专利名称：在各向异性介质中传播伪声准p波的方法
技术领域：
本发明一般涉及使用地震信号的地球物理勘探，尤其涉及在可变倾斜各向异性介 质中传播伪声准ρ波并将传播的波场用于地下特性表征的方法。
背景技术：
由于与应力有关的矿物和缺陷的择优排序，在许多油气勘探区域(例如，墨西哥 湾、北海、和西非海岸)中处处可以观察到各向异性。在这些区域中，往往可以将岩石特性 表征成对称轴垂直或倾斜的横向各向同性(“Ti”)介质。各向异性介质中的波传播呈现与 各向同性介质中的波传播不同的运动学和动力学，因此，需要各向异性模拟和偏移方法来 适当地成像储层用于油气勘探。然而，三维(“3D”)各向异性地震模拟和偏移是计算强度大的任务。与完全弹性 的现有技术解决方案相比，基于分散关系的模拟和偏移是计算效率高的替代品。在一种现 有技术的方法(Alkhalifah(2000))中，引入了垂直横向各向同性(“VTI”)介质的伪声近 似。在那个现有技术方法的近似中，沿着垂直对称轴将剪切波的相速设置成零。如Grechka 等人Q004)所述，这种简化不会消除其它方向上的剪切波。根据Allchalifah的近似，已 经为VTI介质中的地震模拟和偏移提出了若干时空域伪声偏微分方程(PDE) (Alkhalifah, 2000 ；Zhou等人，2006 ；以及Du等人，2008)。PDE的这些系统在运动学上非常接近于涉及矢 量场的完全弹性解决方案。作为VTI介质的一种扩展，正如在与背斜结构和/或逆冲岩席相关联的区域中观 察到的那样，可以倾斜TI介质的对称轴(“TTI”)。^lou等人Q006)通过应用绕对称轴的 旋转，将他们的VTI伪声方程推广到用于2D TTI介质的系统。因此，准SV波的相速在与倾 斜轴平行或垂直的方向上是零。Lesage等人根据相同相速近似，进一步将跑皿的TTI系统 从2D推广到3D。然而，由于倾斜和/或某些岩石特性的迅速横向变化(当垂直速度大于水 平速度时)，这些现有技术的伪声模拟和偏移方法可能在数值上变得不稳定，并且导致不稳 定的波传播。本领域的普通技术人员应该懂得，各向同性介质中的平面波极化矢量与缓慢矢量 平行(P波)或正交(S波)。除了特定传播方向以外，在各向异性介质中没有纯粹的纵波和 剪切波。由于这种原因，在各向异性波理论中，快模往往被称为“准P”波，而慢模往往被称 为“准S1 ”和“准& ”。
发明内容
本发明为各向异性介质提供了伪声模拟方法和伪声偏移方法。本发明实施例的一 些方面包括一种用于在可变倾斜各向异性介质中保持稳定并且不限于弱各向异性条件的 伪声准P波传播的计算机实现方法。该方法还包括获取感兴趣的地下区域的地震勘探体 积，并且确定所述地震勘探体积的模拟几何体系。该方法进一步包括将所述模拟几何体系 用于初始条件来传播至少一个波场通过所述地震勘探体积，防止沿着对称轴累积能量，以及通过利用小的有限准S波速度来保证应力-应变关系中的正刚度系数，从而产生稳定波
场。该方法还包括利用所述稳定波场来生成感兴趣的地下区域的地下图像。 本发明的另一个实施例包括一种地球物理地震偏移方法，包含下列步骤建立与
地震勘探体积相对应的地震数据集和速度/各向异性模型；以及对于每个共炮/接收器记
录，将边界条件设置成包括来自源位置的激励。该实施例进一步包括按照伪声波方程或其
等效物前向传播波场
权利要求
1.一种用于在可变倾斜各向异性介质中保持稳定并且不限于弱各向异性条件的伪声 准P波传播的计算机实现方法，所述方法包括获取感兴趣的地下区域的地震勘探体积；确定所述地震勘探体积的模拟几何体系；将所述模拟几何体系用于初始条件来传播至少一个波场通过所述地震勘探体积，防止 沿着所述地震勘探体积内的各向异性区域的对称轴累积能量，以及利用有限准S波速度来 保证应力-应变关系中的正刚度系数，从而产生稳定波场；以及利用所述稳定波场来生成感兴趣的地下区域的地下图像。
