专利名称：为推断地质信息而标引地下体积的方法
技术领域：
本申请涉及用于确定与感兴趣的地下体积(subsurface volume)相关的地质信息 的系统和方法。具体来说，本发明涉及确定和调整把与感兴趣的地下体积相关的地震信息 映射到展平体积(flattenedvolume)的层位体积(horizon volume)。
背景技术：
用于确定与形成存在于感兴趣的地下体积内的地层的沉积速率相关的信息的技 术是已知的。但是，这些技术一般要求手工分析与感兴趣的地下体积相关的地震数据(例 如手工拾取地震数据内的层位)和/或不精确的计算，并且通常导致稀疏采样和/或低分 辨率的数据。因此，在导出进一步的地质信息时实施所确定的信息的有用性受到损害。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种计算机实施的确定地下体积的层位体积的方法。在一 个实施例中，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所获取的地震信息具有代表 地下体积内的位置阵列处的地下体积内的地质构造的数据点，其中，所获取的信息的参数 包括(i)地下体积的表面平面中的二维位置；和(ii)与地下体积的地震深度相关的度量， 并且其中，所获取的地震信息中的数据点根据与地震深度相关的度量的采样间隔，沿着与 地震深度相关的度量间隔开；和根据所获取的地震信息确定层位体积，其中，层位体积把所 获取的地震信息映射到展平体积上，使得在展平体积中，在所获取的地震信息中所表示的 层位被移动成与由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表面基本上共平面，以使展 平体积的参数包括(i)表面平面中的二维位置；和(ii)与年代地层时间相关的度量。在某 些实例中，确定层位体积包含分析所获取的地震信息，以便识别地下体积中的在所获取的 地震数据中表示的层位；生成初始层位体积，所述初始层位体积把识别的层位按年代地层 时间排序，并把初始展平体积内的位置与所获取的地震信息中所包括的数据点相关联；分 析初始层位体积以确定根据初始层位体积把所获取的地震信息映射到初始展平体积是否 会把所获取的地震信息压缩超过预定量，其中，如果所获取的地震信息中的两个数据点(i) 在表面平面中具有相同的二维位置，( )被初始层位体积映射到初始展平体积中直接相邻 的位置，和(iii)在与地震深度相关的度量上具有大于与地震深度相关的度量的采样间隔 的差，则发生压缩；并且，如果根据初始层位体积把所获取的地震信息映射到初始展平体积 把所获取的地震信息压缩超过预定量，则调整初始层位体积，使得根据经调整的层位体积 把所获取的地震信息映射到经调整的展平体积不把所获取的地震信息压缩超过可允许的 量。
本发明的另一个方面涉及一种计算机实施的根据地下体积确定展平体积的方法。 在一个实施例中，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下 体积内的地质构造；分析所获取的地震信息以自动识别在所获取的地震信息中表示的地下 体积中的层位；从所获取的地震信息和识别的层位生成初始层位体积，其中，初始层位体积 把所获取的地震信息映射到展平体积中，其中，展平体积的参数包括(i)在对应于单个年 代地层时间的表面上的二维位置，和(ii)与年代地层时间相关的度量，并且其中，识别的 层位中给定的一个在展平体积中被表示为基本上平坦、基本上垂直于和与年代地层时间相 关的度量相对应的轴线、并且在对应于给定层位的地质材料在地下体积内沉积的年代地层 时间的位置与所述轴线相交的表面；分析初始层位体积以确定根据初始层位体积把所获取 的地震信息映射到展平体积中是否导致所获取的地震信息的压缩，所述压缩从展平体积省 略了至少一些所获取的地震信息；和调整初始层位体积以便在把所获取的地震信息映射到 展平体积上期间减轻所获取的地震信息的检测到的压缩。本发明的另一个方面涉及一种计算机实施的确定地下体积的层位体积的方法。在 一个实施例中，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体 积内的地质构造；分析所获取的地震信息体积以自动识别被在所获取的地震信息中表示的 地下体积内的层位；从所获取的地震信息和识别的层位生成初始层位体积，其中，初始层位 体积把所获取的地震信息映射到展平体积中，其中，展平体积的参数包括(i)在对应于单 个年代地层时间的表面上的二维位置，和(ii)与年代地层时间相关的度量，并且其中，识 别的层位中给定的一个在展平体积中被表示为基本上平坦、基本上垂直于和与年代地层时 间相关的度量相对应的轴线、并且在对应于给定层位的地质材料在地下体积内沉积的年代 地层时间的位置与所述轴线相交的表面；和调整层位体积以便在展平体积内扩展一对识别 的层位之间沿着对应于与年代地层时间相关的度量的轴线的间隔。