专利名称：自动地震断层检测和拾波的制作方法
技术领域：
本发明涉及在高速数字计算机中进行的地震反射数据的处理，并且更具体地说，涉及一种用来迅速产生地下断层的可靠增强显示的计算机实施方法。
许多年来，用于油气的地震勘探涉及地震能量源的使用和其通过一个一般称作地震检波器的地震检测器阵列的接收。当在陆地上使用时，地震能量源能是在位于地面上选择点处的钻孔中电气起爆的烈性爆炸装药，或者是具有把一系列冲击或机械振动发送到地球表面的能力的另一种能量源。在海上，通常使用气枪源和水听器。在地球中由这些源产生的声波从岩层边界和/或其他间断层发射回，并且依据穿过的距离和穿过的地表下岩石的特性，以变化的时间间隔到达地面。在陆地上，这些返回波由地震检波器检测，地震检波器起把这种声波转换成代表性电模拟信号的作用。在使用中，一个地震检波器阵列一般沿一条线布置，以在希望的局部中形成一系列观察站，源把声信号注入地球，并且记录检测的信号以便以后使用数字计算机处理，其中一般把模拟数据量化为数字样本点，例如每两毫秒一个样本，从而可以分别操作每个样本点。因而，把连续记录的地震场痕迹减小到地球的竖直横剖面，这些横剖面近似于地下结构。地震检波器阵列然后沿线运动到一个新位置，并且该过程重复以提供一种地震勘测。允许准确确定地表下岩石地质结构的地震数据处理技术，如反射的移动，对于熟悉本专业的技术人员是熟知的。
最近，地震勘测涉及以覆盖感兴趣区域的一般矩形栅格布置以便勘测大区域的地震检波器和源，并且使得能够建造在宽广区域上反射器位置的三维(3D)视图。3D技术的主要优点允许地震数据以水平或“地图”格式显示。尽管断层容易在竖直横剖面上看到，但必须检查多个相邻剖面以确定横向断裂程度。表明经3D地震数据量切开的一般水平表面的水平切片能表示横向断裂程度以及层位的地层特征。
因为勘探寻找其中发现油气的新区域，所以在勘探下的多个新区域包含复杂的地质结构，并且用来说明在这些区域中的结构的地震数据的迅速分析是一个显著优点。为地质学家提供储油层的详细理解的普通地表下岩石结构包括地层层位和断层。如这里使用的那样，地层是一个分离两个不同岩石层的表面，该表面与地震反射层有关，并且该反射层能在大区域上检测。类似地与地震反射层的破裂和偏移有关的断层是岩石沿剪切面的位移。
在地震剖面上标识地层和/或断层的地层说明通过一种称作“拾波”的技术完成，其中选择诸如痕迹之类的普通地震痕迹属性，以便穿过竖直横剖面或水平切片地震记录跟踪以跟踪反射层。通过在纸上用彩色铅笔或在交互式计算机屏幕上用光标画线条从地震振幅人工拾波用来观察地层和断层信息的地震属性，如在过去实践的那样，可能复杂、冗长和不准确。并且从较大3D地震数据量产生一致的地质解释常常要求断层和地层的独立、耗时解释。这些解释然后必须合并成一个单独的、最后解释。
使地震属性拾波过程自动化在地震行业中已经追求了一些时间，然而，还没有获得完全满意的自动化方法。这是因为没有一种对于拾波过程的数值增强方案普遍适用于所有地震数据，或甚至在相同3D数据量中的不同剖面中适用。
因而，与当前人工或半自动技术相比希望在地震剖面中更普遍、一致及准确地标识断层。
还希望提供一种在3D子量中用来自动断层拾波高达90％的地震可检测断层的方法。
也希望建立一个3D断层平面数据量，这有助于断层分析和通过至少两次折叠加速使用常规检波方法的故障分析。
又希望建立在计算机工作站上以3D动画和以描绘显影较好显示断层。
而且，希望提供一种其中结合断层增强数据合并和显示常规地震数据的技术。
也希望提供一种对其结合断层增强数据合并和显示地层增强地震数据或地质性质增强数据的方法。
还希望自动拾波在多根地震线条上的断层平面，以便消除人工拾波过程的主要部分。
更具体地说，希望检测具有最小偏移的断层。
