NO20141519A1 - Fremgangsmåter og systemer for optimalisering av generering av seismiske avbildninger - Google Patents

Description

Kryssreferanse til beslektet søknad

Søknaden begjærer prioritet fra provisorisk US-patentsøknad nummer 61/921952, inngitt 20. desember 2013.

Bakgrunn

I de senere år har petroleumsindustrien investert tungt i utvikling av forbedrede seismiske undersøkelsesteknikker og seismiske databehandlings-metoder for å øke oppløsningen og nøyaktigheten av seismiske avbildninger av undergrunnsformasjoner. Seismiske undersøkelser belyser en undergrunnsformasjon med lydbølger frembragt av én eller flere seismiske kilder. Når en lydbølge forplanter seg ned inn i undergrunnsformasjonen, blir en del av lydbølgen refraktert ved hver grenseflate mellom forskjellige typer bergarter eller sedimenter, en del blir overført og en del blir reflektert tilbake mot formasjonsoverflaten hvor seismiske mottakere plassert over undergrunnsformasjonen, detekterer de reflekterte bølgefeltene. Undergrunnsbestrålingen med akustiske impulser avhenger ofte av geometrien til det innsamlingsutstyret som brukes til å samle inn de seismiske dataene og den valgte seismiske avbildningsteknikken. Forskjellige offset-områder i undersøkelser med smal asimut, og avstand og asimutområder i undersøkelser med bred asimut og fullstendige asimutundersøkelser, blir brukt til å skape forskjellige bestrålinger av undergrunnsformasjonen.

Algoritmer for isotrop og anisotrop forstakkingsavbildning blir ofte brukt til å generere bildesamlere for en undergrunnsformasjon fra de reflekterte bølgefelt-dataene. Bildesamlere kan være stakklagret for å redusere støy i etterfølgende genererte seismiske bilder av undergrunnsformasjonen. Mange fortiden brukte stakkingsteknikker, slik som rett-frem-stakking, er imidlertid ikke optimale for stakking av bildesamlere for undergrunnsformasjoner med avsetninger av materialer som skaper anomale endringer i hastighetene til akustiske bølger som brukes til å belyse undergrunnsformasjonen. Eksempler på slike avsetninger innbefatter salt-domer, mobile skifere, karbonater og/eller basaltlegemer. Akustisk belysning eller bestråling av en undergrunnsformasjon med disse typer avsetninger resulterer derfor ofte i seismiske bilder med gap eller soner med dårlig bildekvalitet under eller inne i avsetningene. Identifisering av et hydrokarbonreservoar som befinner seg under slike avsetninger, i seismiske bilder generert ved hjelp av seismiske databehandlingsteknikker, er følgelig fremdeles en utfordring. De som arbeider med petroleumsleting og seismisk databehandling, fortsetter å søke etter systemer og fremgangsmåter for å forbedre den seismiske avbildningskvaliteten av undergrunns formasjoner som har en lang rekke forskjellige avsetninger og ujevnt formede formasjoner.

Beskrivelse av tegningene

Figurene 1A-1B viser sideriss og oppriss av et eksempel på et marint, seismisk datainnsamlingssystem. Figur 2 viser et sideriss av et marint, seismisk datainnsamlingssystem med en forstørret skisse av en mottaker. Figur 3A viser et sideriss av et eksempel på et havbunnskabel-basert seismisk datainnsamlingssystem. Figur 3B viser en isometrisk skisse av et eksempel på et landbasert seismisk datainnsamlingssystem. Figur 4 viser et eksempel på akustiske energistrålebaner som stammer fra en kilde. Figur 5 viser en plotting av forskjellige måter som seismiske data innsamlet i en undersøkelse, kan sorteres i domener på. Figur 6 viser et eksempel på et generelt rommessig domene for seismiske data. Figur 7 viser et eksempel på en bildesamler frembragt fra den samleren som er vist på figur 6. Figur 8 viser et eksempel på anvendelse av egenvektet stakking til en bildesamler med horisontale reflektorer. Figurene 9A-9C viser et eksempel på beregning av en samler fra en bildesamler med glattet amplitude. Figur 10 viser et eksempel på anvendelse av egenvektet stakking til en bildesamler med skråstilte reflektorer. Figur 11 viser et eksempel på anvendelse av egenvektet stakking til en bildesamler med buede reflektorer. Figur 12 viser et flytskjema for en fremgangsmåte for stakking av seismiske data. Figur 13 viser et flytskjema for en fremgangsmåte som representerer en rutine «beregn samler med glattet amplitude» påkalt i blokk 1202 på figur 12. Figur 14 viser et flytskjema for en fremgangsmåte som representerer en rutine «beregn egenvektet stakking («SWS») for horisontale reflektorer» påkalt i blokk 1205 på figur 14. Figur 15 viser et flytskjema for en fremgangsmåte som representerer en rutine «beregn SWS for ikke-horisontale reflektorer» påkalt i blokk 1206 på figur 14. Figur 16 viser et eksempel på et generalisert datasystem som utfører forskjellige fremgangsmåter for utførelse av egenvektet stakking av seismiske data.

Detaljert beskrivelse

Denne beskrivelsen er rettet mot systemer og fremgangsmåter for stakking av seismiske data. Fremgangsmåtene mottar seismiske data innsamlet fra en undersøkelse av en undergrunnsformasjon. En samler av seismiske data kan ha glattede refleksjonshendelser fremskaffet som et resultat av forstakkingsmigrasjon eller med normale utflyttingskorreksjoner («NMO»-korreksjoner). Alternativt kan samleren være en umigrert samler med ikke-horisontale refleksjonshendelser. En samler med glattet amplitude kan genereres fra samleren. Trasene fra samleren kan stakkes for å generere en trase med betydelig redusert støy ved å bruke tilsvarende glattede amplituder av den glattede amplitudesamleren som vekter. Stakkings-metoden blir kalt egenvektet stakking («SWS»). SWS-metodene som beskrives nedenfor, kan erstatte typiske stakkingsteknikker i seismiske datametoder brukt til å generere seismiske bilder av undergrunnsformasjoner. SWS er en fullstendig automatisk stakkingsteknikk ved at brukerintervensjon eller brukerstyring ikke er nødvendig, SWS krever ikke noen forhåndsinformasjon om størrelsesfordelingen av traseamplituder for bildesamlertrasene, og krever ikke noen a priori beregning av modelltraser eller terskler. SWS kan spesielt brukes til å forbedre kvaliteten av seismiske bilder av undergrunnsformasjon med avsetninger av materialer som typisk kan skape anomale endringer i hastigheter for akustiske bølger som brukes til å belyse undergrunnsformasjonene og tidligere formørkede seismiske bilder.

