Способ определения скоростей сейсмических волн в поперечно-изотропной среде
Формула / Реферат
1. Способ определения скоростей сейсмических волн в вертикально поперечно-изотропной среде, включающий
получение по зарегистрированным сейсмоданным исходной оценки интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины;
получение исходной оценки первого параметра анизотропии в зависимости от глубины, причем первый параметр анизотропии связан с интервальной скоростью нормального приращения времени и интервальной вертикальной скоростью соотношением
где Vnmo обозначает интервальную скорость нормального приращения времени,
Vo обозначает интервальную вертикальную скорость и
d обозначает первый параметр анизотропии;
получение исходной оценки второго параметра анизотропии в зависимости от глубины, причем второй параметр анизотропии связан с первым параметром анизотропии и интервальным параметром неэллиптичности соотношением
где eобозначает второй параметр анизотропии и
h обозначает интервальный параметр неэллиптичности;
выполнение первой томографической инверсии в зависимости от интервальной скорости нормального приращения времени и второго параметра анизотропии при постоянном значении первого параметра анизотропии до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений;
первую коррекцию по сейсмоданным глубин пластов в исходной оценке вертикальной интервальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины;
выполнение с использованием значений второго параметра анизотропии, определенного при первой томографической инверсии, второй томографической инверсии интервальной скорости нормального приращения времени и первого параметра анизотропии в зависимости от глубины;
вторую коррекцию скорректированных при первой коррекции глубин пластов, интервальных скоростей нормального приращения времени и интервальных вертикальных скоростей и расчет интервальных параметров неэллиптичности по результатам второй томографической инверсии, и
по меньшей мере одну из следующих операций: запись и вывод на монитор глубин пластов после второй коррекции, интервальных скоростей нормального приращения времени и рассчитанных интервальных параметров неэллиптичности.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй томографических инверсий включает затухание.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что коэффициент затухания связан со стандартным отклонением рассчитанных остатков времен пробега в зависимости от стандартного отклонения использованных по меньшей мере в одной из упомянутых первой и второй томографических инверсий возмущений модельных значений.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку вертикальной интервальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины получают временной миграцией исходных трасс сейсмоданных по Кирхгоффу.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что обработанные глубинной миграцией по Кирхгоффу сейсмоданные далее обрабатывают с помощью изотропной томографической инверсии.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку первого параметра анизотропии в зависимости от глубины получают по сейсмоданным посредством установления связи эффективной скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины и эффективной скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины, определенной по замерам, выполненным в скважине.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку первого параметра анизотропии в зависимости от глубины получают посредством сравнения глубин границ геологических пластов, определенных по сейсмоданным, и глубин границ геологических пластов, определенных по замерам, выполненным в скважине.
8. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение исходной оценки второго параметра анизотропии в зависимости от глубины включает приравнивание второго параметра анизотропии первому параметру анизотропии.
9. Машиночитаемый носитель с записанной на нем компьютерной программой, содержащей логический блок, обеспечивающий выполнение программируемым компьютером операций способа, охарактеризованного в одном из пп.1-8.