根据本发明，在一种用来自动拾波在3D地震数据中趋于具有平面分布的中断的计算机实施方法中，获得上述和其他优点。该方法基于包含在勘测中记录的痕迹的数字化3D地震数据量的计算机处理，已经适当收集、叠加和转移这些痕迹。用来自动拾波地下断层平面的预备步骤把地震数据量转换成包含概率因数的断层平面数据量，这些概率因数这里指示为FP值，表示在地震量中驻留在地下断层平面上的点的概率。转换步骤包括定义选择尺寸的、可定位在3D地震数据量内的任何地方的两个或多个平行相邻试验平面，并且使每个试验平面包括至少一条地震痕迹的有效部分。大量数据点然后贯穿地震数据量指示，这些点是在地震痕迹上选择的各个点，并且与定义数据点在地震数据量中的位置的x、y和z空间坐标有关。对于在地震数据量中的每个数据点确定一个FP值和一个方位值以建立FP数据量。
一个自动断层拾波计算机例行程序利用FP数据量建立增强断层数据的一个断层平面模型文件，增强断层数据能与常规或其他增强地震数据合并以有助于解释。自动断层拾波通过把一个阈值应用于FP数据量开始。在随后的步骤中，通过FP数据量建造多个时间片，并且在每个时间片中标识断层带条。然后根据包括带条的重叠、和与每个点有关的方位的标准通过标识在相邻时间片中的有关带条，建立一个断层带条索引文件。其次把加索引的带条分组成包含有关带条的区域，并且为每个区域建造方位值的一个直方图。使用方位直方图，从带条索引文件抽取子带条，并且通过检索的最长带条建造一个候选断层表面。然后对于至该候选表面的每个子带条确定“拟合优良度”，并且倾斜调节该表面以使靠近其表面的子带条点的数量最大，并且把调节表面写到断层平面模型文件上。
在一个最佳实施例中，通过估计具有各种假定走向的多个试验平面以及各种假定倾斜方位及使用熟知的互相关和用来确定FP概率值的平均振幅比较技术，确定存储在FP数据量中的FP值。而且，在该实施例中，确定一个试验平面的最佳方位的3D地震数据量的处理，通过处理进行以确定和约束结构倾斜。然后具有各种假定倾斜的多个试验平面在以前确定的最佳方位处被估计，并且用来对于每个数据点寻找一个最大FP值。然后通过分析在FP数据量中超过一个阈值的值自动拾波断层地貌。检测在时间片中的线性图案，并且建立一个增强断层平面模型。
按照本发明的另一个方面，通过把常规或其他地震数据，如地层增强数据，与地层平面模型文件相结合，建造帮助地震解释的统一显示。
在其他方面，根据本发明的设备包括一个根据上述方法编程为用来处理地震数据的计算机，并且一个程序存储器件包括一个带有嵌在其中的计算机程序代码用来使计算机执行上述方法的计算机可读介质。
对于熟悉本专业的技术人员，从其中仅表示和描述本发明的最佳实施例的如下详细描述和附图，容易明白本发明的其他优点。
对于所有类型断层的断层平面分辨，优化使用应用于在选择性定向的平行试验平面中的地震痕迹的互相关和振幅比较技术的本发明方法和设备。该方法强调互相关和平均振幅差的双属性比较，并且为了检测断层平面不会查找特定波形特征。因而，它是一种用于断层平面检测的高度可靠增强工具，并且进一步有助于把断层平面增强数据与常规振幅数据以及为诸如空隙度和密度之类的地层或地质特性增强的数据相结合。
图1是简化示图，表明根据本发明的数据流动和用来建造一个断层模型文件的数据转换。
图2是立体图，表明在用于FP值的计算中使用的一个断层平面和三个平行试验平面。
图3是立体图，表明用来确定一个最佳断层平面方位的试验平面的排列。
图4是立体图，表明用来确定一个最佳断层平面倾斜的试验平面的排列。
图5(a)是流程图，表明用于地震痕迹数据量至一个断层平面数据量的转换的编程步骤。
图5(b)是流程图，表明用来建造一个断层索引文件的自动断层拾波步骤。
图5(c)是流程图，表明用来建造一个断层模型文件的自动断层拾波步骤。
图6是与根据重叠标准的带条有关的编程步骤的曲线说明。
