NO20121524A1 - Innretning og fremgangsmate for a fjerne spokelser fra data registrert av streamer med variabel dybde - Google Patents

Abstract

Beregningsinnretning, computerinstruksjoner og fremgangsmåte for å avspøke seismiske data knyttet til en grunnformasjon underet vannlegeme. Fremgangsmåten inkluderer å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der den seismiske dataen blir registrert i et tid-rom-område og de seismiske mottakerne er lokalisert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; å modellere den seismiske dataen i et skudd eller i et felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for å utlede en modell; å benytte den utledede modellen for å fjerne mottakerspøkelse fra den seismiske dataen for å oppnå avspøkede seismiske data; og å generere en sluttavbildning avgrunnformasjonen, basert på den avspøkede seismiske dataen.

Description

Kryssreferanse til relaterte søknader

Foreliggende søknad er relatert til og krever fordelen av prioritet fra US provisorisk søknad nr. 61/578,77 som gar tittelen « Device and Method for De-ghosting Variable Depth Streamer Data», og er forfattet av G. Poole, idet hele innholdet i denne publikasjonen herved er inkorporert ved referansen.

Oppfinnelsens tekniske område

Utførelsesformer av søknadsgjenstanden vist og beskrevet her vedrører generelt fremgangsmåter og systemer, og mer spesifikt til mekanismer og teknikker for å avspøke eller fjerne spøkelser fra seismisk data som er innsamlet med en eller flere streamere som har variable dybder.

Diskusjon av bakgrunnen

I løpet av de seneste årene er interessen for utvikling av nye olje- og gasspro-duksjonsfelt økt dramatisk. Tilgjengeligheten av landbaserte produksjonsfelt er imidlertid begrenset. Industrien har følgelig nå utvidet boring til offshorefelt som antas å inneholde en svært stor mengde med fossilt brennstoff. Boring offshore er en kostbar prosess. De som er engasjert i en slik kostbar operasjon, investerer følgelig vesentlig i geofysiske undersøkelser for mer nøyaktig å kunne fastlegge hvor en skal bore eller ikke (for å unngå tørre hull).

Marin seismisk dataakkvisisjon og prosessering genererer en profil (avbildning) av den geofysiske strukturen) (grunnformasjonen) under sjøbunnen. Selv om denne profilen ikke fremskaffer en nøyaktig lokalisering av oljen og gassen, antyder den for de som er kyndige på området, tilstedeværelse eller fravær av olje og/eller gass. Å fremskaffe en høyoppløst avbildning av grunnformasjonen er følgelig en pågående prosess i utvinningen av naturressurser, inkludert blant annet olje og/eller gass.

Under en seismisk innsamlingsprosess, som vist i figur 1, sleper et fartøy 10 et flertall detektorer 12. Flertallet detektorer 12 er anordnet langs en kabel 14. Kabelen 14, sammen med dens tilhørende detektorer 12, blir av de som er kyndige på området, noen ganger referert til som en streamer 16. Fartøyet 10 kan slepe et flertall streamere 16 samtidig. Streamerne kan være beliggende horisontalt, det vil liggende på en konstant dybde z-\ i forhold til havflaten 18. Flertallet streamere 16 kan også danne en konstant vinkel (det vil si at streamerne kan være skråstilt) i forhold til havflaten, som vist i US patentskrift nr. 4,992,992, idet hele innholdet i denne publikasjonen herved er inkorporert ved referansen. Figur 2 viser en slik konfigurasjon, der alle detektorene 12 er distribuert langs en skrådd rett linje 14 som danner en konstant vinkel a med en horisontal referanselinje 30.

Med henvisning til figur 1, trekker fartøyet 10 også en lydkilde 20 som er konfigurert for å generere en akustisk bølge 22a. Den akustiske bølgen 22a forplanter seg nedover og penetrerer sjøbunnen 24, for etter hvert å bli reflektert av en reflekte-rende struktur 26 (reflektor). Den reflekterte akustiske bølgen 22b forplanter seg oppover og blir detektert av detektor 12. Av hensyn til enkeltheten viser figur 1 bare to baner 22a som samsvarer med den akustiske bølgen. Den akustiske bølgen som sendes ut fra kilden 20 kan i det vesentlige være en sfærisk bølge, for eksempel den forplanter i alle retninger, med utgangspunkt fra kilden 20. Deler av den reflekterte akustiske bølgen 22b (den primære blir registrert av de ulike detektorene 12 (de registrerte signalene blir kalt tracer), mens deler av den reflekterte bølgen 22c passerer detektorene 12 og treffer vannflaten 18. Siden grensesnittet mellom vann og luft blir vel approksimert som en kvasi-perfekt reflektor (det vil si vannflaten fungerer som et speil for de akustiske bølgene), der den reflekterte bølge 22c blir reflektert tilbake til detektoren 12, som vist ved bølgen 22d i figur 1. Bølgen 22d blir normalt referert til som en spøkelsesbølge, fordi denne bølgen er forårsaket av en uekte eller falsk refleksjon. Spøkelsene blir også registrert av detektoren 12, men med en reversert polaritet og en tidsforsinkelse i forhold til den primære bølge 22b. Den degenerative effekten at spøkelsesankomsten har en seismisk båndbredde og oppløsning som er kjent. I essens kan interferens mellom primær- og spøkelsesan-komstene forårsake hakk, eller gap i frekvensinnholdet som registres av detektorene.

