Способ динамического определения апертуры для трехмерного подавления поверхностно-связанных кратных волн
Формула / Реферат
1. Способ морской сейсморазведки, включающий следующие шаги:
рассчитывают углы наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн по сейсмическим данным, полученным с помощью размещения ряда сейсмических датчиков, ближайших к оцениваемой области геологической среды, причем сейсмические датчики формируют электрический и/или оптический сигнал в ответ на сейсмическую волну вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн;
рекурсивно расширяют границу апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные;
суммируют трассы с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенной границей апертуры для формирования трасс прогнозируемых кратных волн;
вычитают трассы прогнозируемых кратных волн из сейсмических данных для формирования данных с подавленными поверхностно-связанными кратными волнами с целью получения изображения формаций геологической среды.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
строят выборку трасс с включением кратных волн;
выбирают начальную апертуру для выборки трасс с включением кратных волн;
выбирают максимальную апертуру для начальной апертуры;
выбирают расширение максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры;
рекурсивно расширяют апертуру и
уменьшают расширение максимальной апертуры на основе расширения апертуры.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн содержит следующие шаги:
выбирают положение источника;
выбирают положение приемника;
выбирают набор положений точек связи;
повторяют следующие шаги для каждой точки связи в наборе положений точек связи:
выбирают первую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,
выбирают вторую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника,
выполняют свертку первой трассы со второй трассой, формируя выборку трасс с включением кратных волн;
формируют выборку трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает следующие шаги:
выбирают последовательность наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн;
повторяют следующие шаги для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн:
рассчитывают угол наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн;
повторяют следующие шаги для отрицательных углов наклона:
определяют величину расширения границы апертуры,
расширяют границу вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что суммируют трассы с включением кратных волн, добавляемые к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, формируя корректировочную трассу; и применяют корректировочную трассу для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы.
6. Способ геофизической разведки, включающий следующие шаги:
буксируют сейсмоприемную косу в воде посредством судна;
записывают сейсмические трассы, отражающие физические поля волн, распространяющихся в воде и попадающих на приемники сейсмоприемной косы;
осуществляют коррекцию, связанную с наличием поверхностно-связанных кратных волн, путем преобразования сейсмических трасс в трассы прогнозируемых кратных волн, используя один или более программируемый компьютер, запрограммированный для выполнения, по меньшей мере, следующих операций:
расчет углов наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн;
рекурсивное расширение границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные;
суммирование трасс с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенной границей апертуры для формирования трасс прогнозируемых кратных волн;
записывают трассы прогнозируемых кратных волн;
вычитают трассы прогнозируемых кратных волн из сейсмических трасс для формирования трасс с подавленными поверхностно-связанными кратными волнами.
7. Способ по п.6, отличающийся использованием программируемого компьютера для выполнения следующих операций:
строят выборку трасс с включением кратных волн;
выбирают начальную апертуру для выборки трасс с включением кратных волн;
выбирают максимальную апертуру для начальной апертуры;
выбирают расширение максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры;
рекурсивно расширяют апертуру;
уменьшают расширение максимальной апертуры на основе расширения апертуры.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн включает использование программируемого компьютера для выполнения следующих операций:
выбирают положение источника;
выбирают положение приемника;
выбирают набор положений точек связи;
повторяют следующие шаги для каждой точки связи в наборе положений точек связи:
выбирают первую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,
выбирают вторую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника, и
выполняют свертку первой трассы со второй трассой, формируя выборку трасс с включением кратных волн;
формируют выборку трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн.
9. Способ по п.7, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает использование программируемого компьютера для выполнения следующих операций:
выбирают последовательность наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн;
повторяют следующие шаги для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн:
рассчитывают угол наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн и
повторяют следующие шаги для отрицательных углов наклона:
определяют величину расширения границы апертуры и
расширяют границу вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы.
10. Способ по п.9, отличающийся использованием программируемого компьютера для выполнения следующих операций:
суммируют трассы с включением кратных волн, добавляемые к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, формируя корректировочную трассу; и
применяют корректировочную трассу для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы.
11. Машиночитаемый носитель с хранящейся на нем компьютерной программой, при этом логика программы обеспечивает выполнение программируемым компьютером следующих операций:
расчет углов наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн; и
рекурсивное расширение границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные.
12. Носитель по п.11, отличающийся тем, что указанные операции включают
построение выборки трасс с включением кратных волн;
выбор начальной апертуры для выборки трасс с включением кратных волн;
выбор максимальной апертуры для начальной апертуры;
выбор расширения максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры;
рекурсивное расширение апертуры;
уменьшение расширения максимальной апертуры на основе расширения апертуры.
13. Носитель по п.12, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн включает следующие операции:
выбор положения источника;
выбор положения приемника;
выбор набора положений точек связи;
повтор следующих операций для каждой точки связи в наборе положений точек связи:
выбор первой трассы с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,
выбор второй трассы с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника,
выполнение свертки первой трассы со второй трассой для формирования выборки трасс с включением кратных волн; и
формирование выборки трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн.
14. Носитель по п.12, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает следующие операции:
выбор последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн;
повтор следующих операций для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн:
расчет угла наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн;
повтор следующих операций для отрицательных углов наклона:
определение величины расширения границы апертуры,
расширение границы вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы.