本发明的另一个方面涉及一种计算机实施的确定层位体积的方法。在一个实施例 中，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质 构造；分析所获取的地震信息以自动识别在所获取的地震数据中表示的地下体积内的多个 层位；从识别的层位生成层位体积，所述层位体积根据沉积的年代地层时间对识别的层位 排序；把层位体积中识别的层位的密度与预定的密度阈值进行比较；和如果层位体积中识 别的层位的密度起初小于预定的密度阈值，则调整层位体积，使得层位体积中识别的层位 的密度大于预定的密度阈值。本发明的另一个方面涉及一种计算机实施的确定层位体积的方法。在一个实施例 中，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质 构造；分析所获取的地震信息以自动识别在所获取的地震数据中表示的地下体积内的多个 层位；从识别的层位生成层位体积，所述层位体积根据沉积的年代地层时间对识别的层位 排序；和调整层位体积，使得识别的层位在层位体积中作为沉积的年代地层时间的函数均 勻地按沉积的年代地层时间被标引(index)。在参考附图考虑过下列描述和所附权利要求后，本发明的这些以及其他的目的、 特征和特性，以及操作方法和相关结构元素的功能和部件的组合与制造的经济将变得更为 清晰，全部附图形成了本说明书的一部分，其中，相同的参考数字在各个附图中指示对应的 部件。但是，要清楚地理解，附图仅是用于图示和描述的目的，并非旨在作为本发明的限制的定义。如在本说明书和权利要求书中所使用的那样，除非上下文另外清晰地规定，否则单 数形式“一”和“该”包括复数的指示物。
图1根据本发明的一个实施例示出了与感兴趣的地下体积相关的地震信息的图 形表示，所述地震信息表示感兴趣的地下体积内的地质构造。图2示根据本发明的一个实施例出了对应于感兴趣的地下体积的展平体积的图 形表示的正视图。图3根据本发明的一个实施例示出了确定感兴趣的地下体积的层位体积，以及处 理所述层位体积以导出与感兴趣的地下体积相关的地质信息的方法。图4根据本发明的一个实施例示出了从与感兴趣的地下体积相关的地震信息确 定层位体积的方法。图5根据本发明的一个实施例示出了调整由层位体积表示的层位的密度的方法。图6根据本发明的一个实施例示出了调整层位体积以计入由根据层位体积把地 震信息映射到展平体积中导致的地震信息的压缩。图7根据本发明的一个实施例示出了与感兴趣的地下体积相对应的展平体积的 图形表示的正视图。
具体实施例方式反射地震学(或地震反射)是勘探地球物理学的一种方法，其使用地震学的原理 从导向位于地球的地下内的感兴趣的地下体积并从该感兴趣的地下体积反射的地震波来 估计该感兴趣的地下体积的性质。所述方法一般要求地震波源，例如爆炸物(例如炸药/ Tovex)、专用的空气枪、可控震源，和/或其他源。所述源被用来把地震波引入感兴趣的地 下体积中(通常在表面)，并且通过地震仪阵列(通常被置于表面)获取数据，所述地震仪 阵列在由所述源产生的地震波的反射抵达地下体积的表面时检测该反射。然后，由地震仪 获取的数据被处理(例如转移等)以形成地震数据体(seismic data cube)，所述地震数据 体表示在地下体积内的数据点阵列处的存在于地下体积内的地质构造。由于地震数据体内 的数据点通常被高度空间采样，所以地震数据体实际上是存在于感兴趣的地下体积中的地 层的图像。应该理解，在某些实例中，地震数据可能包括比这里讨论的三维地震数据体更少 (例如一或二维地震数据)，和/或其可以包括时间维度以及空间维度。举例来说，图1示出了与感兴趣的地下体积12相关的地震信息的图形表示的正视 图，所述地震信息(例如通过对感兴趣的地下体积12执行反射地震学分析而获得的地震数 据体)表示感兴趣的地下体积12内的地质构造。虽然由图1提供的图形表示把地震信息 描绘为连续的，但是通常地震信息将表示感兴趣的地下体积12内的数据点阵列处的感兴 趣的地下体积12内的地质构造。但是，由于地震信息的高度空间采样(例如数据点的接近 性)，为了说明的目的，信息可以被表示为连续的。此外，尽管图1只提供了地震信息的图形 表示的二维视图，但这纯粹是为了说明的目的，并且应该理解，可以提供三维视图，具有进 入和离开附图平面的额外维度。例如，在一个实施例中，表示感兴趣的地下体积12内的地 质构造的地震信息的参数是感兴趣的地下体积12的表面平面中的二维位置(例如与图1的平面正交的χ轴14和y轴16)以及与感兴趣的地下体积12的地震深度相关的度量(例 如t轴18，其中t代表地震时间)。与感兴趣的地下体积12的地震深度相关的度量可以是 地震时间或者地震深度，所述地震时间被定义为地震波从感兴趣的地下体积12中的点行 进到表面所花费的时间。在图1中表示的地震信息中的数据点根据与地震深度相关的度量的采样间隔沿 着t轴18间隔开。