专利名称：集群地震能波至以增强地下成像的系统和方法
技术领域：
本发明涉及处理在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据以形成感兴趣地质体的图像。
背景技术：
根据在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据来成像感兴趣地质体的技术是众所周知的。在ー些传统技术中，将地震能波至模拟成波束，然后将各个波束用于将来自感兴趣地质体内的粗网格点的图像数据分配给周围的细网格点。在这些技术中，给定粗网格点处的每个模拟波至需要用于扩展来自给定粗网格点的图像数据的分立成像过程。这可能导致从信息处理的观点来看昂贵的成像技术。在ー些传统技术中，不是对给定粗网格点处的多个波至执行分立成像过程，而是可能选择和处理给定粗网格点处的单个波至。虽然这降低了与成像相关联的处理成本，但成像的准确性和/或精确性可能受损。
发明内容
本发明的ー个方面涉及ー种被配置成处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的系统。在一个实施例中，该系统包含电子存储器和一个或多个处理器。该电子存储器被配置成存储代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的一个或多个能量接收器的地震能的信息。该ー个或多个处理器被配置成执行多个计算机程序�？�。所述计算机程序�？榘ㄖ聊？椤⒓耗？�、聚合�？�、以及图像�？�。所述波至�？楸慌渲贸苫竦梦挥诟行巳さ刂侍迥诘拇滞竦愦Φ亩喔龅卣鹉懿ㄖ恋末`个或多个參数， 使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数。感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点，以及所述波至�？楸慌渲贸苫竦玫谝煌竦愦Φ牡卣鹉懿ㄖ恋末`个或多个參数。所述集群�？楸慌渲贸山滞竦愦Φ牡卣鹉懿ㄖ练纸M成粗网格点的波至集群。所述波至集群包括第一波至集群和第二波至集群，第一波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至，第二波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至。所述聚合模块被配置成确定各个波至集群的聚合数据，使得第一波至集群的聚合数据反映包括在第一波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数，以及第二波至集群的聚合数据反映包括在第二波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数。所述图像�？楸慌渲贸墒迪植ㄖ良旱木酆鲜荩栽谖拼滞竦愕南竿竦愦Τ上窀行巳さ刂侍�。所述图像�？楸慌渲贸墒迪值谝徊ㄖ良旱木酆鲜莺偷诙ㄖ良旱木酆鲜荩栽谖频谝煌竦愕南竿竦愦Τ上窀行巳さ刂侍濉１痉⒚鞯牧愆`个方面涉及ー种处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的计算机实现方法，其中，该方法是在计算机系统中实现的，所述计算机系统包含配置成执行ー个或多个计算机程序�？榈囊桓龌蚨喔龃砥�。在一个实施例中，该方法包含将代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的一个或多个能量接收器的地震能的信息存储到一个或多个处理器可访问的电子存储器中；在一个或多个处理器上获得位于感兴趣地质体内的粗网格点处的多个地震能波至的ー个或多个參数，使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数，其中，感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点，以及其中，获得第一网格点处的地震能波至的一个或多个參数；在一个或多个处理器上将粗网格点处的地震能波至分組成粗网格点的波至集群，其中，所述波至集群包括第一波至集群和第二波至集群，所述第一波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至， 所述第二波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至；在一个或多个处理器上确定各个波至集群的聚合数据，使得第一波至集群的聚合数据反映包括在第一波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数，以及第二波至集群的聚合数据反映包括在第二波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数；以及在一个或多个处理器上实现波至集群的聚合数据，以在围绕粗网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，其中，第一波至集群的聚合数据和第二波至集群的聚合数据被实现，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。本发明的又ー个方面涉及ー种处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的计算机实现方法，其中，该方法是在计算机系统中实现的，所述计算机系统包含被配置成执行ー个或多个计算机程序�？榈囊桓龌蚨喔龃砥�。