Systemer og fremgangsmåter for stakking av seismiske data kan anvendes på seismiske data fremskaffet fra marine eller landbaserte undersøkelser av undergrunnsformasjoner. Betrakt først den marine undersøkelsen. Figurene 1A-1B viser henholdsvis sidegrunnriss og oppriss av et eksempel på et seismisk datainnsamlingssystem sammensatt av et letefartøy 102 som sleper en kilde 104 og seks separate streamere 106-111 under en fri overflate 112 av en vannmasse. Vannmassen kan for eksempel være et hav, en sjø, en innsjø eller en elv, eller en hvilken som helst del av disse. I dette eksemplet, er hver streamer ved én ende festet til letefartøyet 102 via en streamerdataoverføringskabel. De illustrerte streamerne 106-111 danner en horisontal datainnsamlingsflate i forhold til den frie overflaten 112. I praksis kan imidlertid datainnsamlingsflaten variere glatt på grunn av aktive sjø-strømmer og værforhold. Selv om streamerne 106-111 er illustrert på figurene 1A og 1B og etterfølgende figurer, som rette og hovedsakelig parallelle med den frie overflaten 112, kan de slepte streamerne i praksis bølge som et resultat av dynamiske tilstander i vannmassen som streamerne er neddykket i. En datainnsamlingsflate er ikke begrenset til å ha en plan, horisontal orientering i forhold til den frie overflaten 112. Streamerne kan slepes ved dybder slik at datainnsamlingsflaten danner en vinkel i forhold til den frie overflaten 112 eller én eller flere av streamerne kan slepes ved forskjellige dybder. En datainnsamlingsflate er ikke begrenset til seks streamere som vist på figur 1B. I praksis kan antall streamere som brukes til å danne en datainnsamlingsflate, være i området fra så få som én streamer til så mange som 20 eller flere streamere. Det skal også bemerkes at antall kilder ikke er begrenset til en enkelt kilde. I praksis kan antallet kilder som er valgt for å generere akustisk energi, være i området fra så få som én kilde til tre eller flere kilder, og kildene kan være slept i grupper av ett eller flere fartøyer.

Figur 1A innbefatter et xz-plan 114, og figur 1B innbefatter et xy-plan 116 i det samme kartesiske koordinatsystemet som har tre ortogonale, rommessige koordinat-akser merket x, y og z. Koordinatsystemet blir brukt til å spesifisere orienteringer og koordinatposisjoner i vannmassen. X-retningen spesifiserer posisjonen til et punkt i en retning parallell med lengden av streamerne (eller en spesifisert del av disse når lengden av streamerne er buet) og blir referert til som «linjeretningen». V-retningen spesifiserer posisjonen til et punkt i en retning perpendikulær til x-aksen og hovedsakelig parallelt med den frie overflaten 112 og blir referert til som «tverrlinjeretningen». Z-retningen spesifiserer posisjonen til et punkt perpendikulært til xy-planet (det vil si perpendikulært til den frie overflaten 112) med den positive z-retningen pekende nedover og bort fra den frie overflaten 112. Streamerne 106-111 er lange kabler som inneholder kraft- og dataoverføringslinjer som forbinder mottakere, representert av de skraverte rektanglene 118 atskilt fra hverandre langs lengden av hver streamer, til seismisk datainnsamlingsutstyr og datalagringsanordninger plassert om bord i letefartøyet 102.

Streamerdybden under den frie overflaten 112 kan estimeres ved forskjellige posisjoner langs streamerne ved å bruke dybdemålingsanordninger festet til streamerne. Dybdemålingsanordningene kan for eksempel måle hydrostatisk trykk eller benytte akustiske avstandsmålinger. Dybdemålingsanordningene kan være integrert med dybderegulatorer, slik som paravaner eller vanndraker som regulerer og opprettholder dybden og posisjonen til streamerne når streamerne blir slept gjennom vannmassen. Dybdemålingsanordningene er vanligvis plassert ved mellomrom (for eksempel med omkring 300 meters mellomrom i noen implementeringer) langs hver streamer. Legg merke til at i andre implementeringer, kan bøyer være festet til streamerne og brukt til å bidra til å opprettholde orienteringen og dybden av streamerne under den frie overflaten 112.

Figur 1A viser en tverrsnittskisse gjennom letefartøyet 102 som sleper kilden 104 over en undergrunnsformasjon 120. Kurven 122 representerer en øvre overflate av undergrunnsformasjonen 120 som befinner seg ved bunnen av vannmassen. Undergrunnsformasjonen 120 er sammensatt av et antall undergrunnslag av sediment og fjell. Kurvene 124, 126 og 128 representerer grenseflater mellom undergrunnslag med forskjellige sammensetninger. Et skravert område 130, ved toppen avgrenset av en kurve 132 og ved bunnen av en kurve 134, representerer en undergrunns hydrokarbonavsetning hvis dybde og posisjonsmessige koordinater kan bestemmes, i det minste delvis, ved analyse av seismiske data innsamlet under en marin seismisk undersøkelse. Når letefartøyet 102 beveger seg over undergrunnsformasjonen 120, blir kilden 104 aktivert for å frembringe et akustisk signal (ofte referert til som et «skudd») ved rommessige og/eller tidsmessige mellomrom. I andre implementeringer kan kilden 104 slepes av et letefartøy og streamerne kan slepes av et annet letefartøy. Kilden 104 kan være en luftkanon, en marin vibrator eller sammensatt av en gruppe med luftkanoner og/eller marine vibratorer. Figur 1A illustrerer et akustisk signal som brer seg utover fra kilden 104 som et trykkbølgefelt 136 representert av halvsirkler med økende radius sentrert ved kilden 104. Bølge-frontene som sprer seg utover fra kildene, kan være sfæriske, men er vist i tverrsnitt i vertikalplanet på figur 1 A. Den utover og nedover ekspanderende delen av trykk-bølgefeltet 136 blir kalt «det primære bølgefeltet» som til slutt når formasjonsoverflaten 122 for undergrunnsformasjonen 120, ved hvilket punkt det primære bølge-feltet blir delvis reflektert fra formasjonsoverflaten 122 og delvis refraktert nedover inn i undergrunnsformasjonen 120, og blir til elastiske bølger i undergrunnsformasjonen 120. I vannmassen er det akustiske signalet med andre ord sammensatt av kompresjonstrykkbølger, eller P-bølger, mens bølgene i undergrunnsformasjonen 120 innbefatter både P-bølger og transversale bølger, eller S-bølger. I undergrunnsformasjonen 120, ved hver grenseflate mellom forskjellige typer materialer eller ved diskontinuiteter i tetthet eller i én eller flere av forskjellige andre fysiske parametere, blir de bølgene som forplanter seg nedover, delvis reflektert og delvis refraktert. Hvert punkt av formasjonsoverflaten 122 og hvert punkt av grenseflatene 124, 126 og 128 er følgelig en reflektor som blir en potensiell sekundær punktkilde som henholdsvis akustisk og elastisk bølgeenergi kan stråle ut fra oppover mot mottakerne 118 som reaksjon på det akustiske signalet som genereres av kilden 104, og nedadgående elastiske bølger generert fra trykkimpulsen. Som vist på figur 1A kan sekundære bølger med signifikant amplitude generelt utsendes fra punkter på eller nær overflaten 122, slik som punkt 138, og fra punkter på eller meget nær grenseflatene i undergrunnsformasjonen 120, slik som punktene 140 og 142.

De sekundære bølgene kan være hovedsakelig utsendt ved forskjellige tider innenfor et tidsområde etter det opprinnelige akustiske signalet. Et punkt på formasjonsoverflaten 122, slik som punktet 138, kan motta en trykkforstyrrelse fra det primære bølgefeltet raskere enn et punkt inne i undergrunnsformasjonen 120, slik som punktene 140 og 142. Et punkt på formasjonsoverflaten 122 direkte under kilden 104 kan likeledes motta trykkforskjellen før det mer fjerntliggende punktet på formasjonsoverflaten 122. De tidspunktene som de sekundære og høyere ordens bølger blir utsendt med fra forskjellige punkter innenfor undergrunnsformasjonen 120, kan derfor være relatert til avstanden, i det tredimensjonale rommet, av punktene fra den aktiverte kilden.