由于数据点从监测感兴趣的地下体积12的表面处的地震脉冲的检测器 导出，初始采样间隔将与检测器接收和/或采取的采样之间的(地震)时间量相关。在处 理图1中表示的地震信息期间，可能改变初始采样间隔。例如，在把数据点从地震时间转移 到深度期间，可能出现采样间隔上的变化。这个时间量(即采样间隔)在一个实施例中对 应于记录来自感兴趣的地下体积12的地震数据的检测器的采样速率。在一个实施例中，采 样间隔对应于从感兴趣的地下体积12内反射并往回一直行进到表面供检测器检测的地震 波的最小波长，因为较小的波长往往被地下地层衰减。如图1中可以看到的那样，感兴趣的地下体积12包括多个层位20。层位 (horizon)是在感兴趣的地下体积12的地层内的两个不同成分的层之间的边界处形成的 表面。由于层位20表示感兴趣的地下体积12的地层的成分上的边界变化，所以为了分析 的目的假设每一个层位20表示感兴趣的地下体积12内在共同的年代地层时间沉积的表 面。这是合理的，因为沉积在感兴趣的地下体积12的一个区域中的地层中的成分变化的动 力很有可能是沉积在感兴趣的地下体积12的另一个区域中的地层的成分上的类似变化的 动力。特别是指示两个区域的成分上的这种变化的边界在感兴趣的地下体积12内相连和 /或具有类似深度的情况。在层位(或感兴趣的地下体积12中对应于单个年代地层时间的某个其他表面) 上的给定点，层位(或其他表面)可以按其位置(例如x，y，t坐标)和其“沉降(dip)”来 描述。“沉降”是层位相对于水平面(或某个其他平坦表面，通常垂直于“冲击(strike)”) 的取向的测量值。例如，在图1中，层位20中给定的一个的沉降可以由两个分量来表征 χ-沉降或给定层位20相对于χ轴14的角度，以及y-沉降或给定层位20相对于y轴16的 角度。如图1中所示，感兴趣的地下体积12内的层位20 —般具有波动和/或不连续性。 这些波动和/或不连续性中的一些可能由与地层沉积相关联的各种现象导致。这些现象包 括例如可变的沉积速率、可变的侵蚀速率、沉积时的表面波动、可变的岩性成分，和/或其 他现象。在某些情况下，这些波动和/或不连续性可能是影响层位20的形状的各种地下力 的结果。这些现象可以包括例如地震活动、火山活动、地下水流动、地下沉积物流动(例如 盐移动)、非均勻负载、可变的压紧速率、可变的成岩固结速率、地壳构造驱动的变形(例如 褶皱和/或断层)，和/或其他的现象。通过分析表示感兴趣的地下体积12内的地质构造(例如层位20，层位20之间的 地层，等等)的地震信息，可以确定与感兴趣的地下体积12相关的地质信息。被采用来分 析这些信息的一种技术一般被称为“展平(flattening)”。例如，图2示出了对应于感兴趣 的地下体积12的展平体积22的图形表示的正视图。在展平体积22中，存在于感兴趣的地 下体积12中的一些或者全部的层位20被重新整形以对应于某个公共形状。该公共形状与 由层位体积限定为沉积的单个年代地层时间的估计的表面共平面。在图2中所示的展平体
8积22中，层位20已被重新整形以便与平坦并且水平的表面共平面。由于每一个层位20被视为表示感兴趣的地下体积12内的在共同的年代地层时间 沉积的表面，因此展平体积22的垂直轴(图2中所示，并且此后被称为年代地层时间轴24) 变成与沉积的年代地层时间而非地震深度相关的度量。更具体地，展平体积22的参数是展 平体积22的表面平面中的二维位置，以及与关于沉积的年代地层时间的信息相关的度量。尽管在图2中层位20被展平以便与平坦并且与年代地层时间轴M正交的表面基 本上共平面，但是这不应被看作限制。在某些实例中，层位20可以被展平以便与满足非平 坦和/或非正交于年代地层时间轴M其中之一或者两者的表面基本上共平面(例如被展 平为和感兴趣的地下体积12中的层位20其中之一的形状对应的表面)。通过查看所获取的展平体积22形式的地震信息，解读者(例如用户，如地质学家 或者地理学家，计算机，等等)可以按感兴趣的地下体积12内的地震特征最初被排放的原 样查看它们。例如，在展平以后，解读者可以在单个图像中查看完整的具有蜿蜒的河道的整 个泛滥平原。例如，在 Lomask 等人的"Flattening without picking", StanfordExploration Project, Report 1 12，2002 年 11 月 11 日，141-151 页；Lomask，“Flattening 3-D data cubes in complex geology，，，StanfordExploration Project, Report 113,2003 年 7 月 8 日，247-261 页；Lomask 等人的 “Flattening without picking”，Geophysics, Vol. 71，No. 4(2006 年 7-8 月)，13-20 页；和 Lomask 等人的“Volumetric flattening aninterpretation tool”，The Leading Edge，2007 年 7 月，888—897 页(此后共同称为 "Lomask")中描述了一种用于展平所获取的地震信息的技术。