专利名称：估计层速度的制作方法
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η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 = Ujn1 (等式 D其中 Vn是地层η中的层速度Un是在地层η的底部处的RMS速度Δ tn是穿过地层η的双向传播时间(two-way travel time)此外，众所周知，RMS速度和层速度与如以下关系所定义的瞬时速度函数有关び(/)=丄厂 パ(/W/ (等式2)
t 0V12 = — J i' V2(t)dt (等式 3)其中Vi是在和ti之间的层段(interval)中的Dix层速度U⑴是RMS速度函数V(t)是瞬时速度函数Ati是穿过该层段的双向传播时间Ati=W1在速度是恒定的地层中，瞬时速度V(t)与层速度相同。此外，这里所定义的Dix层速度Vi是局部RMS速度。等式I到等式3的关系能够因此被用干“反演”RMS速度以获得在RMS速度确定了的反射同相轴之间的时间层段的Dix层速度。使用等式I到等式3所获得的Dix层速度取决于预先估计的RMS速度的精度以及对数据中的一次反射同相轴的正确识别。这可能是成问题的。该一次反射是地震波仅在地质层位上反射一次的同相轴，但是，还存在着地震波从界面反射多次的同相轴，并且这些同相轴可能干扰一次反射同相轴并且使一次反射同相轴变得模糊。还存在着不确定度的其它来源。因此对于数据解释器来说可能难以精确地识别一次反射和RMS速度。因此，RMS速度估计是不确定的，这同样地可以产生根据RMS速度所估计的Dix层速度的不确定度的来源。在用于将RMS速度数据反演到Dix层速度的当前技术中，这一本质的不确定度未被评估或未被考虑，并且因此将难以或者不可能评价所计算的速度的显著性。不理解那些不确定度，就难以以任何定量的方式使用层速度以及根据它们获得的任何进ー步結果。在现有技术考虑来自该区域的地质认知的方式中也存在着显著的限制。例如，用户可能事先必须选择影响实际反演算法的參数，该參数例如是反演中的衰减(damping)、输入数据的执行(honouring),以及对来自背景速度趋势的偏离的惩罚(penalising)。对这些数据的相对权重的确定不是特别直观，其结果是现有的Dix反演包可能难以使用，以及相反地，容易误用。此外，被附着到形成用于约束反演的基础的地质认知的统计学上的不确定度未被包括。
已知方法的另一个限制是层速度通常是针对地震反射数据的高振幅反射同相轴之间定义的特定层段而计算的。如果在同一反射同相轴的每个位置处，不能够层位一致地获得来自不同的横向位置的RMS速度，则从一个地质位置到另一个地质位置的速度数据集将是不一致的，这将限制数据的进一步应用。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种估计地质层的速度的方法，该方法包括如下步骤a.提供第一初始模型，该第一初始模型包括与次表层位置相关联的层速度以及与该层速度相关联的不确定度；b.提供数据，该数据包括与次表层位置相关联的实际或者近似的均方 根(RMS)速度以及与该RMS速度相关联的不确定度；以及c.基于该第一模型的层速度和不确定度，以及该数据的RMS速度和不确定度，来估计第二模型，该第二模型包括与次表层位置相关联的层速度以及与该层速度相关联的不确定度。该第一模型可以包括在多个次表层位置处的多个层速度，以及与这些层速度中的每一个相关联的不确定度。类似地，该数据可以包括与多个次表层位置相关联的多个实际或者近似的均方根速度，以及可能与所述实际或者近似的RMS速度中的每一个相关联的不确定度。第二模型可以类似地包括在多个次表层位置处的多个层速度，以及与第二模型的层速度中的每一个相关联的不确定度。第一模型可以包括与以下的次表层位置相关联的速度，该次表层位置中的一些与第二模型和/或该数据的次表层位置不同和/或相同。近似的RMS速度的示例是叠加速度或者偏移速度，那些速度的滤波后的版本，或者被用来表示RMS速度的任何其它速度。这可以包括以下速度，针对该速度可以有利地执行速度反演，该速度反演例如通常在地震数据处理或解释期间完成的。