Текст
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТЕЙ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН В ПОПЕРЕЧНОИЗОТРОПНОЙ СРЕДЕ Воскресенский Ю.Н. Построение сейсмических изображений. Российский государственный университет нефти и газа им. И.М. Губкина. Москва, 2006,[он-лайн], [найдено 2009.07.05]. Найдено из Интернет: URL:http://geophiz.narod.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ПГС ГЕОФИЗИКАЛ АС (NO) Предложен способ определения скоростей сейсмических волн в вертикально-поперечноизотропной среде, включающий формирование по сейсмоданным исходных оценок интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины. Формируют исходную оценку первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Первый параметр анизотропии связан с интервальной скоростью нормального приращения времени и интервальной вертикальной скоростью. Формируют исходную оценку второго параметра анизотропии в зависимости от глубины. Второй параметр анизотропии связан с первым параметром анизотропии и интервальным параметром неэллиптичности. Первая томографическая инверсия выполняется в зависимости от интервальной скорости нормального приращения времени и второго параметра анизотропии при постоянном значении первого параметра анизотропии до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений. В исходной оценке вертикальной интервальной скорости корректируются глубины пластов. С использованием значений второго параметра анизотропии, определенных при первой томографической инверсии, выполняется вторая томографическая инверсия интервальной скорости нормального приращения времени и первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Скорректированные глубины пластов, интервальные скорости нормального приращения времени и интервальные вертикальные скорости снова корректируются, и по результатам второй томографической инверсии рассчитываются интервальные параметры неэллиптичности. 014280 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение в целом относится к области обработки сейсмических данных. Изобретение в особенности относится к способам получения сейсмических разрезов недр земли с использованием глубинной миграции исходных трасс. Предшествующий уровень техники Сейсморазведка применяется для оценки строения и составов геологических формаций, а также содержания в них текучей среды. В особенности сейсморазведка применяется для обнаружения в геологических формациях полезных ископаемых, в частности нефти. Как правило, сейсморазведка включает размещение группы сейсмодатчиков на или вблизи поверхности земли и размещение источника сейсмических волн вблизи датчиков также на или вблизи поверхности земли. Источник сейсмических волн активируется и излучает сейсмические волны, распространяющиеся, как правило, вниз через геологическую среду, пока не достигнут одной или нескольких границ акустического импеданса. Сейсмические волны, отразившись от одной или нескольких границ импеданса, движутся вверх к поверхности земли,где регистрируются одним или несколькими датчиками. Строение и состав геологической среды определяются по времени пробега сейсмических волн, а также по изменениям амплитуд и фаз различных частотных гармоник сейсмических волн по отношению к волнам, излученным источником. Одна группа способов обработки сейсмических данных известна как миграция исходных трасс. При обработке данных сейсморазведки способами миграции исходных трасс распространение волн в геологической среде в принципе можно представить следующим образом. Сейсмические волны всех используемых при сейсморазведке источников распространяются от любой "точки рассеяния" в геологической среде ко всем сейсмоприемникам, используемым для сбора сейсмоданных. Следовательно, по всем зарегистрированным трассам (называемым в области обработки сейсмоданных "входными" трассами) могут распространяться волны от каждой точки рассеяния. Так как время регистрации входных трасс конечно,это рассеяние волн ограничено трассами внутри "апертуры" миграции исходных трасс данной точки рассеяния. Целью миграции исходных трасс является сбор сейсмических волн от всех зарегистрированных трасс внутри "апертуры" миграции исходных трасс и суммирование этих волн с отнесением к расположению точки рассеяния. Точность миграции связана с точностью расчетных времен пробега сейсмосигнала, которые используются для миграции данных. Ключевым моментом является точный расчет времен пробега с целью получения возможно лучшего мигрированного разреза. В однородных средах времена пробега сейсмосигнала в зависимости от удаления (эквивалентного расстояния по поверхности между источником и приемником) и от положения общей точки изображения (CIP: common imaging point - общая точка изображения) могут быть определены простым аналитическим выражением, обычно называемым "уравнением с двумя квадратными корнями" (DSR equation: double-square root equation - уравнение с двумя квадратными корнями). Уравнение DSR для расчета времен пробега является основополагающим для миграции. Уравнение DSR является точным в том смысле, что в нем отсутствуют члены, учитывающие погрешность, зависящую