專利名稱：在震波圖分析中用于確定遷移速度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在震波圖分析中用于確定遷移速度的方法和所述速度的精度。
有關(guān)介質(zhì)的知識(shí)的獲取采用了交互式描述系統(tǒng)。無(wú)論在象紙這樣的物理介質(zhì)上進(jìn)行，還是在屏幕上顯示，現(xiàn)在交互式描述都不再局限于二維表示法。三維數(shù)據(jù)顯示技術(shù)已經(jīng)被廣泛推廣，并導(dǎo)致要研究介質(zhì)的一部分的三維模型的產(chǎn)生。在用于獲得最佳可能模型的方法中，采用了深度遷移或時(shí)間遷移，即根據(jù)已經(jīng)標(biāo)定的深度，或根據(jù)定位前的時(shí)間，在模型中再現(xiàn)地震剖面上的地震事件。
在深度遷移地震學(xué)中最難解決的問(wèn)題之一是獲得盡可能具有代表性或盡可能接近地下地層的遷移速度場(chǎng)，因?yàn)槁暡▊鞑ニ俣炔粌H從一個(gè)地層或巖層到另一個(gè)會(huì)變化，而且在一個(gè)給定地層內(nèi)也不同。
而且還必須能夠估計(jì)算出來(lái)的或找到的速度值的誤差。這是因?yàn)檎遣捎昧税殡S到時(shí)誤差產(chǎn)生的速度誤差，發(fā)展地球物理家能夠計(jì)算被碳?xì)浠衔锝n的巖石的體積誤差。
采用了新技術(shù)。它們包括，例如，一種方法其中應(yīng)用了所謂“圖象集”或等X曲線以會(huì)聚正確的速度模型。這類方法不能測(cè)量所獲得的速度的誤差，因?yàn)闆](méi)有用于測(cè)量這些誤差的具體分析準(zhǔn)則。
另一個(gè)方法在于估計(jì)一個(gè)取決于被規(guī)定為地表下巖石的預(yù)定模型所具有的速度的誤差。這種方法的屬名通稱為相干處理。盡管這類處理在一些應(yīng)用中得出很好的結(jié)果，例如登載于1995年10月“前沿”刊物第14卷第10號(hào)的文章中所描述的，然而事實(shí)上仍然不能將由于地表下巖石模型形態(tài)學(xué)的不完善所導(dǎo)致的誤差，與由于速度值的不完善所導(dǎo)致的誤差，充足地分開(kāi)。
對(duì)于上面概括的方法，困難來(lái)自這些事實(shí)當(dāng)分界面或地平線不是平坦而且水平的時(shí)，改變一個(gè)地帶的局部速度值時(shí)，描述這一地帶中聲波傳播的射線就在它們的傳播時(shí)間變化的同時(shí)橫向移動(dòng)，而空間測(cè)量坐標(biāo)系保持固定不變。結(jié)果是將等X曲線或圖象聚集的失真描述成速度變化的函數(shù)的規(guī)律是非線性且不可逆的。
圖象集表示按一個(gè)給定的X分類的記錄線的集合并且從一個(gè)定遷移距的遷移中產(chǎn)生。這些記錄線一般按增大的遷移距排列。
等X曲線由爆破點(diǎn)遷移產(chǎn)生。
本發(fā)明的目的在于提出一種克服與現(xiàn)有技術(shù)的方法相聯(lián)系的缺點(diǎn)的新方法，并可能記錄環(huán)境速度的變化。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)目的在于獲得與環(huán)境的速度場(chǎng)非常接近的速度場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的方法的另一目的在于測(cè)量，或至少獲得所算得的速度值的誤差的更好的知識(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的用來(lái)測(cè)定介質(zhì)中速度場(chǎng)的方法在于采用了與按遷移距分開(kāi)的接收機(jī)(R1到Rn)相聯(lián)系的爆破點(diǎn)(S)，該方法的特征在于由爆破點(diǎn)產(chǎn)生并記錄在接收機(jī)上的第一組記錄線，和帶有固定遷移距并與所述第一組共線的第二組記錄線都在給定的速定場(chǎng)內(nèi)遷移，以獲得與所述記錄線對(duì)應(yīng)的介質(zhì)部分的兩個(gè)遷移圖象，這兩個(gè)遷移圖象通過(guò)二維空間相關(guān)性相關(guān)，其結(jié)果確定所采用的遷移速度與理想速度之差。