图7是在每个点处平滑带条和方位的编程步骤的曲线说明。
图8是表明用来把相关带条分组成区域的编程步骤的示图。
图9是方位的直方图。
图10(a)是表明用来建立一个候选表面的编程步骤的示图。
图10(b)是表明图10(a)中所示候选平面的倾斜位置的侧视图。
图10(c)是表明图10(a)中所示候选平面的转移位置的侧视图。
图11(a)是计算机产生的显示，表明根据本发明拾波的断层地貌。
图11(b)是类似于图11(a)按照先有技术处理的视图。
图12是计算机产生的显示，表明统一地层量显示。
对于本发明中发明性断层增强算法的基础是这样一种概念断层平面在3D地震数据量中的相邻痕迹的平面中断或时间位置方面产生可检测的变化。这些变化可能导致多个不同因数，这些因数包括通过在断层区内散焦倾斜变化、方位变化及跨过断层的偏移地层产生的滤形和振幅变化。地震中断也可能由与断层无关的地质特征产生，然而，在本发明中的数据处理仅选择性地增强那些趋于具有平面中断、且具有比45度陡的倾斜的中断。这有效地消除与断层无关的大多数中断。而且，在多种情况下，断层表面不是严格的平面，而可以包括显著的弯曲，但考虑到相对于实际断层结构在本发明中使用的试验平面的小尺度，使用多个小平面试验表面的试验是一种非常合理的近似。
本发明适用的基本数据具有地震时间或深度比例痕迹的特定序列形式，这些痕迹已经在适当的时间或深度窗口上被记录、数字化、叠加及适当地转移，如在先有技术中已知的那样。下面参照是在本发明中使用的数据转换方案的简化表明的图1，以地震深度或时标数据的一个专用序列排列的、且在这里称作地震数据量的地震数据，表明在图1中的20处。图1中的地震数据量20包含一大组是在地震痕迹上选择点的数据点，并且把该量转换成指示为在标号22处表明的FP数据量的数据量，并且该数据量在自动断层拾波方案中用来建立在24处表明的断层模型文件。这种转换以及自动拾例行程序，在这里称作FPCube、表明在26处的计算机软件程序中完成，并且下文参照图2至图5更充分地解释。根据本发明，FP数据量22包含FP值、方位值、及对于在地震数据量20中的每个点的x、y和z坐标。FP值表示位于一个断层平面上的对应点。例如，FP值可以分布在从零至六十的范围内，零表示点位于断层平面上的最小可能性。
在这种转换方案中，跨过断层平面使用FPCube软件程序自动检测反射或3D地震数据的小波连续性的偏差。该软件设计成增强平面中断，以便对于所有类型的断层给出强烈响应，并且常常能检测具有最小偏移的断层。表示在22处的生成FP数据量用于自动断层拾波。
确定在地震数据量中在每个点处的FP值和方位值的FPCube软件例行程序，表明在图2-4中。首先参照图2，一个假定断层平面表明在33处，并且每个包含三条地震痕迹部分的三个平行试验平面表明在30、32和34处。当试验平面30、32和34平行于断层平面33定位时，将发生最好的断层平面检测，从而检测中断的相关垂直于断层平面33。当试验平面30、32和34的一个或多个完全在断层区内时，将发生最大中断，而当所有试验平面位于相干数据区域内断层平面33外部时，将出现最大连续。
在计算FP值时，来自中心平面的痕迹与来自相邻平面32和34的相应痕迹配对。对于中心平面30和其左侧相邻平面32，对于每个相应的痕迹对，确定互相关和平均振幅差。这些值在两个平面中的每个三痕迹对处平均。这产生一个复合左相关值。在中心平面30和右侧平面34之间进行同样的比较。左右复合相关值然后被平均以计算赋予估计点36的FP值。
如以上指示的那样，为了使本发明最有效，试验平面必须平行于断层平面定向。在图2中，断层平面倾斜由在标号39处的角度指示，并且方位或走向由角度38指示。在任何地震中断分析中最好考虑断层平面的方位(或走向)。现在参照图3，程序FPCube确定在试验平面几个假定方位位置处的中断。最好通过计算FP值估计至少四个方位，即在50处表明的连线位置、在52处表明的交线位置、及定位在54处的两个中间或对角试验平面。来自四个分离试验的最大FP值建立一个最靠近地下断层平面定向的最佳方位。