Akustiske og elastiske bølger kan imidlertid forplante seg med forskjellige hastigheter i forskjellige materialer så vel som i det samme materialet under forskjellige trykk. Forplantningstiden til det primære bølgefeltet og det sekundære bølgefeltet som utsendes som reaksjon på det primære bølgefeltet, kan derfor være funksjoner av avstand fra kilden 104 så vel som materialene og de fysiske karakteristikkene til materialene som bølgefeltene forplanter seg gjennom. I tillegg kan de sekundære bølgefrontene endres etter hvert som bølgefrontene krysser grenseflater og når lydhastigheten varierer i de mediene som krysses av bølgen. Overlagringen av bølger utsendt innenfra undergrunnsformasjonen 120 som respons på det primære bølgefeltet, kan derfor generelt være et komplisert bølgefelt som innbefatter informasjon om formene, dimensjonene og materialkarakteristikkene til undergrunnsformasjonen 120, innbefattende informasjon om formene, dimensjonene og posisjonene til de forskjellige reflekterende trekkene inne i undergrunnsformasjonen 120 som er interesse for utvinningsgeofysikere.

Hver mottaker 118 kan innbefatte en partikkelbevegelsessensor som detekterer partikkelbevegelse, hastigheter eller akselerasjoner over tid, en trykksensor som detekterer variasjoner i vanntrykk over tid, eller en kombinasjon av partikkel-bevegelses- og trykksensorer. Figur 2 viser et sideriss av det marine, seismiske datainnsamlingssystemet med en forstørret skisse 202 av mottakeren 118. I dette eksemplet avdekker den forstørrede skissen 202 at mottakeren 118 er en dobbelt-sensor sammensatt av en trykksensor 204 og en partikkelbevegelsessensor 206. Trykksensoren kan for eksempel være en hydrofon. Hver trykksensor måler endringer i hydrostatisk trykk over tid og frembringer trykkdata betegnet med p( Jc, t), hvor x representerer de kartesiske koordinatene ( x, y, z) for mottakere, og t representerer tid. Partikkelbevegelsessensorene kan reagere på vannbevegelse. Generelt detekterer partikkelbevegelsessensorer partikkelbevegelse i en retning normal til orienteringen av partikkelbevegelsessensoren og kan reagere på en slik retnings-forskyvning av partikler, hastigheten til partiklene eller akselerasjonen til partiklene. Data fra partikkelbevegelsessensorer som produseres av partikkelbevegelsessensorene kan omformes til partikkelbevegelseshastighetsdata. Når for eksempel partikkelbevegelsessensorer som reagerer på posisjon blir brukt, kan partikkel-bevegelsessensordataene betegnet med g^ ix, t) differensieres for å omforme dataene til partikkelbevegelseshastighetsdata betegnet med Vn( x, t), hvor den normale enhetsvektoren n peker i den retningen som partikkelbevegelsen blir målt i. Når partikkelbevegelsessensorene som reagerer på akselerasjon (det vil si aksele-rometre) blir brukt, kan partikkelakselerasjonsdataene betegnet med a^(x,t) likeledes integreres for å omforme dataene til partikkelbevegelseshastighetsdata Vn( x, t). Partikkelbevegelsessensorene er typisk orientert slik at partikkelbevegelsen blir målt i vertikalretningen (det vil si n = (0,0,z)), i hvilket tilfelle vz( Jc, t) blir kalt vertikale hastighetsdata. Alternativt kan hver mottaker innbefatte to ytterligere partikkelbevegelsessensorer som måler partikkelbevegelse i to andre retninger, n r og ft2som er ortogonale til n (det vil si n • = n • ft2= 0, hvor er skalar-produktet) og ortogonalt til hverandre (det vil si n r • n2 = 0). Hver mottaker kan med andre ord innbefatte tre partikkelbevegelsessensorer som måler partikkelbevegelse i tre ortogonale retninger. I tillegg til å ha en partikkelbevegelsessensor som måler partikkelbevegelse i z-retningen for å gi vz( x, t), kan hver mottaker for eksempel innbefatte en partikkelbevegelsessensor som måler bølgefeltet i linjeretningen for å fremskaffe linjehastighetsbølgefeltet, vx( x, t), og en partikkelbevegelsessensor som måler bølgefeltet i tverrlinjeretningen for å fremskaffe tverrlinjehastighetsbølgefeltet, vy( Jc, t). I noen implementeringer kan mottakerne være sammensatt av bare trykksensorer, og i andre implementeringer kan mottakerne være sammensatt av bare partikkelbevegelsessensorer.

Seismiske data innbefatter data generert av mottakerne når de detekterer akustisk energi, foreksempel trykk- og partikkelbevegelsesdata. Streamerne 106-111 og letefartøyet 102 kan innbefatte avfølingselektronikk og databehandlings-anlegg som gjør det mulig for data generert av hver mottaker å bli korrelert med tiden og posisjonen til hver kildeaktivering, absolutte posisjoner på den frie overflaten 112, og absolutte tredimensjonale posisjoner i forhold til et vilkårlig tredimensjonalt koordinatsystem. Trykkdataene og partikkelbevegelsesdataene kan lagres ved mottakerne og/eller kan sendes langs streamerne og dataoverføringskablene til lete-fartøyet 102 hvor dataene kan lagres elektronisk eller magnetisk på datalagringsanordninger som befinner seg om bord i letefertøyet 102. Trykkdataene og partikkel bevegelsesdataene representerer trykk- og partikkelbevegelsesbølgefelter og kan derfor også refereres til som henholdsvis trykkbølgefeltet og partikkelbevegelses-bølgefeltet.

På figur 2 representerer retningspilen 208 retningen til et oppadgående bølge-felt ved posisjonen til mottakeren 210, og den prikkede pilen 212 representerer et nedadgående bølgefelt produsert av en oppadgående bølgefeltrefleksjon fra den frie overflaten 112 før den når mottakeren 210. Trykkbølgefeltet p( x, t) er med andre ord sammensatt av en oppadgående trykkbølgefeltkomponent og en nedadgående trykkbølgefeltkomponent, og partikkelbevegelsesbølgefeltet^Æ(x,t) er sammensatt av en oppadgående bølgefeltkomponent og en nedadgående bølgefeltkomponent. Det nedadgående bølgefeltet forurenser trykk- og partikkelbevegelsesdataene og skaper kjerver eller hakk i spektraldomenet til de seismiske dataene. Filtrering kan utføres for å fjerne de nedadgående bølgefeltene fra trykk- og partikkelbevegelsesdataene for å etterlate de oppadgående bølgefeltene som typisk blir brukt til å analysere undergrunnsformasjonen.

