用于速度異常分析的系統(tǒng)和方法
【專利說明】
[0001]背景
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明總體上涉及地震成像，更具體而言涉及速度模型校正。
【背景技術(shù)】
[0003]地震調(diào)查用于表征(characterize)地下巖層(subsurface format1n)，且具體而言，用于定位和表征潛在的油氣儲層。地表處的一個或多個地震源產(chǎn)生地震信號，該地震信號通過地下傳播，被地下的特征反射，并被傳感器收集。原始數(shù)據(jù)一般是以傳播時間和振幅為形式的，必須要對該原始數(shù)據(jù)加以處理以獲得關(guān)于地下結(jié)構(gòu)的信息。
[0004]通常，處理包括反演(invers1n)所收集的時間信息以產(chǎn)生地下結(jié)構(gòu)的速度模型。因為通常有令人滿意地解釋任何給定的時間數(shù)據(jù)集合的多個速度解，所以速度模型是否準(zhǔn)確地描繪了地下結(jié)構(gòu)并非總是已知的。在一些環(huán)境中，可能會有在其中速度是高度非均質(zhì)的局部區(qū)域。該非均質(zhì)性可能是由地下結(jié)構(gòu)中存在的局部高或低的速度區(qū)域所造成的。
[0005]籠合物(clathrate)是一種物質(zhì)，在其中由第一分子成分(主分子)以類似于晶體狀的結(jié)構(gòu)形成晶格結(jié)構(gòu)(lattice structure)，該第一分子成分捕獲(trap)或籠住(encage) 一種或多種其他分子成分(客分子)。在油氣勘探和開發(fā)的領(lǐng)域中，目標(biāo)籠合物通常是在其中烴氣作為水分子主晶格中的客分子的籠合物。可以在相對低溫和高壓的環(huán)境中(包括例如深海沉積物和永久凍土區(qū)域)找到它們。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實施例的一方面包括一種分析地下區(qū)域的地震圖像的方法，包括:利用斷層成像技術(shù)獲得地下區(qū)域的速度模型；獲得所述地下區(qū)域的地震圖像；平滑所述速度模型以產(chǎn)生平滑速度模型；從所述平滑速度模型減去所述速度模型以建立異常速度模型；以及基于所述異常速度模型和所述地震圖像建立混合異常速度模型。
[0007]本發(fā)明實施例的一方面包括一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖形用戶界面、數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和處理器，該處理器被配置為執(zhí)行以上方法。
[0008]本發(fā)明的實施例的方面包括利用計算機可執(zhí)行指令編寫的計算機可讀介質(zhì)，該計算機可執(zhí)行指令用于執(zhí)行任何以上方法和/或用于控制任何以上系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0009]在結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)描述時，這里描述的其他特征對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言將是更明顯的，附圖中:
[0010]圖1是組合了速度異常信息和振幅信息的混合圖像；
[0011]圖2是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例分析地震圖像的方法；
[0012]圖3是組合了速度異常信息和振幅信息的另一混合圖像；
[0013]圖4是流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例分析地震圖像的方法；
[0014]以及
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例用于分析地震圖像的計算系統(tǒng)的示意圖。
【具體實施方式】
[0016]速度模型可以包括由所研宄的地下中存在的各種因素所導(dǎo)致的異常。發(fā)明人開發(fā)出基于速度異常數(shù)據(jù)來表征地下狀況和結(jié)構(gòu)的工具。
[0017]籠合物沉積識別(identificat1n)
[0018]在實施例中，速度異常可以用作識別籠合物沉積的方法的一部分。在偏泥土的沉淀物中，籠合物常常以低濃度廣泛分布。不過，在偏砂的環(huán)境中，在有充足電荷的情況下，更容易形成濃度更高的籠合物。因為這些環(huán)境往往位于較淺的地下區(qū)域中，在該較淺的地下區(qū)域中垂直速度梯度往往由于擠壓而較高，所以可能難以識別會指示高濃度籠合物的速度變化。發(fā)明人開發(fā)了一種分析速度異常場的方法以改善對于高速度材料的檢測和定位，該高速度材料可以對應(yīng)于有用的籠合物沉積，該高速度材料相比于海底沉積物(在該海底沉積物中可能存在高速度材料)，其自身的速度往往較高。舉例來說，在相應(yīng)深度處的海洋沉積物的速度介于大約1700-2000m/s之間，而籠合物可能具有大約3000m/s的速度。