15. Носитель по п.14, отличающийся тем, что указанные операции включают
суммирование трасс с включением кратных волн, добавляемых к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, для формирования корректировочной трассы;
применение корректировочной трассы для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы.
Текст
СПОСОБ ДИНАМИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АПЕРТУРЫ ДЛЯ ТРЕХМЕРНОГО ПОДАВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-СВЯЗАННЫХ КРАТНЫХ ВОЛН Углы наклона рассчитывают для последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн по сейсмическим данным, характерным для формаций геологической среды, вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом сейсмические данные получают с помощью размещения ряда сейсмических датчиков, ближайших к оцениваемой области геологической среды, причем сейсмические датчики формируют электрический и/или оптический сигнал в ответ на сейсмическую волну вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн. Границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн рекурсивно расширяют на основе рассчитанных углов наклона. Трассы с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенными границами апертуры суммируют для формирования трасс прогнозируемых кратных волн. Трассы прогнозируемых кратных волн вычитают из сейсмических данных для формирования данных с подавленными поверхностносвязанными кратными волнами в целях получения изображения формаций геологической среды. Хеге Робертус Ф., Ван Борселен Роальд Дж. (NL) Хмара М.В., Рыбаков В.М. (RU)(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ПГС ГЕОФИЗИКАЛ АС (NO) Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение в целом относится к области геофизической разведки. Более конкретно,изобретение относится к области подавления поверхностно-связанных кратных волн при морской сейсморазведке. Предшествующий уровень техники В нефтегазовой промышленности геофизическая разведка обычно используется для содействия в поисках и оценке подземных формаций. Способы геофизической разведки позволяют получать сведения о структуре геологической среды, полезные для обнаружения и извлечения ценных полезных ископаемых, в особенности месторождений углеводородов, таких как нефть и природный газ. Хорошо известным способом геофизической разведки является сейсморазведка. Результативные сейсмические данные, полученные при проведении сейсморазведки, обрабатываются для получения информации, относящейся к геологическому строению и свойствам подземных формаций в исследуемой зоне. Обработанные сейсмические данные обрабатываются для отображения и анализа потенциального группового состава углеводородов в этих подземных формациях. Целью обработки сейсмических данных является извлечение из сейсмических данных максимального объема информации о подземных формациях для получения адекватного изображения геологической среды. При определении участков геологической среды, где существует вероятность обнаружения залежей нефти,крупные средства расходуются на сбор, обработку и интерпретацию сейсмических данных. Процесс построения поверхностей отражающих горизонтов, определяющих исследуемые подземные пласты по записанным сейсмическим данным, позволяет получить изображение среды по глубине или времени. Изображение строения геологической среды получают с целью предоставить интерпретатору возможность выбора участков, где с наибольшей вероятностью могут находиться залежи нефти. При морской сейсморазведке сейсмоисточники используются для генерации сейсмического сигнала, который, после распространения в земле, по меньшей мере, частично отражается сейсмоотражающими горизонтами в геологической среде. Такие сейсмоотражающие горизонты, как правило, представляют собой границы между подземными формациями с различными упругими свойствами, конкретно, скоростью упругих волн и плотностью породы, что приводит к разности акустических импедансов на границах. Отраженные сейсмические волны регистрируются сейсмическими датчиками (также именуемыми"сейсмоприемниками") и записываются. Подходящие сейсмические источники для генерации сейсмического сигнала при морской сейсморазведке, как правило, включают погружной сейсмический источник, буксируемый судном и периодически активируемый для генерации поля акустических волн. Сейсмический источник, генерирующий волновое поле, как правило, представляет собой, пневмопушку или пространственно-распределенную группу пневмопушек. Соответствующие типы сейсмических датчиков, как правило, включают датчики скорости частиц(известные специалистам под названием геофонов) и датчики давления воды (известные специалистам под названием гидрофонов), монтируемые внутри буксируемой сейсмоприемной косы (известной также как сейсмический кабель). Сейсмические датчики могут размещаться по отдельности, но чаще размещаются в виде групп датчиков внутри сейсмоприемной косы. После того как отраженная волна достигает сейсмических датчиков, она продолжает распространяться к границе вода-воздух на поверхности воды, от которой волна отражается в нижнем направлении и снова регистрируется датчиками. Отраженная волна продолжает распространяться и может снова отразиться в верхнем направлении от подошвы водного слоя или других границ между подземными формациями. Отраженные волны, которые отражаются более одного раза, называются "кратными волнами" и,как правило, рассматриваются в качестве помех. Особая категория помех содержит кратные волны, которые отражаются по крайней мере один раз от поверхности воды и называются поверхностносвязанными кратными волнами. Трехмерное подавление поверхностно-связанных кратных волн (3D SRME, Surface-Related MultipleElimination) преследует цель ослабления (подавления) поверхностно-связанных кратных волн, как правило, при помощи процесса прогнозирования и вычитания. Поверхностно-связанные кратные волны сначала оценивают по сейсмическим данным, после чего прогнозируемые кратные волны вычитают из сейсмических данных, оставляя сигнал с подавленными помехами. Первый шаг этого процесса содержит построение выборки трасс (сейсмограммы) с включением кратных волн для трассы источник-приемник,которое включает расчет свертки пар трасс на пространственной области, именуемой апертурой. Второй