Tracene kan bli anvendt for å bestemme grunnformasjonen (det vil si jord-strukturen under overflaten 24) og å fastlegge posisjonen og tilstedeværelsen av reflektorer 26. Spøkelsene forstyrrer imidlertid nøyaktigheten til sluttavbildningen av grunnformasjonen og ikke minst av denne grunn, eksisterer det forskjellige fremgangsmåter for å fjerne spøkelser, det vil si å fjerne spøkelser fra resultatet av en seismisk analyse.

US patentskriftene nr. 4,353,121 og 4,992,992, der hele innholdet herved in-kluderes ved referansen, beskriver prosesseringsprosedyrer som tillater fjerning av spøkelsene fra de registrerte seismiske dataene ved å benytte en akkvisisjonsinn-retning som inkluderer en seismisk streamer som er skråstilt med en vinkel (i størrelsesorden på 2 grader) i forhold til vannflaten (skråstilt streamer).

Ved å anvende skråstilte streamere, er det mulig å oppnå undertrykking av spøkelser under datasummasjonsoperasjonen (under pre-stakkingsoperasjoner). Rent faktisk er innhentede dataene redundante, og prosesseringsprosedyren inklu derer et summasjonsstrinn eller stakking «stacking» for å oppnå sluttavbildning av grunnformasjonens struktur fra de redundante dataene. Undertrykking av spøkelser blir gjennomført innen teknikken under stakkingstrinnet, fordi registreringene som bidrar til stakken, og som er blitt registrert av de forskjellige mottakerne, har hakk ved forskjellige frekvenser, slik at informasjonen som mangler på grunn av tilstedeværelsen av et hakk i en seismisk mottaker, oppnås fra som mangler på grunn av tilstedeværelsen av et hakk i en seismisk mottaker, blir fremskaffet av en annen mottaker.

Videre beskriver US patentskrift nr. 4,353,121 en seismisk dataprosesserings-prosedyre basert på følgende kjente trinn: (1) felles dybdepunktinnsamling, (2) en-dimensjonal (1D) ekstrapolering på en horisontal overflate, eller «datuming», (3) Normal Move Out (NMO)-korrigering, og (4) summasjon eller stakk.

Datuming er en prosesseringsprosedyre der data fra N seismiske detektorer Dn(med posisjonene (Xn,zn) hvor n=1,...N, og N er et naturlig tall, Xi =Xj, mens Zi er forskjellig fraZj, der i og j tar verdier mellom 1 og N), blir anvendt på syntetiserte data som samsvarer med den samme konstante referansedybden z0for alle de seismiske detektorene.

Datuming er kalt D1, om det blir antatt at de seismiske bølgene forplanter seg vertikalt. I det tilfellet inkluderer prosedyren å anvende på hvert tidsområde, registre-ringer innhentet av en gitt seismisk detektor, en forsinkelse eller et statisk skifte som korresponderer med den vertikale forplantningstiden mellom den sann dybden zn til

en detektor Dn og referansedybden z0.

Tilsvarende som for US patentskrift nr. 4,353,121, foreslår US 4,992,992 å re-konstituere fra de seismiske dataene, registrert med en skråstilt kabel, seismiske data som ville ha blitt registret av en horisontal kabel. US patentskrift nr. 4,992,992 tar imidlertid hensyn til den ikke-vertikale forplantningen av seismiske bølger ved å erstatte 1 D-datumtrinnene ifølge US patentskrift nr. 4,353,121 med et 2D-datumingtrinn. 2D-datumingtrinnet tar hensyn til det faktum at forplantningen av bølgene ikke nødvendigvis er vertikal, ulikt hva som er antatt å være tilfellet ved 1 D-datumtrinnet foreslått i US patentskrift nr. 4,353,121.

Fremgangsmåtene beskrevet i US patentskriftene nr. 4,353,121 og 4,992,992 er seismiske prosesseringsprosedyrer i én dimensjon og i to dimensjoner. Slike prosedyrer kan imidlertid ikke bli generalisert til tre dimensjoner. Dette er slik fordi et samplingsintervall til sensorene i den tredje dimensjonen er gitt av separasjonen mellom streamerne i en størrelsesorden på 150 m, som er mye større enn samp-lingsintervallet til sensorene langs streamerne, som er i størrelsesorden 12,5 m. De eksisterende prosedyrene kan også anvende et trinn for å fjerne spøkelser ved starten av prosesseringen, noe som ikke alltid er veldig effektivt.