2.如权利要求1所述的方法，其中，传播至少一个波场通过所述地震勘探体积包括人 为准剪切波速度沿着所述地震勘探体积内的各向异性区域的对称轴大于或等于零。
3.如权利要求1所述的方法，其中，传播至少一个波场通过所述地震勘探体积包括限 制准剪切波沿着所述地震勘探体积的所述对称轴累积。
4.如权利要求1所述的方法，其中，多个波场被传播通过所述地震勘探体积。
5.如权利要求1所述的方法，其中，传播至少一个波场通过所述地震勘探体积包括利 用逆时偏移、基于波方程的偏移、高斯束偏移或KirchhofT偏移之一。
6.如权利要求1所述的方法，包括前向和反向传播波场通过所述地震勘探体积，以及 将成像条件应用于前向和反向波场或等效格林函数以导出地下图像。
7.如权利要求6所述的方法，其中，应用成像条件的步骤包括应用前向和反向波场或 等效格林函数之间的互相关来导出地下图像。
8.如权利要求7所述的方法，其中，应用成像条件的步骤包括照明标准化、反射角域 道集生成和相位-振幅补偿中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中，成像输出几何体系包括共偏置、共方位角和共反射 角域。
10.如权利要求1所述的方法，其中，传播至少一个波场包括利用延迟炮、平面波和相 位编码中的至少一个。
11.如权利要求1所述的方法，其中，传播至少一个波场包括利用正常时差速度、水平 速度和汤姆森参数中的至少一个。
12.一种配置成执行在可变倾斜各向异性介质中保持稳定并且不限于弱各向异性条件 的伪声准P波传播的系统，所述系统包含数据存储设备，具有包括感兴趣的地下区域的地震勘探体积的计算机可读数据；以及处理器，被配置和安排成执行存储在处理器可访问的存储器中的机器可执行指令以便 执行包含如下步骤的方法确定所述地震勘探体积的模拟几何体系；将所述模拟几何体系用于初始条件来传播至少一个波场通过所述地震勘探体积，防止 沿着所述地震勘探体积内的各向异性区域的对称轴累积能量，以及利用有限准S波速度来 保证应力-应变关系中的正刚度系数，从而产生稳定波场；以及利用所述稳定波场来生成感兴趣的地下区域的地下图像。
13.如权利要求12所述的系统，其中，传播至少一个波场通过所述地震勘探体积包括 人为准剪切波速度沿着所述地震勘探体积内的各向异性区域的对称轴大于或等于零。
14.如权利要求12所述的系统，其中，传播至少一个波场通过所述地震勘探体积包括 限制准剪切波沿着所述地震勘探体积的所述对称轴累积。
15.如权利要求1所述的系统，其中，多个波场被传播通过所述地震勘探体积。
全文摘要
一种用于在具有可变倾斜的各向异性介质中保持稳定并且不限于弱各向异性条件的伪声准P波传播的计算机实现方法。该方法包括获取感兴趣的地下区域的地震勘探体积，并且确定所述地震勘探体积的模拟几何体系。该方法进一步包括将所述模拟几何体系用于初始条件来传播至少一个波场通过所述地震勘探体积，防止沿着所述地震勘探体积的对称轴累积能量，以及通过利用有限准S波速度来保证应力-应变关系中的正刚度系数，从而产生稳定波场。该方法包括利用所述稳定波场来生成感兴趣的地下区域的地下图像。
文档编号G06Q50/00GK102105900SQ200980129064
公开日2011年6月22日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月30日
发明者K·P·巴布, 刘伟 申请人:雪佛龙美国公司