шаг включает построение трассы прогнозируемых кратных волн, которая содержит, главным образом,кратные отражения, включающее суммирование всех трасс с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн для трассы источник-приемник. Третий шаг содержит вычитание многих таких трасс прогнозируемых кратных волн из исходных сейсмических данных. Вариант апертуры для выборки трасс с включением кратных волн, который легче всего реализовать, представляет собой прямоугольную пространственную область с предварительно выбранными размерами вдоль (инлайн) и поперек (кросслайн) линий наблюдения с центром в средней точке трассы источник-приемник, для которой будет прогнозироваться трасса кратных волн. Апертура достаточна для конкретной выборки трасс с включением кратных волн, когда, по меньшей мере, вершины всех составляющих волн в выборке трасс с включением кратных волн находятся в пределах апертуры. Это означает,что точки отражений от поверхности, соответствующие вершинам, находятся в пределах апертуры, и что при суммировании по Френелю происходит свертка составляющих волн в соответствующие кратные волны во время появления вершин. Следовательно, простой выбор апертуры для выборок трасс с включением кратных волн неизбежно будет представлять собой компромисс между затратами и точностью. Для некоторых выборок трасс с включением кратных волн апертура будет слишком велика, для других слишком мала. Апертура оптимальной формы и размера должна одновременно быть как можно меньше,чтобы свести к минимуму затраты на вычисления, и достаточно велика, чтобы зафиксировать все точки отражений от поверхности, и, в целях усиливающей интерференции, участвовать в суммировании по Френелю. Таким образом, существует потребность в способе эффективного определения подходящих форм и размеров апертур для выборок трасс с включением кратных волн. Предпочтительно оптимальную форму и оптимальный размер апертуры можно определять динамически по самим сейсмическим данным. Сущность изобретения Настоящее изобретение предлагает способ преобразования сейсмических данных в данные с подавленными помехами, используя динамическое определение апертуры для выборки трасс с включением кратных волн. Сейсмотрассы кратных волн в сейсмических данных, характерных для формаций геологической среды, прогнозируют посредством следующего. Рассчитывают углы наклона для последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн по сейсмическим данным, полученным с помощью размещения ряда сейсмических датчиков, ближайших к оцениваемой области геологической среды, причем сейсмические датчики формируют электрический и/или оптический сигнал в ответ на сейсмическую волну, вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн. Границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн рекурсивно расширяют на основе рассчитанных углов наклона. Трассы с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенными границами апертуры суммируют для формирования трасс прогнозируемых кратных волн. Трассы прогнозируемых кратных волн вычитают из сейсмических данных для формирования данных с подавленными поверхностно-связанными кратными волнами в целях получения изображения формаций геологической среды. Краткий перечень чертежей Настоящее изобретение и его преимущества легче понять из следующего подробного описания и прилагаемых чертежей, среди которых представлено: на фиг. 1 - схематическое изображение построения выборки трасс с включением кратных волн для трассы источник-приемник в качестве способа настоящего изобретения; на фиг. 2 - схематическое изображение, иллюстрирующее расширение апертур для выборки трасс с включением кратных волн в способе настоящего изобретения; на фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления настоящего изобретения для преобразования сейсмических данных в данные с подавленными помехами, используя динамическое определение апертуры для выборки трасс с включением кратных волн; на фиг. 4 - блок-схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления настоящего изобретения с целью динамического определения апертуры для выборки трасс с включением кратных волн; на фиг. 5 - блок-схема, иллюстрирующая элемент настоящего изобретения, относящийся к построению выборки трасс с включением кратных волн; на фиг. 6 - блок-схема, иллюстрирующая элемент настоящего изобретения, относящийся к рекурсивному расширению апертуры. Хотя настоящее изобретение будет описано в связи с предпочтительными вариантами осуществления, понятно, что изобретение не ограничивается только ими. Напротив, изобретение предназначено для того, чтобы охватить все альтернативные варианты, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в объем настоящего изобретения согласно прилагаемой формуле. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Настоящее изобретение представляет собой способ преобразования сейсмических данных в данные с подавленными помехами, используя динамическое определение апертуры для выборки трасс с включением кратных волн. Настоящее изобретение может использоваться в рамках 3D процесса прогнозирования и вычитания для подавления поверхностно-связанных кратных волн в сейсмических данных. Место,в котором кратные волны подлежат прогнозированию и вычитанию, определяется трассой источникприемник. На фиг. 1 представлено схематическое изображение построения выборки трасс с включением кратных волн для трассы источник-приемник в качестве способа настоящего изобретения. Трасса источникприемник 10 определяется сочетанием положения конкретного источника 11 и положения конкретного приемника 12. Процесс прогнозирования поверхностно-связанных кратных волн по сейсмическим данным для трассы источник-приемник 10 включает выполнение свертки пар трасс с последующим накоплением результатов свертки по площади поверхности 13. Первая трасса 14 в каждой паре свернутых трасс имеет то же положение конкретного источника 11, что трасса источник-приемник 10, и положение приемника 15 в выбранном положении точки связи, а вторая трасса 16 в паре свернутых трасс имеет положение источника в выбранной точке связи 15 и то же положение конкретного приемника 12, что трасса источник-приемник 10. Точки связи 15 для всех пар первых трасс 14 и вторых трасс 16 распределены по площади