多組記錄線的邊界共線性是用來(lái)表示包含所有疊前和疊后射線的平面，就是說(shuō)包含疊前射線的平面與包含疊后射線的平面重合。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，遷移是深度遷移。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，遷移是時(shí)間遷移。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，采用面相干處理實(shí)現(xiàn)相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，采用線相干處理實(shí)現(xiàn)相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，線相干處理之前是面相干處理。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，面相干處理在于a)對(duì)于兩個(gè)遷移圖象中的第一個(gè)，至少確定一個(gè)第一窗口，其大小能包括至少一個(gè)所述第一個(gè)圖象上所標(biāo)定的地震事件；b)在所述第一窗口內(nèi)，定義一個(gè)單一振幅(Aij)，它表示包括在所述第一窗口中的第一個(gè)圖象里的象素的平均振幅；
c)通過(guò)坐標(biāo)(X，Z)確定所述第一窗口中心的位置；d)在深度遷移剖面的整個(gè)平面上移動(dòng)所述第一窗口；e)以至少一個(gè)第二窗口對(duì)兩個(gè)遷移圖象的第二個(gè)進(jìn)行步驟a)到d)，在該窗口中定義一個(gè)單一振幅(Bij)，它代表包括在所述第二窗口中的第二圖象的象素的平均振幅；以及f)通過(guò)耦合至少兩個(gè)窗口，確定相關(guān)系數(shù)(Γ)，兩個(gè)窗口之一與兩個(gè)遷移圖象中的第一個(gè)相聯(lián)系，另一個(gè)與所述遷移圖象的第二個(gè)相聯(lián)系，所述的耦合窗口具有同一空間位置。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，它進(jìn)一步在于附加地計(jì)算并表示相關(guān)系數(shù)(Γ)的等值線，即所謂的等值線，-在于確定所述相關(guān)系數(shù)(Γ)的最大值ΓM，-在于標(biāo)繪出最大相關(guān)系數(shù)(ΓM)點(diǎn)的坐標(biāo)(X′，Z′)，-在于計(jì)算定義為相關(guān)系數(shù)最大值ΓM一半的半等值(ΓM/2)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，它在于測(cè)量代表兩個(gè)遷移圖象之間遷移距的位移矢量，所述位移矢量在為兩個(gè)遷移圖象所共有的并且位于每個(gè)半等值線(ΓM/2)內(nèi)的整個(gè)平面上測(cè)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，計(jì)算出所采用的遷移速度場(chǎng)的橫向梯度，同時(shí)得到接近最大相關(guān)點(diǎn)(ΓM)的遷移速度的誤差符號(hào)，然后，位于所述點(diǎn)和代表半等值(ΓM/2)的相關(guān)曲線之間的位移矢量，被分別加到所述點(diǎn)的左邊和右邊，以獲得最大相關(guān)點(diǎn)每側(cè)的疊加矢量，其方向或符號(hào)決定了局部遷移速度相對(duì)于于最佳速度的慢或快特性。然后比較疊加矢量的符號(hào)，確定遷移速度橫向成分的存在與否。