Ovennevnte drøftede fremgangsmåter er følgelig ikke egnet for seismiske data som innsamles med streamere som har en kurvet profil som illustrert i figur 3. En slik konfigurasjon har en streamer 52 med en kurvet profil definert av tre parametriske størrelser, z0, s0, og hc. Det er notert at ikke hele streameren må ha en kurvet profil. Den første parameter z0indikerer dybden til den første detektoren 54a i forhold til vannflaten 58. Den andre parameteren s0er relatert til helningen til den første delen av streameren i forhold en horisontal linje 64. Eksemplet som er vist i figur 3 har en første helning s0som i hovedsak er lik 3 prosent. Det er notert at profilen til streameren 52 i figur 3 ikke er tegnet i skala, siden en helning på 3 prosent er en relativt liten størrelse. Den tredje parameteren hcindikerer en horisontal lengde (avstand langs X-aksen i figur 3, målt fra den første detektoren 54a) til den kurvede delen av streameren. Denne parameteren kan være i området fra hundrevis til tusenvis av meter.

For slike streamere vil en avspøkingsprosess som vist og beskrevet i US patentsøknad nr. 13/272,428 (heretter benevnt '428), forfattet av R. Soubaras, idet hele innholdet i denne i publikasjonen herved er inkorporert ved referansen. Ifølge '428 er det fremskaffet en fremgangsmåte for å fjerne spøkelser ved å anvende felles de-konvolusjon for migrasjons- og speilmigrasjonsavbildningene for generering av en sluttavbildning av grunnformasjonen. Avspøkingen blir gjennomført ved slutten av prosessen (under en avbildningsfase), og ikke ved begynnelsen som er vanlig ved tradisjonelle fremgangsmåter. '428 viser videre at intet datumingtrinn blir gjennomført på dataene.

De eksisterende fremgangsmåter trenger et hastighetsfelt for å oppnå avspøkingen. Om det er et tilfelle der hastigheten ikke er tilgjengelig, er det derfor et behov for en fremgangsmåte som er i stand til, særlig for pre-prosesseringstrinnene, slik som hastighetsplukking eller de-multiple, å avspøke dataene uten kjennskap til hastighetsfeltet. Følgelig er det ønskelig å skaffe tilveie systemer og fremgangsmåter som har slike kapasiteter.

Oppsummering

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform er det skaffet til veie en fremgangsmåte for å motta avspøkede seismiske data som er relatert til en grunnformasjon under et vannlegeme. Fremgangsmåten inkluderer et trinn med å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere (12) som blir slept av et fartøy, der de seismiske dataene blir registrert i et tid-rom-område og der de seismiske mottakerne (12) er plassert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; et trinn med å modellere de seismiske dataene i et skudd eller et felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for å fremskaffe en modell; et trinn med å anvende den utledede modellen for å fjerne mottakerspøkelset fra de seismiske dataene for å få avspøkede seismiske data; og et trinn for å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen basert på den avspøkede seismiske dataen.

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform er det fremskaffet en beregningsinnretning som er konfigurert for å avspøke seismiske data som relaterer seg til en grunnformasjon under et vannlegeme. Beregningsinnretningen inkluderer et grensesnitt som er konfigurert for å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der de seismiske dataene blir registrert i et tid-rom-område og der de seismiske mottakerne er plassert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; og en prosessor forbundet med grensesnittet. Prosessoren er konfigurert for å modellere de seismiske dataene i ett skudd eller i et felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for å komme fram til en modell: å anvende den fremkomne modellen for å fjerne mottaker-spøkelset fra de seismiske dataene for å oppnå avspøkede seismiske data; og å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen basert på de avspøkede seismiske dataene.

Ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform er det skaffet til veie et maskinlesbart medium som inkluderer maskinutførbare instruksjoner, der instruksjonene, når disse blir eksekvert av en prosessor, implementerer en fremgangsmåte som beskrevet i ovennevnte avsnitt.

Kort beskrivelse av tegningene

De medfølgende tegningene, som er inkorporert i og som utgjør en del av beskrivelsen, illustrerer en eller flere utførelsesformer og, sammen med beskrivelsen, forklarer disse utførelsesformene. Tegningene viser som følger: figur 1 er et skjematisk diagram av et konvensjonelt system for seismisk dataakkvisisjon som har en horisontal streamer;

figur 2 er et skjematisk diagram av et konvensjonelt system for seismisk dataakkvisisjon som har en skråstilt streamer;

figur 3 er et skjematisk diagram av et system for seismisk dataakkvisisjon som har en streamer med kurvet profil;

figur 4 er et skjematisk diagram av en seismisk mottaker og med tilhørende primær- og spøkelseskomponenter ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 5 er et flytskjema til en fremgangsmåte for avspøking av seismiske data ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 6 er en graf som illustrerer syntetiske rådata som er registrert av seismiske mottakere;

figur 7 er en graf som illustrerer syntetiske spøkelsesdata bestemt ved en fremgangsmåte ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 8 er en graf som illustrerer avspøkede data som er bestemt ved en fremgangsmåte ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 9 er et flytskjema av en fremgangsmåte for å avspøke seismiske data ifølge en eksemplifisert utførelsesform;

figur 10 er et flytskjema for en annen fremgangsmåte for å avspøke seismiske data ifølge en eksemplifisert utførelsesform; og

figur 11 er et skjematisk diagram av en beregningsinnretning konfigurert for å implementere en fremgangsmåte for avspøking ifølge en eksemplifisert utførelses-form.