поверхности 13. Каждая точка связи 15 соответствует потенциальной точке отражения от поверхности поверхностно-связанных кратных волн, относящихся к этой трассе источник-приемник 10. Трассы, созданные при помощи выполнения свертки пар первых трасс 14 и вторых трасс 16, называются трассами с включением кратных волн, а набор таких трасс с включением кратных волн (до накопления) называется выборкой трасс с включением кратных волн. Степень охвата площади поверхности 13 точками отражения от поверхности, учитываемыми (после накопления) при прогнозировании, обычно называется апертурой прогнозирования. На фиг. 2 представлено схематическое изображение, иллюстрирующее расширение апертур для выборки трасс с включением кратных волн в способе настоящего изобретения. Выборка трасс с включением кратных волн 20 показана с произвольной пространственной осью координат 21 в верхней части и временной осью координат 22, идущей сверху вниз в левой части. Кратная волна на трассе источникприемник, принадлежащая комбинации источник-приемник, которая возникает в определенное время,проявляется в выборке трасс с включением кратных волн 20 в виде поверхности 23 с вершиной 24 в пределах выборки трасс с включением кратных волн 20 в это же время, а показанная ниже остальная часть поверхности 23 - в последующие моменты времени. Кроме того, пространственное положение вершины 24 будет соответствовать пространственному положению точки отражения от поверхности этой конкретной кратной волны. Накопление трасс с включением кратных волн в виде прогнозируемых поверхностно-связанных кратных волн включает процесс, обычно называемый "суммированием по Френелю". Аддитивная (усиливающая) интерференция в каждой вершине 24 и вокруг нее усиливает желаемые прогнозируемые кратные волны, а ослабляющая интерференция на большем расстоянии от каждой вершины 24 уменьшает оставшуюся часть сигнала (т.е. непрогнозируемые кратные волны). Качество прогнозирования кратных волн зависит от того, насколько точно все соответствующие точки отражения от поверхности учтены в апертуре выборки трасс с включением кратных волн 20, и насколько точно выполняется суммирование по Френелю трасс с включением кратных волн. И то, и другое зависит от выбора правильной апертуры и от расстояния между точками связи в пределах апертуры. Возвращаясь к фиг. 1, апертуру в простейшем случае можно выбрать в виде прямоугольной площади поверхности 13, окружающей среднюю точку 17 трассы источник-приемник 10 для положения конкретного источника 11 и положения конкретного приемника 12. Прямоугольную площадь поверхности 13 можно параметризовать с помощью размера вдоль линии наблюдения 18 и размера поперек линии наблюдения 19 или, альтернативно, с помощью апертуры вдоль линии наблюдения и апертуры поперек линии наблюдения. Кроме того, можно изменять ориентацию прямоугольной площади поверхности 13. Однако площадь поверхности 13 необязательно должна быть прямоугольной. Апертура, например, может представлять собой эллипс или иметь неправильную форму. В любом случае оптимальная площадь поверхности 13 апертуры должна быть как можно меньше, чтобы свести к минимуму затраты на вычисления, достаточно велика, чтобы зафиксировать все вершины и достаточна для того, чтобы для этих вершин действовала аддитивная интерференция. То же самое относится к шагу или расстоянию между точками связи 15. Возвращаясь к фиг. 2, отметим, что на нем показана начальная апертура 25 для выборки трасс с включением кратных волн 20. В способе настоящего изобретения используется определение углов наклона по (перекрывающимся) участкам трасс вблизи от границы, чтобы для выборки трасс с включением кратных волн 20 формировать расширенную апертуру 26. Если углы наклона 27, рассчитанные вдоль поперечных волн трасс, оказываются положительными, а, значит, сами волны направлены вверх, т.е. в направлении более ранних моментов времени, и внутрь, то соответствующие вершины 24 будут лежать внутри выборки трасс с включением кратных волн 20. Если рассчитанные углы наклона 28 отрицательны, то соответствующие вершины 29 будут лежать вне выборки трасс с включением кратных волн 20, и начальную апертуру 25 следует увеличить вдоль этих участков границы для формирования расширенной апертуры 26. Этот способ настоящего изобретения обеспечивает динамическое определение расширенной апертуры 26. Таким образом, выбор подходящей площади апертуры может полностью или частично определяться данными. Начиная с небольшой начальной апертуры 25, граница может расширяться автоматически, исходя из какой-то меры рассчитанных углов наклона. В качестве примера начальной мерой угла может служить энергия, оставшаяся после применения фильтра угла наклона. Более сложные меры могут также учитывать относительную амплитуду, время и тангенс углов наклона. Эти меры можно поставить в зависимость от глубины подошвы водного слоя, ее локальных или глобальных изменений, более общих наблюдений или априорных сведений о сложности геологического строения. Для типовой прямоугольной площади апертуры обычно создают четыре связанных меры, по одной с каждой стороны. Для площадей более сложной формы, например эллиптических или овальных, количество мер можно поставить в зависимость от кривизны границы с их распространением вдоль границы. На фиг. 3-6 показаны блок-схемы, иллюстрирующие варианты осуществления настоящего изобретения с целью динамического определения апертуры для выборки трасс с включением кратных волн. На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая общий вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая более подробный вариант осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5, 6 представлены блок-схемы, дополнительно иллюстрирующие элементы изобретения,показанного на фиг. 3, 4. На фиг. 3 представлена блок-схема, иллюстрирующая вариант осуществления настоящего изобретения для преобразования сейсмических данных в данные с подавленными помехами, используя динамическое определение апертуры для выборки трасс с включением кратных волн. В блоке 30 углы наклона рассчитываются для последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн по сейсмическим данным, характерным для формаций геологической среды, вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн. Данные