在一个实施例中，所述方法包含将代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的ー个或多个能量接收器的地震能的信息存储到一个或多个处理器可访问的电子存储器中；在一个或多个处理器上获得位于感兴趣地质体内的粗网格点处的多个地震能波至的ー个或多个參数，使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数，其中，感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点和第二网格点，其中，获得第一网格点处的地震能波至的ー个或多个參数，以及获得第二网格点处的地震能波至的ー个或多个參数；在一个或多个处理器上确定粗网格点处的波至的聚合数据，使得第一网格点处的地震能波至的聚合数据反映第一网格点处的每个地震能波至的參数，以及第二网格点处的地震能波至的聚合数据反映第二网格点处的每个地震能波至的參数；以及在一个或多个处理器上实现波至集群的聚合数据，以在围绕粗网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，其中，实现第一网格点处的地震能波至的聚合数据，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，以及其中，实现第二网格点处的地震能波至的聚合数据，以便在围绕第二网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。通过參考相同标号表示各个图形中的相应部件、形成本说明书一部分的附图对如下描述和所附权利要求书加以考虑，可以更加清楚地了解本发明的这些和其它目的、特征以及特性，以及操作方法、结构的相关元件的功能、部件的組合和制造的经费。但是，显而易见，这些附图只是为了例示和描述的目的，并未打算作为限制本发明的定义。正如用在说明书和权利要求书中的那样，“ー个”、“ー种”、和“该”等的単数形式也包括复数指示物，除非上下文另有明确指出。
图1例示了依照本发明的一个或多个实施例，被配置成处理地震数据的系统；图2例示了依照本发明的一个或多个实施例，感兴趣地质体内的网格点处的地震能波至；
图3例示了依照本发明的一个或多个实施例，感兴趣地质体内的网格点处的地震能波至；图4例示了依照本发明的一个或多个实施例的处理地震数据的方法；图5例示了依照本发明的一个或多个实施例的处理地震数据的方法；以及图6例示了依照本发明的一个或多个实施例的处理地震数据的方法。
具体实施例方式图1例示了被配置成处理在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据的系统10。这种处理可包括从地震数据中形成感兴趣地质体的图像。系统10通过聚合能量波至来处理地震数据，以便减少确定感兴趣地质体的图像所必须执行的成像过程的数目。这种聚合可以基于本文被称为集群的能量波至分組。在一个实施例中，系统10包含电子存储器12、用户接ロ 14、ー个或多个信息资源16、一个或多个处理器18、和/或其它部件。在一个实施例中，电子存储器12包含电子地存储信息的电子存储介质。电子存储器12的电子存储介质可以包括与系统10集成配备(即，基本上不可拆卸)的系统存储器和/或经由，例如，端ロ(例如，USB端ロ、火线端ロ等)或驱动器(例如，盘驱动器等)可拆卸地与系统10连接的可拆卸存储器之ー或两者。电子存储器12可以包括光可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPR0M、RAM等)、固态存储介质(例如，闪速驱动器等)和/或其它电子可读存储介质的ー种或多种。电子存储器12可以存储软件算法、处理器18所确定的信息、经由用户接ロ 14接收的信息、从信息资源16接收的信息和/或使系统10能够适当起作用的其它信息。电子存储器12可以是系统10内的分立部件，或电子存储器12可以与系统10的一个或多个其它部件(例如，处理器18)集成配备。用户接ロ 14被配置成提供用户可以向系统10提供信息和从系统10接收信息的系统10与用户之间的接ロ。这使得可在用户与系统10之间传送被统称为“信息”的数据、 结果和/或指令以及任何其它可传送项目。如本文所使用，术语“用户”可以指单个个体或可能协同工作的一群个体。适合包括在用户接ロ 14中的接ロ设备的例子包括键板、按钮、 开关、键盘、旋钮、手柄、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音报警器、和打印机。在一个实施例中，用户接ロ 14实际上包括多个分立接ロ。应该明白，本发明也可以将其它通信技木，无论是硬连线的还是无线的，设想成用户接ロ 14。例如，本发明设想可以将用户接ロ 14与电子存储器12所提供的可拆卸存储接 ロ集成。在本例中，可以将信息从使用户能够定制系统10的实现的可拆卸存储器(例如， 智能卡、闪速驱动器、移动盘等)装入系统10中。适合作为用户接ロ 14与系统10—起使用的其它示范性输入设备和技术包括但不限于RS-232端ロ、RF链路、顶链路、调制解调器 (电话、电缆等)。简而言之，本发明将与系统10传送信息的任何技术都设想成用户接ロ 14。信息资源16包括与感兴趣地质体和/或生成感兴趣地质体的图像的过程有关的一个或多个信息源。举非限制性的例子来说，信息资源16之一可以包括在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据、从中导出的信息、和/或与采集有关的信息。地震数据可以包括地震数据的各条迹线、或在从震源传播通过感兴趣地质体的地震能的一个通道上记录的数据。从地震数据中导出的信息可以包括，例如，速度模型、与用于模拟地震能通过感兴趣地质体的传播的波束相关联的波束參数、与用于模拟地震能通过感兴趣地质体的传播的波束相关联的格林(Green)函数、和/或其它信息。与地震数据的采集有关的信息可以包括，例如，与地震能的震源的位置和/或取向、地震能的一个或多个检测器的位置和/或取向、震源产生能量并将能量引向感兴趣地质体的时间、和/或其它信息有关的数据。处理器18被配置成在系统10中提供信息处理能力。