от угла наклона и угла удаления. Для осуществления глубинной миграции исходных трасс в изотропных средах требуется оценка интервальных скоростей в глубинной области. Кинематическая томография является предпочтительным способом оценки интервальных скоростей. Однако было обнаружено, что в случае, когда на скорости сейсмоволн влияет анизотропия, результаты глубинной миграции исходных трасс могут оказаться неточными. Если пренебречь анизотропией при миграционной обработке, пространственное позиционирование сейсмических событий будет неправильным и "фокусировка" волн после миграции будет не оптимальной. Два вышеуказанных фактора имеют важные практические следствия для добывающей отрасли; так, например, глубины границ формаций, определенные бурением скважин в геологической среде, могут не соответствовать глубинам границ формаций, определенным обработкой данных сейсморазведки. Один из распространенных типов анизотропии известен как "вертикально-поперечная изотропия"(VTI: vertically transverse isotropy - вертикально-поперечная изотропия). Среда, например геологическая формация, с VTI описывается тремя параметрами: Vo (интервальной вертикальной скоростью),и . Два последних параметра известны как "параметры Томсена". Параметры Томсена описаны в работе(1986). В трехмерной (3D: three dimensional - трехмерный) томографии в средах с VTI параметры Vo,имогут быть определены разными способами; например, эти параметры могут быть связаны с Vnmo (интервальной скоростью нормального приращения времени (NMO: normal moveout - нормальное приращение времени, Vo (интервальной вертикальной скоростью) и интервальным(интервальным параметром неэллиптичности). См., например, патент США 6985405, выданный Ren'y и др. и переданный правопреемнику прав на настоящее изобретение. Vnmo и интервальныймогут быть связаны с параметрами Томсена ( и ) следующими выражениями: Выполнение трехмерной томографической оценки скоростей для сред с VTI требует оценки либо переменных Vo,и , либо переменных Vo, Vnmo и интервального . С учетом соотношений (1) и (2) оценка любого из указанных наборов параметров теоретически эквивалентна оценке другого набора, однако, если имеются сейсмоданные только по волнам сжатия (Р-волнам), оценка для тройки параметровtravel times for transverse isotropy. Geophysics, 60, no. 4, 1095-1107, Society of Exploration Geophysicists,1995. Трехмерная томографическая оценка скоростей для сред с VTI была описана в работах Zhou H.,Pham D., Gray S., Wang В. 3-D tomographic velocity analysis in transversely isotropic media, 73rd SEG annualtechnical conference (2003), Expanded Abstracts и Yuan J., Ma X., Lin S., Lowrey D. P-wave tomographic velocity updating in 3D inhomogeneous VTI media, 76th SEG annual technical conference (2006), Expanded Abstracts. Потребность в улучшенной оценке интервальных скоростей и интервальных параметров анизотропии для глубинной миграции исходных трасс сейсмоданных по-прежнему сохраняется. Сущность изобретения В первом аспекте изобретение предлагает способ оценки скоростей сейсмических волн в вертикально поперечно-изотропных средах, включающий формирование по данным сейсморазведки исходной оценки интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины. Формируется исходная оценка первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Первый параметр анизотропии связан с интервальной скоростью нормального приращения времени и интервальной вертикальной скоростью. Формируется исходная оценка второго параметра анизотропии в зависимости от глубины. Второй параметр анизотропии связан с первым параметром анизотропии и интервальным параметром неэллиптичности. Выполняется первая томографическая инверсия относительно интервальной скорости нормального приращения времени и второго параметра анизотропии при постоянном значении первого параметра анизотропии до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений. Корректируются глубины пластов в исходных оценках интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени. С использованием значения второго параметра анизотропии, определенного при первой томографической инверсии, выполняется вторая томографическая инверсия интервальной скорости нормального приращения времени и первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Скорректированные глубины пластов, интервальные скорости нормального приращения времени и интервальные вертикальные скорости снова корректируются, и по результатам второй томографической инверсии рассчитываются интервальные параметры неэллиптичности. Во втором аспекте изобретение предлагает компьютерную программу, записанную на машиночитаемом носителе. Программа включает логический блок, обеспечивающий выполнение программируемым компьютером нижеследующего способа определения скоростей сейсмических волн в вертикально поперечно-изотропных средах. Этот способ включает формирование по сейсмоданным исходной оценки интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины. Формируется исходная оценка первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Первый параметр анизотропии связан с интервальной скоростью