Implementeringer er ikke ment å være begrenset til marine undersøkelser utført med slepte streamere som beskrevet ovenfor. Systemene og fremgangsmåtene som er beskrevet nedenfor, kan også anvendes på seismiske data frembragt ved hjelp av seismiske havbunnsteknikker. Ett eksempel på disse teknikkene er implementert med havbunnskabler (ocean bottom cables, «OBCer») som vist på figur 3A. Figur 3A viser et eksempel på en marin undersøkelse utført med et kildefartøy 302 og et registreringsfartøy 304 som er elektronisk forbundet med en OBC 306. I praksis kan registreringsfartøyet 304 være forbundet med et hvilket som helst antall OBCer. OBCene er maken til de slepte streamerkablene som er beskrevet ovenfor ved at OBCene innbefatter et antall atskilte mottakere, slik som en mottaker 308, utplassert for omtrent hver 25 til 50 meter, men OBCene er lagt på eller nær formasjonsoverflaten 120. Som vist i eksemplet på figur 3A, opererer kildefartøyet 104 kilden 104 som beskrevet ovenfor, og registreringsfartøyet 304 leverer kraft, instrumentkommandoer og styring samt registrering av de seismiske dataene som tilveiebringes av mottakerne ved å bruke registreringsutstyr som befinner seg om bord i registreringsfartøyet.

Alternativt kan seismiske havbunnsteknikker implementeres med autonome systemer sammensatt av mottakere. Mottakerne kan for eksempel utplasseres og hentes opp ved å bruke fjernstyrte fartøyer. Mottakerne kan være plassert på eller nær formasjonsoverflaten 122 i et ganske grovt gitter, slik som omtrent 400 meter fra hverandre. Autonome mottakersystemer blir typisk implementert ved å bruke én eller to typer mottakersystemer. Et første mottakersystem er et kabelsystem hvor mottakerne er forbundet med kabler til hverandre og er forbundet med et forankret registreringsfartøy. De kablede systemene får kraft levert til mottakeren langs en kabel, og seismiske data blir returnert til registreringsfartøyet langs kablene eller ved å bruke radiotelemetri. Et annet mottakersystem bruker selvstendige mottakere som har begrenset kraftforsyning, men mottakerne må typisk hentes opp for å laste ned registrerte seismiske data. Uansett om det brukes OBCer eller autonome mottakere, blir kildefartøy utstyrt med to eller flere kilder, operert som beskrevet ovenfor under referanse til figurene 1A og 1B for å generere akustiske signaler ved hovedsakelig samme posisjon.

For undersøkelser på land, blir partikkelbevegelsessensorer vanligvis utplassert ved faste posisjoner på overflaten av en undergrunnsformasjon, og én eller flere kilder kan aktiveres ved forskjellige posisjoner. Figur 3B viser en isometrisk skisse av et eksempel på et seismisk datainnsamlingssystem sammensatt av et målekjøretøy 312, partikkelbevegelsessensorer slik som partikkelbevegelsessensorene 314 som er plassert langs dataoverføringskabler 316-321 som fører til målekjøretøyet 312, og to kilder 322 og 324. Blokk 326 representerer et volum av en undergrunnsformasjon som innbefatter en hydrokarbonavsetning 328 som befinner seg under lag av sedimenter og bergarter atskilt av grenseflater 330-333. Posisjonen til kildene 322 og 324 og partikkelbevegelsessensorene kan være gitt under henvisning til et kartesisk koordinatsystem 334. Eksempler på kilder 322 og 324 kan innbefatte eksplosiver, vibratorer eller thumper-lastebiler, og kan være plassert på formasjonsoverflaten 336 eller i borehull. Partikkelbevegelsessensorene 304 kan være geofoner plassert ved gitterpunkter på undergrunnsformasjonsoverflaten 326 for å detektere partikkelbevegelse i z-retningen, betegnet med gz( x, t). Kildene 322 og 324 blir aktivert for å generere akustisk energi som forplanter seg nedover i undergrunnsformasjonen 326 for å frembringe reflekterte seismiske bølgefelter som blir detektert av partikkelbevegelsessensorene 314 som beskrevet ovenfor. Partikkelbevegelsesdataene kan lagres ved mottakerne og/eller kan sendes langs dataoverføringskablene til målekjøretøyet 312, hvor dataene kan lagres elektronisk eller magnetisk på datalagringsanordninger som befinner seg i målekjøretøyet 312.

Hver mottaker genererer seismiske data som kan lagres i datalagringsanordninger. De seismiske dataene som måles av hver mottaker, er en tidsrekke som består av et antall påfølgende målte verdier, kalt amplituder, atskilt i tid med en samplingshyppighet. De tidsrekkene som måles ved hjelp av en mottaker, blir kalt en «trase», som kan bestå av tusenvis av sampler innhentet ved en samplingshyppighet på fra omkring 1 til 5 ms. En trase er en registrering av en undergrunns-formasjonsrespons på akustisk energi som passerer fra en aktivert kilde, inn i undergrunnsformasjonen hvor den reflekterte akustiske energien blir detektert av en mottaker som beskrevet ovenfor. En trase registrerer variasjoner i en tidsavhengig amplitude som representerer akustisk energi i den del av det sekundære bølgefeltet som måles av mottakeren. Hver trase er med andre ord et sett med tidsavhengige mottakeramplituder:

hvor /' er en positiv heltalls trase-, mottaker- eller sensorindeks;

j er en samplingsindeks;

M er antall sampler; og

ai( tj) er amplituden til den/'. trasen ved tidssampel tj.

Som forklart ovenfor, ankommer det sekundære bølgefeltet typisk først ved de mottakerne som befinner seg nærmest kildene. Avstanden fra kildene til en mottaker er ofte kalt «kilde-mottaker-offset», eller ganske enkelt «offset», som skaper en forsinkelse i ankomsttiden for et sekundært bølgefelt fra en hovedsakelig horisontal grenseflate i en undergrunnsformasjon. En større offset resulterer vanligvis i en lengre ankomsttidsforsinkelse. Trasene blir innsamlet for å danne en «samler» som kan behandles ytterligere ved å brukes forskjellige seismiske beregnings- eller behandlingsteknikker for å fremskaffe informasjon om strukturen til undergrunnsformasjonen.

Figur 4 viser eksempler på strålebaner som representerer baner for et akustisk signal 400 som forplanter seg fra kilden 104 inn i undergrunnsformasjonen 120. De stiplede strålelinjene, slik som strålene 402, representerer akustisk energi reflektert fra formasjonsoverflaten 122 til mottakerne som befinner seg langs streameren 108, og de heltrukne strålelinjene, slik som strålene 404, representerer akustisk energi reflektert fra grenseflaten 124 til de mottakerne som befinner seg langs streameren 108. Legg merke til at for enkelhets skyld er bare en håndfull strålebaner representert, og strålebanene som strekker seg til dypere grenseflater, er ikke vist. Hver trykksensor måler det hydrostatiske trykket, og hver partikkelbevegelsessensor måler partikkelbevegelse for den akustiske energien som reflekteres fra formasjonen 120. De hydrostatiske trykkdataene og/eller partikkelbevegelsesdataene som genereres ved hver mottaker, blir tidssamplet og registrert som separate traser. I eksemplet på figur 4 er samlingen av traser generert av mottakerne langs streameren 108 for en enkelt aktivering av kilden 104, samlet for å danne en «fellesskuddsamler» eller ganske enkelt en «skuddsamler». Trasene som genereres av mottakerne som befinner seg langs hver av de andre fem streamerne for den samme aktiveringen, kan samles for å danne separate skudd-samlere der hver samler blir tilordnet én av streamerne.