这样，处理器18可以包括数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构中的ー个或多个。尽管处理器18在图1中被显示成单个实体，但这只是为了例示的目的。在一些实现中，处理器18可以包括多个处理単元。 这些处理单元可以物理地处在同一个设备或计算平台内，或处理器18可以代表协同运行的多个设备的处理功能。如图1所示，处理器18可被配置成执行ー个或多个计算机程序�？�。所述ー个或多个计算机程序�？榭梢园ㄍ衲？�20、数据�？�22、波至�？镸、集群�？樯�、特征波至模块27、聚合�？�28、图像�？�30、和/或其它模块中的ー个或多个。处理器18可被配置成通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合；和/或用于配置处理器18 上的处理能力的其它机构，来执行�？�20，22，M，26，27，观和/或30。应当懂得，尽管�？�20，22，M，26，27，观和30在图1中被例示成共处在单个处理单元内，但在处理器18包括多个处理单元的实现中，�？�20，22，24,沈，27，观和/或30中的一个或多个可以处在远离其它�？榈牡胤�。对下面所述的不同�？�20，22，对，26，27，28 和/或30所提供的功能的描述是为了例示的目的，而不是为了限制的目的，因为�？�20， 22，24，沈，27，观和/或30中的任何ー个都可以提供比所述多或少的功能。例如，可以省略�？�20，22，24，26，27，沘和/或30中的ー个或多个，并且可由�？�20，22，24，26，27，28 和/或30中的其它几个来提供其ー些或所有功能。作为另ー个例子，处理器18可被配置成执行可以执行在下面分配给�？�20，22，24,沈，27，观和/或30之一的ー些或所有功能的一个或多个附加�？�。网格�？�20被配置成获得通过感兴趣地质体的网格的多个网格点的位置。网格和/或网格点的位置可由网格�？�20存储到电子存储器12中。网格点的位置可以通过坐标(例如，三维坐标)来指定。在一个实施例中，网格模块20被配置成从处理器18外部的源(例如，从信息资源16之一，经由用户接ロ 14从用户那里等)获得带有网格点的位置的网格。网格�？�20所获得的网格包括粗网格点和细网格点。粗网格点比细网格点较不密集地分布在整个感兴趣地质体上。在一个实施例中，细网格点以规则间隔分布在粗网格点之间。数据�？�22被配置成获得地震数据和与之有关的信息。数据�？�22从，例如，信息资源16之一、经由用户接ロ 14从用户那里、和/或从其它源获得这样的数据和信息。地震数据是在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据。在一个实施例中，获得的地震数据包括在感兴趣地质体处或附近采集地震数据期间记录的地震数据的各条迹线。地震数据的迹线可以是“原始的”，或者这些迹线可能在以前已被处理过。例如，以前可能对地震数据的迹线进行了加权(例如，高斯波束加权)和/或堆叠(例如，局部倾斜堆叠)。
波至�？镸被配置成获得通过感兴趣地质体的网格中的粗网格点处的地震能波至。获得地震能波至包括获得描述在地震数据采集期间地震能主体通过感兴趣地质体中的网格点的传播的參数。对于各个粗网格点，波至�？镸获得相应地震能波至組。例如，对于第一粗网格点，波至�？镸获得描述第一粗网格点处的第一组地震能主体波至的參数。 获得的參数分别描述第一粗网格点处的第一组波至中的每个波至。对于第二网格点，波至模块M获得分别描述第二粗网格点处的第二组地震能波至的參数。在一个实施例中，波至�？镸被配置成通过确定描述地震能主体到粗网格点的传播的參数来确定地震能波至。波至模块M可从数据�？�22所获得的地震数据中确定所述參数。波至�？镸可从描述通过感兴趣地质体的地震能主体的參数的函数中确定所述參数。例如，所述函数可以包括描述地震能主体通过感兴趣地质体的传播的格林函数。所述函数可由波至�？镸确定，或可由波至�？镸从外部源(例如，从信息资源16，从用户接ロ 14等)获得。在一个实施例中，波至�？镸被配置成从存储或存取以前确定的描述地震能主体到粗网格点的传播的參数的外部源(例如，从信息资源16，从用户接ロ 14等)，获得描述地震能主体的传播的參数。在一个实施例中，将地震能主体模拟成诸如高斯波束的波束。在这个实施例中，由波至�？镸获得的描述给定粗网格点处的给定波至的參数可以包括中心射线路径、行进时间(实的和/或虚的)、振幅、相位、围绕中心射线路径的波束形成和/或其它波束參数中的ー个或多个。集群模块沈被配置成对于各个粗网格点，形成地震能波至的一个或多个集群的組，其中，地震能波至的ー个集群是一群具有相似性质的地震能波至。例如，给定粗网格点处的地震能波至的一个集群包括具有指示包括在波至集群中的地震能主体具有相似传播历史(例如，中心射线路径)、运动和/或动态性质、和/或其它类似性质的參数的地震能波至。举例来说，图2例示了生成传播通过感兴趣地质体34的地震能的震源32。由于该地震能传播通过感兴趣地质体34，图2示出了到达粗网格点42的三个能量主体36、38和 40。能量主体36、38和40中的每ー个具有相似的传播历史(例如，基本上直的中心射线路径)。这样，与集群�？�26 (如图1所示和如本文所示)相似或相同的集群模块可将能量主体36、38和40中的每ー个的波至一起分组到ー个集群中。另ー方面，图3例示了从震源32传播到粗网格点42，但具有几乎不同于能量主体 36、38和40(如图2所示和如上所示)的传播历史的传播历史的地震能主体44。取代沿着相对直的中心射线路径传播，能量主体44的中心射线路径通过感兴趣地质体34内具有与感兴趣地质体34的其余部分不同的成分的区域46。取代直接通过区域46，能量主体44被区域46折射，并以有点迂回的路径行进到粗网格点42。由于这条相对曲折路径，能量主体44将具有稍微不同于能量主体36、38和40 (如图2所示和如上所示)的性质。这样，在一个实施例中，粗网格点42处的能量主体44的波至将被包括在粗网格点42处的与包括能量主体36、38和40 (如图2所示和如上所示)的波至集群分开的波至集群中。粗网格点42处的包括区域46的波至的波至集群可以包括一个或多个其它波至(未示出)，或该波至集群可能只包括粗网格点42处的区域46的波至。
