[发明专利]确定地震节点位置的方法和计算机系统

说明书

一种与从能量源释放能量的角度无关的用于确定x、y能量接收器(节点)位置的计算系统和方法。所述方法和计算系统涉及一种在数据处理软件中执行的迭代循环技术，其中采用了本质上基于节点预计放置位置的最佳猜想的模型初始位置，接下来是统计比较模型数据与实际数据的迭代进程，之后通过某些预定数量调整模型位置，并将所述新结果与实际数据相比较，以确定新调整后的位置在统计上比最初选定的位置假设更好还是更差。所述进程可通过不断以较小距离调整之前确定的最佳位置来重复。一旦确认已获得最佳真位置，即可停止所述进程，并且可以在正常生成地震图的进程中使用X、Y位置数据。

技术领域

一般来说，本发明涉及对通过进行地震勘测获取的地震数据进行采集和分析，特别地，涉及基于地震数据分析提高结果准确度的方法。

背景技术

地震数据的生成和记录涉及许多不同的接收器配置，包括铺设于地表或海底表面的地音探测器或地震检波器、拖曳于海上震测船后面的水听器、垂直悬挂于海中的水听器或放置在井孔内(如垂直地震剖面内)用于记录地震信号的地音探测器。由一个能量源(如振动装置、炸药爆炸或空气枪等)生成声波或弹性振动传入地球，声波或弹性振动再以不同的地震响应和滤波效果穿过地层，并返回至地面记录成为地震数据。采集优化根据局部条件而有所不同，并且还会涉及适合能量源(包括类型和强度)的运用、接收器的优化配置，以及深度记录线相对于地质特征的方位。这样可确保记录下的信噪比最高，分辨率恰当，并且还可通过处理来区分或最小化如气波、地滚波、倍数及衍射等外来影响，并将其移除。

水下地震勘探被广泛应用于对存在油气储层的地下地质构造的定位和/或分析。其中一种就是利用船只拖曳若干空气枪和放置在海底的海底节点(OBN)阵列进行勘测。在深海区，这些节点通过遥控潜水器(ROV)和海底装载设备放置在海底。遥控潜水器和海底装载设备通常通过与拖船和空气枪船分离的调度船或搜索船进行布置。在浅水区进行的大多数勘测都可以通过绳索来布置节点。此外，在一些勘测中还用带地震检波器的海底电缆(或“OBC”)来替代节点。这种模式与海底节点类似，地震检波器均设置在海底，但是地震检波器却通过长电缆连接至“母船”。海底节点和海底电缆这两种采集方式在很多方面都类似，并且有时会通过类型更通用的海底地震仪(OBS)或海底传感器/地震检测器紧密结合在一起。就本申请而言，“节点”是指海底节点和海底电缆二者。

为了采集数据，使空气枪间隔已知周期时段释放压缩空气爆破，并记录每一次爆破的定位和定时。同样地，每次压缩空气爆破的定时和强度也被节点所记录。在深海区，数据收集通常至少为期30天，以涵盖一个完整的潮汐周期，但是，也可以依据如勘测区域大小等收集更长周期数据。在浅海区，节点大多通常被放置在海底5至14天；对于浅海节点(通常电池的最长寿命为45天)而言，21天被视为长时间的布置。

四维地震数据收集通常包括在相同区域的不同时间采集三维(3D)地震数据，用于评估油气产层随时间发生的变化。可通过流体位置和饱和度、压力及温度观察变化。四维地震数据是数种地震延时数据形式中的一种。此类数据可以从地表或钻孔内获取。地震延时数据包括在相同区域的不同时间从地表或钻孔内收集到的地震数据，用于评估地下随时间发生的变化，如：流体运动或二次开采的影响。该数据用于检查流体含量表达属性的变化。地震延时数据可重复二维数据、三维数据(被称为4-D地震数据)、井间数据和垂直地震剖面(VSP)数据。

虽然在能量离地角小于70°时通常可以准确地拾取节点处的能量直达波，但是，由于在X、Y偏移距非常短时地震道数量有限，因此，直达波能量不能被可靠地拾取并用于定位。例如，在100米水深中，离地角70°时，X、Y偏移距为274米；在25米水深中，离地角70°时，X、Y偏移距为68米。在水深300米及更深水域时，利用直达波定位分析就相对比较简单直接。然而，在浅海区(如，小于300米)，如果只使用直达波定位分析，那么就几乎不会再使用空气爆破。此外，折射波通常先于直达波到达。已观察到，这种情况在大多数海底环境(但不是所有)下发生在偏移距约为节点深度3倍左右的地方。因此，当能量发射的离地角超过70°时，虽然数据质量不会受到影响，但是会对采用直达波进行定位分析的可靠性产生不利影响。