對(duì)于逆時(shí)遷移使用多樣性拍攝堆積的信號(hào)增強(qiáng)(DeSSeRT)的制作方法
【專利說(shuō)明】對(duì)于逆時(shí)遷移使用多樣性拍攝堆積的信號(hào)増強(qiáng)（DeSSeRT)
[0001] 本申請(qǐng)要求在2012年3月9日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/608928的優(yōu)先權(quán)， 其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容引用于此作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明設(shè)及地震處理，并且提供用于增強(qiáng)關(guān)于逆時(shí)遷移堆積巧everse Time Migration stack)的信號(hào)的簡(jiǎn)單且有效的方法。該方法基于選擇的拍攝數(shù)據(jù)的后遷移子堆 積的最佳加權(quán)。
【背景技術(shù)】
[0003] 在碳氨化合物勘探和生產(chǎn)的領(lǐng)域中，聲學(xué)技術(shù)常用于對(duì)地下成像。在一般的方法 中，地震信號(hào)通過(guò)地球表面上或通過(guò)鉆孔中的源被傳送到地下。地震接收機(jī)檢測(cè)并記錄得 到的聲學(xué)信號(hào)。接收的信號(hào)，特別是在地下被反射并且/或者被折射的那些，將包含關(guān)于地 下的信息。因此，例如，諸如逆時(shí)遷移（RTM)的波動(dòng)方程遷移方法對(duì)于對(duì)諸如鹽的下方復(fù)雜 蓋巖層成像十分關(guān)鍵。盡管在理論和算法上都得到改進(jìn)，但遷移圖像的適當(dāng)后處理仍常常 是產(chǎn)生最佳成像質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。
[0004] 該種后處理的例子是圖像域收集（gather)上的遠(yuǎn)偏移到達(dá)的抑制（muting),其 中適當(dāng)?shù)囊种瓶纱俪苫蚱茐淖罱K圖像的質(zhì)量。在Kirchhoff遷移的情況下，很容易且自然 地在后遷移中間點(diǎn)偏移收集上完成該一點(diǎn)。抑制對(duì)波動(dòng)方程遷移是同等重要的；但是，對(duì)該 處理產(chǎn)生適當(dāng)?shù)膱D像收集是比向堆積的簡(jiǎn)單遷移輸出更昂貴的命題。
[0005] 在地下角度收集域中最正確地執(zhí)行后RTM數(shù)據(jù)的抑制或角度加權(quán)。許多作者 描述了用于計(jì)算波動(dòng)方程遷移的角度收集的方法（de Bruin等，1990 ;Prucha等，1999 ; Moser 和 Foster, 2000 ;Richett 和 Sava, 2002 ;Xie 和 Wu, 2002 ;Sava 和化11161, 2003 ; Soubaras，2003)，但主要的障礙是對(duì)全方位地下角度收集計(jì)算和存儲(chǔ)大量的輸出數(shù)據(jù)的成 本。
[0006] 圖像拍攝收集（Shot to Image Gathers ;SIG)是波動(dòng)方程角度收集的更低廉的 替代方案。它們是通過(guò)從來(lái)自例如為逆時(shí)遷移的拍攝記錄波動(dòng)方程遷移的所有單獨(dú)遷移的 拍攝采集輸出形成的。通常，來(lái)自各拍攝的輸出圖像被堆積在一起。如圖1所示，通過(guò)采集 共同的輸出圖像位置上的痕跡并然后基于從圖像點(diǎn)到拍攝位置的水平距離分配矢量距離 (矢量偏移），形成各SIG。結(jié)果是諸如圖2所示的SIG。該些收集提供可根據(jù)該距離應(yīng)用 抑制的空間。
[0007] 一種復(fù)雜性在于，SIG收集具有使能量的中屯、偏移為遠(yuǎn)離零"偏移"的傾角（dip) 成分，該使得抑制比常規(guī)的圖像收集更困難。依賴數(shù)據(jù)的抑制功能會(huì)解決該問(wèn)題，但是在信 號(hào)噪聲比較差的區(qū)域中或者在照明可變的情況下，依賴于有用數(shù)據(jù)的抑制功能可能難W計(jì) 算。