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，g)產(chǎn)生兩個(gè)深度遷移圖象，一個(gè)代表深度遷移地震事件，另一個(gè)代表深度遷移爆破點(diǎn)，h)在兩個(gè)遷移圖象中的每一個(gè)里選擇一個(gè)孤立事件；i)計(jì)算所選兩個(gè)事件之間的距離，以計(jì)算出局部位移矢量的長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，執(zhí)行步驟h)和i)，并且通過(guò)射線跟蹤技術(shù)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于零遷移(SHS)和最大遷移(SBRn)射線的兩條極限射線。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，采用了一系列在不同的遷移平面內(nèi)交錯(cuò)排列而遷移的爆破點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，兩組記錄線通過(guò)相同算法遷移。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能比較兩個(gè)分離的遷移圖象。當(dāng)空間場(chǎng)中的兩個(gè)遷移圖象相同時(shí)，相關(guān)性最大，由此推出采用的速度場(chǎng)是準(zhǔn)確的。
當(dāng)采用的速度場(chǎng)與真實(shí)速度場(chǎng)相比太慢或太快，在遷移場(chǎng)周圍的部分相關(guān)性降低，同時(shí)在疊前和疊后遷移射線相同的地方保持最大值。
而且，當(dāng)速度誤差也改變符號(hào)時(shí)，表明一個(gè)遷移圖象與另一個(gè)遷移圖象相比的失真方向的相關(guān)性位移矢量會(huì)改變方向，并且因此改變符號(hào)。
依靠這些二維相關(guān)函數(shù)，獲得了一種方法，用于在為兩個(gè)遷移圖象所共有的空間場(chǎng)中，測(cè)量最可能速度，同時(shí)估計(jì)速度的誤差，該誤差是通過(guò)測(cè)量給出相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)偏差隨速度變化的函數(shù)在函數(shù)值為最大值的一半處的全寬估算出來(lái)的。
通過(guò)閱讀根據(jù)本發(fā)明的方法的介紹，以及附圖，其它優(yōu)點(diǎn)和特征會(huì)更加清楚地顯現(xiàn)出來(lái)。


圖1是表示在速度為V1的地層中在地層內(nèi)傳播的疊前和疊后射線，以及所述射線的時(shí)間圖象的示意圖；圖2與圖1相似，但速度場(chǎng)由包括兩個(gè)不同速度V1和V2的半無(wú)限介質(zhì)所限定；圖3與圖2相似，與所述的圖2采用的速度V3和V1不同；圖4與圖3相似，一個(gè)速度采用與另一速度相關(guān)的預(yù)定值(V3＝
)；圖5與圖4相似，速度
；圖6是地震事件深度遷移剖面的示意圖；圖7是來(lái)源于與圖6采用的速度場(chǎng)相同的速度場(chǎng)的爆破點(diǎn)的射線遷移的示意圖；圖8是圖6和圖7中遷移圖象相關(guān)性的示意圖；圖9是表明圖8中相關(guān)性位移矢量的示意圖；圖10是相關(guān)性的等值線示意圖；圖11和12是時(shí)間遷移圖象的示意圖。
參考圖1，通過(guò)考慮由面2和平面及水平線3確定的地下地層1，給出了一個(gè)根據(jù)本發(fā)明方法的簡(jiǎn)單的、理論上可計(jì)算的例子。爆破點(diǎn)S和接收機(jī)R1到Rn，以不變的或變化的遷移距被設(shè)置在爆破點(diǎn)S的兩側(cè)。從圖1可以看出，爆破點(diǎn)S位于模型中心并且沿射線發(fā)出聲波，這些射線經(jīng)水平線或反射面3反射后，由接收機(jī)R1到Rn接收并記錄。被爆破點(diǎn)照射的反射面的部分是線段AB。假定聲波在地層中以固定速度V1傳播，并且零遷移射線SHS也已經(jīng)被記錄下來(lái)。
來(lái)自爆破點(diǎn)S，經(jīng)反射面3反射后到達(dá)接收機(jī)R1到Rn的射線r1到rn構(gòu)成了第一組非疊加記錄線，而對(duì)應(yīng)于疊后記錄線的射線包括射線R1′到Rn′，它們來(lái)自每二個(gè)接收機(jī)R1到Rn，并垂直撞擊在反射面3上。在這種幾何情況下，由射線R1′到Rn′照射的反射面的CD部分大于AB部分。