由于断层平面通常不是准确竖直的，所以在地震中断分析中也必须考虑断层的倾斜。为了最好地把三个试验平面的倾斜与断层对准，在用于几个不同倾斜的最佳方位角处确定用于每个估计点的FP值，例如离竖直-60°、0°、及60°。现在参照图4，用表明在40处竖直定向的所有三个平面首先确定一个FP值。仍在最佳方位位置处的诸平面然后以某一正增量角度倾斜，如图4中42处表明的那样，并且计算另一个FP值。这种增大继续，直到范围在竖直与45°之间的正倾斜角已经完成。对于在相同角度范围上的负倾斜角重复该过程。结果是用于一系列倾斜的FP值的清单，并且假定具有指示最大中断的最高FP值的倾斜，是对于实际断层平面倾斜的最近定向。这是写到FP断层量22的最后FP值。
在本发明的原型实施例中，已经注意到，当在中心平面与左和右试验平面之间的分离距离，如分别在图2中的号码35和37处所示，增大时，在地质学方面的差别也增大导致较大的差异。在使用常规矩形栅格时，也注意到，与连线试验平面相比在对角试验平面之间的较大分离通常导致较高的噪声。因而，FPCube允许一次仅处理一个方位。这种特征在估计哪些方位最可靠地对FP值产生影响和哪些方位是最有噪声时是有用的。在一些情况下，可能从处理中省去最有噪声的方位(一个或多个)是可能的。
如熟悉本专业的技术人员能理解的那样，本发明的方法要求大量的详细计算，如计算包括在FP数据量和一个断层拾波例行程序中的断层试验平面参数。尽管用于本发明各部分的计算机软件可买到，但图5(a)、(b)和(c)是用于本发明的新颖计算机实施与用于断层标识和自动断层拾波与显示的计算机实施的编程步骤有关的流程图。
在图5(a)中，初始如20处所示，把所有地震振幅数据集中以提供要求的3D地震数据量。在并联的流程路径中，把地震振幅数据提供给在51、55和56处表明的三个计算块。在块55中，通过选择最好至少四个试验方位的最大FP值计算最佳方位，如图3中表明的那样，并且该最佳方位在块53中编码且提供到FP数据量22。在编程步骤51中，程序FPCube在编程步骤55中计算多个方位处试验平面的FP值之前，确定和补偿结构倾斜。这通过经一系列正和负的样本偏移移动试验平面和使之相关以找到具有最大连续性的偏移而完成。具有最大连续性的这种偏移将表示结构倾斜，并且正是在该偏移处，进行在编程步骤56中对于倾斜的最后FP计算。通过移动样本补偿结构倾斜的该过程通常叫作滞后，并且当测试倾斜时表示为上下移动的样本数量。因为痕迹距离随不同方位变化，用样本数量表示对结构倾斜的查寻，能导致经其进行查寻的角度的显著变化。而且，它把查寻在所有方向上限制为相同的样本数量。强迫方位具有较短距离以把相同数量的滞后用作具有较长距离的方位，可能引入另外的噪声，或者选择性地“愈合”小断层。因而，FPCube包括一种“自适应滞后”方案，该方案根据最大结构倾斜的用户供给角度确定每个方位的痕迹距离所要求的滞后数量。这提供一种用来规定所有方位的滞后的简单和一致方法，并且解决与对于不同方位的变化痕迹间隔距离有关的问题。
其次，对于编程步骤58提供在块56中计算的FP值，其中最大FP值被确定，并且呈现给FP数据量22。