Figur 5 viser en plotting av forskjellige måter å sortere seismiske data i domener på, som er innsamlet i en undersøkelse. Den vertikale aksen 502 representerer linjemottakerkoordinatene, og den horisontale aksen 504 representerer linjekildekoordinatene. X'er, slik som X 506, representerer hvor en måling (det vil si trykk eller partikkelbevegelse) har funnet sted. I denne plottingen representerer en kolonne av registreringer identifisert ved den stiplede linjen 508, en felles skuddsamler, og en rad av registreringer identifisert ved den stiplede linjen 510, representerer en fellesmottaker-stasjonssamler. Registreringer innsamlet langs en diagonal representert ved den stiplede linjen 512, er en fellesmottakersamler, og registreringer innsamlet langs en diagonal representert ved den stiplede linjen 514, er en fellesmidtpunktsamler («CMP-samler»). CMPen er det punktet på formasjonsoverflaten som er halvveis mellom posisjonen til kilden og mottakeren og er det samme for et antall kildemottakerpar. Denne redundansen til kildemottakerparene øker ofte kvaliteten av de stakkede seismiske dataene. CMPen skal ikke sammen-blandes med felles dybdepunkter som befinner seg direkte under CMPen ved grenseflater inne i undergrunnsformasjonen. Samlerne danner forskjellige domener. Fellesskuddsamlerne danner for eksempel et fellesskudd-domene, fellesmottaker-samlerne danner et fellesmottakerdomene, fellesmottakerstasjonssamlerne danner et fellesmottakerstasjonsdomene, og CMP-samlerne danner et CMP-domene. Visse domener er ortogonale. Som vist på figur4, er for eksempel samlerne i fellesskudd-domenet ortogonale til samlerne i fellesmottakerdomenet. Figur 6 viser et eksempel på et generelt rommessig domene for en seismisk datasamler. Horisontalaksen 601 representerer en første rommessig koordinat a, vertikalaksen 602 representerer en andre rommessig koordinat p, og en akse 603 som strekker seg perpendikulært til a|3-planet, representerer t. Prikker, slik som prikken 604, representerer rommessige koordinater (a|3) for en seismisk datasamler eller en samling traser. De rommessige koordinatene a og p er en generell representasjon av én av mange forskjellige seismiske datasamlerdomener. De rommessige koordinatene a og p kan for eksempel også representere x- og y-offsetkoordinater i et umigrert datadomene slik som en fellesskuddsamler, en CMP-samler, en fellesmottakersamler, en fellesoffsetsamler eller i et avbildet datadomene slik som en innfallsvinkelsamler, en asimutsamler eller en overflateoffsetsamler. Trasene kan være rå eller ubehandlede seismiske data målt av mottakerne i datainnsamlingsflaten. Alternativt kan én eller flere seismiske databehandlingsteknikker være blitt utført på de seismiske dataene. De seismiske dataene kan for eksempel ha blitt bobleundertrykket, støyundertrykket, gjennomgått regularisering eller kan ha blitt demultiplert. Trasene inneholder imidlertid vanligvis støy eller andre artefakter som ikke blir redusert ved å bruke disse teknikkene. Figur 7 viser et eksempel på en samler 700 med tjueen traser med glattede refleksjonshendelser. Samleren 700 kan være en felles bildesamler frembragt ved å anvende forstakkingsmigrasjon. Eksempler på forstakkingsmigrasjonsteknikker som kan brukes til å generere samleren 700, innbefatter Kirchhoff-migrasjon, reversert tidsmigrasjon, bølgefeltekstrapoleringsmigrasjon og reversert tidsmigrasjon. Normal restutflytting («NMO») kan også anvendes etter forstakkingsmigrasjon for ytterligere å glatte ut refleksjonshendelser. Avhengig av det domenet som er valgt for forstakkingsmigrasjon, kan samleren 700 være en offset-avhengig fellesbildesamler («ODCIGer»), innfallsvinkelavhengige fellesbildesamlere («ADCIGer»), og asimut-sektoriserte fellesbildesamlere («ASCIGer»). Samleren 700 kan også være en CMP-samler med varierende offset eller asimut generert etter anvendelse av NMO-korreksjoner for å glatte refleksjonshendelser. Koordinater (a<*>,/?<*>) representerer sentrale koordinater for samleren 700 og svarer til en sentral akse 702 for samleren 700. I dette spesielle eksemplet svarer de sentrale koordinatene (er<*>,/?<*>) til rommessige koordinater for den 11. trasen tr{\ 1). Hver trase representerer en amplitude-variasjon i enten trykkdataene eller partikkelbevegelsesdataene målt av en mottaker som beskrevet ovenfor under henvisning til ligning (1). Sortskraverte småbølger svarer til akustiske refleksjoner fra en vannbunn eller grenseflater i en undergrunnsformasjon. Småbølger som befinner seg langs en første prikket kurve 704, representerer for eksempel refleksjoner fra vannbunnen eller en første grenseflate, og småbølger som befinner seg langs en andre prikket kurve 706, representerer refleksjoner fra en andre grenseflate som befinner seg dypere inne i den samme undergrunnsformasjonen. Småbølgene som befinner seg langs kurvene, blir kalt «refleksjoner», «reflekterte bølger» eller «reflektorer». Trasene innbefatter også ikke-periodiske amplitudesvingninger 708 kalt «støy». Den teknikken for forstakkingsmigrasjon som er valgt, kan være tid, t, eller dybde, z. En parameter y representerer tidskomponenten feller dybdekomponenten z for samleren 700 og er representert ved/-aksen 710. I dette eksemplet glatter forstakkingsmigrasjon reflektorer til hovedsakelig parallelle, horisontale reflektorplan 712 og 714 med samplingskoordinater henholdsvis og y(2). Figur 8 viser et eksempel på anvendelse av SWS 800 på samleren 700 for å generere en enkelt støyredusert trase 802 med sentrale koordinater (a<*>,/?<*>). Forut for anvendelse av SWS 800, blir en glattet samler 804 beregnet 806 fra samleren

700, som beskrevet mer detaljert nedenfor under henvisning til figurene 9A-9C. De glattede amplitudene til den glattede samleren 804 blir betegnet med fij (a,/?,/,-), og hver glattet samleramplitude åi( a, p, Yj) svarer til amplituder åt( a,/?,y;) for samleren 700. Amplituden a21(a,/?,y,) i samleren 700 svarer for eksempel til den glattede amplituden a21(a,/?,y7) i den glattede samleren 804. Den glattede samleren 804 innbefatter horisontale reflektorplan 806 og 808 som svarer til de horisontale reflektorplanene 712 og 714 for samleren 700 som befinner seg ved de samme samplingskoordinatene y(1)og y(2). Som vist på figur 8, mottar SWS 800 samleren 700 og den glattede samleren 804 som inngang, og mater ut den støyreduserte trasen 802 med de samme sentrale koordinatene (a*,/T) som de sentrale koordinatene (c<r>*,/<T>) for samleren 700.

SWS kan anvendes på en samler med horisontale reflektorplan som følger. Amplituder for hver samplingskoordinat y7- for en resulterende støyredusert trase blir beregnet ifølge horisontal SWS gitt ved:

hvor n er et brukervalgt tall større enn eller lik 1; og

N er antallet traser i samleren.

En amplitude for en støyredusert trase blir med andre ord beregnet som en sum av hver amplitude a^ a, p, Yj) for samleren multiplisert med en tilsvarende amplitude ai( a, p, Yj) for en glattet amplitudesamler, opphevet til potensen n, og summen blir dividert med en sum av amplituder for andre glattede amplitudesamlere opphevet til potensen n.