о сейсмической волне получают с помощью размещения ряда сейсмических датчиков, ближайших к оцениваемой области геологической среды, причем сейсмические датчики формируют по меньшей мере один электрический и оптический сигнал в ответ на сейсмическую волну. В блоке 31 границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн рекурсивно расширяются исходя из углов наклона, рассчитанных в блоке 30. В блоке 32 трассы с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенной границей апертуры из блока 31 суммируются для формирования трасс прогнозируемых кратных волн. В блоках 30-32 прогнозируются трассы кратных волн в сейсмических данных. В блоке 33 трассы прогнозируемых кратных волн из блока 32 вычитаются из сейсмических данных для формирования данных поверхностно-связанных кратных волн с подавленными помехами в целях получения изображения формаций геологической среды. На фиг. 4 представлена блок-схема, иллюстрирующая другой вариант осуществления настоящего изобретения с целью динамического определения апертуры для выборок трасс с включением кратных волн. Вариант осуществления, иллюстрируемый на фиг. 4, содержит более подробное описание, чем вариант осуществления на фиг. 3. В блоке 40 выполняется построение выборки трасс с включением кратных волн. Построение выборки трасс с включением кратных волн более подробно описано ниже при обсуждении блок-схемы на фиг. 5. В блоке 41 выбирается начальная апертура для выборки трасс с включением кратных волн, определенной в блоке 40. Может быть выбрана любые форма и размер начальной апертуры, которые подходят для выборки трасс с включением кратных волн из блока 40. Такие формы обычно включают, не ограничиваясь ими, прямоугольники, эллипсы и неправильные формы. В одном варианте осуществления при выборе начальной апертуры можно принимать во внимание окончательную апертуру для ранее определенных выборок трасс с включением кратных волн. В другом варианте осуществления выбор начальной апертуры для трассы можно варьировать как функцию от параметров трассы, которые включают, не ограничиваясь этим, удаление, означающее расстояние между координатами источника и приемника трассы; азимут, означающий угол между линией,проходящей через координаты источника и приемника и заданным опорным направлением; удаления вдоль и поперек линии наблюдения, означающие удаления вдоль опорного направления и перпендикулярно к нему, соответственно. В блоке 42 максимальная апертура выбирается в качестве начальной апертуры, выбранной в блоке 41. Максимальную апертуру можно определить на основе максимальной скорости, длины трассы источник-приемник, для которой выполняется прогнозирование кратных волн и удаления (расстояния между источником и приемником) этой трассы источник-приемник. В блоке 43 расширение максимальной апертуры выбирается в зависимости от начальной апертуры,выбранной в блоке 41, и максимальной апертуры, выбранной в блоке 42. Расширение максимальной апертуры может варьироваться вдоль границы, конкретно, когда начальная граница апертуры выборки трасс с включением кратных волн имеет неправильную форму или изменяется, образуя неправильную форму вследствие расширения, примененного ранее только вдоль одной части границы. Меру можно сформировать на основе факторов, включая, не ограничиваясь этим, временное положение на измеренной трассе, амплитуду и угол наклона, а также амплитуду, энергию или другие производные величины от выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы (или включая ее). Эту меру можно использовать для ограничения рекурсии целесообразными изменениями апертуры. В другом варианте осуществления эту меру можно также учитывать при выборе начальной апертуры для будущих выборок трасс с включением кратных волн. В блоке 44 апертура рекурсивно расширяется. Это рекурсивное расширение апертуры более подробно описано ниже при обсуждении в связи с блок-схемой на фиг. 6. В блоке 45 определяется, достаточна ли существующая апертура. Если существующая апертура недостаточна, процедура переходит к блоку 46. Если существующая апертура достаточна, процедура переходит к блоку 47. Достаточная апертура означает, что все кратные отражения, присутствующие на трассе для выборки трасс с включением кратных волн следует оценить надлежащим образом с помощью оценочной трассы кратных волн. Следовательно, точки отражения от поверхности, охватываемые апертурой, которая используется при построении выборки трасс с включением кратных волн в блоке 40, должны соответствовать всем этим кратным отражениям. Каждая точка отражения от поверхности имеет соответствующую вершину в выборке трасс с включением кратных волн. Вершина имеет пространственное положение, соответствующее минимальному времени изменяющейся в пространстве поверхности, причем временные координаты поверхности возрастают с удалением от вершины. В альтернативном варианте осуществления временную ось координат можно заменить глубинной осью. Кроме того, апертура достаточна, когда для этих вершин должным образом выполняется суммирование по Френелю. Суммирование по Френелю представляет собой суммирование данных с целью получения более высоких отношений сигнал-помеха для конкретной отраженной волны, при этом объем суммируемых данных связан с частью соответствующего отражающего горизонта, от которой отраженная волна может достичь детектора в пределах половины длины первой отраженной волны. В блоке 46 расширение максимальной апертуры, выбранной в блоке 43, уменьшается в зависимости от величины расширения апертуры, примененной в блоке 44. В блоке 47 определяется, остались ли еще выборки трасс с включением кратных волн для определения апертуры. Если выборки трасс с включением кратных волн остались, процедура возвращается к блоку 40, чтобы выбрать очередную выборку трасс с включением кратных волн. Если выборок трасс с включением кратных волн, подлежащим проверке, не остается, процедура завершается. На фиг. 5 представлена блок-схема, иллюстрирующая элемент изобретения, относящийся к определению выборки трасс с включением кратных волн. Фиг. 5 более подробно иллюстрирует часть изобретения, описанную выше в блоке 40 на фиг. 4. В блоке 50 выбирается положение источника. В блоке 51 выбирается положение приемника. Положение источника из блока 50 