專(zhuān)利名稱(chēng)：在各向異性介質(zhì)中傳播偽聲準(zhǔn)p波的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及使用地震信號(hào)的地球物理勘探，尤其涉及在可變傾斜各向異性介 質(zhì)中傳播偽聲準(zhǔn)ρ波并將傳播的波場(chǎng)用于地下特性表征的方法。
背景技術(shù)：
由于與應(yīng)力有關(guān)的礦物和缺陷的擇優(yōu)排序，在許多油氣勘探區(qū)域(例如，墨西哥 灣、北海、和西非海岸)中處處可以觀察到各向異性。在這些區(qū)域中，往往可以將巖石特性 表征成對(duì)稱(chēng)軸垂直或傾斜的橫向各向同性(“Ti”)介質(zhì)。各向異性介質(zhì)中的波傳播呈現(xiàn)與 各向同性介質(zhì)中的波傳播不同的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)，因此，需要各向異性模擬和偏移方法來(lái) 適當(dāng)?shù)爻上駜?chǔ)層用于油氣勘探。然而，三維(“3D”)各向異性地震模擬和偏移是計(jì)算強(qiáng)度大的任務(wù)。與完全彈性 的現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，基于分散關(guān)系的模擬和偏移是計(jì)算效率高的替代品。在一種現(xiàn) 有技術(shù)的方法(Alkhalifah(2000))中，引入了垂直橫向各向同性(“VTI”)介質(zhì)的偽聲近 似。在那個(gè)現(xiàn)有技術(shù)方法的近似中，沿著垂直對(duì)稱(chēng)軸將剪切波的相速設(shè)置成零。如Grechka 等人Q004)所述，這種簡(jiǎn)化不會(huì)消除其它方向上的剪切波。根據(jù)Allchalifah的近似，已 經(jīng)為VTI介質(zhì)中的地震模擬和偏移提出了若干時(shí)空域偽聲偏微分方程(PDE) (Alkhalifah, 2000 ；Zhou等人，2006 ；以及Du等人，2008)。PDE的這些系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上非常接近于涉及矢 量場(chǎng)的完全彈性解決方案。作為VTI介質(zhì)的一種擴(kuò)展，正如在與背斜結(jié)構(gòu)和/或逆沖巖席相關(guān)聯(lián)的區(qū)域中觀 察到的那樣，可以傾斜TI介質(zhì)的對(duì)稱(chēng)軸(“TTI”)。^lou等人Q006)通過(guò)應(yīng)用繞對(duì)稱(chēng)軸的 旋轉(zhuǎn)，將他們的VTI偽聲方程推廣到用于2D TTI介質(zhì)的系統(tǒng)。因此，準(zhǔn)SV波的相速在與傾 斜軸平行或垂直的方向上是零。Lesage等人根據(jù)相同相速近似，進(jìn)一步將跑皿的TTI系統(tǒng) 從2D推廣到3D。然而，由于傾斜和/或某些巖石特性的迅速橫向變化(當(dāng)垂直速度大于水 平速度時(shí))，這些現(xiàn)有技術(shù)的偽聲模擬和偏移方法可能在數(shù)值上變得不穩(wěn)定，并且導(dǎo)致不穩(wěn) 定的波傳播。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該懂得，各向同性介質(zhì)中的平面波極化矢量與緩慢矢量 平行(P波)或正交(S波)。除了特定傳播方向以外，在各向異性介質(zhì)中沒(méi)有純粹的縱波和 剪切波。由于這種原因，在各向異性波理論中，快模往往被稱(chēng)為“準(zhǔn)P”波，而慢模往往被稱(chēng) 為“準(zhǔn)S1 ”和“準(zhǔn)& ”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為各向異性介質(zhì)提供了偽聲模擬方法和偽聲偏移方法。本發(fā)明實(shí)施例的一 些方面包括一種用于在可變傾斜各向異性介質(zhì)中保持穩(wěn)定并且不限于弱各向異性條件的 偽聲準(zhǔn)P波傳播的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。該方法還包括獲取感興趣的地下區(qū)域的地震勘探體 積，并且確定所述地震勘探體積的模擬幾何體系。該方法進(jìn)一步包括將所述模擬幾何體系 用于初始條件來(lái)傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積，防止沿著對(duì)稱(chēng)軸累積能量，以及通過(guò)利用小的有限準(zhǔn)S波速度來(lái)保證應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中的正剛度系數(shù)，從而產(chǎn)生穩(wěn)定波
場(chǎng)。該方法還包括利用所述穩(wěn)定波場(chǎng)來(lái)生成感興趣的地下區(qū)域的地下圖像。 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例包括一種地球物理地震偏移方法，包含下列步驟建立與
地震勘探體積相對(duì)應(yīng)的地震數(shù)據(jù)集和速度/各向異性模型；以及對(duì)于每個(gè)共炮/接收器記
錄，將邊界條件設(shè)置成包括來(lái)自源位置的激勵(lì)。該實(shí)施例進(jìn)一步包括按照偽聲波方程或其
等效物前向傳播波場(chǎng)
權(quán)利要求