返回到图1，在一个实施例中，集群�？樯蚋菪薪奔浜�/或其空间导数的分折，使各个粗网格点处的波至形成各个粗网格点处的波至集群。通过将具有相似行进时间和/或行进时间的空间导数的波至分组在一起，将给定粗网格点处的地震能波至分组成给定粗网格点的波至集群。这无意成为限制性的，因为可以实现将地震能波至划分成集群的其它基础，而不偏离本公开的范围。在一个实施例中，将地震能波至分組成集群的ー个或多个方面可由用户配置(例如，经由用户接ロ 14的输入)。举非限制性的例子来说，根据用户选择，集群�？樯蚩梢陨柚妹扛龃滞竦愕淖畲蠹菏俊⒚扛龃滞竦愕淖钚〖菏�、和/或每个网格点的绝对集群数量。举另ー个例子来说，根据用户选择，集群�？�26可以设置将波至分組成集群所要分析的地震能波至的參数。将地震能波至分組成集群的其它方面可由用户配置。要懂得的是，尽管已经在在各个网格点处创建多个集群的上下文中描述了将粗网格点处的波至分組成集群，但这无意成为限制性的。在一个实施例中，集群�？樯蛟诿扛龃滞竦愦Υ唇ǖジ霾ㄖ良�(或不包括集群�？�26，并且在随后处理中，简单地认为每个粗网格点处的所有波至被包括在单个组或集群中)。特征波至�？�27被配置成确定各个集群内的波至的特征地震能主体。在将地震能主体模拟成波束的实施例中，给定粗网格点处的给定波至集群的特征地震能主体是到达给定粗网格点的特征地震能波束。在一个实施例中，特征波束是通过在给定集群中对给定粗网格点处的所有波束波至的波束參数求平均来确定的。这种平均可被加权或不加权。作为加权平均的非限制性例子，可以使用各个波束波至的行进时间、振幅和/或传播路径来加权各个波束波至的參数以求平均。例如，在一个实施例中，特征波至�？�27识别虚行进时间最小的波束波至。然后由特征波至模块27将用于确定波至集群的波束參数的加权平均的应用于给定波束波至的波束參数的权重确定成具有最小虚行进时间的波束波至与给定波束波至之间的传播角度差的余弦函数。在一个实施例中，取代对给定集群内的波束波至求平均来确定特征波束，特征波至�？�27简单地选择波束波至之一作为特征波束。举非限制性的例子来说，特征波至�？� 27可以选择具有最小虚行进时间的波束波至、具有最高振幅的波束波至、和/或满足ー些其它准则的波束。聚合�？楣郾慌渲贸删酆霞耗诘牟ㄖ�。这种聚合导致各个集群的聚合数据。 给定集群的聚合数据可被用在后续成像中，使得可以根据聚合数据对整个集群进行成像处理，而不是对给定集群中的每个波至分别进行成像处理。给定集群的聚合数据反映给定集群中的每个单独地震能波至，而不仅仅是从集群中选择单个波至。在一个实施例中，为了聚合集群内的波至，聚合�？楣弁ü币�、缩放和相加与集群中的波束波至相关联的地震数据迹线来确定集群的聚合数据。在这个实施例中，为了确定给定粗网格点处的给定波至集群的聚合数据，聚合模块观获得与已被分組成给定集群的给定粗网格点处的地震能波至相关联的地震数据迹线。聚合�？楣劭梢源邮菽？� 22获得这些地震数据迹线。为了时移与获得的地震能波至相关联的地震数据迹线，聚合�？楣郾冉细ㄍ竦愦Φ母鞲龅卣鹉懿ㄖ恋男薪奔溆敫旱奶卣鞑ㄊ男薪奔�。具体地，将与包括在给定集群中的第一波至相关联的地震数据迹线时移第一时移量，以及将与包括在给定集群中的第二波至相关联的地震数据迹线时移第二时移量。第一时移量是根据给定粗网格点处的第一波至的行进时间与给定粗网格点处的特征波束波至的行进时间之间的时间差来确定的。在一个实施例中，第一时移量是给定粗网格点处的第一波至的行进时间与特征波束波至的行进时间之间的时间差。第二时移量是根据给定粗网格点处的第二波至的行进时间与给定粗网格点处的特征波束波至的行进时间之间的时间差来确定的。为了缩放与获得的地震能波至相关联的地震数据迹线，聚合�？楣凼褂玫卣鹉懿ㄖ恋恼穹�/或虚行进时间。虚行进时间被用在频域中的指数函数中以获得缩放值。然后，这些缩放值和振幅被用于乘以由粗网格间隔、波至行进时间和波至行进时间的空间导数定义的有限时间窗内的相关数据迹线。一旦时移和/或缩放了与给定粗网格点处的给定集群的波至相关联的地震数据迹线，聚合�？楣巯嗉颖皇币坪�/或缩放的迹线，使得给定集群与代表被时移、缩放和/或相加的地震数据迹线的地震数据的单个通道相关联。然后在图像处理(例如，如下面针对图像�？�30所述)中实现这个与给定波至集群相关联的代表被时移、缩放和/或相加的地震数据迹线的地震数据的单个通道。在一个实施例中，聚合�？楣鄄⒉煌ü嗉痈魈醯卣鹗菁Ｏ呃瓷杉旱木酆鲜�。在这个实施例中，聚合�？楣廴范ㄓ敫鞲黾合喽杂Φ木酆献硬ǎ缓罂山酆献硬ㄊ迪殖捎勺硬枋龅牟ǔ�。举非限制性的例子来说，在将地震能模拟成地震能波束的实施例中，给定集群内的给定粗网格点处的每个波束波至具有由波至�？镸确定的波束参数。这些波束参数可包括行进时间、振幅和传播方向。对于带限震源子波(与采集时地震能震源的实际位置和/或取向相对应)和给定粗网格点，可将给定集群中的每个波束波至表达成以波束行进时间为中心的短子波。短子波具有其自身的中心到达时间、振幅、相位、和/或其它参数。然后，将表达给定集群中的波束波至的短子波聚合成给定粗网格点处的集群子波。子波的聚合可包括相加各个子波。所述相加可被加权或不被加权。作为一个非限制性例子，可以作为每个单独波至与特征波至之间的传播角度差的余弦函数来计算权重。将这个权重值用于通过相乘来缩放子波。然后，可以在后续图像处理(例如，如下面相对于图像�？�30所述的)中实现所述子波。图像�？�30被配置成实现图像�？�30为粗网格点处的波至集群生成的聚合数据以成像感兴趣地质体。成像感兴趣地质体包括扩展粗网格点处的聚合数据以成像感兴趣地质体内的细网格点。如上面所讨论的，图像�？�30可以通过时移、缩放和/或相加与集群中的地震能波至相关联的地震数据迹线来生成集群的聚合数据。这为各个集群生成了代表与相应各个集群相关联的被时移、缩放和/或相加的地震数据迹线的地震数据的相应单个通道。在一个实施例中，图像�？�30通过应用与给定粗网格点处的给定波至集群相对应的被时移、缩放和/或相加的地震数据以在围绕给定粗网格点的细网格点上成像，来实现这种聚合地震数据。为了应用被时移、缩放和/或相加的地震数据以在细网格点上成像，图像�？�30使用特征波至�？�27为给定粗网格点处的给定集群确定的特征波束波至的波束性质(和/或其空间和/或时间导数)。应当懂得，这使得地震数据的所有相加迹线能够在单个成像过程中被应用于围绕给定粗网格点的成像过程，而不是每条迹线的各个成像过程。