第一模型的层速度和/或所估计的第二模型的层速度可以是Dix层速度。Dix层速度是地层中的速度的RMS均值，而并不是必须是根据Dix的等式(等式I)所计算的速度。可以通过高斯分布表示第二模型。第二模型可以包括速度的期望值以及表示不确定度的方差或标准偏差。在第二模型包括多个层速度的实施例中，第二模型可以包括层速度的期望矢量和协方差矩阵，其中该期望矢量描述了层速度的趋势，以及其中该协方差矩阵提供了表示该不确定度的方差并且提供了不同位置中的层速度之间的时间协方差或空间协方差。在这样的实施例中，可以通过多高斯分布表示第二模型。可以通过执行RMS速度的贝叶斯反演(Bayesian inversion)来执行步骤C。然后，第一或初始模型可以表示贝叶斯先验模型并且该方法可以包括根据贝叶斯后验分布形成第二模型。可替代地，可以通过执行对RMS速度的约束最小二乘反演来执行步骤C。仅当通过高斯分布或者多高斯分布表示先验模型、误差和似然模型时，约束最小二乘反演等同于贝叶斯反演。可以通过高斯分布表示第一、初始模型。第一模型可以包括速度的期望值以及表示不确定度的方差或标准偏差。在第一模型包括多个层速度的实施例中，第一模型可以包括层速度的期望矢量和协方差矩阵，其中该期望矢量描述了层速度的趋势，以及其中，该协方差矩阵提供了表示该不确定度的方差并且提供了不同位置中的层速度之间的时间协方差或空间协方差。在这样的实施例中，可以通过多高斯分布表示第一模型。在全局反演的情况下，时间协方差或空间协方差可以被解決。
该方法可以包括形成数据误差模型。可以通过高斯分布表示该数据误差模型。该数据误差模型可以包括零期望值以及表示与RMS速度相关联的不确定度的方差或标准偏差。在数据包括多个RMS速度的实施例中，数据误差模型可以包括零期望和RMS速度误差的协方差矩阵(表示步骤b的RMS速度的不确定度)，其中协方差矩阵提供不同位置中的RMS速度误差之间的方差以及时间协方差或空间协方差。在这样的实施例中，可以通过多高斯分布表示数据误差模型。以该方法，能够通过在RMS速度误差的协方差矩阵中对协方差的适当指定(specification)来并入与RMS速度数据相关联的有色噪声(而不是白噪声)。执行贝叶斯反演的步骤可以包括使用数据误差模型来形成似然模型。该方法可以包括通过对RMS速度和/或用来表示数据的不确定度的与每个RMS速度相关联的方差进行估计来获取所述数据的步骤。可以通过分析地震反射数据来执行对RMS速度和方差的估计。该方法包括通过形成数据对来获得该数据，每个数据对包括RMS速度以及双向传播时间或深度，或者其它空间坐标。该方法可以包括基于预先存在的关于次表层的认知来形成第一、初始模型的步骤。该方法还可以包括对应第二模型的被估计的层速度来选择期望的输出双向时间或深度的步骤。步骤c可以包括对步骤c中估计的层速度施加平滑度的需求，例如根据校正函数。步骤c可以包括在坐标空间中指定路径、剖面、趋势线或者曲线，并且估计沿着所指定的路径、剖面、趋势线或者曲线的坐标位置处的层速度。这可以是针对例如在诸如x，y，z或者x，y，双向时间之类的坐标空间中的预定或者指定的路径。所指定的路径可以沿着诸如水平轴、深度轴或者时间轴之类的轴。在深度轴或者时间轴的情况下，路径可以形成在数据的深度轴或者时间轴的方向延伸的“垂向”路径。该指定路径可以越过轴，例如，与水平轴、深度轴或者时间轴中的至少ー个形成鋭角。因此，可以形成越过数据的深度轴或者时间轴的方向延伸的非垂向或者倾斜的路径。倾斜剖面可以相对于x，y，z空间中的垂向轴或者在X，y，t空间中的时间轴而倾斜，使得在该剖面的不同的深度或者TWT点，X，y位置可以是不同的。可以沿着诸如X，y，t或者X，y, z空间之类的空间中的任意轨迹来指定该倾斜剖面。步骤C可以包括以下步骤针对在例如X，y, z或者X，y, t中的至少ー个横向或者垂向位置，估计至少ー个层速度，并且将所估计的至少ー个层速度以及它所关联的不确定度预测到用于对次表层区域进行建模的任意网格上。网格可以是规则或者不规则的。可以在任何任意位置估计层速度，并且然后在另外的任意位置，预测层速度，连同它们的不确定度。这提供了总的普遍性。