I eksemplet på figur 8 er antallet traser i samleren 700 og i den glattede samleren 802 lik 21 (det vil si N = 21). Eksponenten n for den glattede amplitude-eksponenten blir valgt av en bruker. En passende verdi for den glattede amplitude-eksponenten n kan for eksempel være 2. Den støyreduserte trasen 802 innbefatter to småbølger 810 og 812 sentrert ved samplingskoordinater y(1)og y(2)som tilsvarer samplingskoordinatene til de horisontale reflektorplanene 704 og 706.

En glattet amplitudesamler, slik som den glattede amplitudesamleren 804, kan være beregnet fra en samler ved å bruke et glidende vindu og en vektfunksjon påført de traseamplitudene som faller innenfor det glidende vinduet. Det glidende vinduet blir inkrementelt sentrert ved hver samplingskoordinat y7- for j lik 1 til M og omslutter amplituder i de N trasene i samleren mellom yj- k ^Yj^ Yj+ k, hvor K er et brukervalgt, positivt heltall med K < M. Når det glidende vinduet er sentrert ved samplings koordinaten y7-, blir en glattet amplitude beregnet for hver trase / fra 1 til N i henhold til:

hvor g{ jj+ k) representerer en vektfunksjon sentrert ved samplingskoordinaten Yj\ °9 Figurene 9A-9C illustrerer beregning av den glattede amplitudesamleren 804 fra samleren 700. Figur 9A viser et øyeblikksbilde av samleren 700 samplet over samplingskoordinaten y7- i henhold til ligning (3). På figur 9A representerer en boks 902 med heltrukne kanter begrepsmessig et glidende vindu sentrert ved samplingskoordinatenYj904 representert av et plan 906. Det glidende vinduet 902 representerer samlingen av amplituder for de 21 trasene med samplingskoordinater som ligger mellom yj- k ^ Yj ^ Yj+ k- Ø<y>eblikksbildet på figur 9A viser det glidende vinduet 902 plassert ved samplingskoordinaten y7etter å ha startet ved samplingskoordinaten Yi- Amplitudene med samplingskoordinater i intervallet [yi,y7] blir glattet i henhold til ligning (3), og svarer til de glattede amplitudene i den glattede amplitudesamleren 802, mens amplituder med samplingskoordinater i intervallet [y7+i,yM]svarer til amplituder i samleren 700 som ennå ikke er blitt glattet i henhold til ligning (3). Figur 9B viser fire eksempler på vektfunksjoner g{ jj) representert ved kurver 907-910 som kan brukes til å generere glattede amplituder for en glattet samler. Hver vektfunksjon er sentrert ved samplingskoordinaten yy. Kurve 907 representerer en Gauss-formet vektfunksjon; kurve 908 representerer en triangulær vektfunksjon; kurve 909 representerer en trinnvektfunksjon; og kurve 910 representerer en boksvektfunksjon. De vektfunksjonene som er vist på figur 9B, er ikke ment å være uttømmende for de vektfunksjonene som kan brukes til å glatte samleramplituder. Eksempler på andre vektfunksjoner som kan brukes til å glatte samleramplituder, innbefatter, men er ikke begrenset til, en cosinusvektfunksjon og en logistikkvekt-funksjon. Figur 9C viser et eksempel på en samling av amplituder for 21 traser som ligger mellom y7_4< y7- < y7+4for et glidende vindu. Prikker representerer samplede amplituder, slik som prikkene 912 og 914 som representerer amplitudene

<h{ a' P>Yj+ i) °9 ai( a>P>Yi+ i-) for en trase fr(1). I dette eksemplet blir en Gaussisk

vektfunksjon representert ved kurvene 916-918 anvendt på amplitudene til hver trase mellom<y>7_4< y7- <<y>7+4. Glattere amplituder % (a,/?,/,-) ••• a21(a,/?,y7) blir beregnet separat for hver av de 21 trasene ifølge ligning (3) for amplituder som ligger mellom Yj- 4 < Yj ^ Yj+ 4- Summeringen 920 representerer for eksempel beregningen av den glattede amplituden ^ (a,/?,/,-) for trasen fr(1) ved samplingskoordinaten y7- ifølge ligning (3) for K lik 4.

SWS anvendt på samleren 700 som beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 7-8, representerer et tilfelle der samleren 700 har horisontale reflektorplan. Generelt kan imidlertid SWS anvendes på en umigrert samling med ikke-horisontale reflektorer. I tilfeller hvor samleren har ikke-horisontale reflektorer, kan SWS formuleres for å ta hensyn til den ikke-horisontale orienteringen og/eller formen av reflektorene for å generere en støyredusert trase. SWS anvendt på en samler med én eller flere ikke-horisontale reflektorer, kan implementeres som følger. Samleren kan ha L ikke-horisontale reflektorer som hver kan være representert ved yw(cr,/?), hvor / er en heltallig indeks for en ikke-horisontal reflektor i området fra 1 til L. De ikke-horisontale reflektorene y<w>(cr,/?) har den egenskap atyrø(cr*,/T) = yrø, hvor (cr<*>,/?<*>,yrø) er koordinater for den ikke-horisontale reflektoren y<w>(cr,/?) som skjærer en sentral akse for samleren. For amplituder som ligger i de ikke-horisontale reflektorene y<w>(«,/?), kan egenvektet stakking anvendes som følger:

hvor at (cr,/?,y<w>(cr,/?)) representerer en amplitude for en trase /' med koordinater som ligger i en ikke-horisontal reflektor yw (a, /?) for samleren; og

«i (a,/?,y(I)(a//0) representerer en glattet amplitude for en trase /' med koordinater som ligger i den ikke-horisontale reflektoren y<w>(cr,/?) til den glattede samleren.

Amplitudene til en resulterende støyredusert samler som ikke er i glattede småbølger beregnet i henhold til ligning (4), blir tildelt nullverdier.

Figur 10 viser et eksempel på anvendelse av SWS 1000 på en umigrert samler 1002 med skråstilte reflektorplan for å generere en enkel støyredusert trase 1004. Samleren 1002 haren sentral akse 1010 plassert ved sentrale koordinater (cr*,/T). Det skråstilte reflektorplanet 1006 skjærer den sentrale aksen 1010 ved koordinatene (£r*,/r,y(1)) og det skråstilte reflektorplanet 1008 skjærer den sentrale aksen 1010 ved koordinatene (£r<*>,/?<*>,y(2)). Samplingskoordinaten for ethvert punkt som ligger i et skråstilt reflektorplan, kan representeres av planparametrisk ligning. En matematisk representasjon av samplingskoordinatene for det skrånede reflektorplanet 1006 er for eksempel en planparametrisk ligning:

hvor - amax <a< amax;

Pmax — P — Pmaxi

representerer hellingen i a-koordinatretningen; og representerer hellingen i p-koordinatretningen.

En matematisk representasjon av samplingskoordinatene for det skråstilte reflektorplanet y(2) 1008 kan være gitt av en planparametrisk ligning:

hvor - amax <a< amax;

Pmax P Pmaxj

p£<2>) representerer hellingen i a-koordinatretningen; og p£<2>) representerer hellingen i p-koordinatretningen.