[000引由此，仍然希望提供用于針對(duì)RTM拍攝圖像收集得出并且應(yīng)用最佳加權(quán)系數(shù)W提 高最終堆積的總體S/N比的簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供用于針對(duì)RTM拍攝圖像收集得出并且應(yīng)用最佳加權(quán)系數(shù)W改善最終 堆積的總體S/N比的簡(jiǎn)單、廉價(jià)且穩(wěn)健的方法。由于本方法設(shè)及對(duì)逆時(shí)遷移使用多樣性拍 攝堆積的信號(hào)增強(qiáng)，因此它們有時(shí)被縮寫(xiě)為DeSSeRT。在一些實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)完整堆積產(chǎn) 品的單個(gè)子堆積進(jìn)行最小平方匹配濾波，來(lái)計(jì)算加權(quán)。
[0010] 在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，用于處理地震數(shù)據(jù)的方法包括W下步驟；a)提供包含 關(guān)于地下區(qū)域的信息的多個(gè)遷移拍攝收集；b)加算遷移拍攝收集的重疊部分W提供導(dǎo)引 堆積；C)將多個(gè)遷移拍攝收集分成多個(gè)組并且加算每個(gè)組中的收集W提供子堆積，其中， 每個(gè)組包含至少兩個(gè)遷移拍攝，并且其中子堆積是從每個(gè)組產(chǎn)生的；d)向?qū)б逊e應(yīng)用振 幅歸一化算法W產(chǎn)生振幅歸一化導(dǎo)引堆積；e)通過(guò)比較每個(gè)子堆積與振幅歸一化導(dǎo)引堆 積計(jì)算加權(quán)函數(shù)；f)通過(guò)使用加權(quán)函數(shù)加權(quán)每個(gè)子堆積W產(chǎn)生多個(gè)加權(quán)子堆積；g)加算加 權(quán)子堆積的重疊部分W產(chǎn)生輸出堆積；和h)使用輸出堆積W產(chǎn)生地下區(qū)域的圖像。另外， 方法還可包括使用加權(quán)函數(shù)W構(gòu)建或更新速度模型的步驟。
[0011] 步驟e)中的比較包含相關(guān)、減法和加法中的至少一種，并且，步驟e)可包含計(jì)算 最小平方匹配濾波器。僅作為例子，加權(quán)函數(shù)可具有1?50000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度。
[0012] 步驟f)可包含選自相關(guān)、卷積、乘法和它們的組合的至少一種計(jì)算。如希望的話， 步驟f)還可包含使用基于振幅的加權(quán)算法和/或基于照明的加權(quán)算法。
[0013] 步驟C)可包含將遷移拍攝收集分成例如至少40個(gè)組，并且還可包含根據(jù)其矢量 距離、其各自的象限或者它們的方位、圖像深度和距離分割遷移拍攝收集。在后一種情況 下，遷移拍攝收集可分成表達(dá)為X = Z的百分比的抑制錐形，其中X是距離且，Z是圖像深 度。
[0014] 方法還可包括通過(guò)使用輸出堆積作為導(dǎo)引堆積重復(fù)步驟d)?g)至少一次。
【附圖說(shuō)明】
[001引為了更詳細(xì)地理解優(yōu)選實(shí)施例，參照附圖，其中，
[0016] 圖1是示出可在堆積之前分成重疊圖像點(diǎn)并且根據(jù)從拍攝到圖像位置的水平距 離分配位置的方式的示意圖；
[0017] 圖2是可源自圖1所示的設(shè)置的拍攝圖像收集（SIG)的例子；
[0018] 圖3是與從全SIG數(shù)據(jù)分割的四個(gè)象限（qua化ant)堆積相比較的全堆積的例子；
[0019] 圖4是示出數(shù)據(jù)可如何分成一系列的方位扇形區(qū)的示意圖；
[0020] 圖5是示出數(shù)據(jù)可如何分成漸進(jìn)的抑制區(qū)域的示意圖；
