[发明专利]用于利用相位展开进行数据反演的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般涉及用于反演数据以计算地球的物理特性的方法和系统，具体地涉及用于执行仅相位全波形反演以从地震数据计算速度模型的方法和系统。

背景技术

地下勘探，具体地对于烃类储层的勘探，通常使用诸如地震数据的迁移之类的方法来产生地球的地下的可解释的图像。在由于故障、盐体等等而使得地下复杂的区域中，传统的迁移方法通常不能产生足够的图像。另外，传统的迁移方法需要地下的合理准确的速度模型；这样的速度模型也可以由地震数据确定，但是在专门知识和计算成本二者方面可能非常昂贵。

存在许多用于从地震数据计算速度模型的传统方法，包括NMO速度分析、迁移速度分析、层析成象和全波形反演。诸如全波形反演之类的某些方法在计算上非常昂贵，并且仅仅在近来随着计算能力的增大才变得实用。传统的全波形反演在时域或诸如时间傅里叶变换域或拉普拉斯变换域之类的变换域中完成。这些方法由于地震数据中缺少低频率（通常小于3赫兹）而通常失败。本领域技术人员将理解，速度模型是低频模型，所以对于它难以从缺乏低频信息的地震数据反演。

确定速度模型并且使用它们来迁移以产生地球的地下的图像的传统方法是昂贵的并且充满困难，特别是在复杂的区域中。因为对碳氢化合物的搜索移动到这些复杂的区域，所以必须找到最佳的方式来处理地震数据并且改善速度模型。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，公开了一种反演来自于关注区域的数据以确定关注区域的物理特性的计算机实现的方法。该方法包括：将数据变换到傅里叶频率域以获得频域数据，其中该频域数据包括幅度部分和相位部分；执行频域数据的相位部分的相位展开以生成展开的相位部分；以及反演展开的相位部分以确定关注区域的物理特性。该方法还可以外插该相位。相位展开可以包括：获得频域数据的相位部分的梯度；调整梯度以位于主[–π,+π]范围以产生调整后的梯度；将调整后的梯度设置为等于施加于展开的相位部分的梯度的离散化；以及通过向线性方程的集合施加预条件算子来求出展开的相位部分。

在一个实施例中，公开了一种用于反演来自于关注区域的数据以确定关注区域的物理特性的系统。该系统包括数据源、用户接口和被配置为执行被设计为执行该方法的计算机模块的处理器。

在另一个实施例中，公开了一种用于反演来自于关注区域的数据以确定关注区域的物理特性的制品。该制品可以是计算机可读介质，在其中具有计算机可读代码，该计算机可读程序代码被适配为被执行以实现该方法。

提供上述发明内容部分以便以简化形式引入构思的选择，所述构思进一步在下面的具体实施方式部分中描述。发明内容不意欲确认要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意欲用于限制要求保护的主题的范围。此外，要求保护的主题不局限于解决在本公开的任何一部分中阐述的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

参考以下说明书、当前权利要求书和附图，本发明的这些及其它目的、特征和优点将得到更好的理解，其中：

图1是示出了全波形反演的方法的流程图；

图2示出了在各个频率处的梯度带宽；

图3示出了开始于好的初始地球特性模型的传统的全波形反演过程；

图4示出了开始于不良的初始地球特性模型的传统的全波形反演过程；

图5是示出了根据本发明的实施例的方法的流程图；

图6示出了在非常低的频率处有和没有预条件算子的相位展开的方法；

图7示出了在中低频率处有和没有预条件算子的相位展开的方法；

图8示出了仅相位全波形反演的实施例的结果；

图9示出了后面有传统的全波形反演的仅相位全波形反演的另一个实施例的结果；

图10是示出了使用相位外插的本发明的另一个实施例的流程图；

图11示出了使用相位外插的实施例的结果；和

图12示意地示出了用于执行根据本发明的实施例的方法的系统。

具体实施方式

本发明可以在由计算机执行的系统和计算机方法的一般背景下被描述和实现。这样的计算机可执行指令可以包括可以用于执行特定任务和处理抽象数据类型的程序、例程、对象、组件、数据结构和计算机软件技术。本发明的软件实现可以用不同的语言编码以在各种计算平台和环境中应用。将理解，本发明的范围和基础原理不局限于任何特定的计算机软件技术。