Figur 10 viser også en glattet samler 1012 beregnet 1014 fra samleren 1002 ved å bruke ligning (3) som beskrevet ovenfor, under henvisning til figurene 9A-9C. Den glattede samleren 1012 innbefatter skråstilte reflektorplan 1016 og 1018 som skjærer den sentrale aksen 1010 ved koordinater (a*,/?*,y(1)) og (a<*>,/?<*>,y(2)). De skrånede reflektorplanene 1016 og 1018 har den samme orientering som de tilsvarende skrånede reflektorplanene 1006 og 1008 for samleren 1002. De skrånede reflektorplanene 1016 og 1018 kan også representeres matematisk ved hjelp av de samme planparametriske ligningene (5a) og (5b) som de skrånede reflektorplanene 1006 og 1008.

SWS 1000 mottar samleren 1002 og den glattede samleren 1012 som innmating og tar hensyn til de skrånede reflektorplanene ifølge ligningene (5a) og (5b) for å generere den støyreduserte trasen 1004. De sentrale koordinatene (a<*>,/?<*>) for samleren 1002 er de rommessige koordinatene til den støyreduserte trasen 1004. Den støyreduserte trasen 1004 innbefatter to småbølger 1020 og 1022 sentrert ved samplingskoordinatene, henholdsvis y(1)og y(2). De egenvektede stakkingsamplitudene som danner småbølgen 1020, blir beregnet i henhold til ligning (4) ved å bruke småbølgeamplitudene aj (a,/?,/,-) i samleren 1002 og de tilsvarende glattede småbølgeamplitudene åi( a, p, Yj) i samleren 1012 med koordinater som ligger i de skrånede reflektorplanene representert ved ligning (5a). De egenvektede stakkingsamplitudene som danner småbølgen 1022 er beregnet i henhold til ligning (4) ved å bruke amplitudene a^ a. p. Yj) i samleren 1012 og de tilsvarende glattede amplitudene aj(a,/?,yy) i samleren 1014 med koordinater som ligger i det skrånede reflektorplanet som er representert ved ligning (5b). Amplituder for den støyreduserte samleren 1004 som ikke er i småbølgene 1020 og 1022, blir vektet som en nullverdi.

Figur 11 viser et eksempel på anvendelse av SWS 1100 på en umigrert samler 1102 med buede reflektorer for å danne en enkelt støyredusert trase 1104. Samleren 1102 har en sentral akse 1110 plassert ved sentrale koordinater (a<*>,/?<*>). Den buede reflektoren 1106 skjærer den sentrale aksen 1110 ved koordinatene (a<*>,/?<*>,y(1)), og den buede reflektoren 1108 skjærer den sentrale aksen 1110 ved koordinatene (£r<*>,/?<*>,y(2)). Samplingskoordinaten for et hvilket som helst punkt som ligger på en buet reflektor, kan representeres ved en buet, parametrisk ligning. I én implementering kan for eksempel en matematisk representasjon av den buede reflektoren 1106 være gitt av en første parabolsk, parametrisk ligning:

hvor - amax <a< amax

Pmax — P — Pmax

representerer krumningen i a-koordinatretningen; og representerer krumningen i p-koordinatretningen.

En matematisk representasjon av den buede reflektoren y(<2>) 1108 kan være gitt av en andre parabolsk, parametrisk ligning:

hvor - amax <a< amax;

~ Pmax — P — Pmaxi

q£<2>) representerer krumningen i a-koordinatretningen; og q<P>^ representerer krumningen i p-koordinatretningen.

Figur 11 viser også en glattet samler 1112 beregnet 1114 fra samleren 1102 ved å bruke ligning (3) som beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 9A-9C. Den glattede samleren 1112 innbefatter buede reflektorer 1116 og 1118 som skjærer den sentrale aksen 1110 ved koordinatene ( a*, p*, Y( i)) og (a<*>,/?<*>,/(2))- De buede reflektorene 1116 og 1118 svarer til de buede reflektorene 1106 og 1108 for samleren 1102. De buede reflektorene 1116 og 1118 kan også være matematisk representert av de samme buede, parametriske ligningene (5a) og (5b) som de buede reflektorene 1106 og 1108.

SWS 1100 mottar samleren 1102 og den glattede samleren 1112 som inngang, og tar hensyn til de buede reflektorene for samlerne 1102 og 1112 ved å bruke ligningene (6a) og (6b) til å generere den støyreduserte trasen 1104. De sentrale koordinatene (cr<*>,/T) for samleren 1102 er de rommessige koordinatene til den støyreduserte trasen 1104. Den støyreduserte trasen 1104 innbefatter to småbølger 1120 og 1122 sentrert ved samplingskoordinatene, henholdsvis y(1)og y(2). En egenvektet stakkamplitude for småbølgen 1120 kan for eksempel beregnes i henhold til ligning (4) ved å bruke amplituden aj (a,/?,/,-) i samleren 1102, og de tilsvarende glattede amplitudene a^a,/?,/,) i samleren 1112 med koordinater som ligger i de buede reflektorene representert ved ligning (6a). En egenvektet stakkamplitude for småbølgen 1122 kan være beregnet ifølge ligning (4) ved å bruke amplituden (a,/?,/,) i samleren 1102 og de tilsvarende glattede amplitudene åi( a, p, Yj) i samleren 1112 med koordinater som ligger i de buede reflektorene som er representert ved ligning (6b). Amplitudene for den støyreduserte samleren 1104 som ikke er i småbølgene 1120 og 1122, blir tilordnet en nullverdi.

I en annen implementering er de matematiske ligningene som brukes til å representere de buede reflektorene 1106 og 1108 i samleren 1102, buede, parametriske ligninger:

Ligningene (7a) og (7b) kan henholdsvis erstatte ligningene (6a) og (6b) ved beregning av den støyreduserte trasen 1104.

Figur 12 viser et flytskjema for en fremgangsmåte for stakking av seismiske mottakerdata. I blokk 1201 blir en samler med N traser av seismiske mottakerdata målt av N mottakere, mottatt som inngang. Domenet til samleren kan være avhengig av den innsamlingsgeometrien som brukes til å samle inn de seismiske dataene. Samleren kan for eksempel være i offsetdomene med x og y offsetkoordinater, i innfallsvinkeldomene med innfallsvinkelkoordinater, eller et asimutdomene med asimutkoordinater. Én eller flere seismiske databehandlingsteknikker kan ha vært anvendt på de seismiske dataene forut for at de seismiske dataene blir mottatt som inngang i blokk 1201. De seismiske dataene som mottas i blokk 1201, kan for eksempel allerede ha blitt bobleredusert, støyredusert, regularisert og/eller demultiplert. Samleren for seismiske data kan ha gjennomgått forstakkingsmigrasjon fulgt av rest-NMO for å glatte ut reflektorer. Forstakkingsmigrasjon kan være en tidsavhengig forstakkingsmigrasjonsteknikk eller en dybdeavhengig forstakkingsmigrasjonsteknikk. Eksempler på forstakkingsmigrasjonsteknikker innbefatter Kirchhoff-migrasjon, reversert tidsmigrasjon, bølgefeltekstrapoleringsmigrasjon og reversert tidsmigrasjon. Samleren kan følgelig være en ODCIG, ADCIG eller en ASCIG. Alternativt kan samleren for seismiske data som er mottatt i blokk 1201, være rå, umigrerte seismiske data. I blokk 1202 kan en rutine kalt «beregn glattet amplitudesamler» påkalles for å generere en glattet amplitudesamler for den samleren som er mottatt i blokk 1201, som beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 8-11.1 blokk 1203 blir typen og orienteringen av reflektorer i samleren identifisert. Operasjonen i blokk 1203 kan foreksempel identifisere horisontale reflektorer, skrånende reflektorer eller buede reflektorer som beskrevet ovenfor under henvisning til figurene 7, 10 og 11.1 beslutningsblokken 1204, når reflektorene i samleren er identifisert som horisontale reflektorer, overføres flyten til blokk 1205. Når reflektorene i samlingen blir identifisert som ikke-horisontale reflektorer, over-føres derimot flyten til blokk 1206. I blokk1205 blir bildesamleren stakket for å generere en støyredusert trase med koordinater som svarer til senterkoordinatene for samleren ved å bruke horisontale, egenvektet stakking med vekter basert på amplitudene til den glattede amplitudesamleren, som beskrevet ovenfor under henvisning til ligningene (2) og figur 8. Rommessige koordinater for den støyreduserte trasen som genereres i blokk 1205, er de sentrale koordinatene for samleren. I blokk 1206 blir en rutine «beregn SWS for ikke-horisontale reflektorer» påkalt for å generere en støyredusert trase ved å bruke ikke-horisontal, egenvektet stakking med koordinater som svarer til senterkoordinatene for bildesamleren og vekter som er basert på amplitudene til den glattede amplitudesamleren, som beskrevet ovenfor under henvisning til ligning (4). Rommessige koordinater for den støyreduserte trasen som genereres i blokk 1206, er de sentrale koordinatene for bildesamleren.