Detaljert beskrivelse

Den følgende beskrivelse av de eksemplifiserte utførelsesformene referer til de medfølgende tegninger. De samme henvisningstall i de forskjellige tegningene identifiserer de samme eller lignende elementer. Den følgende detaljerte beskrivelse begrenser ikke oppfinnelsen. I stedet blir oppfinnelsens omfang definert av de med-følgende patentkrav. De følgende utførelsesformer blir diskutert for enkelthets skyld med hensyn til to-dimensjonal (2D) bølgefeltforplantning. Utførelsesformene som drøftes nedenfor er imidlertid ikke begrenset til 2D-bølgefelt, men kan også anvendes på 3D-bølgefelt.

Henvisning gjennom hele spesifikasjonen til «én utførelsesform» eller «en utførelsesform» betyr at et spesifikt trekk, en struktur eller en karakteristikk beskrevet i forbindelse med en utførelsesform, er inkludert i minst én utførelsesform av søknadsgjenstanden som er vist og beskrevet. Bruken av «i én utførelsesform» eller «i en utførelsesform» på forskjellige steder gjennom hele spesifikasjonen, refererer ikke nødvendigvis til den samme utførelsesformen. Spesifikke trekk, strukturer eller karakteristikker kan videre være kombinert på en hvilken som helst egnet måte i én eller flere utførelsesformer.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform blir en modifisert representasjon av en lineær minste kvadraters Radon-algoritme anvendt for samtidig å modellere primær-og spøkelsesmottakerbølgefelt, så vel som re-datumering av bølgefeltene fra streamer (mottaker) til sjøflaten eller andre ønskede overflater. Fremgangsmåten forutsetter at primær- og spøkelseskomponentene er vel beskrevet av plane bølger og anvender en tau-p transformasjon for å transformere data samlet inn med en streamer med forskjellig dybde (for eksempel med kurvet profil). Den registrerte seismiske data inkluderer amplituder av et flertall småbølger (wavelets) og assosiert tid for et gitt frekvens-spektrum. Tau-p-transformasjonen er et spesialtilfelle av en Radon-transformasjon, der inngangsdata blir dekomponert som en serie med rette linjer i tid-rom-området og de rette linjene blir avbildet som punkter i tau-p-området. For eksempel kan hyperboliske hendelser, (for eksempel de i skuddsamlinger) i tid-rom-området avbildes som elliptiske kurver i tau-p-området. Denne prosessen er referert til som en skrådd stakking fordi, for å produsere tau-p-området, kan inngangsdata bli stakket langs en serie med rette linjer.

For hver frekvensskive (slice), (når den registrerte seismiske dataen er blitt transformert til frekvensområdet) løser en standard tau-p-transformasjon en ligning forfaseendring d = Lp (1). Mer spesifikt, om en legger til grunn at d representerer inngangsdata for en 2D-skuddpunktsamling av n tracer for én frekvensskive, p er tau-p-området som inneholder m treghetstracer (slownesstraces), og L er den revers skrådd stakking, kan ligning (1) bli omskrevet til matriseform som:

Et tidskifte t for hvert matriseelement avhenger av forskyvningen til hver trace i meter (x„) og tregheten til p-tracen i sekunder/meter (sm) og av denne grunn er bare et generisk (n,m) matriseelement vist i matrisen L ovenfor. Forskyvningen av en trace er gitt av en avstand mellom en seismisk kilde som skyter seismiske bølger og en mottaker som registrerer tracen, mens tregheten er definert som sinusen til en innfallsvinkel dividert med en hastighet av bølgefeltet i vann. Tidsskiftet kan følgelig bli beskrevet som=xnsm.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform blir ovennevnte ligninger modifisert for å oppnå en spøkelsesfri tau-p-transformasjon på sjøflatedatum, basert på de plane bølgeforplantningsegenskapene til primær- og spøkelseskomponentene. I denne forstand, viser figur 4 stråleforplantning av primær- og spøkelseskompo-nentene for en spesifikk treghet, og hvordan data for denne spøkelsesfrie overflate-datum blir reverstransformert, idet utgangstracene blir generert fra separate primær- og spøkelseskomponenter.