1.一種用于在可變傾斜各向異性介質(zhì)中保持穩(wěn)定并且不限于弱各向異性條件的偽聲 準(zhǔn)P波傳播的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方法包括獲取感興趣的地下區(qū)域的地震勘探體積；確定所述地震勘探體積的模擬幾何體系；將所述模擬幾何體系用于初始條件來(lái)傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積，防止 沿著所述地震勘探體積內(nèi)的各向異性區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸累積能量，以及利用有限準(zhǔn)S波速度來(lái) 保證應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中的正剛度系數(shù)，從而產(chǎn)生穩(wěn)定波場(chǎng)；以及利用所述穩(wěn)定波場(chǎng)來(lái)生成感興趣的地下區(qū)域的地下圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積包括人 為準(zhǔn)剪切波速度沿著所述地震勘探體積內(nèi)的各向異性區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸大于或等于零。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積包括限 制準(zhǔn)剪切波沿著所述地震勘探體積的所述對(duì)稱(chēng)軸累積。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，多個(gè)波場(chǎng)被傳播通過(guò)所述地震勘探體積。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積包括利 用逆時(shí)偏移、基于波方程的偏移、高斯束偏移或KirchhofT偏移之一。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，包括前向和反向傳播波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積，以及 將成像條件應(yīng)用于前向和反向波場(chǎng)或等效格林函數(shù)以導(dǎo)出地下圖像。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，應(yīng)用成像條件的步驟包括應(yīng)用前向和反向波場(chǎng)或 等效格林函數(shù)之間的互相關(guān)來(lái)導(dǎo)出地下圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，應(yīng)用成像條件的步驟包括照明標(biāo)準(zhǔn)化、反射角域 道集生成和相位-振幅補(bǔ)償中的至少一個(gè)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，成像輸出幾何體系包括共偏置、共方位角和共反射 角域。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)包括利用延遲炮、平面波和相 位編碼中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)包括利用正常時(shí)差速度、水平 速度和湯姆森參數(shù)中的至少一個(gè)。
12.一種配置成執(zhí)行在可變傾斜各向異性介質(zhì)中保持穩(wěn)定并且不限于弱各向異性條件 的偽聲準(zhǔn)P波傳播的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，具有包括感興趣的地下區(qū)域的地震勘探體積的計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)；以及處理器，被配置和安排成執(zhí)行存儲(chǔ)在處理器可訪問(wèn)的存儲(chǔ)器中的機(jī)器可執(zhí)行指令以便 執(zhí)行包含如下步驟的方法確定所述地震勘探體積的模擬幾何體系；將所述模擬幾何體系用于初始條件來(lái)傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積，防止 沿著所述地震勘探體積內(nèi)的各向異性區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸累積能量，以及利用有限準(zhǔn)S波速度來(lái) 保證應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中的正剛度系數(shù)，從而產(chǎn)生穩(wěn)定波場(chǎng)；以及利用所述穩(wěn)定波場(chǎng)來(lái)生成感興趣的地下區(qū)域的地下圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積包括 人為準(zhǔn)剪切波速度沿著所述地震勘探體積內(nèi)的各向異性區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸大于或等于零。
14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積包括 限制準(zhǔn)剪切波沿著所述地震勘探體積的所述對(duì)稱(chēng)軸累積。
15.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，多個(gè)波場(chǎng)被傳播通過(guò)所述地震勘探體積。
全文摘要
一種用于在具有可變傾斜的各向異性介質(zhì)中保持穩(wěn)定并且不限于弱各向異性條件的偽聲準(zhǔn)P波傳播的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法。該方法包括獲取感興趣的地下區(qū)域的地震勘探體積，并且確定所述地震勘探體積的模擬幾何體系。該方法進(jìn)一步包括將所述模擬幾何體系用于初始條件來(lái)傳播至少一個(gè)波場(chǎng)通過(guò)所述地震勘探體積，防止沿著所述地震勘探體積的對(duì)稱(chēng)軸累積能量，以及通過(guò)利用有限準(zhǔn)S波速度來(lái)保證應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中的正剛度系數(shù)，從而產(chǎn)生穩(wěn)定波場(chǎng)。該方法包括利用所述穩(wěn)定波場(chǎng)來(lái)生成感興趣的地下區(qū)域的地下圖像。
文檔編號(hào)G06Q50/00GK102105900SQ200980129064
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月30日
發(fā)明者K·P·巴布, 劉偉 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司