因此，可以针对ー组横向和/或垂向位置，来估计层速度，该ー组横向和/或垂向位置可以与速度被预测到的网格的位置相同或者不同。该网格可以例如是次表层区域的空间网格或者时间网格。该方法可以包括通过基于第一模型和第二模型，将任意次表层位置处的层速度和与该层速度中的至少一个相关联的不确定度预测到例如在深度或者时间方面不同的横向和/或“垂向”位置，来形成次表层区域的预测模型。可以通过贝叶斯预测技术来执行预测层速度和不确定度的步骤。可以通过约束最小二乘预测技术来执行预测所估计的层速度和不确定度的步骤，在通过高斯分布/多高斯分布表示先验模型、误差模型和似然模型的不确定度的假设下，约束最小二乘预测技术等同于贝叶斯预测技术。有利地，该方法可以是用于检测和/或勘探油气的方法。这可以是例如在建立地球次表层的深度或者时间偏移的图像时使用层速度的估计的情况。特别地，层速度可以有助于提供地震数据，在地震数据中，可以在深度方面或者在时间方面，即在深度域或者时间偏移域中，准确地描绘表示地层边界的地震振幅同相轴。在本发明的第二方面，提供一种形成次表层区域的速度模型的方法，该方法包括
a.提供第一、初始模型，该第一、初始模型包括与次表层模型位置相关联的模型层速度以及与该层速度相关联的不确定度；b.提供数据，该数据包括与次表层数据位置相关联的层速度以及与该层速度相关联的不确定度；以及c.执行预测以形成第二模型，该第二模型包括针对次表层预测位置的被预测层速度以及与该被预测层速度相关联的不确定度，其中所述预测是基于模型层速度和模型层速度的不确定度，以及基于数据层速度和数据层速度的不确定度。次表层模型位置、次表层数据位置和/或次表层预测位置中的一个或多个可以是不同或者相同的次表层位置。第一模型可以包括与一组次表层模型位置相关联的多个速度以及与该速度的每一个相关联的不确定度。第二模型可以包括与一组次表层预测位置相关联的多个速度以及与该速度的每一个相关联的不确定度。该组次表层预测位置可以与该组次表层模型位置不同或者相同。该数据可以包括与一组次表层数据位置相关联的多个速度以及与该速度的每一个相关联的不确定度。该组次表层数据位置可以与该组次表层模型位置和/或该组次表层预测位置不同。这些组的模型位置、预测位置以及数据位置可以不同在于对于任意两组的位置，可以存在仅单个非公共的位置。因此，除了一个位置外，任意两组可以完全具有公共的位置。执行所述预测可以包括从第一数据位置到第二预测位置来预测数据的层速度，以由此确定针对该第二位置的用于第二模型的层速度。执行所述预测可以包括从一组次表层数据位置到一组次表层预测位置来估计与这些次表层数据位置相关联的数据层速度，以由此确定针对该组预测位置的用于第二模型的层速度。执行所述预测可以包括使用贝叶斯预测技术。执行所述预测可以包括使用约束最小二乘预测技术。数据的层速度可以是Dix层速度，并且可以根据执行对RMS速度的反演(例如与发明的第一方面有关的上文所描述的)来得到数据的层速度。当适当时，本发明的第二方面可以包括所描述的与本发明的第一方面有关的另外的特征。
现在将參考附图，仅通过示例的方式描述本发明的实施例，在附图中图I是包括地质层的地球的区域的示意性表示；图2是与用于估计层速度的方法有关的流程图；图3是示出了来自使用第一參数化的反演的结果的曲线图；图4是示出了来自使用第二參数化的反演的结果的曲线图；图5是示出了来自使用第三參数化的反演的结果的曲线图；以及图6是示出了遵循施加于1500m的深度处的层速度数据的横向预测过程的结果的曲线图。
具体实施例方式在这ー示例中，使用上文所概述的等式I到等式3的关系来从RMS速度数据获得Dix层速度的估计。在该例子中的估计是通过贝叶斯(Bayesian)反演而确定的(虽然在其它的实施例中也能使用稳定的最小ニ乘反演技木)。贝叶斯反演技术使用贝叶斯准则(Bayes’ Rule)来以有条件的后验概率函数p (m| d)(给定d的情况下m的概率)的形式提供求解，其被表示为P (m I d) P (d I m) P (m)(等式4)其中m是模型參数的矢量d是数据的矢量P (d I m)是似然函数(给定m的情况下d的概率)p(m)是先验分布概率函数在当前的例子中，数据d包括针对不同传播时间的平方的RMS速度值。