如上面所讨论的，聚合�？楣劭梢酝ü范ㄓ氪滞竦愦Φ母鞲黾合喽杂Φ淖硬ɡ瓷纱滞竦愦Φ牟ㄖ良旱木酆鲜�。在一个实施例中，图像�？�30实现与粗网格点处的各个波至集群相对应的子波以成像感兴趣地质体。为了达到这个目的，图像�？�30堆叠与各个集群相对应的子波，以便导出粗网格点处的子波，并且从从数据�？�22获得的地震数据迹线和波场中，形成可被扩展到围绕粗网格点的细网格点的图像迹线。例如，在给定粗网格点处，图像�？�30将堆叠的集群子波与地震数据迹线互相关，以导出给定粗网格点处的图像迹线。然后，图像�？�30获得通过给定粗网格点的地震数据迹线，并实现互相关的集群子波，以从地震数据迹线中导出图像迹线。可对通过给定粗网格点的多条获得的地震数据迹线重复这个过程。为了成像围绕给定粗网格点的细网格点，扩展通过给定粗网格点的图像迹线。可以通过特征波至�？�27为给定粗网格点确定的特征波至的空间导数行进时间，将图像迹线扩展到细网格点。图4例示了依照本发明的一个或多个实施例，处理地震数据以便获得感兴趣地质体的图像的方法48。下面展示的方法48的操作旨在例示。在一些实施例中，方法48可以通过未描述的一个或多个附加操作，和/或没有所讨论的一个或多个操作来完成。另外，在图4中例示和下面描述方法48的操作的次序无意成为限制性的。 在一些实施例中，方法48可以在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构)中实现。一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令来执行方法48的一些或所有操作的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过专门被设计成执行方法48的一个或多个操作的硬件、固件和/或软件而配置的一个或多个设备。在操作50中，获得通过感兴趣地质体的网格。获得通过感兴趣地质体的网格包括获得感兴趣地质体内的多个粗网格点和多个细网格点的位置。在一个实施例中，操作50由与网格�？�20(如图1所示和如上所述)相同或相似的网格�？槔粗葱�。在操作52中，获得给定粗网格点处的地震能波至。获得给定粗网格点处的地震能波至包括获得描述给定网格点处的波至的性质的一个或多个参数。例如，可将地震能波至模拟成诸如高斯波束的波束，以及这些参数可包括波束的波束参数。在一个实施例中，操作52由与波至�？�24(如图1所示和如上所述)相同或相似的波至�？槔粗葱�。在操作M中，将给定粗网格点处的地震能波至分组成一个或多个集群。根据在操作52中获得的参数的相似性和/或获得的参数所描述的性质，将地震能波至分组成一个或多个集群。将地震能波至分组成一个或多个集群可部分基于一个或多个用户输入(例如，最大集群、最小集群、限定的集群数目等)。在一个实施例中，操作M由与集群�？�26 (如图1所示和如上所述)相同或相似的集群�？槔粗葱�。在操作56中，为给定粗网格点处的给定波至集群确定特征波至。特征波至是根据为给定波至集群内的地震能波至获得的参数来确定的。举非限制性的例子来说，可对给定波至集群内的地震能波至的参数求平均来确定特征波至的参数。这种平均可被加权或不被加权。作为另一个非限制性例子，可以选择波至集群内的波至之一作为特征波至。在一个实施例中，操作56由与特征波至�？�27 (如图1所示和如上所述)相同或相似的特征波至�？槔粗葱�。在操作58中，确定给定粗网格点处的给定波至集群的聚合数据。给定集群的聚合数据使得能够进行计及给定波至集群内的所有地震能波至的给定粗网格点处的统一成像处理。换句话说，根据给定集群的聚合数据，进行不计及给定波至集群内的各个波至的图像处理。取而代之，在后续图像处理中，使用聚合数据来代替给定波至集群内的各个波至。在一个实施例中，操作58由与聚合�？楣�(如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。在操作60中，在给定网格点处以及在围绕给定网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。这种成像不是通过将与给定粗网格点处的各个波至相关联的图像信息扩展到细网格点的分立成像过程来进行的。取而代之，操作60所进行的成像充分利用为给定粗网格点处的波至集群获得的聚合数据，以减少在细网格点处导出图像信息所需的处理量。在一个实施例中，方法48对于操作M所创建的给定网格点处的所有波至集群在操作56、58和60上循环。在一个实施例中，一旦完成了对于给定网格点处的所有波至集群的操作56、58和60，方法48对于在操作50中获得的每个粗网格点在操作52，54, 56，58和60上循环。结果是形成感兴趣地质体的图像。图5例示了依照本发明的一个或多个实施例，处理地震数据以便获得感兴趣地质体的图像的方法62。下面展示的方法62的操作旨在例示。在一些实施例中，方法62可以通过未描述的一个或多个附加操作和/或没有所讨论的一个或多个操作来完成。另外，在图5中例示和下面描述方法62的操作的次序无意成为限制性的。