这些出版物被全部包含在本 公开中。如Lomask中所讨论的那样，当把其中描述的展平技术应用于所获取的地震信息 时，结果包括“层位体积”。如这里所使用的，层位体积(horizon volume)是把所获取的地 震信息映射到展平体积22的数据集合，反之亦然。因此，在一个实施例中，层位体积可以被 概念化为一个函数，该函数提供地震信息内的位置(例如(X，1，t))，所述位置作为其在展 平体积22内的位置(例如(x，y，τ))的函数对应于展平体积22内的给定位置。由于表面 平面中的二维位置(例如图1和图2中的X，y坐标)在感兴趣的地下体积12和展平体积 22之间不变化，所以针对展平体积22中的给定位置(x，y，τ )指定t使得来自感兴趣的地 下体积12中具有给定位置的相同的二维表面位置(例如相同的χ和y)的所指定t的信息 能够在展平体积22内的给定位置被映射到展平体积22。如上面所提到的那样，一般，地震信息将表示感兴趣的地下体积12内的数据点阵 列处的感兴趣的地下体积12内的地质构造。因此，概念化层位体积的另一方式是作为展平 体积22中所包括的所获取地震信息中的数据点的标引，其中所述标引指定与感兴趣的地 下体积12相关的地震信息中的数据点的位置，所述位置应该被映射到展平体积22的给定 位置中。用于展平地震信息的某些技术可能导致某些地震信息从对应的展平体积被省略。 这包括从对应的展平体积省略存在于地震信息中的一个或更多个数据点。在本公开内容 中，从对应的展平体积省略地震信息被称为展平期间地震信息的“压缩”。举例来说，图1示出了给定的一对层位20a和20b，它们出自源层位20c，并界定可 能通过展平被压缩的区域沈。根据用于展平地震信息的各种技术，包括在Lomask中描述的技术，展平体积内的层位的间隔至少起初被沿着通过感兴趣的地下体积12的垂直基准迹 线观确定。但是，如果垂直基准迹线观不是在每一个层位20之间的间距最大的位置处通 过感兴趣的地下体积12取得，则与感兴趣的地下体积12相关的地震信息将被展平省略。例如，在图1中，这种技术将规定应该贯穿对应的展平体积保持源层位20c与层位 20d和20e (它们沿着垂直基准迹线观与源层位20c相邻)之间的间距。从图2可以看到， 在展平体积22内沿着垂直基准迹线观保持层位20c、20d和20e之间的间距导致分开的层 位20a和20b之间的区域沈在展平体积22中被压缩到单个层位20f。在展平期间地震信息的压缩通常降低了由作为结果的展平体积所表示的展平地 震信息的准确性和/或有用性。通过分析把地震信息映射到展平体积的层位体积，和/或 通过分析地震信息及对应的展平体积，可以检测地震信息的压缩。图3示出了确定层位体积和处理层位体积以提取与感兴趣的地下体积相关的地 质信息的方法30。在下面对方法30及一个或更多个其操作的描述中，具体参考了在Lomask 中描述的展平技术。但是，这不应该被视作限制。相反，方法30应该被理解为可用于各种 不同的展平技术。此外，在图3中示出并且此后描述的方法30的操作的具体安排并非旨在 限制。应该理解，在某些实施方案中，各个操作可以按不同于给出的那个顺序的顺序被执行 (或者与其他操作同时)，各个操作可以与其他操作组合，和/或被一起省略，和/或各种额 外的操作可被添加而不偏离本公开的范围。在方法30的操作32，获取与感兴趣的地下体积相关的地震信息，其代表感兴趣的 地下体积内的地质构造。在一个实施例中，所获取的地震信息的参数包括表面平面中的二 维位置以及与地震深度相关的度量。在某些实例中，在操作32获取的地震信息表示在地下 体积内的数据点阵列处的存在于感兴趣的地下体积内的地质构造。在一个实施例中，在操 作32获取的地震信息包括表示存在于感兴趣的地下体积内的地质构造的三维位置的地震 数据体。在操作34，确定层位体积，所述层位体积把在操作32获取的地震信息映射到展平 体积，使得在展平体积中，在所获取的地震信息中表示的层位被根据沉积的年代地层时间 排序，并被移动成与由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表面基本上共平面。因 此，展平体积的坐标是表面平面中的二维位置，以及与沉积的年代地层时间相关的度量。在 一个实施例中，通过指定所获取的地震信息中对应于展平体积内的位置的地震时间/深度 的值，层位体积把在操作32获取的地震信息映射到展平体积中。在一个实施例中，与沉积的年代地层时间相关的度量是年代地层时间的相对测量 值。通常将是如此，因为层位体积根据沉积的年代地层时间对由所获取的地震信息表示的 层位排序，但是未指定沉积的年代地层时间的实际值。