[0021] 圖6和圖7分別是表示根據(jù)常規(guī)的方法（沒(méi)有DeSSeRT)處理的墨西哥灣RTM全 堆積和根據(jù)本方法值eSSeRT)處理的相同數(shù)據(jù)的堆積的比較示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 為了提供依賴數(shù)據(jù)的抑制功能，從SIG子堆積開(kāi)始?？蒞看出，拍攝圖像收集的子 堆積產(chǎn)生表示通過(guò)拍攝的不同分組照射地下的哪些部分的圖像。如圖3所示，一個(gè)例子是 根據(jù)矢量SIG距離將SIG分成象限（即，肥、SE、NW、SW)。
[0023] 象限堆積表示如何通過(guò)遷移拍攝的不同子集對(duì)圖像的不同部分成像。希望設(shè)計(jì)加 權(quán)不同的子堆積W實(shí)現(xiàn)最佳圖像的方式。如由Xu等，2011所示，該種方法的一個(gè)例子是使 用用于在后遷移矢量偏移鋪設(shè)數(shù)據(jù)上堆積的照射權(quán)重。
[0024] 本發(fā)明基于該樣一種觀察，即，任何特定SIG上的噪聲可能很少，但具有非常高的 振幅。由此，整個(gè)象限的基于振幅的加權(quán)可能不能適當(dāng)?shù)嘏懦肼?。?duì)于基于照射的加權(quán) 也是該種情況，原因是不能保證噪聲在信號(hào)被很好地照射的區(qū)域也不具有高的振幅。
[0025] 高振幅噪聲提示子堆積的最佳堆積的多樣性加權(quán)方法?；谧佣逊e痕跡在多大 程度上與全堆積相關(guān)，零滯后相關(guān)性優(yōu)選為候選子堆積上的權(quán)重（例如，參見(jiàn)化ster和 Sengbush, 1968)〇
[0026] 用于完成該一點(diǎn)的簡(jiǎn)單有效的工具是使用短濾波器的最小平方匹配濾波。該方法 還允許橫向和縱向改變匹配濾波器W補(bǔ)償子堆積中的照射效果和可變?cè)肼暳?。每個(gè)子堆積 與全堆積匹配，并且結(jié)果被加在一起。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)，該不是振幅保留過(guò)程，原因是信號(hào)振幅可 能在該過(guò)程中改變。
[0027] 一旦匹配濾波器被計(jì)算并且被應(yīng)用于子堆積，所述子堆積就自身堆積，從而導(dǎo)致 優(yōu)于初始導(dǎo)引堆積的改進(jìn)產(chǎn)品。該處理可被迭代，其中可從前面的匹配和堆積過(guò)程輸出導(dǎo) 引堆積。
[002引該過(guò)程中的關(guān)鍵步驟是在匹配濾波之前向?qū)б逊e應(yīng)用振幅歸一化步驟即自動(dòng) 增益控制（AGC)。忽略該步驟將導(dǎo)致在各迭代中總體上隨深度減小振幅。
[0029] 在匹配濾波器窗口長(zhǎng)度和寬度與必須對(duì)不同的數(shù)據(jù)集測(cè)試和優(yōu)化的AGC長(zhǎng)度和 濾波長(zhǎng)度之間存在各種選擇。我們發(fā)現(xiàn)，比1點(diǎn)長(zhǎng)的濾波器長(zhǎng)度將導(dǎo)致空間上更平滑的結(jié) 果，與使用單點(diǎn)濾波器相比，該是W-些高頻率為代價(jià)的。對(duì)于具有非常低的信號(hào)噪聲比的 區(qū)域或者在總結(jié)構(gòu)解釋是希望的輸出的情況下，該是有價(jià)值的。
[0030] 多樣性還提示子堆積比簡(jiǎn)單象限堆積更微細(xì)的采樣。一種方法是簡(jiǎn)單地將每個(gè) SIG分成更多的相同部分，例如，將每個(gè)象限切成4個(gè)給出總共16個(gè)子堆積。另一子堆積方 法是，如圖4所示，將SIG分成來(lái)自圖像點(diǎn)的0?360度的方位扇形區(qū)，并且如圖5所示應(yīng) 用表達(dá)為X = Z的百分比的抑制錐形（例如，X = 0%?20% Z、20%?40% Z等）。該方 法在淺層區(qū)域中具有更細(xì)微的采樣，而在深處具有更寬的采樣，該表達(dá)為隨深度改變的角 度范圍。一般地，最后的錐形將包含超出X-Z的所有剩余數(shù)據(jù)，使得子堆積的堆積將等于全 堆積。