可以在用于检测次表层结构的时间序列地震反射振幅数据的处理流程期间，例如在地震数据处理领域中已知的速度分析阶段，获得RMS速度和传播时间的对。实际上，RMS速度可以是对RMS速度的近似。可以通过例如对速度或者可以被用来表示RMS速度的任何其它速度进行叠加来近似RMS速度。在该情况下的先验分布p(m)提供了包括层速度和与每个层速度相关联的不确定度的初始或先验模型(在考虑数据及其不确定度之前)。可以基于关于次表层的认知，例如其岩石属性(其例如能够从地质测井样本和测试获得)，来形成该初始模型。可以相应地确定不确定度。预先提供数据d和先验模型p(m)，以便确定后验分布P (m| d)并且表示在当前实施方式中的输入，虽然如下文进ー步所描述的，它们不是唯一的输入。在该情况中的似然函数或者“模型”P (d Im)并入了将RMS速度数据与模型求解的层速度以及包括与每个RMS速度数据相关联的不确定度的误差矢量进行链接的前向模型算子。这提供了在模型和数据之间的通常非确定性的链接。可以在地震数据处理步骤期间估计数据中的不确定度。例如，能够对相似性分析(semblance analysis)的处理步骤进行修正以允许确定方差和时间协方差。数据的不确定度是用于反演的另外输入。将平方的RMS速度数据d和平方的Dix层速度参数m进行链接的算子是基于等式I到等式3的关系。数学上，前向模型能够被表示为d = Gm+e (等式 4)其中d是数据矢量m是模型参数矢量G是前向算子矩阵e是误差矢量·
在该表达式中，G是以积分/求和矩阵形式的前向算子，表示在模型平方Dix层速度参数m与平方的RMS速度d的数据之间的链接。误差矢量e表示数据的相关联不确定度。误差矢量e构建了数据误差模型，该数据误差模型可以通过零期望和一组协方差表示，并且可以是多高斯的。因此，后验分布考虑了预先存在的信息，该预先存在的信息包括层速度及其不确定度的先验模型，以及RMS速度数据及其不确定度，并且后验分布提供了包括Dix层速度以及相关联的不确定度的“最佳估计”模型。在附录A中描述了用于该示例的用于执行反演并且确定后验分布的数字公式的细节。实施方式如附录A中所示的，根据下列等式通过后验期望矢量μ m|d以及相关联的协方差矩阵2m|d来表征后验分布Ufflk= μ ω+Σ fflGT (G Σ fflGT+ Σ e) 1 (d_G μ m)(等式 6 )Σm|d= Σm-ΣmGT(GΣmGT+ Σε)-1GXm (等式 7)其中d是数据矢量μ m是先验模型期望矢量Σπ是先验模型协方差矩阵G是将模型与数据进行链接的前向算子Σε是数据的误差矢量的协方差矩阵GΣmGT+ Xe=Zd是用于数据矢量的先验模型的协方差通过使用计算机程序对这些等式求值来确定后验分布。这些等式产生平方的Dix层速度和对应的协方差。后验期望矢量Umld定义了针对不同深度的(平方的)Dix层速度的“最佳估计”。相关联的协方差矩阵Smld提供了每个相关层段中的平方的Dix层速度的对应的协方差，以及每对平方的Dix层速度分布之间的协方差。如下面详细描述的，根据输入数据和/或用户指定的参数对这些进行求值。首先参考图1，在已经采集了地震时间序列反射数据的感兴趣地质区域I中的各个横向X，y的位置3中初始获得RMS速度数据。RMS速度数据通常包括在定义了各种层段或者次表层地层5的几个TWT点处的RMS速度。TWT表示地震脉冲的传播时间。这将包括从地球表面到其被反射并且返回所在的次表层的信号路径。在典型的数据处理过程中，对照不同的X，y位置处的双向时间来对地震反射振幅进行绘图。来自更深的次表层地层的一次反射将趋向在时间序列中更晚的时间到达，从而不同的TWT能够表示不同的深度并且使得能够产生针对地球次表层的深度图像。通常，在不进ー步估计次表层的连续地层的介质的层速度，以便将原始传播时间转换成偏移后的时间，或者将传播时间转换为深度的情况下，从这样的绘图是不能够确定真实的地质结构，例如，地层之间的真实的厚度。可以使用速度来在时间方面对同相轴进行重新定位(即，通过时间偏移处理的“校正后的传播时间”)，并且可以利用估计RMS速度的几个速度分析步骤来对速度进行迭代。