圖1也表示出從上述射線r1到rn及R1′到Rn′獲得的時(shí)間圖象。
爆破點(diǎn)S的疊前圖象是在坐標(biāo)系Xot中的雙曲線4滿足公式t2(X)=t02+X2/V12(1)其中，
，e1是平面2和反射面3分開(kāi)的距離，X是距離Sri。
雙曲線4有一個(gè)與坐標(biāo)原點(diǎn)O重合的幾何中心，和一個(gè)位于距O點(diǎn)的時(shí)間距離為t0的頂點(diǎn)，所述雙曲線4的漸近線5和6滿足公式t=±X/V1。
對(duì)應(yīng)于剖面部分R1Rn的CD部分的疊后時(shí)間圖象是在同一坐標(biāo)系Xot中的水平線段7，它滿足公式t(X)=t0對(duì)于所有X(2)圖1上部表示的兩組射線表示平面2下方，具有速度V2＜V1的半無(wú)限介質(zhì)所限定的速度場(chǎng)中的深度遷移。這也是圖2上部所表示的，其中速度為V1和V2的兩個(gè)深度遷移并列。表示速度V2的記錄線的疊后遷移由水平深度線8表征，而爆破點(diǎn)的疊前遷移(來(lái)自發(fā)生源S，并記錄在接收機(jī)上的射線)包括一個(gè)與直線8相切的圓弧9，其半徑可計(jì)算出來(lái)。
圖2下部表示出這些遷移的時(shí)間圖象，顯然，疊后時(shí)間圖象是位于深度e2的水平線10，e2滿足公式
e2＝V2t0＝V2/V1e1(3)其中
；因?yàn)檫w移在速度V2下進(jìn)行所以疊前圖象是具有斜率為X/V2的漸近線12的雙曲線11。雙曲線公式是Eric de BAZELAIRE的某些出版物中所定義的PSCAN型，它有下述形式(t+tp-t0)2＝tp2+X2/V22(4)在傍軸逼近中，公式(1)和(4)以X平方速度擴(kuò)大，當(dāng)這兩個(gè)展開(kāi)式前兩式相同時(shí)，得到tp＝t0V12/V22可以看到tp大于t0。這樣定義的PSCAN雙曲線代表從定位的鏡面反射的點(diǎn)S的鏡象點(diǎn)S″。其所在的深度P為P＝V2t0＝t0V12/V2要被重新設(shè)置的鏡面是那些由S得到鏡象S″的鏡面中的一個(gè)，它在e2＝V0t0的距離處有它的極點(diǎn)。因此，它由下列共軛公式?jīng)Q定(1/-V2)(1/HS″-1/R)＝(1/+V2)(1/HS-1/R)(5)這是因?yàn)椋瑢?duì)于鏡面，返回速度與向前速度值相同，符號(hào)相反。通過(guò)用它們的值代替(5)中的HS和HS″，得到遷移界面曲率半徑的值。它由公式(6)決定R＝e2(2V12-V22)/2(V22-V12)(6)可以看出R是負(fù)的，其模大于e2。這給出圖2的圖象，帶向上凹面的發(fā)散彎月形9。
由于射線SBRn比射線RnDRn長(zhǎng)，此結(jié)果也可以這樣解釋，長(zhǎng)度的差別或矛盾是由于速度很小的遷移引起的，并且由此推斷出B在D上面。研究公式(6)表明，如果遷移在適當(dāng)?shù)乃俣萔1＝V2下進(jìn)行，半徑R無(wú)限大，這意味著兩個(gè)遷移圖象重合。
當(dāng)遷移在速度為比V1大的速度V3的介質(zhì)中進(jìn)行(圖3)時(shí)，半徑R為正，此時(shí)速度值為V1<V3<2V1]]>這種情況下，第一組記錄線的疊前遷移圖象包括一個(gè)凹面朝下，與表示第二組記錄線的疊后遷移圖象的直線14相切的發(fā)散彎月形13。圖3中的一部分表示了這些深度遷移的時(shí)間圖象。
表示疊前深度遷移的雙曲線15的公式(t+tp-t0)2＝tp2+(X/V3)2而漸近線16的斜率為t＝X/V3。
這種情況下S的鏡象是S″′而點(diǎn)B位于D下方。
在
的特殊情況下(圖4)，爆破點(diǎn)S的疊前遷移得到一個(gè)曲率半徑R＝0的縮小的點(diǎn)。最后，對(duì)于
的速度值，彎月形的凹面發(fā)生改變，其曲率半徑的模小于厚度e2。