Figur 4 viser en mottaker 12 som har en dybde zr(og andre mottakere 12 som har forskjellige dybder) i forhold til sjøflaten 18 og en forskyvning xni forhold til en kilde 20. Primærkomponenten P er vist idet den kommer fram til mottakeren 12 fra grunnformasjonen som skal undersøkes, mens spøkelseskomponenten G ankommer mottakeren 12 fra sjøflaten 18. Om disse to komponentene blir re-datumert til sjøflaten 18, så ankommer primærkomponenten ved en overflate datum med en forskyvning som er lengere (med Ah i figur 4, i.e.,Xn+ Ah). I tillegg har primærkomponenten avansert tidsmessig ved vwAt I forhold til overflatedatumet, mens spøkelseskomponenten erfarer en tidsforsinkelse på uwAt, der vw er hastigheten til lyd i vann.

Ved å anvende trigonometri og de to trekantene vist i figur 4, er resultat-vinkelen 0 (i forhold til vertikalen) gitt av sinG = smvw. Forskyvningen (for både den primære komponent og spøkelset) er gitt av Ah = z^ tanG, der zrer mottakeren dybde, som kan være forskjellig for hver mottaker på en streamer. Avslutningsvis er

forsinkelsestiden At gitt av:

Basert på ovennevnte ligninger, blir den reverserte skrådde stakken L modifisert for å inneholde primær- og spøkelseskomponentene Ln, m.<=>e~ 2nifTpr + Re~ 2™ fTs*, der R er refleksjonskoeffisienten til sjøflaten (som vanligvis er -1) og der xprog Tgh er henholdsvis tidsforsinkelsene til primær- og spøkelseskomponentene. Tidsforsinkelsen til primærkomponenten er gitt av: mens tidsforsinkelsen for spøkelset er gitt av:

Ved visse frekvenser kan ovennevnte ligninger bli ustabile når primær- og spøkelseskomponentene i hovedsak er like. Ifølge én eksemplifisert utførelsesform er av denne grunn diagonalen L<H>L (der LH er hermittianen (konjugert og transponert) til L) blir dempet eller komponenten til L kan bli erstattet bare med primærkomponenten. Alternativt kan en begrensning i amplitudeforsterkning bli påført, mens en fortsatt anvender fullfaseavspøking.

Etter å ha målt d, kan tau-p-transformasjonen p bli beregnet ved å anvende den nye transformasjonen L. I én anvendelse, kan ligning (2) bli løst ved å anvende minste kvadraters inversjon, foreksempel Choletsky-faktorisering, LU-dekomposi- sjon, konjugerte gradienter, og så videre. Den resulterende tau-p-transformasjonen p kan deretter bli revers transformert til frekvensområdet for å generere skuddsam-lingen. Ifølge én eksemplifisert utførelsesform blir tau-p-transformasjonen p revers-transformert med = for å fjerne spøkelset og etterlate data ved original datum, Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform blir tau-p-transformasjonen p revers-transformert med = e~ 2* if* «** for å fjerne spøkelset og levere ut data på original datum. Ifølge nok en annen eksemplifisert utførelsesform, blir tau-p-transformasjonen p revers-transformert til re-datum med eller uten re-spøkelse til en brukerdefinert datum. I dette tilfellet, blir tidsforsinkelseneTprogTghre-kalkulert, basert på brukerdefinert datum.

Ifølge én anvendelse kan subtrahering av primærestimatet fra inngangsdata bli anvendt for å finne et estimat av spøkelset. En lignende fremgangsmåte kan bli anvendt for å re-spøke dataene som er generert ved denne prosessen. En alternativ formulering som anvender en modifisert versjon av bølgenummertransformasjonen kan også bli anvendt.

Mens de ovenfor diskuterte utførelsesformene antar en 2D-forplantning av bølgefeltene, kan ligningene bli forlenget til 3D, der tregheten i forskyvning-x og forskyvning-y retningene blir anvendt. 3D-implementeringen fungerer på alle streamerne fra et fullt 3D-skudd (eller «superskudd» i tilfelle av bred asimutdata), slik at det har tilgang til forskyvningene i x- og y-retningene.

Der forskjøvet y-samplingen blir ansett for grov for en full 3D-implementering, kan forlengelsen av 2D-algoritmen som tar i bruk et treghetsestimat i forskjøvet y-retningen bli anvendt. Et slikt estimat kan komme fra RMS-hastighetsfeltet (differensialkoeffisienten til moveoutkurven i forskjøvet y-retningen vil kunne bli anvendt som treghet i dette tilfellet), eller fra dipp-målingene i tverrlinjeretningen.

En ytterligere forlengelse utover lineær Radon kan være å anvendt parabolsk eller hyperbolsk Radon-område. I det hyperbolske Radon-tilfellet vil et enkelt punkt i tau-p området avbildes til separat oppad gående og nedad hendelser gående hendelser i skuddområdet basert på mottakere med varierende datum.