能够在地质数据处理过程中对RMS速度进行近似，例如，通过选择叠加速度的地震数据处理器。每个RMS速度样本具有与之相关联的标准偏差，当从地质数据估计RMS速度时，可以得到该标准偏差。此外，也能够包括RMS速度内的协方差。在叠加速度的选择的基础上能够确定该标准偏差和协方差。也可以针对地质区域I获得先验模型。该模型表示用户在不具有采样的RMS速度趋势的认知的情况下对层速度应该是怎么样的最佳认知。通常，这可以考虑该区域的地质认知并且可以包括关于来自附近井等的地震的或者弹性的岩石属性的数据。在图2中，示出了用于使用贝叶斯准则或者等同的约束最小ニ乘反演来在ID中(或者全局地在2维或3维中)反演RMS速度数据的示例工作流程10。工作流程10包括在各种输入12中读取的初始步骤，然后通过反演例程20对各个输入12进行运算，以对等式6和等式7求值，并且由此产生包括Dix层速度和相关联的不确定度的输出22a。在ID反演的情况下，可以仅产生输出22a的头两个选项。如能够看见的，输入12包括RMS速度数据集14，该数据集14包括如上面描述所获得的RMS速度。实际上，RMS速度数据集14包括针对ー个或多个水平(X，y)位置3的TWT-RMS速度对的以及分配给每个RMS速度的标准偏差的集合。应当认识到，不需要在规则的空间网格上提供速度数据位置。输入12包括另外的一组想要的输出TWT 16，该TWT16被定位在与数据集14的TffT-RMS速度对的X，y位置相同的X，y位置处。TWT16被用来定义输出22a中的将要估计Dix层速度所针对的时间层段。TWT 16典型地对应于期待Dix层速度估计所针对的时间层段的顶部和底部。也可以在针对RMS数据的适当协方差矩阵中，分配时间协方差或者在全局反演的情况下附加的空间协方差。此外，输入12包括先验模型18，该先验模型18包含有根据X，y和TWT的期望的或者“初始猜测”的层速度，以及与每个层速度相关联的标准偏差。也可以指定协方差。假如能够针对TWT 16以及在输出22a、22b中需要层速度估计的x，y位置的组合对先验模型18的“期望”的层速度进行评估，则先验模型18的“期望”的层速度可能由于TWT而是离散的或者连续的。根据输入，通过依照等式6和等式7的反演例程20来形成矩阵和/或矢量μ m、Σπ、6、Σε和d，并且确定后验分布p (m| d)。对于如本文所描述的ID反演，反演例程20针对每个横向(X，y)位置执行以下运算。首先，根据数据集14的RMS速度的标准偏差，形成误差矢量的协方差矩阵Σε。这是通过将标准偏差进行平方以形成方差，并且将RMS速度的方差放置在协方差矩阵的主对角线上而完成的。在协方差矩阵的非对角线元素中提供关于RMS速度的误差(如果已知或者根据输入估计的话)之间的时间协方差。然后形成先验模型期望矢量(μ m)，该先验模型期望矢量(μ m)包括用于输出的针对期望的TWT 16的先验模型18 (“最佳猜測”模型)的平方的“期望”层速度。之后，根据与先验模型18的层速度相关联的标准偏差形成先验模型协方差矩阵(Σπ)。以类似于协方
12差矩阵的方式，通过将标准偏差进行平方以形成方差，并且将该方差放置在每一个期望的输出TWT16的矩阵的主对角线上，来形成先验模型的协方差矩阵Σ"借助于协方差矩阵Σπ的非对角线元素，来包括先验模型中的参数之间的协方差。然后形成似然模型的算子G。这是等式2的积分的离散矩阵表示。它作为求和/积分算子。它是如以下那样，根据数据集14的TWT-RMS速度对的TWT时间Ui)的矢量(SP，1XN矩阵)，以及根据期望的输出TWT Ctj) 16而填充的
权利要求