нормального приращения времени и интервальной вертикальной скоростью. Формируется исходная оценка второго параметра анизотропии в зависимости от глубины. Второй параметр анизотропии связан с первым параметром анизотропии и интервальным параметром неэллиптичности. Первая томографическая инверсия выполняется относительно интервальной скорости нормального приращения времени и второго параметра анизотропии при постоянном значении первого параметра анизотропии до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений. Корректируются глубины пластов в исходных оценках интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени. С использованием значений второго параметра анизотропии, определенного при первой томографической инверсии,выполняется вторая томографическая инверсия интервальной скорости нормального приращения времени и первого параметра анизотропии в зависимости от глубины. Скорректированные глубины пластов,интервальные скорости нормального приращения времени и интервальные вертикальные скорости снова корректируются и по результатам второй томографической инверсии рассчитываются интервальные параметры неэллиптичности. Прочие особенности и преимущества настоящего изобретения будут ясны из нижеследующего описания и прилагаемой формулы изобретения. Перечень чертежей Фиг. 1 иллюстрирует принцип миграции;-2 014280 фиг. 2 - блок-схема, дающая пример процесса согласно изобретению; фиг. 3 А-3 С - выборки по общей точке изображения для процесса глубинной миграции исходных трасс согласно изобретению; фиг. 4 - программируемый компьютер и машиночитаемые носители для объяснения одной из особенностей настоящего изобретения. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 показан путь пробега сейсмических волн от первого положения источника S (геодезического положения источника сейсмических волн) до первой точки рассеяния SP (точки сейсмического разреза, соответствующей конкретному геодезическому положению на поверхности земли) и от первой точки рассеяния SP до первого положения приемника R (геодезического положения сейсмоприемника на поверхности земли). Геодезическое расположение на поверхности земли прямо над первой точкой рассеяния SP обозначается I, или расположение изображения, или "точка изображения". На фиг. 1 показан путь сейсмических волн только от одного расположения источника до точки рассеяния и обратно только до одного расположения приемника. Следует учитывать, что в трехмерной (3D) сейсморазведке, когда используется множество положений источников и положений приемников, сейсмические волны идут от каждого положения источника до каждого положения приемника через точку рассеяния SP. И задача процесса миграции - снести источник зарегистрированных в каждом положении приемника сейсмических волн, отраженных в конкретной точке рассеяния, обратно к этой точке рассеяния. Следует также учитывать, что вышеприведенные соображения равно применимы как к наземной сейсморазведке, при которой источник, изображение и приемник расположены на поверхности земли, так и к морской сейсморазведке, при которой эти точки могут располагаться вблизи поверхности или дна водоема. Как показано на фиг. 1, земля может быть представлена набором слоев, каждый из которых характеризуется глубинной координатой нижней границы, обозначенной d1, d2, , dn. Скорости распространения сейсмических волн в каждом из слоев могут быть обозначены v1, v2, , vn. Поперечное расстояние вдоль земной поверхности от положения источника сейсмических волн до геодезического положения точки изображения может быть обозначено Xs, а соответствующее расстояние от положения точки изображения до положения приемника может быть обозначено Xr. В одном из способов согласно изобретению эффективная скорость распространения сейсмических волн в каждом слое и соответствующая глубина границы каждого слоя могут быть определены, когда геологическую среду составляют формации,характеризующиеся вертикально поперечно-изотропной скоростью распространения сейсмических волн. Такие формации могут быть названы "VTI-средами". Термин "кинематическая томографическая инверсия", как и аналогичные термины, используемые в настоящем описании, обозначает двумерный или трехмерный процесс определения распределения скоростей распространения сейсмических волн в гетерогенной среде, дающий набор времен пробега сейсмических волн от известных положений источников сейсмических волн до приемников сейсмических волн на поверхности земли или на аналогичной известной опорной плоскости (плоскостях) (например, на поверхности воды и/или на дне водного бассейна при морской сейсморазведке). Для начала процесса трехмерной (3D) томографической оценки скоростей для сред с VTI используются исходные модельные значения параметров Vo,иили параметров Vnmo, Vo и , определенных выше в разделе "Предшествующий уровень техники". Как было объяснено в указанном разделе со ссылками на выражения (1) и (2), каждый из вышеупомянутых наборов параметров функционально эквивалентен другому. Исходные модельные значения представляют собой исходные оценки значений вышеупомянутых параметров для каждого из слоев геологической