再參考圖2，可以看到，在與S在垂直方向上成一線的點(diǎn)H，兩個(gè)圖象重合，而且一直是這樣，不管所采用的速度場(chǎng)怎樣，也不管地下層巖石的幾何形狀怎樣。這是因?yàn)檎丈潼c(diǎn)H的射線，對(duì)于兩個(gè)遷移是相同的，它們是在點(diǎn)H處在鏡面的法向方向上的半徑。因此點(diǎn)H處的相關(guān)振幅超過(guò)絕對(duì)最大值。兩個(gè)遷移水平線間的空間分隔在此點(diǎn)超過(guò)零值。圖2情況下，并且當(dāng)點(diǎn)H跟隨著疊前圖象的深度水平線移動(dòng)到其左端(H-)，或右端(H+)時(shí)，可以看到疊前圖象的深度水平線在兩側(cè)都沿切向向上移動(dòng)。
為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)圖象之間的偏差，利用了以象素為基礎(chǔ)描述所述圖象的面相干處理。
真實(shí)數(shù)據(jù)情況下，地震事件在深度剖面整個(gè)平面上的盲區(qū)之外分布。圖6表示出帶有這類分布的深度遷移剖面。粗線表示遷移爆破點(diǎn)信號(hào)的正中通頻帶。細(xì)線表示第一側(cè)通頻帶。每條連續(xù)線(粗線)代表一個(gè)地震事件。在用一個(gè)黑方框表示一個(gè)單元窗口上，其大小使得其表面至少有一個(gè)地震事件，定義單元方框的網(wǎng)格，這些被稱為象素，每一個(gè)窗口都定義一個(gè)單一振幅Aij。此振幅是所有象素采樣的平均。單元窗口的大小可以保持不變。這一單元窗口，稱為一個(gè)單元通過(guò)坐標(biāo)XZ對(duì)其中心定位。接下來(lái)它就在深度剖面的整個(gè)平面上移動(dòng)。
圖7表示與圖6所示相同的速度場(chǎng)中的爆破點(diǎn)S的深度遷移。此深度遷移包括每個(gè)水平線邊沿的邊緣效應(yīng)。對(duì)于上述的圖象，在這個(gè)剖面上定義了另一個(gè)單元窗口，其中定義了單一振幅Bij，它表示包含在所述另一窗口中的第二個(gè)圖象的象素的平均振幅。然后通過(guò)分別屬于一個(gè)圖象，具有相同中心的兩個(gè)單元窗口或單元的耦合，可能定義相關(guān)系數(shù)ΓXZ，采用下面公式計(jì)算ΓΓ=Σ(AijBij)Σ(Aij)2+Σ(Bij)2-----(7)]]>其中求和(∑)擴(kuò)大到兩個(gè)耦合窗口的所有象素。
圖8表示出具有相同位置的兩個(gè)單元窗口的耦合及此耦合的相關(guān)性Γ的計(jì)算。前兩個(gè)深度剖面已經(jīng)重合，這使得可以看到每個(gè)相似的和發(fā)散的剖面的部分。
第二步在于計(jì)算和標(biāo)繪相關(guān)性Γ的等值的線，即所謂等值線。這些線一條位于另一條內(nèi)，如圖10所示。Γ的最大值，即所謂ΓM，就在這些線中，其坐標(biāo)X和Z已經(jīng)定義。計(jì)算由最大值一半定義的等值線，即所謂ΓM/2等值線。窗口的每一條水平線都有一個(gè)ΓM位置和大小以及由ΓM/2等值線定義的平面。
第三步在于測(cè)量?jī)蓚€(gè)圖象間的位移，以由此推出位移矢量。它們?cè)跒閮蓚€(gè)遷移圖象所共有并且位于每個(gè)ΓM/2等值線內(nèi)的整個(gè)平面上測(cè)量。
起點(diǎn)是有相同位置的一對(duì)單元，如圖8中的單元。兩個(gè)單元中的一個(gè)相對(duì)另一個(gè)在所定義的方向上移動(dòng)，例如在水平方向上，然后此單元在正交方向上按相關(guān)性Γ超過(guò)局部最大值所要求的量移動(dòng)。一個(gè)單位位移矢量就是這樣定義的，如圖9中表示的矢量，并且它們被畫成箭頭。對(duì)于所有被需要用來(lái)正確定義零位移點(diǎn)左側(cè)或右側(cè)的兩疊加矢量的位置，重復(fù)此操作。該零位移點(diǎn)由為兩個(gè)遷移圖象及最大相關(guān)性ΓM點(diǎn)所共有的相同射線(圖10)所定義。
圖9下部表示出圖6和圖7中兩個(gè)深度剖面共同部分的放大圖。位移矢量表示每個(gè)理想位置。圖10中表示的是同一放大部分。在頂端，標(biāo)繪了局部水平線的相關(guān)性等值線。在中心，再現(xiàn)了位移矢量，標(biāo)定了零位移點(diǎn)0，它與最大相關(guān)性點(diǎn)ΓM重合。圖10底端表示出通過(guò)移動(dòng)包含振幅小于ΓM/2的等值線的表面，由50％閾值得到的平面。沿水平線，等值線ΓM/2在最大值L的二分之一處，具有所謂“全寬”的長(zhǎng)度。