1.一种估计地质层的速度的方法，所述方法包括如下步骤 a.提供包括与次表层位置相关联的层速度和与所述层速度相关联的不确定度的第一初始t吴型； b.提供包括与次表层位置相关联的实际或者近似的均方根(RMS)速度和与所述RMS速度相关联的不确定度的数据；以及 c.基于所述第一模型的所述层速度和所述不确定度以及所述数据的所述RMS速度和所述不确定度，来估计包括与次表层位置相关联的层速度和与所述层速度相关联的不确定度的第二模型。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述第一模型包括多个次表层位置处的多个层速度、以及与所述层速度中的每ー个相关联的不确定度。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其中，所述数据包括与多个次表层位置相关联的多个实际或者近似的均方根速度、以及与每个所述实际或者近似的RMS速度相关联的不确定度。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第二模型包括多个次表层位置处的多个层速度、以及与所述第二模型的所述层速度中的每ー个相关联的不确定度。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一模型的层速度或多个层速度以及所估计的第二模型的层速度或多个层速度是Dix层速度。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过对所述RMS速度或多个所述RMS速度执行贝叶斯反演来实施步骤c)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过对所述RMS速度或多个所述RMS速度执行约束最小ニ乘反演来实施步骤c)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述数据包括多个RMS速度，并且所述方法包括形成数据误差模型的步骤，所述数据误差模型包括RMS速度误差的零期望值和协方差矩阵，其中，所述协方差矩阵提供不同位置中的RMS速度误差之间的方差以及时间协方差或空间协方差。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过多高斯分布来表示所述数据误差模型。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤通过根据对地震反射数据的分析来估计所述RMS速度或所述多个RMS速度以及与每个RMS速度相关联的方差，从而获得所述数据。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤通过形成数据对来获得所述数据，每个所述数据对包括RMS速度和双向传播时间或深度。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第一模型包括多个层速度，并且包括所述层速度的期望矢量和协方差矩阵，其中，所述期望矢量描述了层速度的趋势，并且其中，所述协方差矩阵提供了表示所述不确定度的方差，并且提供了不同位置中的层速度之间的时间协方差或空间协方差。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过多高斯分布表示所述第一模型。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤基于预先存在的关于所述次表层的认知来形成所述第一、初始模型。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述第二模型包括多个层速度，并且所述第二模型包括所述层速度的期望矢量和协方差矩阵，其中，所述期望矢量描述了层速度的趋势，并且其中，所述协方差矩阵提供了表示所述不确定度的方差并且提供了不同位置中的层速度之间的时间协方差或空间协方差。
16.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过多高斯分布表示所述第二模型。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，包括以下步骤选择用于所述第二模型的所估计的层速度的期望的输出双向时间或深度。
18.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，步骤c)包括施加对在步骤c)中所估计的层速度的平滑度的要求。