среды, например слоев, представленных на фиг. 1. В одном из примеров исходное модельное значение параметра Vnmo в зависимости от глубины может быть получено по сейсмоданным с использованием известной техники анализа скоростей временной миграции, с последующей изотропной (без VTI скорости в слоях) томографической инверсией по глубине. Обратимся к фиг. 2; исходное модельное значение пластовой или слоевой скорости в зависимости от времени пробега сейсмических волн может быть определено в блоке 10 с использованием временной миграции исходных трасс. Один пример временной миграции исходных трасс приведен в описании к патенту США 6826484, выданному Martinez'y и др. и переданному правопреемнику прав на настоящее изобретение. Анализ скоростей временной миграции исходных трасс может дать эффективные скорости распространения сейсмических волн в слоях в зависимости от времени пробега сейсмических волн. В блоке 12 модельные значения исходной скорости могут быть использованы для того, чтобы определить эффективные скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины различных слоев в геологической среде. Эти эффективные скорости, зависящие от глубины, могут быть затем превращены в интервальные скорости нормального приращения времени (NMO), зависящие от глубины. В блоке 14 интервальные NMO-скорости могут быть использованы для выполнения глубинной миграции исходных трасс, в результате которой формируются выборки по общей точке изображения в зависимости от глубины. В блоке 16 эти выборки по общей точке изображения могут быть далее обработаны способом изотропной трехмерной кинематической томографии для коррекции исходной модельной NMO-скорости-3 014280 Исходное модельное значение для параметра Томсенав зависимости от глубины может быть затем получено, например, по каротажным данным одной или нескольких скважин, пробуренных в геологической среде (такие данные определяются ниже), с применением одного из двух различных описанных ниже способов. Способ 1 исходной оценки параметрав зависимости от глубины Среднеквадратичные (RMS: root mean square - определенные методом наименьших квадратов), или"эффективные", скорости распространения сейсмических волн могут быть получены обычным анализом скоростей временной миграции, как было объяснено выше. Эти эффективные скорости распространения сейсмических волн могут быть обозначены Veff seismic. Среднеквадратичные, или эффективные, каротажные скорости (вертикальные среднеквадратичные, или эффективные, скорости) также могут быть извлечены, например, из результатов звукового (акустического) каротажа, вертикального сейсмического профилирования или контрольного сейсмокаротажа; каждый из них или все они могут быть получены каротажем одной или нескольких скважин, пробуренных в геологической среде, предпочтительно в зоне, где проводилась сейсморазведка, или в ближайшей к ней. Эти эффективные каротажные скорости могут быть обозначены Veff well. В блоке 18 на фиг. 2 может быть определено соотношение между Veff seismic иVeff well. В данном примере это соотношение можно считать линейным и выразить следующим образом: Параметры А и В в вышеприведенном выражении (3) можно оценить для геодезического расположения каждой скважины, например, используя наилучшее линейное приближение Veff well и Veff seismic. С помощью определенных таким образом параметров А и В можно затем предсказывать величину Veff well для любого иного геодезического расположения в зоне, где проводилась сейсморазведка, по значению величины Veff seismic для этого геодезического расположения. Предсказанные скорости Veff well можно затем перевести в интервальные NMO-скорости Vnmo, чтобы получить исходные модельные значения Vnmo в зависимости от глубины. Предсказанные скорости Veff well можно также перевести в блоке 20 на фиг. 2 в интервальные вертикальные скорости Vo, чтобы получить исходные модельные значения Vo в зависимости от глубины. Используя основанные на исходной глубине оценки Vnmo и Vo, определенные как объяснено выше,и выражение (1), объясненное в разделе "Предшествующий уровень техники" настоящего описания,можно получить исходные модельные значения параметрав зависимости от глубины. Вышеизложенное показано в блоке 22 А на фиг. 2. Способ 2 исходной оценки параметрав зависимости от глубины При каждом конкретном геодезическом расположении в зоне, где проводилась сейсморазведка и имеются данные каротажа, глубину "кровли" формации (верхней границы пласта в геологической среде) можно определить в зависимости от времени пробега сейсмических волн, используя, например, результаты звукового (акустического) каротажа, вертикального сейсмического профилирования или контрольного сейсмокаротажа (обобщенно - "данные каротажа"). Аналогично, глубины кровель той же формации можно определить, используя сейсмоданные с учетом глубинной миграции (например, миграции после суммирования) в предположении изотропии геологических пластов среды ("сейсмические данные"). Как показано в блоке 22 В на фиг. 2, разницу между глубинами, определенными по сейсмическим данным, с одной стороны, и по данным каротажа, с другой, можно использовать