и положение приемника из блока 51 определяют трассу источник-приемник. В блоке 52 выбирается положение точки связи. Положение точки связи соответствует потенциальной точке отражения от поверхности кратных волн, относящихся к этой трассе источник-приемник. Положения точек связи зависят от апертуры, построенной в соответствии с обсуждением блок-схемы на фиг. 4, и соответствующего расстояния между точками связи. В блоке 53 первая трасса выбирается из имеющихся трасс, которые характеризуются положением источника, по существу, совпадающим с положением источника, выбранным в блоке 50, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи, выбранным в блоке 52. Таким образом, первая трасса представляет собой элемент сейсмограммы ОПВ для положения источника, выбранного в блоке 50. В блоке 54 вторая трасса выбирается из имеющихся трасс, которые характеризуются положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, выбранным в блоке 52, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением приемника, выбранным в блоке 51. Таким образом, вторая трасса представляет собой элемент сейсмограммы ОПП для положения приемника, выбранного в блоке 51. Координаты приемника первой трассы на сейсмограмме ОПВ, по существу, совпадают с координатами источника второй трассы на сейсмограмме ОПП. Поскольку положения источника и приемника в записанных данных редко совпадают в точности, в другом варианте осуществления может понадобиться регуляризация наборов данных до номинальных геометрических параметров для достижения совпадения положения источника и приемника. В другом варианте осуществления кратные волны прогнозируются затем для первоначальной геометрии с использованием регуляризированных наборов данных. В блоке 55 выполняется свертка друг с другом первой трассы из блока 53 и второй трассы из блока 54. Эта свертка может выполняться во временной области или, альтернативно, свертка может выполняться в форме умножения в частотной области. Трасса, полученная в результате свертки, представляет собой трассу с включением кратных волн. Набор всех трасс с включением кратных волн, сформированных здесь, образует выборку трасс с включением кратных волн. В блоке 56 проверяется, остались ли другие пары первой и второй трасс, подлежащие свертке. Если остались другие пары первой и второй трасс, процедура возвращается к блоку 52 для выбора очередной пары. Если других пар первой и второй трасс не остается, процедура завершается. На фиг. 6 представлена блок-схема, иллюстрирующая элемент изобретения, относящийся к рекурсивному расширению апертуры. Фиг. 6 более подробно иллюстрирует часть изобретения, описанную выше в блоке 44 на фиг. 4. В блоке 60 набор соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн выбирается вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн. Количество трасс, выбираемых в наборах соседних трасс с включением кратных волн, определяется тем, сколько трасс необходимо для расчета надежных оценок угла наклона, как будет сделано ниже в блоке 61. В одном варианте осуществления набор соседних трасс с включением кратных волн содержит две соседние трассы с включением кратных волн. В другом варианте осуществления набор соседних трасс с включением кратных волн содержит последовательность, состоящую более чем из двух соседних трасс с включением кратных волн. В еще одном варианте осуществления набор соседних трасс с включением кратных волн содержит блок соседних трассы с включением кратных волн. Например, блок может содержать 25 соседних трасс с включением кратных волн в блоке трасс 5 инлайнов на 5 кросслайнов. Способ не ограничивается этими примерами наборов соседних трасс с включением кратных волн, но применим к любому такому набору соседних трасс с включением кратных волн. В блоке 61 угол наклона рассчитывается для набора соседних трасс с включением кратных волн,выбранных в блоке 60. Углы наклона в выборке могут использоваться, чтобы определить, когда вершины попадают в выборку. Угол наклона представляет собой наклон между двумя соседними трассами с включением кратных волн в выборке одной и той же сейсмической волны. Угол наклона измеряется как соотношение между временной разностью и пространственной разностью (аналог dt/dx). Хотя обычно предполагается, что наклонная ось синфазности является негоризонтальной, горизонтальная ось не исключается. Апертура выборки трасс с включением кратных волн, которая слишком мала, может быть обнаружена и увеличена автоматически путем проверки углов наклона на границе выборки. Обнаружение и увеличение может выполняться рекурсивно, при этом последняя используемая апертура инициализирует процесс обнаружения и увеличения с целью определения новой апертуры. При наличии отрицательных углов наклона вблизи от некоторой части границы выборки трасс с включением кратных волн следует расширить эту часть границы, так как некоторые вершины оказываются за пределами выборки. В блоке 62 проверяется, является ли отрицательным угол наклона, рассчитанный в блоке 61. Отрицательный угол наклона означает, что наклон волны, направленной снаружи внутрь выборки трасс с включением кратных волн, также возрастает по времени или глубине. Это означает, что вершина такой волны лежит за пределами выборки, так как вершина всегда приходится на более ранний момент времени. Если угол наклона отрицательный, процедура переходит к блоку 63 для расширения границы апертуры. Если угол наклона не отрицательный, процедура переходит к блоку 65. В блоке 63 определяется величина расширения границы. Величину расширения границы апертуры можно варьировать как функцию факторов, включающих, не ограничиваясь этим, временное положение,глубину воды, связанную с трассой источник-приемник, и наибольший угол наклона, зарегистрированный вблизи от границы. В блоке 64 апертура расширяется вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн, выбранных в блоке 60, на величину расширения границы, определенную в блоке 63. В блоке 65 проверяется, остались ли другие наборы соседних трасс с включением кратных волн. Если остались другие наборы соседних трасс с включением кратных волн, процедура возвращается к блоку 60 для выбора очередного набора соседних трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры. Если наборов соседних не