在最大值L二分之一處的此全寬是遷移速度的誤差特性。特別是，當(dāng)遷移速度準(zhǔn)確時(shí)，它超過(guò)最大值，當(dāng)遷移速度高于或低于正確值時(shí)，它減小。對(duì)在最大值L的二分之一處全寬降低10％處的兩個(gè)速度值的測(cè)量，給出了對(duì)遷移速度誤差的估計(jì)，它不會(huì)受幾何形狀影響而有偏差。
為了估計(jì)橫向遷移速度梯度和位于0點(diǎn)附近遷移速度誤差的符號(hào)，分別做出在0點(diǎn)左、右側(cè)、位于所述0點(diǎn)與表示ΓM/2等值線的相關(guān)曲線間的位移矢量的矢量和。對(duì)于每一側(cè)，矢量的疊加都得到了稱為疊加矢量的結(jié)果矢量。如果來(lái)源于爆破點(diǎn)S的一束射線和鏡面法向方向上的射線沒(méi)有地下焦點(diǎn)，那么如圖10左側(cè)所示，當(dāng)疊加矢量取法向射線方向時(shí)，則局部遷移速度太小(或太慢)。如果疊加矢量取與法向射線相反的方向，如圖10右側(cè)所示，則局部遷移速度太高(或太快)。每次這些束射線中的一個(gè)條經(jīng)過(guò)實(shí)焦點(diǎn)，符號(hào)法則都變號(hào)。偶數(shù)個(gè)焦點(diǎn)不改變上述規(guī)則。當(dāng)兩個(gè)疊加矢量符號(hào)相反時(shí)，這意味著速度含有橫向成分，即所謂模向速度梯度，而且用在遷移中的速度在0點(diǎn)，也就是說(shuō)沿法向射線方向，是準(zhǔn)確的。
本發(fā)明可以用下面方式，估計(jì)此橫向速度梯度如V0是0點(diǎn)的遷移速度，則速度梯度能用下列公式表示V＝V0+KX其中，K是要確定的正或負(fù)常數(shù)，X是入射面中與法向射線垂直的方向。
事先固定一個(gè)K值，這就限定了上述地層中的一個(gè)遷移速度場(chǎng)，在此速度場(chǎng)中根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行遷移。重復(fù)該遷移，直到點(diǎn)0左側(cè)和右側(cè)的疊加矢量消除。太高的K值會(huì)改變兩疊加矢量的符號(hào)。
由此確定K值及分析地帶中的對(duì)應(yīng)速度場(chǎng)。
上述方法對(duì)于從穿過(guò)的第一地層開(kāi)始的每一個(gè)連接的地層是反復(fù)的。
可以單獨(dú)采用線相干處理，或者將其與平面相干處理一起采用。
當(dāng)估計(jì)遷移速度需要非常高的精度時(shí)，線相干測(cè)量處理與上述處理結(jié)合使用。某種程度上，線相干處理?yè)?dān)當(dāng)了代表長(zhǎng)度測(cè)量中游標(biāo)的角色。特別是，與面相干方法達(dá)成一致后，上述的測(cè)量位移矢量的隱含處理就由更精確清晰的處理所代替，這種處理在于標(biāo)定圖6和圖7中兩個(gè)深度遷移剖面上的一個(gè)弧立事件，以及用已知的用以計(jì)算剩余靜態(tài)修正的程序計(jì)算被標(biāo)定事件之間的距離。這些程序計(jì)算與單位單元的象素的每對(duì)雙線對(duì)應(yīng)的兩條記錄線間的互相關(guān)，這些線與標(biāo)定事件垂直，然后標(biāo)定每個(gè)互相關(guān)函數(shù)的第一側(cè)峰值，其位置描述出局部位移矢量的長(zhǎng)度。此矢量的方向由被標(biāo)定的兩個(gè)事件的時(shí)間順序確定。
為了進(jìn)一步改進(jìn)局部測(cè)量，可以調(diào)整0點(diǎn)左、右側(cè)的總地帶的位移矢量界限，以提高測(cè)量疊加矢量的精度。為了做到這一點(diǎn)，以采用的遷移速度場(chǎng)和兩個(gè)標(biāo)定的事件即疊前和疊后為基礎(chǔ)，采用射線追蹤法計(jì)算每個(gè)射線集的兩個(gè)極限射線，例如圖2和圖5所示的射線SHS和SBRn。位移矢量更精確的積分限由左側(cè)和右側(cè)的長(zhǎng)度HB給出。