для исходной оценки параметрав зависимости от глубины, воспользовавшись следующим выражением: В выражении (4) z обозначает разницу между глубинами кровель формации, определенными по сейсмическим и каротажным данным; a z в выражении (4) обозначает глубины кровель формации, определенные по каротажным данным. Вышеописанные процедуры дают исходные интервальные модельные значения параметров Vnmo ив зависимости от глубины. Исходное модельное значение для параметра Vo в зависимости от глубины также может быть получено из модельных, зависящих от глубины значений вышеупомянутых параметров Vnmo ис использованием выражения (1), как описано выше в разделе "Предшествующий уровень техники". Способ согласно изобретению может включать трехмерную оценку скоростей с использованием томографии для сред с VTI; эта оценка возможна после того, как получены исходные оценки параметров Vnmo ив зависимости от глубины. Первая итерация процедуры томографии, показанная в блоке 24 на фиг. 2, может включать следующие шаги. Вначале по выражению (1) рассчитывают Vo и, как объяснено выше, получают исходные модельные значения параметров Vnmo ив зависимости от глубины. После этого можно начать саму процедуру томографии, приняв значение интервального параметра неэллиптичности равным нулю (=0). Из этого предположения следует, что =, как это легко заметить из выражения (2), приведенного выше в разделе "Предшествующий уровень техники". Остатки времен пробега для глубинной миграции, выполненной на базе вышеприведенных исходных предположений, могут быть рассчитаны посредством глу-4 014280 бинной миграции исходных трасс, формирования выборок по общей глубинной точке изображения,оценки остатков глубины для каждого глубинного горизонта и расчета остатков времен пробега по остаткам глубины. После этого кинематическая томография может быть выполнена посредством инверсии. При проведении инверсии в данной итерациисохраняется постоянным,и Vnmo корректируются, а вышеуказанные миграция, формирование выборок по общей глубинной точке изображения, оценка остатков глубины и разности времен пробега снова рассчитываются. Вышеуказанные коррекция и перерасчет выполняются до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений; при этом используется, например, следующее выражение: где [t] - вектор остатков времен пробега, рассчитанный по остаткам глубины, как объяснено выше. В некоторых случаях для стабилизации и регуляризации инверсии в выражении (5) могут быть использованы коэффициенты затухания , связанные с изменением каждого из параметров Vnmo и . Эти "изменения параметров" представляют собой приращения или убывания каждого из параметров Vnmo и , использованных в томографической инверсии. Процедура инверсии с затуханием может быть проведена с использованием следующего выражения: Значенияв выражении (6) могут быть определены так В выражении (6)- коэффициент затухания, d - стандартное отклонение разности наблюдаемых и расчетных значений остатков времен пробега, а m - стандартное отклонение изменений модельного параметра (Vnmo или ), использованных в процедуре инверсии. Заметим, что если инверсия сходится, то эти величины изменений модельных параметров должны с увеличением количества итераций последовательно уменьшаться в каждой итерации. Из сходимости следует, что m уменьшается, и, следовательно, возрастает, что обеспечивает устойчивость процесса томографической инверсии. Дополнительно можно применить переменные весовые коэффициенты для остатков времен пробега и частные производные в выражении (5) или (6), зависящие от величины удаления (расстояния между положениями источника и приемника), представленного каждой трассой сейсмических данных. Следующий элемент описываемой процедуры - это коррекция модельных, зависящих от глубины значений параметров Vo, Vnmo ис использованием выражений (1) и (2), а также откорректированных значений параметров Vo и , определенных, как объяснено выше, с помощью выражений (5) и (6). В данной итерации томографической инверсии значения параметра , исходно зафиксированные относительно глубины, используются в вышеупомянутой коррекции модельных значений параметров Vo, Vnmo и . Вышеизложенное показано в блоке 26 на фиг. 2. Далее, в блоке 28 на фиг. 2 глубины горизонтов (слоев) могут быть пересчитаны по следующему соотношению: где Vo new-mig, j обозначает последовательные вертикальные скорости, полученные в данной итерации дляj-го горизонта (геологического пласта); Vo old-mig, j обозначает предыдущие вертикальные скорости, полученные в предыдущей итерации для j-го горизонта, a dz - интервал дискретизации по глубине. Далее, во второй итерации процесса томографической инверсии, как показано в блоке 30 на фиг. 2,первый шаг - выполнение глубинной миграции исходных трасс сейсмических данных с использованием откорректированных значений параметров Vo, Vnmo и , полученных в первой итерации, как объяснено выше. Затем формируют выборки по общей глубинной точке изображения, производят оценку остатков глубины для каждого горизонта и расчет остатка времени пробега для каждого горизонта по остатку глубины для каждого горизонта. Далее