参照图5(b)和5(c)描述的数据处理表明自动断层拾波。在程序开始时，在编程步骤60中表明的计算机，从FP数据量22扫描和检索比表明在流程线62处的阈值大的所有FP值，并且把这些值存储在表明在64处叫做摆动点的一个数据文件中。其次如在编程步骤66处所示，把摆动点数据量64分类成希望数量的时间片，这些时间片存储在叫做tslice1…n.points的时间片文件中。这些tslice文件表示在67、68和69处。下一个编程步骤70对于表明在括号71处的最大和最小带条长度和相关系数，根据用户供给标准为在一个x、y栅格上的每个tslice文件建立断层带条。在该步骤中，建造满足最大带条长度标准的所有可能带条。然后减小带条长度，并且建造带条，直到完成最小带条长度。其次在编程步骤72中，根据一个表明在图6中的重叠标准使带条相关。现在参照图6，图6表示对于两个相邻时间片在一个公共x、y栅格上的选择断层平面点。如表明的那样，时间片A具有十个点，而时间片B具有十二个点。根据定义在相关点之间的一个最大分离距离的重叠标准，在B带条上的八个点与在A带条上的七个点重叠。用于重叠的另一个用户定义标准，在处理所相关的带条之前，要求规定数量的点在重叠分离距离内。在图6中，重叠点包围在虚线C中。
现在再参照图5(b)，在用来平滑每个点的带条和方位的程序步骤74中，处理重叠相关的地震带条。这种平滑表明在图7中，其中带条B以前表示在图6中，而另一个带条D表示与平滑带条重叠。表示在图5(b)中76处的一个平滑长度标准规定多个要平均的点以得到平滑点的x、y坐标。把平滑带条存储在表明在图5(b)和5(c)中的78处叫做strips.ndx的一个数据文件中。
现在参照图5(c)，在编程步骤80中，把所有相关带条分组成在特定最小断层深度上的区域，如图8中所示。对于指示为A、B、C、D、E、F和G的断层带条的比较，三个相邻时间片表明在图8中。上部和中部时间片的比较指示在上部时间片中的带条A与在中部时间片中的带条C和D相关，并且进一步在上部时间片中的带条B与在中部时间片中的带条E相关。而且，与中部和下部时间片有关的比较指示在中部时间片中的带条C和D与在下部时间片中的带条F相关，并且在中部时间片中的带条E与在下部时间片中的带条G有关。因而，在三个时间片上按如下形成两个组第一组包括带条A、C、D和F；而第二组包括带条B、E和G。剔除不满足断层深度标准的组。把其余组存储在一个叫做strips.grp的文件中，如图5(c)中82中所示。在其次的编程步骤84中，建造方位的直方图以对于每个组确定一个主要方位和一个有关的方位范围。这样一种直方图表明在图9中，表示为阴影区域的方位范围围绕着在135°处的主要方位。在编程步骤86中，根据表示在图9中的方位范围从strip.ndx文件78抽取子带条。其次在编程步骤88中，为最长子带条建立一个候选断层表面。这样一种断层表面表明在图10(a)中，具有一个指示为L的最长子带条和多个指示为S的相关子带条。在步骤90中，确定每个子带条对候选表面的“拟合优良度”，并且剔除在规定范围外的子带条。在步骤92中，改进候选表面以使包括在表面中的子带条点的数量最大。候选平面的试验倾斜和调节倾斜表示在图10(b)中的93处，并且平面的试验平移和调节平移表示在图10(c)中的95处。也表明在图10(c)中的是在子带条中的数据点。在步骤94中，建造包括接收子带条点的一个新断层表面，并且在步骤96中，填充比在规定阈值短的带条中的间隙。最后把接收断层带条模型存储在一个表示在98处的断层模型文件中。
使用多个阴影以表示宽广范围的地震振幅值的曲线表示在图11(a)和图11(b)中，断层地貌(由竖直特征表明)被自动拾波。为了比较图11(b)，表明哪个是与根据先有技术处理的图11(a)相同的地震数据，其中断层由地球物理学家人工拾波。如表明的那样，根据本发明的自动断层拾波比实际用人工技术提供更详细的断层拾波。另外，能交互地使用自动拾波，由于能由地球物理学家接收或剔除自动拾波的断层。
进一步按照本发明，使用地震振幅数据量建造用来观察地层和断层信息的显示，这里称作地层断层量显示。也用计算机产生的一种地层断层量显示表示在图12中，通过把一个诸如表明在图5(c)中98处的一个断层模型与未表明的一个地质增强模型文件合并而建造。
