[发明专利]估计层速度

说明书

技术领域

本发明涉及地质层的速度的估计，并且特别得，涉及基于RMS速度数据来估计Dix层速度（interval velocity）。

背景技术

已经开发出了用于探索地球的次表层（subsurface）的多种技术，这些技术是基于将波和信号传输到地球的次表层的区域中。所传输的信号与地球相互作用并且通常该信号的一部分传播回表层，在表层处该信号被记录并且被用于基于该信号如何与地球相互作用来获得关于次表层结构的信息。这样的技术通常包含记录所返回信号的振幅和传播时间。

在地震成像应用中，地震波被传输到地球中并且可能，例如从次表层地层界面处或者层位（horizon）处被反射回。记录并且测量反射波的振幅以作为地震时间序列数据。强反射可能例如在次表层地层的界面处发生，跨越该次表层地层的界面，在地层介质的弹性特性方面存在强的差别。在对应于层位或者界面的强反射的时间系列数据中观察到凸显的反射同相轴（reflection event）。然后可以处理来自不同的水平位置的时间序列以与相应的同相轴对齐并且形成振幅同相轴能够与次表层的结构特征相关联的图像（例如，以“地震剖面”的形式）。以该方式，能够形成地球次表层的次表层图像。但是，原始的未经过处理的时间序列数据常常难以解释，并且这样的数据因此通常经历几个进一步的处理步骤以便产生次表层的更有代表性的图像。

早期在处理顺序中原始或者初始的时间序列数据的问题是次表层反射体的几何特征经常未被精确表现在数据中。例如，时间序列数据的传播时间可能未提供精确、正确等比例的对不同的反射体和地质结构的深度的指示。这是成问题的，因为为了确定在哪里钻孔或者另外评价油气勘探，精确的地质表现是必须的。

然而，由于地震波的传播取决于其传播通过的地层的地震速度，所以能够使用对地层的地震速度的确定来将所记录的传播时间转换为在深度方面的距离或者被转换为被校正的时间。

为了对地震反射数据做出适当校正，为了这样的目的，希望寻找到精确并且尽可能地“正确”的不同地层的层地震速度的模型。该层速度提供了链接以将地震数据从预先存在的时间坐标转换到被校正的时间或者深度坐标系统（时间或者深度的迁移域）。

在典型的处理流程中，能够便利地以可以在“叠加（stacking）”过程期间得到的叠加速度估计的形式获得速度模型，在该“叠加”的过程中针对对应的反射同相轴的到达时间的差别对具有公共中点的地震轨迹进行校正，以去除在采集期间所使用的不同的源接收器偏置（即，正常时差（Normal move out））的影响。经常采用该叠加速度来表示为RMS速度。该叠加速度或者RMS速度与层速度显著不同。伴随它的一个特殊困难是：针对在深度上的特定界面的RMS速度的估计是成问题的在该界面之上的地层的速度的“平均”的类型，使得在RMS和层速度之间存在取决于深度的差异。

因此，试图执行对RMS速度数据的反演（inversion）以形成交替的速度模型，该速度模型提供改进的对速度结构的估计。这通常是通过使用在RMS速度与给定的地质层n的层速度之间的众所周知的关系，计算Dix层速度来完成的，该关系有时也被称为Dix公式（Dix，C.H.，1955，Seismic velocities from surface measurements:Geophysics 20，68-86）：

Vn2=Un2tn-Un-12tn-1Δtn]]>(等式1)

其中：

V_n是地层n中的层速度

U_n是在地层n的底部处的RMS速度