Ovennevnte drøftede utførelsesformer har en ting i felles: de modellerer alle inputdata gjennom lineære ligninger som er designet for å anvende re-datuming, så vel som re-spøking som en revers transformasjon fra modell til datarom. Idet ligningene er blitt løst, blir det antatt at transformasjonsområdet lager en representasjon av spøkelsesfrie inputdata.

En eller flere eksemplifiserte utførelsesformer drøftet ovenfor kan bli implementert i en fremgangsmåte for prosessering av seismiske data. Ifølge en eksemplifisert utførelsesform illustrert i figur 5, er det en fremgangsmåte som virker på pre-stakk for avspøking og/eller å re-datumere seismiske data registrert med en streamer som har varierende mottakerdybder. Fremgangsmåten inkluderer et trinn 500 med å motta inputdata fra et skuddpunkt samlet for et område med 2D-forskyvning. Dataen inkluderer småbølgeamplituder registrert på gitte tider (t) og forskyvninger (x). Dataen i tid-rom-området blir transformert i trinn 502 av en Fourier transformasjon (FFT) inn i frekvens-rom-området. I dette trinnet, vil hver trase med inputdata bli FFT-transformert. Dataen i frekvens-rom-området blir deretter delt inn i frekvensskive.

I trinn 504 blir ligningen d=Lp løst for hver skive ved å anvende den konjugerte gradients algoritme, som er kjent innen faget som drøftet ovenfor. Trinn 504 krever følgelig anvendelsen av L, etterfulgt av anvendelsen av L<H>, for å bestemme p. Fremgangsmåten itereres gjennom hver skive inntil den siste skive er vurdert. Når den siste skiven er løst, blir det detektert i trinn 506 at fremgangsmåten kan gå videre til trinn 508. I trinn 508 oppnås tau-p-transformasjonen p ved å sette sammen dens komponenter iterativt kalkuleres i trinnene 504 og 506.

I trinn 510 blir tau-p-transformasjonen p revers-transformert til en av konfigu-rasjonene drøftet ovenfor, det vil si fjerne spøkelse og etterlate data ved original datum, eller å fjerne spøkelse og outputdata ved null datum, eller re-datum med eller uten re-spøkelse. Alternativt kan det primære estimatet bli fjernet fra inputdata for å finne et estimat av spøkelse.

Uavhengig av transformasjonen som anvendes i trinn 510, blir primærdata eller spøkelsesdata brukt i trinn 512 i en prosessor eller andre dedikerte regneinnret-ninger for å generere en avbildning av den undersøkte grunnformasjon. Det er notert at ovennevnte fremgangsmåte kan bli implementert i en dedikert regneinnretning (som skal drøftes senere) og kan ikke bli anvendt mentalt for å generere avbildninger av grunnformasjonen.

For å eksemplifisere foreliggende fremgangsmåte, viser figur 6 syntetiske rådata som er generert av en computer og som simulerer inngangsdata registrert av mottakerne og skaffet til veie i trinn 500 ovenfor. Figur 6 viser et flertall småbølger registrert ved forskyvningene x og tider t. Kurvene 600 og 602 kan for eksempel korrespondere med sjøbunnrefleksjon og en refleksjon fra trekket R, som vist i figur 4. Hver av disse kurvene inkluderer deler av flertallet tracer. En trace 604 er dataen registrert av en single seismisk mottaker, for eksempel en hydrofon eller en geofon. Trasen 604 inkluderer både den primære komponenten 604a (svart småbølge) og spøkelseskomponenten 604b (hvit småbølge). Ved å anvende prosessen illustrert i figur 5, kan spøkelseskomponenten bli separert som vist i figur 7, og de avspøkede data blir oppnådd som vist i figur 8. Avbildningen av trekket R kan bli bestemt fra spøkelsesdata vist i figur 7 eller fra de avspøkede data vist i figur 8 eller fra begge to. Det er notert at modellen enten kan estimere spøkelset og dette estimatet blir subtrahert fra inngangsdataene (registrerte data), eller modellen leverer ut det primære estimatet heller enn å lage et estimat av spøkelsesenergi og subtrahere det fra inngangsdataene. Ved å gjøre dette, er det mulig å levere ut den primære komponenten ved overflatedatum, på de originale dybdene til kabelen eller ved et hvilket som helst annet datum.

Siden fremgangsmåten drøftet ovenfor arbeider på pre-stakkdata, kan fremgangsmåten med fordel bli anvendt for å avspøke og/eller re-datumere seismiske data med en varierende mottaker datum pre-stakk uten noe som helst behov for kunnskap om et hastighetsfelt. Denne fremgangsmåten gir distinkte fordeler over andre fremgangsmåter, særlig for pre-prosesseringstrinnet slik som hastighetsplukking eller de-multiple.