这里所描述和表明的本发明是一种用来更普遍地标识断层以及使来自地震数据的断层地貌的建造和显示自动化和加速的有效方法、设备及文章。然而，熟悉本专业的技术人员将认识到，按照以上讲授本发明的多种修改和变更是可能的而不脱离本发明。这种修改和变更可能包括在本发明中要求的用来确定概率因子的其他技术。因而，要理解，本发明不打算受在附图中描述和表明的具体特征的限制，而是本发明的概念由附属权利要求书的范围度量。
权利要求
1．一种用来自动确定在包含多条地震痕迹的三维(3D)地震数据量中可检测的一个断层地貌的计算机实施方法，多条地震痕迹排列成具有定义在所述地震数据量中的一个物理位置的x、y和z坐标的多个数据点，其中所述数据点是在所述地震痕迹上选择的各个点，所述方法包括a)把所述3D地震数据量转换成一个包含多个概率因数、这里称作FP值的断层平面(FP)数据量，其中把一个FP值和用于该FP值的所述物理位置的坐标与所述3D地震数据量中的所述多个数据点的每一个相联系；b)确定在所述FP数据量中所述物理位置的至少一个带条，该带条具有驻留在所述地震数据量中可检测的一个地下断层平面上的较高概率；c)把具有较高概率的物理位置的所述至少一个带条转换成一个线条；及d)把所述线条显示成断层地貌。
2．根据权利要求1所述的方法，其中把所述地震数据量转换成所述FP数据量的所述步骤包括a)定义贯穿所述3D地震数据量的可定位可选择区域的多个平行试验平面，其中所述多个试验平面的每一个包含与所述多个地震痕迹的至少一个的有效部分相对应的多个所述数据点；b)对于所述多个试验平面的至少一个确定一个FP值和一个最佳方位，这里指示为一个估计平面，其中所述FP值基于在所述平行试验平面至少两个中的对应痕迹之间的互相关和平均振幅差值；c)其中所述估计平面与位于所述估计平面中心处的所述数据点的一个有关，这里指示为一个估计点；d)把用于所述估计平面的所述FP值和所述方位值分配给所述估计数据点；及e)对于在所述地震数据量中的所述多个数据点的每一个重复步骤a)、b)、c)和d)，由此形成所述断层平面数据量。
3．根据权利要求2所述的方法，其中借助于以倾斜定向的所述多个试验平面和基本上与在所述地震数据量中可检测的所述地下断层平面的倾斜和方位基本上匹配的方位，确定所述FP值的每一个。
4．根据权利要求3所述的方法，其中所述多个试验平面的所述基本匹配方位，这里指示为一个最佳方位，根据如下步骤确定把所述多个试验平面竖直地定向在范围从地震连线至交线位置的多个不同方位中；确定在所述多个不同方位的每一个处的所述估计平面的所述FP值；及把所述最佳方位选择成产生对于所述多个不同方位确定的最大FP值的方位定向。
5．根据权利要求3所述的方法，其中根据如下步骤确定所述多个试验平面的所述基本匹配倾斜以范围从约+45度到约-45度的多个不同倾斜，定向在所述最佳方位处的所述多个试验平面；确定在所述多个不同倾斜的每一个处的所述估计点的所述FP值；及对于所述多个不同倾斜，把所述基本匹配倾斜选择为产生最大FP值的倾斜定向。
6．根据权利要求2所述的方法，其中确定所述FP值的所述步骤包括计算在至少两个相邻平行试验平面中在对应痕迹之间的一个相关值；计算在所述至少两个相邻平行试验平面中在对应痕迹之间的一个平均振幅差值；及平均所述相关值和所述平均振幅差值以确定所述FP值。