在一些实施例中，方法62可以在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构)中实现。一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令来执行方法62的一些或所有操作的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过专门被设计成执行方法62的一个或多个操作的硬件、固件和/或软件而配置的一个或多个设备。在一个实施例中，方法62在与方法48 (如图4所示和如上所述)相同或相似的整体方法内实现。具体地说，方法62可被实现成图4中的方法48内的操作讨和56。具体参照图5，在操作64中，对于给定粗网格点以及对于给定粗网格点处的给定波至集群，获得地震数据迹线。该地震数据迹线通过给定粗网格点。在一个实施例中，操作64由与聚合�？�28 (如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。在操作66中，时移在操作66中获得的地震数据迹线。地震数据迹线是根据给定波至集群中的波至的行进时间与给定波至集群的特征波至的行进时间之间的时间差(例如，如上面关于显示在图4中的方法48的操作42所述的被先前确定的)而被时移的。在一个实施例中，操作66由与聚合模块观(如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱小Ｔ诓僮�68中，缩放地震数据迹线。地震数据迹线可根据给定网格点处的给定波至集群当中的波至的振幅而被缩放。这种缩放可能是绝对的，或基于给定波至集群中的波至和/或给定波至集群的特征波至的相对比较。在一个实施例中，操作68由与聚合模块28 (如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。
在操作70中，相加被时移和/或被缩放的地震数据迹线(例如，与以前处理的地震数据迹线)。这种相加可被加权或不被加权。在一个实施例中，操作70由与聚合�？�28(如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。然后，方法62在操作64、66、68和70上循环。一旦方法62对所有适当地震数据迹线都完成了操作64、66、68和70上的循环，则操作70中对地震数据迹线的相加导致计及给定粗网格点处的给定波至集群的所有波至的地震数据的单个通道。这种地震数据的单个通道是给定网格点处的给定集群的聚合数据。在操作72中，将给定粗网格点处的给定波至集群的聚合数据扩展到围绕给定粗网格点的细网格点以成像细网格点。为了扩展给定粗网格点处的给定波至集群的聚合数据，使用给定波至集群的特征波至、特征波至的波束参数、和/或特征波至的行进时间的空间导数。然后，方法62在给定粗网格点处的所有集群上循环。结果是给定粗网格点和周围的细网格点的图像。作为较大的整体方法(例如，图4的方法48)的一部分，可以对于每个给定粗网格点再次循环方法62，以便成像整个感兴趣地质体内的细网格点。图6例示了依照本发明的一个或多个实施例，处理地震数据以便获得感兴趣地质体的图像的方法74。下面展示的方法74的操作旨在例示。在一些实施例中，方法74可以通过未描述的一个或多个附加操作和/或没有所讨论的一个或多个操作来完成。另外，在图6中例示和下面描述方法74的操作的次序无意成为限制性的。在一些实施例中，方法74可以在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电处理信息的其它机构)中实现。一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令来执行方法62的一些或所有操作的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过专门被设计成执行方法62的一个或多个操作的硬件、固件和/或软件而配置的一个或多个设备。在一个实施例中，方法74在与方法48 (如图4所示和如上所述)相同或相似的整体方法内实现。具体地说，方法74可以实现成图4中的方法48内的操作M和M。具体参照图6，在操作76中，获得感兴趣地质体中的给定粗网格点处的地震能波至的集群。获得波至集群可以包括获得波至集群中的各个波至的波束参数、和/或先前为集群波至确定的特征波至。在一个实施例中，操作76由与聚合�？楣�(如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合模块来执行。在操作78中，对于在操作76中获得的波至集群内的给定波至，确定中心在给定粗网格点的子波。所述子波是从给定波至的参数中确定的震源子波。在一个实施例中，操作78由与聚合�？�28 (如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。在操作80中，将为给定粗网格点处的给定波至确定的子波与从在操作76中获得的波至集群中的波至中确定的其它子波堆叠。在一个实施例中，操作80由与聚合�？�28 (如图1所示和如上所述)相同或相似的聚合�？槔粗葱�。方法74对于在操作76中获得的给定粗网格点处的波至集群中的所有波至，在操作78和80上循环。结果是对于给定粗网格点处的波至集群，给定粗网格点处的堆叠子波。这个堆叠子波构成给定粗网格点处的波至集群的聚合数据。也就是说，后续图像处理实现堆叠子波，而不用分别回头参照波至集群中的地震能波至。在操作82中，获得给定粗网格点的地震数据迹线。该地震数据迹线可以是地震数据的“原始”迹线，或已经在之前被处理过(例如，被倾斜堆叠和/或被波束加权)。在一个实施例中，操作82由与数据�？�22 (如图1所示和如上所述)相同或相似的数据�？槔粗葱�。在操作84中，实现在操作80中确定的堆叠子波和在操作82中获得的地震数据迹线，以确定给定粗网格点的图像迹线。