процедура может включать выполнение кинематической томографии с сохранением постоянной величиныдля каждого горизонта, коррекциюи Vnmo и минимизацию остатков времени, например, с использованием следующего соотношения:-5 014280 Кроме того, для стабилизации инверсии при решении уравнения (9) могут быть использованы коэффициенты затуханиядля изменения каждого из параметров Vnmo и . Инверсия с затуханием может быть выполнена с использованием, например, следующего выражения: В выражении (11)- коэффициент затухания, d - стандартное отклонение разности наблюдаемых и расчетных значений остатков времен пробега, а m - стандартное отклонение изменений модельного параметра. Заметим, что если инверсия сходится, то величины последовательных изменений модельных параметров должны уменьшаться с увеличением количества итераций. Из сходимости следует, что m уменьшается, и, следовательно,возрастает, что обеспечивает устойчивость процесса томографической инверсии. Дополнительно можно применить переменные весовые коэффициенты для остатков времен пробега и частные производные в матрице чувствительности в выражении (9) или (10), зависящие от малой,средней или большой величины удаления. Следующий элемент описываемой процедура томографии - это коррекция значений параметров Vo,Vnmo ис использованием выражений (1) и (2), а также откорректированных значений параметров Vo и. Параметрв данной итерации зафиксирован относительно глубины. Следующий элемент описываемой процедуры это коррекция глубин горизонтов с использованием соотношения (8), как объяснено выше. Таким образом, вся процедура описанной томографической инверсии, начиная с первой итерации ( постоянно), может быть затем повторена, за исключением того, что модельными значениямибудут,скорее, не =0, а значения, полученные во второй итерации, объясненной выше. После повторения первой итерации с постоянными значениямии коррекцией значений , может быть повторена объясненная выше вторая итерация, в которой значениясохраняются, а значениякорректируются. Как показано в блоке 32 на фиг. 2, вышеописанная процедура, включая первую и вторую итерации томографической процедуры, может повторяться до тех пор, пока не будут получены устойчивые значенияи . Полученные таким образом значенияимогут быть использованы для расчета значений интервального параметра неэллиптичности в зависимости от глубины. Значения всех вышеуказанных определенных таким образом параметров могут быть сохранены на машиночитаемом носителе или выведены на экран, как будет объяснено ниже со ссылкой на фиг. 4. Примеры применения глубинной миграции исходных трасс с использованием способа согласно настоящему изобретению будут объяснены со ссылками на фиг. 3 А-3 С. На фиг. 3 А показаны выборки по общей глубинной точке изображения (CIGs: common image depth gathers - выборки по общей глубинной точке изображения), полученные глубинной миграцией исходных трасс по Кирхгоффу с использованием известных или принятых значений для Vnmo, Vo и . Плоскостность этих выборок по общей точке изображения указывает на то, что скорости и интервальные параметры неэллиптичности существенно правильны. На фиг. 3 В показаны CIGs, полученные глубинной миграцией исходных трасс по Кирхгофу с использованием исходных модельных значений Vnmo, Vo и . На фиг. 3 С показаны CIGs, полученные для модельных значений Vnmo, Vo ипосле четвертой итерации томографической процедуры, объясненной выше со ссылками на фиг. 2. Следует заметить, что Vnmo, Vo ив объясненной выше процедуре получены в данном примере моделированием Vo и параметров Томсена в процедуре томографии. Разумеется, в других вариантах осуществления возможно использование не только глубинной миграции исходных трасс по Кирхгоффу, но и других известных методик глубинной миграции исходных трасс, например миграции вдоль лучей. В другом аспекте изобретение относится к программам для компьютера, записанным на машиночитаемых носителях. Как изображено на фиг. 4, вышеописанный процесс, объясненный со ссылкой на фиг. 1, может быть воплощен в машиночитаемом коде, записанном на машиночитаемом носителе, например на гибком диске 64, компакт-диске CD-ROM 62 или на жестком магнитном диске (отдельно не показан),читаемых с помощью дисководов, являющихся частями программируемого компьютера 50 общего назначения, соответственно, дисковода 58 для гибких дисков и дисковода 56 для компакт-дисков CD-ROM. Такой компьютер 50, как известно, включает центральный процессор 60, пользовательское устройство ввода, например клавиатуру 66, и пользовательский монитор 52, например плоский жидкокристалличе-6 014280 ский дисплей или дисплей с электронно-лучевой трубкой. Согласно изобретению, запись на машиночитаемом носителе включает логический блок, обеспечивающий выполнение компьютером действий, описанных выше и объясненных со ссылкой на фиг. 2. Значения различных параметров, рассчитанные как объяснено выше со ссылками на фиг. 2, могут быть записаны на любом из различных вышеуказанных машиночитаемых носителей или могут быть выведены на экран монитора 52. Хотя настоящее изобретение описано с использованием ограниченного числа вариантов осуществления, специалист, используя преимущества раскрытого изобретения, сможет вывести из настоящего описания другие варианты осуществления, не отступающие от объема раскрытого изобретения. Соответственно, объем настоящего изобретения ограничивается только прилагаемой формулой. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ определения скоростей сейсмических волн в вертикально поперечно-изотропной среде,включающий получение по зарегистрированным сейсмоданным исходной оценки интервальной вертикальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины; получение исходной оценки первого параметра анизотропии в зависимости от глубины, причем первый параметр анизотропии связан с интервальной скоростью нормального приращения времени и интервальной вертикальной скоростью соотношением где Vnmo обозначает интервальную скорость нормального приращения времени,Vo обозначает интервальную вертикальную скорость иобозначает первый параметр анизотропии; получение исходной оценки второго параметра анизотропии в зависимости от глубины, причем второй параметр анизотропии связан с первым параметром анизотропии и интервальным параметром неэллиптичности соотношением гдеобозначает второй параметр анизотропии иобозначает интервальный параметр неэллиптичности; выполнение первой томографической инверсии в зависимости от интервальной скорости нормального приращения времени и второго параметра анизотропии при постоянном значении первого параметра анизотропии до тех пор, пока разности времен пробега не достигнут минимальных значений; первую коррекцию по сейсмоданным глубин пластов в исходной оценке вертикальной интервальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины; выполнение с использованием значений второго параметра анизотропии, определенного при первой томографической инверсии, второй томографической инверсии интервальной скорости нормального приращения времени и первого параметра анизотропии в зависимости от глубины; вторую коррекцию скорректированных при первой коррекции глубин пластов, интервальных скоростей нормального приращения времени и интервальных вертикальных скоростей и расчет интервальных параметров неэллиптичности по результатам второй томографической инверсии и по меньшей мере одну из следующих операций: запись и вывод на монитор глубин пластов после второй коррекции, интервальных скоростей нормального приращения времени и рассчитанных интервальных параметров неэллиптичности. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна из первой и второй томографических инверсий включает затухание. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что коэффициент затухания связан со стандартным отклонением рассчитанных остатков времен пробега в зависимости от стандартного отклонения использованных по меньшей мере в одной из упомянутых первой и второй томографических инверсий возмущений модельных значений. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку вертикальной интервальной скорости и интервальной скорости нормального приращения времени в зависимости от глубины получают временной миграцией исходных трасс сейсмоданных по Кирхгоффу. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что обработанные глубинной миграцией по Кирхгоффу сейсмоданные далее обрабатывают с помощью изотропной томографической инверсии. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку первого параметра анизотропии в зависимости от глубины получают по сейсмоданным посредством установления связи эффективной скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины и эффективной скорости распространения сейсмических волн в зависимости от глубины, определенной по замерам, выполненным в скважине. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что исходную оценку первого параметра анизотропии в зависимости от глубины получают посредством сравнения глубин границ геологических пластов, определенных по сейсмоданным, и глубин границ геологических пластов, определенных по замерам, выполненным-7 014280 в скважине. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что получение исходной оценки второго параметра анизотропии в зависимости от глубины включает приравнивание второго параметра анизотропии первому параметру анизотропии. 9. Машиночитаемый носитель с записанной на нем компьютерной программой, содержащей логический блок, обеспечивающий выполнение программируемым компьютером операций способа, охарактеризованного в одном из пп.1-8.
МПК / Метки
МПК: G01V 1/28
Метки: сейсмических, определения, поперечно-изотропной, волн, среде, скоростей, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/11-14280-sposob-opredeleniya-skorostejj-sejjsmicheskih-voln-v-poperechno-izotropnojj-srede.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ определения скоростей сейсмических волн в поперечно-изотропной среде</a>
Предыдущий патент: Способ и система для преобразования трехмерных данных буксируемой сейсмической косы с двумя типами датчиков в данные с подавленным шумом
Следующий патент: Способ проведения сейсмической разведки
Случайный патент: Усовершенствования в системах радиопозиционирования