲線；將產(chǎn)生的地震波曲線與地震數(shù)據(jù)匹配；產(chǎn)生用于彈性地球模型的適切性；利用用于彈性地球模型的適切性遺傳復(fù)制彈性地球模型；以及測定復(fù)制的彈性地球模型的收斂以選擇彈性模型。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用地震數(shù)據(jù)測定淺流的方法。通過以小于兩毫秒的間隔次取樣地震數(shù)據(jù)處理地震數(shù)據(jù)以增強(qiáng)它的地層清晰度?？梢岳脤Φ卣饠?shù)據(jù)實(shí)施的地層分析和評估地震數(shù)據(jù)的地震屬性選擇控制位置。在選擇出的控制位置處對地震數(shù)據(jù)實(shí)施疊加前波形倒置，從而提供彈性模型，其包括壓力波速度和剪切波速度。然后利用彈性模型通過比較壓縮波速度和剪切波速率測定淺流危險。利用彈性模型對地震數(shù)據(jù)施加疊加后的倒置以模擬3D體積，從而測定在3D體積上的淺流危險。
文檔編號G01V9/00GK1625699SQ02824699
公開日2005年6月8日 申請日期2002年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月10日
發(fā)明者納德爾·都塔, 薩布哈施斯·邁利克 申請人:維斯特恩格科有限責(zé)任公司