Ifølge en eksemplifisert utførelsesform som er illustrert i figur 9, er det en fremgangsmåte for å avspøke seismiske data relatert til en grunnformasjon under et vannlegeme. Fremgangsmåte inkluderer et trinn 900 med mottak av seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der de seismiske dataene blir registrert i et tid-rom-domene og seismiske mottakere som er lokalisert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; et trinn 902 med å anvende en Fourier transformasjon på den seismiske dataen for å transformere denne i seismisk data d i en frekvens-rom-område; et trinn 904 med å anvende en modifisert Radon- transformasjon L for å bestemme en tau-p-transformasjon p basert på seismiske data d i frekvens-rom-området; et trinn 906 med revers-transformere tau-p-transformasjonen p for å oppnå avspøkede data med et gitt datum; og et trinn 908 med å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen basert på de avspøkede data med det gitte datum. Den modifiserte Radon-transformasjonen L inkluderer en første term for en primærkomponent (P) og en andre term for en spøkelses-komponent (G).

Ifølge en annen eksemplifisert utførelsesform er det en fremgangsmåte for mottakeravspøkede seismiske data relatert til en grunnformasjon under et vannlegeme. Fremgangsmåten inkluderer et trinn 1000 med å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der seismiske data blir registrert i en tid-rom-område og seismiske mottakere som er lokalisert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; et trinn 1002 med å modellere seismiske data i et skudd eller felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for utlede en modell; et trinn 1004 med å benytte den utledede modell for å fjerne mottakerspøkelset fra seismiske data for å oppnå avspøkede seismiske data; og et trinn 1006 med å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen basert på avspøkede seismiske data.

Ovennevnte diskuterte prosedyrer og fremgangsmåter kan bli implementert i et prosesseringsapparat illustrert i figur 10. Hardware, firmware, software eller en kombinasjon av disse, kan bli anvendt for å gjennomføre de forskjellige trinnene og operasjonene beskrevet her. Prosesseringsapparatet 1000 i figur 10 er en eksemplifisert beregningsstruktur som kan bli anvendt i forbindelse med et slikt system.

Det eksemplifiserte styringssystemet 1100, som er egnet for å gjennomføre aktivitetene beskrevet i de eksemplifiserte utførelsesformene, kan inkludere en server 1101. En slik server 1101 kan inkludere en sentral prosessor (CPU) 1102 koplet til et direktelager (RAM - (random access memory) 1104 og til et lese-lager (read-only minne ROM) 1106. ROM 1106 kan også være andre typer av lagrings-media for å lagre programmer, slik som et programmerbart fastlager (programable ROM - PROM), slettbart programmerbart fastlager (erasable PROM- -EPROM), og så videre. Prosessoren 1102 kan kommunisere med andre interne eller eksterne komponenter gjennom input/output (l/0)-kretser 1108 og bussing 1110, for å frem skaffe styringssignaler og lignende. Prosessoren 1102 utfører at antall funksjoner som er kjent for fagmannen på området, som diktert av softwareinstruksjoner og/eller firmwareinstruksjoner.

Serveren 1101 kan også inkludere én eller flere datalagringsinnretninger, inkludert drivenheter 1112 for harddisk, drivenhet 1114 for CD-ROM og annet hardware som er i stand til å lese og/eller lagre informasjon, slik som en DVD, og så videre. Ifølge en utførelsesform, kan software for å utføre de ovenfor drøftede trinnene, bli lagret og distribuert på en CD-ROM eller DVD 1116, en innretning 1118 USB-lagrig eller på andre former for media som er i stand til bærbart å lagre informasjon. Disse lagringsmediene kan bli innført i, og bli lest av innretninger, slik som innretninger slik som driveren 1114 for CD-ROM, diskdriveren 1012, og så videre. Serveren 1101 kan være koplet til et display 1120 som kan være av en hvilken som helst type av skjermbilde- eller presentasjonsskjerm, slik som LCD-skjermer, plasmaskjermer, katodestrålingsrør (CRT), og så videre. Et brukerinput-grensesnitt 1122 er skaffet til veie, inkludert en eller flere brukergrensesnittmeka-nismer, slik som en mus, tastatur, mikrofon, touchpad, touch screen, stemmegjen-kjenningssystem, og så videre.

Serveren 1101 kan være koplet til andre innretninger, slik som kilder, detektorer, og så videre. Serveren kan være en del av en større nettverkskonfigurasjon som i et globalt områdenettverk (GAN), slik som Internet 1128, som tillater ultimat tilkopling til forskjellige landlinjer og/eller mobilberegningsinnretninger.

