[发明专利]通过防混淆、防泄漏傅立叶变换内插地震数据的方法

说明书

技术领域

本发明主要是关于地球物理勘探领域。更具体地，本发明是关于 在地震数据中内插轨迹或规则化轨迹的领域。

背景技术

在油气产业中，地球物理勘探通常用于帮助探索和评价地层。地 球物理勘探技术产生地球的地下结构的知识，该知识有益于发现和提 取有价值的矿物资源、尤其是诸如石油和天然气的碳氢化合物沉积 物。地球物理勘探的公知技术是地震测量。在陆基地震测量中，地震 信号产生在地球的表面上或在地球的表面附近，随后向下行进到地球 的次表面内。在海洋地震测量中，地震信号也可向下行进通过覆盖地 球的次表面的水体。地震能量源被用于产生地震信号，在传播进入地 球后，该地震信号至少部分地由次表面地震反射器反射。这样的地震 反射器通常是具有不同的弹性特性的地层之间的界面，该弹性特性特 别是声波速度和岩石密度，不同的弹性特性导致在界面处的声阻抗的 差异。被反射的地震能量在地球的表面处或地球的表面附近、在覆盖 的水体中、或在钻孔中的已知深度处由地震传感器(也称为地震接收 器)检测并被记录。

在陆地地震测量中用于产生地震信号的适当地震源可包括爆炸物 或振动器。海洋地震测量通常采用由船牵引且被周期性地激活以产生 声波场的水下地震源。产生该波场的地震源可以是几种类型，包括小 型爆炸装填物、电火花或电弧、海洋振动器，以及通常包括枪。该地 震源枪可以是水枪、蒸汽枪以及最通常地是气枪。通常，海洋地震源 不是包括单一源元件，而是包括空间分布的源元件阵列。对于当前最 通用的海洋地震源的形式-气枪，该布置尤为准确。

适当类型的地震传感器通常包括尤其用于陆地测量中的粒子速度 传感器以及尤其用于海洋测量中的水压传感器。有时候代替粒子速度 传感器或除了粒子速度传感器之外，使用粒子位移传感器、粒子加速 传感器或压力梯度传感器。本领域中一般已知粒子速度传感器和水压 力传感器分别作为地震检波器和水中地震检波器。地震传感器可单独 配置，但更一般地被配置在传感器阵列中。此外，压力传感器和粒子 速度传感器可以被一起配置在海洋测量中，成对并置或以阵列对并 置。

在典型的海洋地震测量中，地震测量船在水面上通常以大约5节 的速度行进，且包含地震采集装置、诸如导航控制、地震源控制、地 震传感器控制以及记录装置。地震源控制装置使得在水体中被地震船 牵引的地震源以所选择的次数开动。也称作地震电缆的地震拖缆为伸 长的像电缆的结构，该结构在水体中由牵引地震源的地震测量船或由 其他地震测量船牵引。通常，多个地震拖缆被牵引在地震船后。该地 震拖缆包括传感器，以检测由地震源启动且从反射界面被反射的反射 波场。常规地，地震拖缆包含诸如水中地震检波器的压力传感器，但 是已经提出了这样的地震拖缆，除了水中地震检波器，其包含诸如地 震检波器的水粒子速度传感器或诸如加速度计的粒子加速度传感器。 压力传感器和粒子运动传感器可以很接近地配置，沿地震电缆成对并 置或以阵列对并置。

处理在执行该测量中得到的结果地震数据以产生关于被测量的区 域中的地层的特性和地质结构的信息。为了显示和分析这些地层的潜 在的碳氢化合物含量，处理该被处理的地震数据。地震数据处理的目 的是从该地震数据提取尽可能多的关于地层的信息以便充分地使地 质次表面成像。为了识别在地球的次表面中有发现石油聚集的可能性 的位置，在搜集、处理和解释地震数据方面花费大量的金钱。根据所 记录的地震数据来构造反射器表面(该反射器表面限定感兴趣的地下 地球层)的处理提供在深度或时间方面的地球的图像。

地球的次表面的结构的图像被生成以便使得解释者能选择最大可 能具有石油聚集的位置。为了检验石油的存在，必须钻井。钻井以确 定石油矿床存在与否是个极其昂贵且耗时的任务。由于该原因，存在 改进地震数据的处理和显示的持续需求，以便生成地球的次表面的结 构的图像(无论是由计算机还是人来进行解释，该图像将提高解释者 的能力)，以估定石油聚集存在于地球的次表面中特定位置的可能性。

无论在陆地上还是在水中，在地震数据的收集中可能出现两个问 题。该数据可以被欠采样(under-sampled)(混淆)或该数据可以 被非均匀地(不规则地)采样。在地震测量中的物理和经济限制通常 导致地震数据作为欠采样或非均匀采样数据被采集。