例如，可以使堆叠子波与地震数据迹线互相关以确定图像迹线。在一个实施例中，操作82由与图像�？�30 (如图1所示和如上所述)相同或相似的图像�？槔粗葱�。在一个实施例中，取代上面在操作80中堆叠子波，可将每个子波与一条相关数据迹线互相关以形成一条图像迹线。对于每个子波，相关数据迹线可以是同一个或可以不同。对于关于操作78所述的若干子波，可以创建若干图像迹线。然后，可将这些图像迹线堆叠在一起，以形成可在后续步骤中使用的单条图像迹线。在操作86中，将在操作84中确定的图像迹线扩展到围绕给定粗网格点的细网格点。为了将图像迹线扩展到细网格点，实现波至集群的特征波至的参数和/或特征波至的行进时间的空间导数。在一个实施例中，操作86由与图像�？�30(如图1所示和如上所述)相同或相似的图像�？槔粗葱�。一旦将图像迹线扩展到围绕给定粗网格点的细网格点，方法74对于可用于给定粗网格点的所有地震数据迹线在操作82、84和86上循环。这导致确定被扩展以成像围绕给定粗网格点的细网格点的多条图像迹线(可获得多个地震数据迹线)。在为所有可用地震数据迹线循环了操作82、84和86之后，为存在用于给定粗网格点的任何其它波至集群循环操作76、78、80、82、84和86。在一个实施例中，在为给定粗网格点处的波至集群循环了操作76、78、80、82、84和86之后，可以对于感兴趣地质体内的多个粗网格点再次循环方法74。多个粗网格点的循环方法可以是整体方法(例如，如图4所示和如上所述的方法48)的一部分。尽管为了例示的目的，根据当前认为最实用的优选实施例对本发明作了详细描述，但应当明白，这样的细节仅仅为了那个目的，本发明不局限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖在所附权利要求书的精神和范围之内的所有修改和等效安排。例如，要明白的是，本发明设想，可以尽可能地将任何实施例的一个或多个特征与任何其它实施例的一个或多个特征组合。
权利要求
1.ー种被配置成处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的系统，该系统包含电子存储器，被配置成存储代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的一个或多个能量接收器的地震能的信息；以及一个或多个处理器，被配置成执行多个计算机程序模块，该计算机程序�？榘� 波至�？椋慌渲贸苫竦梦挥诟行巳さ刂侍迥诘拇滞竦愦Φ亩喔龅卣鹉懿ㄖ恋末`个或多个參数，使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数，其中，感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点，以及所述波至�？楸慌渲贸苫竦玫谝煌竦愦Φ牡卣鹉懿ㄖ恋囊桓龌蚨喔鰠⑹患耗？椋慌渲贸山滞竦愦Φ牡卣鹉懿ㄖ练纸M成粗网格点的波至集群，其中，所述波至集群包括第一波至集群和第二波至集群，所述第一波至集群包括第一网格点处的ー 个或多个地震能波至，所述第二波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至；聚合�？椋慌渲贸扇范ǜ鞲霾ㄖ良旱木酆鲜荩沟玫谝徊ㄖ良旱木酆鲜莘从嘲ㄔ诘谝徊ㄖ良褐械牡谝煌竦愦Φ拿扛龅卣鹉懿ㄖ恋膮⑹约暗诙ㄖ良旱木酆鲜莘从嘲ㄔ诘诙ㄖ良褐械牡谝煌竦愦Φ拿扛龅卣鹉懿ㄖ恋膮⑹灰约巴枷衲？椋慌渲贸墒迪植ㄖ良旱木酆鲜荩栽谖拼滞竦愕南竿竦愦Τ上窀行巳さ刂侍澹渲校鐾枷衲？楸慌渲贸墒迪值谝徊ㄖ良旱木酆鲜莺偷诙ㄖ良旱木酆鲜荩栽谖频谝煌竦愕南竿竦愦Τ上窀行巳さ刂侍�。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述地震能波至被模拟成波束，以及其中，所述波至�？楸慌渲贸苫竦酶行巳さ刂侍迥诘拇滞竦愦Φ母鞲龅卣鹉懿ㄖ恋牟ㄊ鴧⑹�
3.如权利要求1所述的系统，进一歩包含特征波至模块，被配置成确定与各个地震能波至集群相对应的特征波至，其中，确定特征波至包含确定特征波至的參数。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述聚合�？楸慌渲贸墒迪炙鎏卣鞑ㄖ聊？槲谝坏卣鹉懿ㄖ良喝范ǖ奶卣鞑ㄖ恋膮⑹匀范ǖ谝坏卣鹉懿ㄖ良旱木酆鲜荩灰约笆迪炙鎏卣鞑ㄖ聊？槲诙卣鹉懿ㄖ良喝范ǖ奶卣鞑ㄖ恋膮⑹匀范ǖ诙卣鹉懿ㄖ良旱木酆鲜�。
5.如权利要求3所述的系统，其中，所述图像�？楸慌渲贸墒迪枝�)所述特征波至�？槲谝坏卣鹉懿ㄖ良喝范ǖ奶卣鞑ㄖ恋膮⑹�( )第一地震能波至集群的聚合数据，以便在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体； 以及实现α)所述特征波至�？槲诙卣鹉懿ㄖ良喝范ǖ奶卣鞑ㄖ恋膮⑹�( )第 ニ地震能波至集群的聚合数据，以便在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。