但是，在某些实例中，用户可以针对 要被施加于起初由层位体积提供的相对度量的沉积年代地层时间指定更绝对的标度。在一个实施例中，由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表面具有平坦形 状，并且和对应于与年代地层时间相关的度量的轴线正交。在一个实施例中，由层位体积限 定为单个年代地层时间的估计的表面具有与由所获取的地震信息表示的一个或更多个层 位的形状相对应的形状。在一个实施例中，方法30包括操作36，其中在操作34确定的层位体积被实施成按 沉积的年代地层时间把所获取的地震信息映射到展平体积和/或访问由获取的地震信息表示的层位。如图2中所示并在上面讨论的那样，把获取的地震信息映射到展平体积的结 果是由获取的地震信息表示的层位被移动成与由层位体积限定为单个沉积年代地层时间 的估计的表面基本上共平面。在一个实施例中，方法30包括操作38，在操作38，根据层位体积确定与感兴趣的 地下体积相关的地质信息。操作38可以被自动(例如根据某个预定的算法)、手工(例如 由用户分析层位体积)执行，和/或通过自动和/或手工分析的某种组合执行。在一个实 施例中，地质信息包括感兴趣的地下体积的一个或更多个储层性质(例如多孔性、有效厚 度与总厚度、页岩体积分数、透水性，等等)。在一个实施例中，方法30包括操作40，在操作40，信息被向用户显示(例如通过 电子显示器)。在操作40显示的信息可以包括在操作34和/或36中的一个或更多个导出 的信息。因此，在操作40显示的信息可以使用户能够执行和/或监测或控制操作38的执 行。在某些实例中，操作40可以包括显示在操作38确定的地质信息(不同于或者附加于 在操作34和/或36中的一个或更多个确定的地质信息)。在这些实例中，操作40实现了 操作38的结果(或部分结果)的显示。图4示出了确定层位体积的方法42。在一个实施例中，方法42在方法30中被实 施为操作；34。在下面对方法42及一个或更多个其操作的描述中，具体参考了在Lomask中 描述的展平技术。但是，这不应该被视作限制。相反，方法42应该被理解为可用于各种不 同的展平技术。此外，在图4中示出并且此后描述的方法42的操作的具体安排并非旨在限 制。应该理解，在某些实施方案中，各个操作可以按不同于给出的那个顺序的顺序被执行 (或者与其他操作同时)，各个操作可以与其他操作组合，和/或被一起省略，和/或各种额 外的操作可被添加而不偏离本公开的范围。在操作44，分析先前获取的地震信息(例如在图3中示出并在上面描述的操作 32)以识别在感兴趣的地下体积中存在的由所获取的地震信息表示的层位。在一个实施 例中，在操作44识别层位包括通过把地震信息中位于识别的层位中的给定一个上的每一 数据点与该给定层位相关联来解读在所获取的地震信息内表示的各个层位。例如，根据在 Lomask中描述的技术或某种其他展平技术可以自动地解读层位。在操作46，根据沉积的年代地层时间对在操作44识别的层位排序。基于识别的层 位在所获取的地震信息内的相对位置可以确定识别的层位相对于沉积的年代地层时间的 顺序。在一个实施例中，对层位排序包括针对与沉积的年代地层时间相关的度量把值分配 给识别的层位。这可以包括针对与年代地层时间相关的度量把值分配给识别的层位，所述 度量相对于沉积的年代地层时间均勻地标引层位(例如基于沿着与地震深度等相关的度 量的层位之间的间隔周期性地)。在一个实施例中，根据在Lomask中描述的技术或某种其 他展平技术自动地对识别的层位排序。在操作44和46识别和排序层位导致了使识别的层位能够根据沉积的年代地层时 间被访问/标引的层位体积。此外，如上所述，通过操作44和46产生的层位体积可以被实 施成把获取的地震信息映射到展平体积。但是，在某些实例中，这个层位体积可以根据操作 48和/或50中的一个或者两者被进一步细化。在一个实施例中，方法42包括操作48，在操作48，调整由操作44和操作46产生 的层位体积，使得在层位体积中表示的层位的密度大于或等于预定的密度阈值。该预定的密度阈值可以基于用户可配置设置或所获取的地震信息的一个或更多个参数(例如采样 间隔等)其中之一或者两者确定。预定的密度阈值可以是在层位体积中相对于与地震深度 相关的度量表示的层位的密度。在一个实施例中，方法42包括操作50，在操作50，分析和/或调整层位体积以确 保在根据层位体积把地震信息映射到展平体积期间出现的所获取的地质信息的任何压缩 小于预定的压缩量。如上面针对图1和图2给出的那样，如果(i)所获取的地震信息中的 两个数据点在感兴趣的地下体积的表面平面中具有相同的二维位置(例如它们在相同的 垂直迹线上)，( )它们被由操作44和46产生的层位体积映射到展平体积中的直接相邻 的位置(例如，它们被映射到相邻的沉积年代地层时间)，和(iii)它们在与地震深度相关 的度量上具有大于所获取的地震数据的采样间隔的差(例如，在地震数据中在这两个数据 点之间具有从展平体积省略的居间数据点)，则发生所获取的地震信息的压缩。