De viste eksemplifiserte utførelseformene skaffer til veie en beregningsinnretning og en fremgangsmåte for seismisk dataprosessering. Det skal forstås at denne beskrivelsen ikke er ment å begrense oppfinnelsen. Tvert om er de eksemplifiserte utførelsesformene ment å dekke alternativer, modifikasjoner og ekvivalenter som er inkludert i oppfinnelsens ånd og omfang, slik som definert i de medfølgende patentkrav. I den detaljerte beskrivelsen av de eksemplifiserte utførelsesformene, er videre et stort antall spesifikke detaljer omtalt for å fremskaffe en omfattende forståelse av den oppfinnelse som kreves beskyttet. En fagmann på området vil imidlertid forstå at utallige utførelsesformer kan bli praktisert uten slike spesifikke detaljer.

Selv om trekkene og elementene ved de foreliggende eksemplifiserte utførelsesformer er beskrevet i utførelsesformene i spesifikke kombinasjoner, kan hvert trekk eller element bli anvendt alene uten andre trekk og elementer av utførelsesformene, eller i forskjellige kombinasjoner med eller uten andre tekk eller elementer vist her.

Den skriftlige beskrivelsen bruker eksempler av søknadsgjenstanden som er vist og beskrevet for å gjøre det mulig for fagmannen å utføre disse, inkludert å lage og bruke en hvilken som helst innretning eller system og gjennomføre hvilke som helst inkorporerte fremgangsmåter. Det patenterbare omfanget av søknadsgjen-standen er definert av kravene og kan inkludere andre eksempler som fremtre som åpenbare for fagmannen på området. Slike andre eksempler er ment å ligge innenfor kravenes omfang.

Claims (10)

1. En fremgangsmåte for å mottakeravspøket seismiske data relatert til en grunnformasjon under et vannlegeme, der fremgangsmåten omfatter: å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der seismiske data blir registrert i et tid-rom-område og de seismiske mottakerne er lokalisert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; modellere den seismiske dataen i et skudd eller felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren til å utlede en modell; å anvende den utledede modellen for å fjerne mottakerspøkelset fra seismiske data for å oppnå avspøkede seismiske data; og å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen, basert på den avspøkede seismiske data.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der de lineære operatorene relaterer seg til en modifisert revers tau-p-transformasjon som inkluderer en første term som tar i betraktning en første forsinkelsestid (Tpr) for en primær komponent (P), og en andre term som tar i betraktning an andre forsinkelsestid (Tffh) for en spøkelseskomponent (G).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der den første forsinkelsestid (Tpr) er relatert til en tid som er nødvendig for den primære komponenten (P) for å bevege seg fra en seismisk mottaker til sjøflaten og den andre forsinkelsestid ( rgh) er relatert til en tid som er nødvendig for spøkelseskomponenten (G) for å bevege seg fra sjøflaten til den seismiske mottaker.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den seismiske dataen blir registrert av seismiske mottakere anordnet på en streamer med variabel dybde.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 5, som videre omfatter å anvende minste kvadrants inversjon for å løse ligningen d=Lp for p, der L er en lineær operator, p er en mottakerspøkelsesfri modell av de seismiske data, og d er selve de registrerte data.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den utledede modell blir anvendt for å estimere en primær komponent eller for å estimere en spøkelseskomponent og til å trekke fra spøkelseskomponenten fra den mottatte seismiske dataen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, som videre omfatter å anvende en operator = e~ Z7tifrw for å fjerne en spøkelseskomponent og for å opprettholde den seismiske dataen på et gitt datum.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, som videre omfatter å anvende en operator Ln, m. e~ 2nifXwSm for å fjerne en spøkelseskomponent og for å forandre et gitt datum til et null-datum.

9. En beregningsinnretning som er konfigurert for å avspøke seismiske data knyttet til en grunnformasjon under et vannlegeme, der beregningsinnretningen omfatter: et grensesnitt som er konfigurert for å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slep av et fartøy, der den seismiske dataen blir registrert i et tid-rom-område, og der de seismiske mottakerne er plassert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; og en prosessor forbundet med grensesnittet og konfigurert for: å modellere den seismiske dataen i et skudd eller i felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for å utlede en modell: - å anvende den utledede modellen for å fjerne mottakerspøkelse fra den seismiske data for å oppnå avspøkede seismiske data; og - å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen, basert på den avspøkede seismiske dataen.

10. Et computerlesbart medium som inkluderer computerutførbare instruksjoner, der instruksjonene, når disse utføres av en computer, implementerer en fremgangsmåte for avspøking av seismisk data knyttet til en grunnformasjon under et vannlegeme, der instruksjonene omfatter: å motta seismiske data registrert av seismiske mottakere som blir slept av et fartøy, der den seismiske dataen blir registrert i et tid-rom-område og de seismiske mottakerne er lokalisert på forskjellige dybder (zr) i vannlegemet; å modellere den seismiske dataen i et skudd eller felles midtpunktområde som en funksjon av lineære operatorer som re-spøker mottakeren for å utlede en modell; å benytte den utledede modellen for å fjerne spøkelse fra den seismiske dataen for å oppnå avspøket seismisk data; og å generere en sluttavbildning av grunnformasjonen, basert på den avspøkede seismiske dataen.