6.一种处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的计算机实现方法，其中，该方法是在计算机系统中实现的，该计算机系统包含被配置成执行ー个或多个计算机程序�？榈末`个或多个处理器，该方法包含将代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的ー个或多个能量接收器的地震能的信息存储到一个或多个处理器可访问的电子存储器中； 在一个或多个处理器上获得位于感兴趣地质体内的粗网格点处的多个地震能波至的ー个或多个參数，使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数，其中，感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点，以及其中，获得第一网格点处的地震能波至的一个或多个參数；在一个或多个处理器上将粗网格点处的地震能波至分組成粗网格点的波至集群，其中，所述波至集群包括第一波至集群和第二波至集群，所述第一波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至，所述第二波至集群包括第一网格点处的ー个或多个地震能波至；在一个或多个处理器上确定各个波至集群的聚合数据，使得第一波至集群的聚合数据反映包括在第一波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数，以及第二波至集群的聚合数据反映包括在第二波至集群中的第一网格点处的每个地震能波至的參数；以及在一个或多个处理器上实现波至集群的聚合数据，以在围绕粗网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，其中，实现第一波至集群的聚合数据和第二波至集群的聚合数据，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。
7.如权利要求6所述的方法，其中，地震能波至被模拟成波束，以及其中，获得地震能波至包含获得感兴趣地质体内的粗网格点处的各个地震能波至的波束參数。
8.如权利要求6所述的方法，进ー步包含在一个或多个处理器上确定与各个地震能波至集群相对应的特征波至，其中，确定特征波至包含确定特征波至的參数。
9.如权利要求8所述的方法，其中，确定第一地震能波至集群的聚合数据基于为第一地震能波至集群确定的特征波至的參数，以及其中，确定第二地震能波至集群的聚合数据基于为第二地震能波至集群确定的特征波至的參数。
10.如权利要求8所述的方法，其中，在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体包含在一个或多个处理器上实现(i)为第一地震能波至集群确定的特征波至的參数，和 ( )第一地震能波至集群的聚合数据，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体；以及在一个或多个处理器上实现(i)为第二地震能波至集群确定的特征波至的參数，和 ( )第二地震能波至集群的聚合数据，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。
11.一种处理与感兴趣地质体相关联的地震数据的计算机实现方法，其中，该方法是在计算机系统中实现的，该计算机系统包含被配置成执行ー个或多个计算机程序�？榈末`个或多个处理器，该方法包含将代表通过感兴趣地质体从一个或多个能量源传播到感兴趣地质体处或附近的ー个或多个能量接收器的地震能的信息存储到一个或多个处理器可访问的电子存储器中；在一个或多个处理器上获得位于感兴趣地质体内的粗网格点处的多个地震能波至的 ー个或多个參数，使得对于各个粗网格点，获得相应地震能波至组的參数，其中，感兴趣地质体内的粗网格点包含第一网格点和第二网格点，其中，获得第一网格点处的地震能波至的ー个或多个參数，以及其中，获得第二网格点处的地震能波至的ー个或多个參数；在一个或多个处理器上确定粗网格点处的波至的聚合数据，使得第一网格点处的地震能波至的聚合数据反映第一网格点处的每个地震能波至的參数，以及第二网格点处的地震能波至的聚合数据反映第二网格点处的每个地震能波至的參数；以及在一个或多个处理器上实现所述波至集群的聚合数据，以在围绕粗网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，其中，实现第一网格点处的地震能波至的聚合数据以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体，以及其中，实现第二网格点处的地震能波至的聚合数据以在围绕第二网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。
12.如权利要求11所述的方法，其中，地震能波至被模拟成波束，以及其中，获得地震能波至包含获得感兴趣地质体内的粗网格点处的各个地震能波至的波束參数。
13.如权利要求11所述的方法，进ー步包含在一个或多个处理器上确定与粗网格点处的地震能波至相对应的特征波至，其中，确定特征波至包含确定特征波至的參数。
14.如权利要求13所述的方法，其中，确定第一网格点处的地震能波至的聚合数据基于为第一网格点处的地震能波至确定的特征波至的參数，以及其中，确定第二网格点处的地震能波至的聚合数据基于为第二网格点处的地震能波至确定的特征波至的參数。
15.如权利要求8所述的方法，其中，在围绕粗网格点的细网格点处成像感兴趣地质体包含在一个或多个处理器上实现(i)为第一网格点处的地震能波至确定的特征波至的參数，和(ii)第一网格点处的地震能波至的聚合数据，以在围绕第一网格点的细网格点处成像感兴趣地质体；以及在一个或多个处理器上实现(i)为第二网格点处的地震能波至确定的特征波至的參数，和(ii)第二网格点处的地震能波至的聚合数据，以在围绕第二网格点的细网格点处成像感兴趣地质体。
全文摘要
处理在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据。这种处理可以包括从地震数据中形成感兴趣地质体的图像。地震数据可以通过聚合能量波至来处理，以减少确定感兴趣地质体的图像所必须执行的成像过程的数目。这种聚合可以基于在本文中被称为集群的能量波至的分组。
文档编号G01V1/28GK102576088SQ201080047401
公开日2012年7月11日 申请日期2010年7月30日 优先权日2009年10月21日
发明者N·R·希尔, 王躍 申请人:雪佛龙美国公司
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