[0019]在實施例中，產(chǎn)生異常模型并將其覆蓋(overlain)于地震圖像上，以產(chǎn)生如圖1所示的混合異常速度模型。在根據(jù)實施例的方法中，如圖2的流程圖所示，使用地震速度分析技術(shù)來定義地下區(qū)域的速度模型。分析可以包括，例如，基于正常時差(NMO)的堆疊速度拾取(stacking velocity picking)或其他方法?；蛘?，可以使用包括例如行進(jìn)時間斷層成像或斷層成像速度反演的斷層成像速度分析。
[0020]一旦獲得10速度場，就利用長空間波長平滑對其進(jìn)行空間平滑12。在實施例中，在平滑期間，保持垂直分辨率。作為示例，可以利用來自選定水底的所有速度測量值的平均的函數(shù)來產(chǎn)生這種平滑。這種平滑速度場將被用作背景速度場以輔助對于異常區(qū)域的識另IJ。典型地，速度建模中使用的軟件包包括平滑功能。作為示例，可從德克薩斯，休斯頓的Paradigm Geophysical獲得的GOCAD包括這樣的功能，但也可以使用其他市售或定制軟件實現(xiàn)。
[0021]一旦生成了平滑場，就從原始速度場減去14該平滑場，可以將所得的場視為異常場或異常模型。即，因為速度場包含更高頻率信息，而平滑場代表低頻信息，所以在減法運算之后的剩余高頻信息更可能代表異常結(jié)構(gòu)(即，比背景具有顯著地更高或更低的速度的結(jié)構(gòu))。
[0022]—旦已經(jīng)產(chǎn)生了異常模型，就如圖1所示將其覆蓋在地震堆疊(stack)上，以建立混合異常速度模型。在實施例中，通過彩色圖像對該異常模型進(jìn)行可視化，在其中色彩表示異常速度級。該地震堆疊圖像是黑白圖像，其中亮度表示反射信號的振幅。
[0023]然后可以使用組合的異常模型和地震堆疊圖像來識別在其中堆疊振幅顯示出通道狀(channel-like)幾何形態(tài)(geometry)的區(qū)域，該區(qū)域也是異常速度區(qū)域。具體而言，如果異常信息表示高速度區(qū)域，而堆疊圖像表示通道幾何形態(tài)，與不具有高速異常的帶有通道幾何形狀的區(qū)域相比，那些區(qū)域更有可能包括籠合物沉積。
[0024]可以向識別中并入額外的提示。例如，通常已知的是，籠合物存在于特定深度范圍之內(nèi)，因為它們在特定壓力和溫度范圍之內(nèi)是穩(wěn)定的?？梢詫M足這些標(biāo)準(zhǔn)的位置稱為籠合物穩(wěn)定區(qū)域。在深水環(huán)境中，這通常在海底以下的淺區(qū)域之內(nèi)。因此，如果在較大深度處發(fā)現(xiàn)了高速度異常和通道狀幾何形態(tài)，它們可能會被忽略或者被分配降低了的存在籠合物的可能性。
[0025]然后對具有高異常、通道狀結(jié)構(gòu)并位于適當(dāng)深度范圍之內(nèi)的那些區(qū)域做出標(biāo)記，供專家進(jìn)一步解釋和/或應(yīng)用不同的分析方法。
[0026]在圖1所示的示例中，表面附近的亮區(qū)A代表通道狀結(jié)構(gòu)(可從地震圖像識別)，其也包括對應(yīng)于快的速度的亮色(原始彩色圖像中的紫色和白色)。
[0027]在實施例中，振幅包絡(luò)被定義并被應(yīng)用于該圖像來識別其可能性，以供地震解釋專家進(jìn)一步審查。
[0028]在實施例中，設(shè)置速度異常值的閾值，向圖像應(yīng)用圖案識別算法，以識別其中速度異常閾值被超過的鄰接區(qū)域。通過應(yīng)用深度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)一步挑選這些區(qū)域，以去除那些在籠合物穩(wěn)定性區(qū)域底部以下的區(qū)域。最后，測試所識別的速度異常的邊緣，以判斷它們是否與高振幅地震信號相符合，該高振幅地震信號表示高異常區(qū)域代表物理地下結(jié)構(gòu)的可能性。然后可以由地震圖像分析專家進(jìn)一步審查這些計算機識別的區(qū)域。
[0029]在實施例中，可以基于分析做出開采所識別的籠合物的決定。例如，可以做出進(jìn)行勘探鉆井的決定。同樣地，包括生產(chǎn)方法(例如使用分解-提升(dissociat1n-promoting)技術(shù)、產(chǎn)油區(qū)的預(yù)壓實(pre-compact1n)等)的管理決定可以基于沉積物的圖像。
[0030]地層成像
[0031]典型地，斷層成像技術(shù)能夠分辨出局部低或高速度區(qū)域，但可能在分辨異常的精確垂直或橫向長度(extent)方面是無效的。因此，在實施例中，可以使用圖3所示的速度場的異常分析來輔助分辨局部高和/或低速度區(qū)域之內(nèi)的地下結(jié)構(gòu)，且反之亦然。
[0032]首先，如圖4的流程圖所示，