预定的压缩 量可以基于用户可配置设置或所获取的地震信息的一个或更多个参数(例如采样间隔等) 其中之一或者两者确定。在一个实施例中，预定的压缩量是零。图5示出了调整由层位体积表示的层位的密度的方法52。在一个实施例中，方法 52在方法42中被实施为操作48的至少一部分。在下面对方法52及一个或更多个其操作 的描述中，具体参考了在Lomask中描述的展平技术。但是，这不应该被视作限制。相反，方 法52应该被理解为可用于各种不同的展平技术。此外，在图5中示出并且此后描述的方法 52的操作的具体安排并非旨在限制。应该理解，在某些实施方案中，各个操作可以按不同于 给出的那个顺序的顺序被执行(或者与其他操作同时)，各个操作可以与其他操作组合，和 /或被一起省略，和/或各种额外的操作可被添加而不偏离本公开的范围。在操作M，在层位体积内表示的层位的密度被确定，并与预定的密度阈值进行比 较。如果确定在层位体积内表示的层位的密度大于预定的密度阈值，则操作M输出层位体 积(例如用于进一步处理和/或显示)。如果确定在层位体积内表示的层位的密度小于预 定的密度阈值，则操作讨将方法52引导到操作56。在操作56，在对应于层位体积的地震信息内识别额外的层位。在一个实施例中，这 包括手工解读地震信息内额外的层位。在一个实施例中，通过自动算法实现地震信息内额 外的层位的识别。例如，起初被实施用于根据地震数据确定层位体积的算法(例如Lomask 描述的算法)可被用来自动解读额外的层位(例如，通过重新配置该算法的一个或更多个 参数并再通过一遍地震信息)。在操作58，在操作56识别的额外的层位被包括在层位体积中以增加在层位体积 中表示的层位的密度。在层位体积内包括额外的层位可以包括根据其相对的沉积年代地层 时间在由层位体积提供的层位索引中标引额外的层位。在一个实施例中，根据在Lomask中 描述的技术或者某种其他的展平技术自动执行操作58。应该理解，在一个实施例中，操作56和58包括补充现有的层位体积以增加在该层 位体积内表示的层位的密度。但是，这并非旨在限制，因为在一个实施例中，执行操作56和 58包括重新处理地震信息以产生全新的层位体积，该全新的层位体积用大于初始层位体积 的密度的密度表示层位。图6示出了调整层位体积以计入(account for)由根据层位体积把地震信息映射 到展平体积导致的地震信息的压缩的方法60。在一个实施例中，方法60在方法42中被实
12施为操作50的至少一部分。在下面对方法60及一个或更多个其操作的描述中，具体参考 了在Lomask中描述的展平技术。但是，这不应该被视作限制。相反，方法60应该被理解为 可用于各种不同的展平技术。此外，在图6中示出并且此后描述的方法60的操作的具体安 排并非旨在限制。应该理解，在某些实施方案中，各个操作可以按不同于给出的顺序的顺序 被执行(或者与其他操作同时)，各个操作可以与其他操作组合，和/或被一起省略，和/或 各种额外的操作可被添加而不偏离本公开的范围。在操作62，识别地震信息中对应于通过地震信息的垂直迹线的数据点集合。由于 该数据点集合对应于通过地震信息的垂直迹线，所以在该数据点集合中的每一个数据点在 对应于地震信息的感兴趣的地下体积的表面平面中将具有相同的二维位置。举例来说，往回参考图1，在操作62识别的数据点集合可以被沿着通过地震信息 的垂直迹线(例如，在图1中示出的垂直迹线64)放置。从图1可以理解，沿着垂直迹线64 的每一个数据点将在感兴趣的地下体积12的表面平面中具有相同的二维位置(例如相同 的(x, y)坐标)。返回图6，在操作66，对于数据点集合中的被层位体积映射到展平体积内直接彼 此相邻的位置中的每一对数据点(例如数据集合中被标引到相邻的沉积年代地层时间的 数据点)，确定对于该对数据点与地震深度相关的度量的值之间的差。在一个实施例中，通过分析层位体积执行操作62和66。例如，可以通过取通过层 位体积的垂直迹线(这将提供在操作62中识别的数据点集合)并针对沿着垂直迹线的每 一对相邻数据点确定与地震深度相关的度量的值之间的差来执行操作62和66。举例来说，往回参考图2，在层位20c，沿着基准迹线64的相邻数据点在与地震深 度相关的度量的值上将具有相当大的差。更具体地，这些数据点在与地震深度相关的度量 的值上的差将对应于图1中所示的区域26，区域沈由于压缩所致被从图2的展平体积22 省略。参考图6，在操作68，确定对于任何识别的数据点在与地震深度相关的度量的值 之间的差是否大于预定的量。该预定的量可以对应于可允许的预定的压缩量。例如，在预 定的压缩量是零的情况下(例如压缩不可接受)，则由操作68实施的预定的量将是地震信 息的采样间隔(例如，任何大于采样间隔的间距意味着至少一个数据点将被从展平体积省 略)。