19.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，步骤c)包括在坐标空间中指定路径，并且估计沿着所指定的路径的坐标位置处的层速度。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所指定的路径是在沿着所述数据的深度轴或者时间轴的方向上延伸的路径。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所指定的路径是穿过所述数据的深度轴或者时间轴延伸的路径。
22.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，步骤c)包括估计至少一个横向或者垂向位置的至少一个层速度，并且将所估计的至少一个层速度预测到任意网格上以用于建模次表层区域。
23.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述方法包括通过基于所述第一模型和所述第二模型来预测在任意次表层位置处的层速度以及与所述层速度中的至少一个相关联的不确定度，来形成次表层区域的预测模型。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，通过贝叶斯预测技术来执行对层速度和不确定度进行预测的步骤。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，通过约束最小二乘预测技术来执行对所估计的层速度和不确定度进行预测的步骤。
26.—种形成次表层区域的速度模型的方法，所述方法包括 a.提供包括与次表层模型位置相关联的模型层速度和与所述层速度相关联的不确定度的初始的第一模型； b.提供包括与次表层数据位置相关联的层速度和与所述层速度相关联的不确定度的数据；以及 c.执行预测以形成包括次表层预测位置的所预测的层速度和与所预测的层速度相关联的不确定度的第二模型，其中，所述预测是基于所述模型层速度和所述模型层速度的所述不确定度、以及基于所述数据的层速度和所述数据的层速度的所述不确定度。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述次表层模型位置、所述次表层数据位置和/或所述次表层预测位置中的一个或多个是不同或者相同的次表层位置。
28.根据权利要求26或27所述的方法，其中，执行所述预测包括从第一数据位置到第二预测位置预测所述数据的层速度，以由此确定所述第二位置的用于所述第二模型的层速度。
29.根据权利要求26-28中的任一项所述的方法，其中，执行所述预测包括从ー组次表层数据位置到ー组次表层预测位置预测与所述ー组次表层数据位置相关联的多个数据层速度，以由此确定第二组预测位置的用于所述第二模型的多个层速度。
30.根据权利要求26-29中的任一项所述的方法，其中，执行所述预测包括执行贝叶斯预测。
31.根据权利要求26-30中的任一项所述的方法，其中，执行所述预测包括执行约束最小ニ乘预測。
32.根据权利要求26-31中的任一项所述的方法，其中，所述数据的所述层速度是Dix层速度，并且所述数据的所述层速度是通过对实际或近似的RMS速度执行反演而得到的。
33.根据权利要求26-32中的任一项所述的方法，其中，通过高斯分布或者多高斯分布来表示所述第一模型、所述数据和/或所述第二模型，其中，所述数据和所述第一模型和所述第二模型包括多个层速度。
全文摘要
一种估计地质层的速度的方法，其中，该方法包括如下步骤a.提供包括与次表层位置相关联的层速度以及与该层速度相关联的不确定度的第一初始模型；b.提供包括与次表层位置相关联的实际或者近似的均方根(RMS)速度以及与RMS速度相关联的不确定度的数据；以及c.基于第一模型的层速度和不确定度，以及数据的RMS速度和不确定度，来估计包括与次表层位置相关联的层速度以及与该层速度相关联的不确定度的第二模型。
文档编号G01V1/30GK102918422SQ201180026701
公开日2013年2月6日 申请日期2011年3月29日 优先权日2010年3月31日
发明者A·布兰德 申请人:斯塔特伊石油公司