上面給出的這套技術(shù)用于所有包含遷移疊加剖面和至少一個(gè)遷移爆破點(diǎn)的成對(duì)的剖面，既然這樣，當(dāng)給定的剖面上有一系列的遷移爆破點(diǎn)時(shí)，它們不能互相干涉，以不干擾測(cè)量。將不同遷移平面上的不同爆破點(diǎn)交錯(cuò)排列，使得需要時(shí)可以遷移所有的爆破點(diǎn)，而沒(méi)有干涉。
圖11和12涉及不能用在深度遷移剖面，而能用在疊后時(shí)間遷移剖面以及同一速度場(chǎng)中的類似時(shí)間-遷移爆破點(diǎn)剖面上的微分時(shí)間遷移。
圖11表示出圖2中的情況，也就是說(shuō)水平平面地層的在小于真實(shí)地層速度V1下的深度遷移的情況，與在正確速度場(chǎng)V1下的深度遷移的情況相比。這兩個(gè)重合的時(shí)間遷移在同一遷移速度場(chǎng)中進(jìn)行，而上述深度目標(biāo)在這一圖象的上面表示出。時(shí)間遷移圖象通過(guò)用所采用的局部遷移速度除中央圖象點(diǎn)的垂直距離獲得。在S點(diǎn)的左側(cè)和右側(cè)，對(duì)于疊后遷移圖象，此操作給出了相同時(shí)間Γ0。在S左側(cè)以正確速度遷移的爆破點(diǎn)也給出了與鏡面的疊后圖象重合的鏡面部分。相反，當(dāng)在S右側(cè)以錯(cuò)誤的速度遷移時(shí)，爆破點(diǎn)在時(shí)間遷移中得到橢圓，而不是在深度遷移中的圓。此橢圓在H+與疊后時(shí)間遷移圖象相切。因而事實(shí)上與深度遷移中一樣時(shí)間遷移中有個(gè)彎月形。
圖11和12表明根據(jù)與真實(shí)速度的相比的遷移速度差的這一彎月形的時(shí)間遷移行為，與深度遷移相同。它在速度差改變符號(hào)的同時(shí)，也改變符號(hào)。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的定遷移記錄線組可以包括疊加記錄線(零遷移)或帶有與將爆破點(diǎn)與第一個(gè)接收機(jī)R1分開(kāi)的遷移距對(duì)應(yīng)的預(yù)定遷移距的單一記錄線，但它可能是任意遷移距，并且特別是，將爆破點(diǎn)S與最后一個(gè)接收機(jī)Rn分開(kāi)的最大遷移距。
本發(fā)明所涉及的兩組記錄線或射線的遷移采用同一進(jìn)行，例如KIRSCHOFF。
權(quán)利要求
1.用來(lái)測(cè)定介質(zhì)中遷移速度場(chǎng)的方法，在于采用與按遷移距分開(kāi)的接收機(jī)(R1到Rn)相聯(lián)系的爆破點(diǎn)(S)，該方法特征在于由爆破點(diǎn)產(chǎn)生并記錄在接收機(jī)上的第一組記錄線，與帶有固定的且與所述第一組共線的遷移距的第二組記錄線，都在給定速度場(chǎng)中遷移，以獲得與所述記錄線對(duì)應(yīng)的介質(zhì)部分的兩個(gè)遷移圖象，這兩個(gè)遷移圖象通過(guò)二維空間相關(guān)性相關(guān)，其結(jié)果確定所采用的遷移速度與理想速度之差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于遷移是時(shí)間遷移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于遷移是深度遷移。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于采用面相干處理實(shí)現(xiàn)相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于采用線相干處理實(shí)現(xiàn)相關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，特征在于線相干處理之前是面相干處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，3和4的方法，特征在于面相干處理在于a)對(duì)兩個(gè)遷移圖象中的第一個(gè)，至少確定一個(gè)第一窗口，其大小能包括至少一個(gè)在所述第一個(gè)圖象上所標(biāo)定的地震事件；b)在所述第一窗口內(nèi)，定義一個(gè)單一振幅(Aij)，它表