如果在操作68确定对于在操作62识别的一对或更多对相邻数据点，与地震时间 相关的度量值之间的差大于预定的量，则方法60前进到操作70。在操作70，层位体积被重 新内插以增加层位之间沿着与年代地层时间相关的度量的间距，所述层位对应于来自在操 作62识别的数据集合的给定的一对相邻数据点，它们在与地震深度相关的度量的值上具 有大于预定的量的差。通过针对这些层位增大沿着与年代地层时间相关的度量的间距，层 位体积的重新内插能够包括先前被省略的额外数据点。举例来说，图7示出了由重新内插的层位体积(例如由操作70重新内插)定义的 展平体积22。在图7中可以看到，层位体积的重新内插伸展了展平体积22在层位20a与层 位20b之间的间距，所以对应于地震信息中的区域沈的数据点可以被包括在展平体积22中。往回参考图6，如果在操作68确定在操作62识别的相邻数据点对在与地震时间相关的度量的值上不具有大于预定量的差，则方法60前进到操作72。在操作72，确定进一步 的数据点集合是否应该被识别和/或分析(例如是否应该分析层位体积中沿着额外的垂直 迹线的层位的间距)。如果存在要被识别和/或分析的进一步的数据点集合，则方法60返 回操作62。如果不存在要被识别和/或分析的进一步的数据点集合，则方法60结束(例 如，因为压缩已被纠正)。 尽管为了说明的目的已经基于当前被认为最实际和优选的实施例详细描述了本 发明，但是要理解，这些细节只是为了该目的，并且本发明不局限于公开的实施例，相反，预 期覆盖所附权利要求的精神和范围内的修改和等同结构。例如，要理解本发明尽可能地预 期了任何实施例的一个或更多个特征可以与任何其他实施例的一个或更多个特征组合。
权利要求
1.一种计算机实施的确定地下体积的层位体积的方法，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所获取的地震信息具有代表位于地下体积内的位置 阵列处的地下体积内的地质构造的数据点，其中，所获取的信息的参数包括(i)地下体积 的表面平面中的二维位置；和(ii)与地下体积的地震深度相关的度量，并且其中，所获取 的地震信息中的数据点根据与地震深度相关的度量的采样间隔沿着与地震深度相关的度 量被间隔开；和根据所获取的地震信息确定层位体积，其中，层位体积把所获取的地震信息映射到展 平体积上，使得在展平体积中，被表示在所获取的地震信息中的层位被移动成与由层位体 积限定为单个年代地层时间的估计的表面基本上共平面，使得展平体积的参数包括(i)表 面平面中的二维位置；和(ii)与年代地层时间相关的度量，其中，确定层位体积包含分析所获取的地震信息以便识别地下体积中的被表示在所获取的地震数据中的层位；生成初始层位体积，所述初始层位体积把识别的层位按年代地层时间排序，并把初始 展平体积内的位置与所获取的地震信息中所包括的数据点相关联；分析初始层位体积以确定根据初始层位体积把所获取的地震信息映射到初始展平体 积是否会把所获取的地震信息压缩超过预定的量，其中，如果所获取的地震信息中的两个 数据点(i)在表面平面中具有相同的二维位置，( )被初始层位体积映射到初始展平体积 中直接相邻的位置，和(iii)在与地震深度相关的度量中具有大于与地震深度相关的度量 的采样间隔的差，则发生压缩；和如果根据初始层位体积把所获取的地震信息映射到初始展平体积把所获取的地震信 息压缩超过预定的量，则调整初始层位体积，使得根据经调整的层位体积把所获取的地震 信息压缩到经调整的展平体积不把所获取的地震信息压缩超过可允许的量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，调整初始层位体积扩展展平体积内的两个层位之 间的间距，使得对于所获取的地震信息中(i)在表面平面中具有相同的二维位置，(ii)被 初始层位体积映射到初始展平体积中直接相邻的位置，和(iii)在与地震深度相关的度量 中具有大于与地震深度相关的度量的采样间隔的差的两个数据点，在调整层位体积之后， 所述两个数据点不再被层位体积映射到展平体积中直接相邻的位置。
3.如权利要求1所述的方法，其中，可允许的压缩量是0。
4.如权利要求1所述的方法，其中，分析初始层位体积以确定初始层位体积是否压缩 所获取的地震信息包含(a)识别在地下体积的表面平面中具有公共二维位置的数据点集合；(b)对于数据点集合中被初始层位体积映射到展平体积内直接相邻的位置的每一对数 据点，确定该对数据点的与地震深度相关的度量的值之间的差；和(c)确定在(b)确定的差中的任意一个是否突破阈值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表 面是平坦的，并且和对应于与年代地层时间相关的度量的轴线正交。