7．根据权利要求1所述的方法，其中确定具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的所述FP数据量中的位置的至少一个带条-这里称作一个概率带条-的所述步骤，包括在所述FP数据量中选择高于一个阈值值的FP值，以定义具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的多个选择FP值；把所述多个选择FP值和有关物理位置存储在一个阈值数据文件中；把所述阈值数据文件分类成多个时间或深度片，其中所述时间或深度片的每一个包含具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的所述选择FP值的至少两个；在所述多个时间片的每一个中建立一个或多个所述概率带条，其中所述概率带条的每一个是映象到一个x、y栅格上的所述选择FP值的位置的一个一般线性序列；及其中所述概率带条由用于最小带条长度、最大带条长度及一个相关系数的标准约束。
8．根据权利要求1所述的方法，其中所述高概率是大于二分之一的概率。
9．根据权利要求7所述的方法，其中把具有驻留在一个断层平面上的高概率的所述物理位置的至少一个带条转换成一个线条的所述步骤，包括根据一个重叠标准使在竖直相邻时间片中找到的所述概率带条相关，其中把具有位置的至少一个最小重叠的所述概率带条相结合；平均所述物理位置的坐标和所述概率带条的方位以定义一个线条，其中在所述线条上的一个点的位置是在所述概率带条上的物理位置的所述坐标的至少最小数量的平均位置；及把所述线条的位置存储在一个线条索引文件中。
10．根据权利要求9所述的方法，其中建立一个断层模型文件，所述方法包括把在所述线条加索引文件中的有关线条分组成由规定最小断层深度定义的区域，其中建造包含在方位和断层深度中相关的多个线条的诸组，这里指示为线条组；建造所述线条组的方位的直方图；从具有一个方位的所述线条加索引文件抽取线条，该方位基本匹配在所述直方图中的一个主要方位；在水平定位在所述候选表面中心处的以前步骤中，建立具有从所述线条加索引文件抽取的最长线条的一个候选断层平面；确定从所述线条加索引文件抽取的剩余副线条对于所述候选平面的接近度，并且剔除在一个规定最大距离外的副线条；水平和倾斜调节所述候选表面使在所述规定最大距离内的副线条数量最大，以定义一个改进候选表面；把间隙填充在小于一个规定横向间隙阈值的所述线条中；及把所述改进候选表面写到一个断层模型文件上。
11．根据权利要求4所述的方法，其中在执行选择所述最佳方位的所述步骤之前确定和约束结构倾斜。
12．用来自动确定在包含多条地震痕迹的三维(3D)地震数据量中可检测的一个断层地貌的设备，多条地震痕迹排列成具有定义在所述地震数据量中的一个物理位置的x、y和z坐标的多个数据点，其中所述数据点是在所述地震痕迹上选择的各个点，所述设备包括一个编程成执行如下方法步骤的计算机a)把所述3D地震数据量转换成一个包含多个概率因数、这里称作FP值的断层平面(FP)数据量，其中把一个FP值和用于该FP值的所述物理位置的坐标与在所述3D地震数据量中的所述多个数据点的每一个相联系；b)确定在所述FP数据量中所述物理位置的至少一个带条，该带条具有驻留在所述地震数据量中可检测的一个地下断层平面上的较高概率；c)把具有较高概率的物理位置的所述至少一个带条转换成一个线条；及d)把所述线条显示成一个断层地貌。
13．根据权利要求12所述的设备，其中把所述计算机编程成执行用来把所述地震数据量转换成所述FP数据量的如下步骤，所述方法步骤包括a)定义贯穿所述3D地震数据量的可定位可选择区域的多个平行试验平面，其中所述多个试验平面的每一个包含与所述多个地震痕迹的至少一个的有效部分相对应的多个所述数据点；b)对于所述多个试验平面的至少一个确定一个FP值和一个最佳方位，这里指示为一个估计平面，其中所述FP值基于在所述平行试验平面至少两个中的对应痕迹之间的互相关和平均振幅差值；c)其中所述估计平面与位于所述估计平面中心处的所述数据点的一个有关，这里指示为一个估计点；d)把用于所述估计平面的所述FP值和所述方位值分配给所述估计数据点；及e)对于在所述地震数据量中的所述多个数据点的每一个重复步骤a)、b)、c)和d)，由此形成所述断层平面数据量。