осталось, процедура завершается. В альтернативном варианте осуществления трассы с включением кратных волн, которые были бы добавлены к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, суммируются для формирования корректировочной трассы. Эту корректировочную трассу можно затем применить к прогнозируемой трассе кратных волн, определяемой путем накапливания (с помощью суммирования по Френелю) трасс с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн перед расширением границы. В другом варианте осуществления способ преобразования SRME можно заменить способом межслойных кратных волн (Interbed Multiple Elimination, IME), который относится к расширению для прогнозирования межслойных или внутренних кратных волн, при этом тройка трасс и две свертки используются как составная часть способа. Настоящее изобретение обсуждалось выше как способ только в целях иллюстрации, но оно может также быть реализовано в виде системы. Система в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно реализуется посредством компьютеров, конкретно, цифровых компьютеров, наряду с использованием традиционного оборудования для обработки данных. Такое оборудование для обработки данных,хорошо известное специалистам, будет состоять из любой подходящей комбинации или сети оборудования для компьютерной обработки, включая, без ограничений, аппаратное обеспечение (процессоры, устройства временного и постоянного хранения и любое иное оборудования для компьютерной обработки),программное обеспечение (операционные системы, прикладные программы, библиотеки программ математических расчетов и любое иное подходящее программное обеспечение), схемы соединений (электрические, оптические, беспроводные и др.) и периферийное оборудование (входные и выходные устройства, такие как клавиатуры, позиционирующие устройства и сканеры; устройства отображения, такие как мониторы и принтеры; машиночитаемые накопители, такие как ленты, диски, накопители на жестких дисках и любое иное подходящее оборудование). В другом варианте осуществления изобретение может быть реализовано в виде описанного выше способа, реализуемого с помощью программируемого компьютера. В другом варианте осуществления изобретение может быть реализовано в виде компьютерной программы, хранящейся на машиночитаемом носителе, при этом логика программы обеспечивает выполнение программируемым компьютером описанного выше способа. В другом варианте осуществления изобретение может быть реализовано в виде машиночитаемого носителя с хранящейся на нем компьютерной программой, при этом логика программы обеспечивает выполнение программируемым компьютером описанного выше способа. Следует понимать, что изложенное выше представляет собой просто подробное описание конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения, и что многочисленные изменения, модификации и варианты осуществления, альтернативные изложенным, могут быть выполнены в соответствии с раскрытым здесь изобретением без выхода за его рамки. Однако предшествующее описание не ограничивает объем настоящего изобретения. Объем изобретения определяется только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ морской сейсморазведки, включающий следующие шаги: рассчитывают углы наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн по сейсмическим данным, полученным с помощью размещения ряда сейсмических датчиков, ближайших к оцениваемой области геологической среды, причем сейсмические датчики формируют электрический и/или оптический сигнал в ответ на сейсмическую волну вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн; рекурсивно расширяют границу апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные; суммируют трассы с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенной границей апертуры для формирования трасс прогнозируемых кратных волн; вычитают трассы прогнозируемых кратных волн из сейсмических данных для формирования данных с подавленными поверхностно-связанными кратными волнами с целью получения изображения формаций геологической среды. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что строят выборку трасс с включением кратных волн; выбирают начальную апертуру для выборки трасс с включением кратных волн; выбирают максимальную апертуру для начальной апертуры; выбирают расширение максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры; рекурсивно расширяют апертуру и уменьшают расширение максимальной апертуры на основе расширения апертуры. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн содержит следующие шаги: выбирают положение источника; выбирают положение приемника; выбирают набор положений точек связи; повторяют следующие шаги для каждой точки связи в наборе положений точек связи: выбирают первую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,выбирают вторую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника,выполняют свертку первой трассы со второй трассой, формируя выборку трасс с включением кратных волн; и формируют выборку трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает следующие шаги: выбирают последовательность наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн; повторяют следующие шаги для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн: рассчитывают угол наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн; повторяют следующие шаги для отрицательных углов наклона: определяют величину расширения границы апертуры,расширяют границу вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что суммируют трассы с включением кратных волн, добавляемые к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, формируя корректировочную трассу; и применяют корректировочную трассу для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы. 6. Способ геофизической разведки, включающий следующие шаги: буксируют сейсмоприемную косу в воде посредством судна; записывают сейсмические трассы, отражающие физические поля волн, распространяющихся в воде и попадающих на приемники сейсмоприемной косы; осуществляют коррекцию, связанную с наличием поверхностно-связанных кратных волн, путем преобразования сейсмических трасс в трассы прогнозируемых кратных волн, используя один или более программируемый компьютер, запрограммированный для выполнения, по меньшей мере, следующих операций: расчет углов наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн; рекурсивное расширение границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные; суммирование трасс с включением кратных волн в выборке трасс с включением кратных волн с расширенной границей апертуры для формирования трасс прогнозируемых кратных волн; записывают трассы прогнозируемых кратных волн; вычитают трассы прогнозируемых кратных волн из сейсмических трасс для формирования трасс с подавленными поверхностно-связанными кратными волнами. 