6.如权利要求1所述的方法，其中，由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表 面具有从被表示在所获取的地震信息中的地下体积中的层位的三维形状导出的形状。
7.如权利要求1所述的方法，其中，与地震深度相关的度量是地震深度。
8.如权利要求1所述的方法，其中，与地震深度相关的度量是地震时间。
9.一种计算机实施的根据地下体积确定展平体积的方法，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质构造； 分析所获取的地震信息以自动识别被表示在所获取的地震信息中的地下体积中的层位；从所获取的地震信息和识别的层位生成初始层位体积，其中，初始层位体积把所获取 的地震信息映射到展平体积，其中，展平体积的参数包括(i)在对应于单个年代地层时间 的表面上的二维位置，和(ii)与年代地层时间相关的度量，并且其中，识别的层位中给定 的一个在展平体积中被表示为基本上平坦、基本上垂直于和与年代地层时间相关的度量相 对应的轴线、并且在对应于给定层位的地质材料在地下体积内沉积的年代地层时间的位置 与所述轴线相交的表面；分析初始层位体积以确定根据初始层位体积把所获取的地震信息映射到展平体积是 否导致所获取的地震信息的压缩，所述压缩从展平体积省略了至少一些所获取的地震信 息；和调整初始层位体积以便在把所获取的地震信息映射到展平体积期间减轻所获取的地 震信息的检测到的压缩。
10.如权利要求11所述的方法，其中，调整层位体积以校正检测到的压缩把展平体积 内给定的一对识别的层位中的一个或者两者沿着对应于与年代地层时间相关的度量的轴 线移动，使得给定的一对层位之间沿着轴线的间距通过调整被增大。
11.如权利要求12所述的方法，其中，给定的一对层位在地下体积内是连续的。
12.—种计算机实施的确定地下体积的层位体积的方法，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质构造； 分析所获取的地震信息体积以自动识别被表示在所获取的地震信息中的地下体积内 的层位；从所获取的地震信息和识别的层位生成初始层位体积，其中，初始层位体积把所获取 的地震信息映射到展平体积，其中，展平体积的参数包括(i)在对应于单个年代地层时间 的表面上的二维位置，和(ii)与年代地层时间相关的度量，并且其中，识别的层位中给定 的一个在展平体积中被表示为基本上平坦、基本上垂直于和与年代地层时间相关的度量相 对应的轴线、并且在对应于给定层位的地质材料在地下体积内沉积的年代地层时间的位置 与所述轴线相交的表面；和调整层位体积以便在展平体积内扩展一对识别的层位之间沿着对应于与年代地层时 间相关的度量的轴线的间距。
13.一种计算机实施的确定层位体积的方法，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质构造； 分析所获取的地震信息以自动识别被表示在所获取的地震数据中的地下体积内的多 个层位；从识别的层位生成层位体积，所述层位体积根据沉积的年代地层时间对识别的层位排序；把层位体积中的识别的层位的密度与预定的密度阈值进行比较；和如果层位体积中的识别的层位的密度起初小于预定的密度阈值，则调整层位体积，使 得层位体积中的识别的层位的密度大于预定的密度阈值。
14.如权利要求17所述的方法，其中调整层位体积包含识别被表示在所获取的地震信息中的地下体积内的一个或更多个额外的层位；和 根据识别的一个或更多个额外的层位的相对的沉积年代地层时间，把所述识别的一个 或更多个额外的层位包括在层位体积中。
15.一种计算机实施的确定层位体积的方法，所述方法包含获取与地下体积相关的地震信息，所述地震信息表示地下体积内的地质构造； 分析所获取的地震信息以自动识别被表示在所获取的地震信息中的地下体积内的多 个层位；从识别的层位生成层位体积，所述层位体积根据沉积的年代地层时间对识别的层位排 序；和调整层位体积，使得识别的层位在层位体积中作为沉积的年代地层时间的函数均勻地 按沉积的年代地层时间被标引。
全文摘要
一种确定层位体积的方法。在一个实施例中，层位体积根据所获取的地震信息被确定，并把所获取的地震信息映射到展平体积上，使得在该展平体积中，在所获取的地震信息中表示的层位被移动成与由层位体积限定为单个年代地层时间的估计的表面基本上共平面，使得展平体积的参数包括(i)表面平面中的二维位置，和(ii)与年代地层时间相关的度量。
文档编号G01V1/28GK102089675SQ200980104855
公开日2011年6月8日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月11日
发明者J·克拉克, J·洛玛斯克, J·里科特 申请人:雪佛龙美国公司
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