示包括在所述第一窗口中的第一個(gè)圖象里的象素的平均振幅；c)通過(guò)坐標(biāo)(X、Z)確定所述第一窗口中心的位置；d)在深度遷移剖面的整個(gè)平面上移動(dòng)所述第一窗口；e)以至少一個(gè)第二窗口對(duì)兩個(gè)遷移圖象中的第二個(gè)實(shí)施步驟a)到d)，在該第二窗口中定義一單一振幅(Bij)，它代表包括在所述第二窗口中的第二圖象的象素平均振幅；以及f)通過(guò)耦合至少兩個(gè)窗口，確定相關(guān)系數(shù)(Γ)，兩個(gè)窗口其一與兩個(gè)遷移圖象中的第一個(gè)相聯(lián)系，另一個(gè)與所述遷移圖象的第二個(gè)相聯(lián)系，所述的耦合窗口具有同一空間位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于它進(jìn)一步在于附加地計(jì)算并表示相關(guān)系數(shù)(Γ)的相等值的線，即所謂等值線，-在于確定所述相關(guān)系數(shù)(Γ)的最大值ΓM；-在于標(biāo)繪出最大相關(guān)系數(shù)(ΓM)點(diǎn)的坐標(biāo)(X′，Z′)，-計(jì)算定義為相關(guān)系數(shù)最大值ΓM一半的半等值(ΓM/2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征還在于測(cè)量代表兩個(gè)遷移圖象之間遷移距的位移矢量，所述位移矢量在為兩個(gè)遷移圖象所共有的并且位于每個(gè)半等值ΓM/2內(nèi)的整個(gè)平面上測(cè)量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于計(jì)算出所采用的遷移速度場(chǎng)的橫向梯度，同時(shí)得到接近最大相關(guān)點(diǎn)(ΓM)的遷移速度的誤差符號(hào)，然后，位于所述點(diǎn)和代表半等值ΓM/2的相關(guān)曲線之間的位移矢量，被分別疊加到所述點(diǎn)的左邊和右邊，以獲得最大相關(guān)點(diǎn)每側(cè)的疊加矢量，其方向或符號(hào)決定了局部遷移速度相對(duì)于最佳速度的慢或快特性，然后比較疊加矢量符號(hào)，以確定遷移速度橫向成分的存在與否。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于g)產(chǎn)生兩個(gè)深度遷移圖象，一個(gè)代表深度遷移地震事件，另一個(gè)代表深度遷移爆破點(diǎn)；h)在兩個(gè)遷移圖象中的每一個(gè)里選擇一個(gè)孤立事件；i)計(jì)算所選兩個(gè)事件之間的距離，以計(jì)算出局部位移矢量的長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于執(zhí)行步驟h)和i)并且通過(guò)射線跟蹤技術(shù)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于零遷移(SHS)和最大遷移(SBRn)射線的兩條極限射線。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中的任一個(gè)的方法，其特征在于采用了一系列在不同的遷移平面內(nèi)交錯(cuò)排列而遷移的爆破點(diǎn)。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求之一的方法，其特征在于兩組記錄線通過(guò)相同算法遷移。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于在地震波圖分析中確定遷移速度的方法。這類方法在于采用與按遷移距分開(kāi)的接收機(jī)(R
文檔編號(hào)G01V1/28GK1189894SQ9719041
公開(kāi)日1998年8月5日 申請(qǐng)日期1997年4月9日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月9日
發(fā)明者埃里克·德貝茲萊爾 申請(qǐng)人:埃勒夫勘探產(chǎn)品公司