14．根据权利要求12所述的设备，其中所述计算机另外编程成执行用来把具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的所述物理位置的至少一个带条转换成一个线条的如下步骤，所述方法包括在所述FP数据量中选择高于一个阈值值的FP值，以定义具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的多个选择FP值；把所述多个选择FP值和有关物理位置存储在一个阈值数据文件中；把所述阈值数据文件分类成多个时间或深度片，其中所述时间或深度片的每一个包含具有驻留在所述地下断层平面上的高概率的所述选择FP值的至少两个；在所述多个时间片的每一个中建立一个或多个所述概率带条，其中所述概率带条的每一个是映象到一个x、y栅格上的所述选择FP值的位置的一个一般线性序列；及其中所述概率带条由用于最小带条长度、最大带条长度及一个相关系数的标准约束。
15．根据权利要求12所述的设备，其中所述计算机另外编程成执行用来把具有驻留在一个断层平面上的高概率的所述物理位置的至少一个带条转换成一个线条的如下步骤，所述方法步骤包括根据一个重叠标准使在竖直相邻时间片中找到的所述概率带条相关，其中把具有位置的至少一个最小重叠的所述概率带条相结合；平均所述物理位置的坐标和所述概率带条的方位以定义一个线条，其中在所述线条上的一个点的位置是在所述概率带条上的物理位置的所述坐标的至少一个最小数量的平均位置；及把所述线条的位置存储在一个线条索引文件中。
16．一种程序存储器件，可由一个计算机读，明确实施可由所述计算机执行的指令的一个程序以便确定在一个三维(3D)数据量中可检测的断层地貌，所述地震数据量包含多条地震痕迹，多条地震痕迹排列成具有定义在所述地震数据量中的一个物理位置的x、y和z坐标的多个数据点，其中所述数据点是在所述地震痕迹上选择的各个点，所述方法包括a)把所述3D地震数据量转换成一个包含多个概率因数、这里称作FP值的断层平面(FP)数据量，其中把一个FP值和用于所述FP值的所述物理位置的坐标与在所述3D地震数据量中的所述多个数据点的每一个相联系；b)确定在所述FP数据量中所述物理位置的至少一个带条，该带条具有驻留在所述地震数据量中可检测的一个地下断层平面上的较高概率；c)把具有较高概率的物理位置的所述至少一个带条转换成一个线条；及d)把所述线条显示成一个断层地貌。
全文摘要
公开了一种用来自动拾波在一个记录3D地震痕迹数据量(20)中的断层(24)的计算机实施方法和设备。该方法采用用数学方法插入到相同数据量(20)中以近似一个潜在断层平面表面(33)的倾斜和方位的试验平面。是地震痕迹上的选择点的大量数据点定义在地震量(20)内,从而定位在地震量(20)中的每个试验平面包含与痕迹的至少一个有效部分对应的数据点。该方法然后对于每个数据点确定代表驻留在一个断层平面(33)上的数据点的概率的一个因数。这种概率基于在相邻平行试验平面中在对应痕迹之间的平面间断性和平均振幅差,并且该方法在一个x、y栅格中选择具有驻留在断层表面(94)上的高概率的位置的一个带条的位置。把选择位置的带条平滑成一个线条,并且用来建造在地震剖面或时间片中的断层地貌显示。把断层地貌存储在一个计算机数据文件(24)中,并且把常规的、地层增强的、或对于地震影响增强的其他地震数据与断层地貌文件合并,以建立统一显示,有助于数据量(33)的解释。
文档编号G01V1/28GK1321249SQ99811717
公开日2001年11月7日 申请日期1999年8月12日 优先权日1998年9月2日
发明者丹尼斯·B·尼夫, 约翰·R·格里斯莫, 威廉·A·卢卡斯 申请人:菲利浦石油公司