7. Способ по п.6, отличающийся использованием программируемого компьютера для выполнения следующих операций: строят выборку трасс с включением кратных волн; выбирают начальную апертуру для выборки трасс с включением кратных волн; выбирают максимальную апертуру для начальной апертуры; выбирают расширение максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры; рекурсивно расширяют апертуру; уменьшают расширение максимальной апертуры на основе расширения апертуры. 8. Способ по п.7, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн включает использование программируемого компьютера для выполнения следующих операций: выбирают положение источника; выбирают положение приемника; выбирают набор положений точек связи; повторяют следующие шаги для каждой точки связи в наборе положений точек связи: выбирают первую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,выбирают вторую трассу с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника, и выполняют свертку первой трассы со второй трассой, формируя выборку трасс с включением кратных волн; и формируют выборку трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн. 9. Способ по п.7, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает использование программируемого компьютера для выполнения следующих операций: выбирают последовательность наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн; повторяют следующие шаги для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн: рассчитывают угол наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн и повторяют следующие шаги для отрицательных углов наклона: определяют величину расширения границы апертуры и расширяют границу вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы. 10. Способ по п.9, отличающийся использованием программируемого компьютера для выполнения следующих операций: суммируют трассы с включением кратных волн, добавляемые к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, формируя корректировочную трассу; и применяют корректировочную трассу для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы. 11. Машиночитаемый носитель с хранящейся на нем компьютерной программой, при этом логика программы обеспечивает выполнение программируемым компьютером следующих операций: расчет углов наклона вдоль поперечных волн соседних трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, при этом апертура имеет такой пространственный размер, что окружает указанные соседние трассы с включением кратных волн; и рекурсивное расширение границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн, если рассчитанные углы наклона отрицательные. 12. Носитель по п.11, отличающийся тем, что указанные операции включают построение выборки трасс с включением кратных волн; выбор начальной апертуры для выборки трасс с включением кратных волн; выбор максимальной апертуры для начальной апертуры; выбор расширения максимальной апертуры для начальной апертуры и максимальной апертуры; рекурсивное расширение апертуры; уменьшение расширения максимальной апертуры на основе расширения апертуры. 13. Носитель по п.12, отличающийся тем, что построение выборки трасс с включением кратных волн включает следующие операции: выбор положения источника; выбор положения приемника; выбор набора положений точек связи; повтор следующих операций для каждой точки связи в наборе положений точек связи: выбор первой трассы с положением источника, по существу, совпадающим с выбранным положением источника, и положением приемника, по существу, совпадающим с положением точки связи,выбор второй трассы с положением источника, по существу, совпадающим с положением точки связи, и положением приемника, по существу, совпадающим с выбранным положением приемника,выполнение свертки первой трассы со второй трассой для формирования выборки трасс с включением кратных волн; и формирование выборки трасс с включением кратных волн из трасс с включением кратных волн. 14. Носитель по п.12, отличающийся тем, что рекурсивное расширение апертуры включает следующие операции: выбор последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн из выборки трасс с включением кратных волн вблизи от границы апертуры выборки трасс с включением кратных волн; повтор следующих операций для каждого набора соседних трасс с включением кратных волн в последовательности наборов соседних трасс с включением кратных волн: расчет угла наклона для набора соседних трасс с включением кратных волн; повтор следующих операций для отрицательных углов наклона: определение величины расширения границы апертуры,расширение границы вблизи от набора соседних трасс с включением кратных волн на величину расширения границы. 15. Носитель по п.14, отличающийся тем, что указанные операции включают суммирование трасс с включением кратных волн, добавляемых к выборке трасс с включением кратных волн после расширения границы, для формирования корректировочной трассы; применение корректировочной трассы для коррекции трассы прогнозируемых кратных волн, определенной для выборки трасс с включением кратных волн перед расширением границы.
МПК / Метки
Метки: волн, динамического, трехмерного, определения, кратных, апертуры, поверхностно-связанных, подавления, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/13-23300-sposob-dinamicheskogo-opredeleniya-apertury-dlya-trehmernogo-podavleniya-poverhnostno-svyazannyh-kratnyh-voln.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ динамического определения апертуры для трехмерного подавления поверхностно-связанных кратных волн</a>
Предыдущий патент: Противомикробный способ и композиция
Следующий патент: Панель остекления
Случайный патент: Фармацевтическая композиция антагониста рецептора тахикинина в форме наночастиц