Figur 13 viser et flytskjema over en fremgangsmåte som representerer rutinen «beregn glattet amplitudesamler» som påkalles i blokk 1202 på figur 12. En for-sløyfe som begynner i blokk 1301, repeterer de operasjonene som er tilknyttet blokkene 1302-1306 for hver samplingskoordinat y7- med heltalls samplings-koordinatindeks j \ området fra 1 til M. En for-sløyfe som begynner i blokk 1302, gjentar operasjonene i forbindelse med blokkene 1302-1305 for hver trase i samleren med heltall traseindeks /' i området fra 1 til M. I blokk 1303 blir amplitudene til samleren som ligger innenfor en glidende amplitudesamler, samlet som beskrevet ovenfor under henvisning til figur 9A. I blokk 1304 blir en glattet amplitude beregnet ved samplingskoordinaten y7- og trase /' som beskrevet ovenfor under henvisning til ligning (3) og figurene 9B-9C. I beslutningsblokken 1305, når alle N traser er blitt tatt i betraktning (det vil si/'= N) overføres kontrollen til beslutningsblokk 1306. I blokk 1307 blir ellers traseindeksen /' inkrementer!, og operasjonene i blokkene 1303-1305 blir gjentatt. I beslutningsblokken 1306, når alle M samplingsindekserertatt i betraktning (det vil si j = M), stanser rutinen og returnerer til fremgangsmåten på figur 12. Ellers overføres kontrollen til blokk 1308, hvor samplingskoordinatindeksen j blir inkrementer! og operasjonene i blokkene 1302-1306 blir gjentatt for en annen samplingskoordinat. Figur 14 viser et flytskjema for en fremgangsmåte som representerer rutinen «anvend SWS for horisontale reflektorer» påkalt i blokk 1205 på figur 12. I blokk 1401 blir de sentrale koordinatene (a<*>,/T) for samleren identifisert. En for-sløyfe som begynner i blokk 1402, gjentar de operasjonene som er representert i blokkene 1403-1405 for hver samplingskoordinat y7- med heltallig samplingskoordinatindeksy'i området fra 1 til M. I blokk 1403 blir egenvektet stakking påført amplituder med samplingskoordinater y7(det vil si de som ligger i det samme horisontale samplingsplanet i forhold til koordinatplanet), som beskrevet ovenfor under henvisning til egenvektet stakking i ligning (2) og på figur 8. I beslutningsblokken 1404, når alle M samplingskoordinater er tatt i betraktning (det vil si j = M), stanser fremgangsmåten og returnerer til fremgangsmåten på figur 12. Ellers overføres kontrollen til blokk 1405 hvor samplingskoordinatindeksen j blir inkrementert og operasjonene i blokkene 1403-1404 blir gjentatt for en annen samplingskoordinat. Figur 15 viser et flytskjema for en fremgangsmåte som representerer rutinen «anvend SWS for ikke-horisontale reflektorer» påkalt i blokk 1206 på figur 12. I blokk

1501 blir de sentrale koordinatene (a<*>,/?<*>) for samleren identifisert. I blokk 1502 blir L parametriske ligninger yw(cr,/?) som matematisk representerer hver av de L buede reflektorene til samleren, bestemt ved å tilpasse parametriske ligninger til formen av reflektorene, som beskrevet ovenfor under henvisning til eksempler på figurene 10 og 11. De parametriske ligningene blir bestemt med den egenskapen at yw(a*,/T) = y(i), som beskrevet ovenfor under henvisning til de skrånede parametriske ligningene (5a)-(5b) og de buede parametriske ligningene (6a)-(6b) og (7a)-(7b). En for-sløyfe som begynner i blokk 1503, representerer de operasjonene som er representert i blokkene 1504-1508 for hver samplingskoordinat y7- med heltallig samplingskoordinatindeksyi området fra 1 til M. I beslutningsblokken 1504, når en samplingskoordinat yy er lik en av de L samplingskoordinatene yrø, overføres kontrollen til blokk 1505. Ellers, når en samplingskoordinat y7- ikke er lik noen av de L samplingskoordinatene y(j), overføres kontrollen til beslutningsblokk 1506. I beslutningsblokk 1505 blir egenvektet stakking påført amplituder med koordinater som ligger i den samme buede reflektoren, for å generere småbølger med glattede amplituder i den støyreduserte trasen, som beskrevet ovenfor under henvisning til egenvektet stakking i ligning (4) og på figur 10 og 11. I beslutningsblokken 1506, når alle samplingskoordinater er tatt i betraktning (det vil si j= M), stanser fremgangsmåten og returnerer til fremgangsmåten på figur 12. Ellers overføres kontrollen til blokk 1507 hvor samplingskoordinatindeksen j blir inkrementer! og operasjonene i blokkene 1504-1506 blir gjentatt for en annen samplingskoordinat. I blokk 1508 blir amplitudene til den støyreduserte trasen med koordinater yssom ikke ligger i den ikke-horisontale reflektoren (det vil si mellom småbølger), tilordnet en nullverdi.

Figur 16 viser et eksempel på et generaliser! datasystem som utfører effektive fremgangsmåter for utførelse av SWS på seismiske data som beskrevet ovenfor og som derfor representerer et geofysisk analyse- og databehandlingssystem. Utførelse av SWS på et slikt datasystem forbedrer behandlingen av seismiske data for å generere seismiske bilder av en aktuell undersøkt undergrunnsformasjon av følgende grunner. SWS er en fullstendig automatisk stakkingsteknikk ved at brukerintervensjon eller brukerstyring ikke er nødvendig, SWS krever ikke forhåndsinformasjon om størrelsesfordelingen av traseamplitudene til bildesamlertrasene, og SWS krever ikke a pr/ori-beregning av modelltraser eller terskler. De interne komponentene i mange små, middels store og store datasystemer så vel som spesialiserte, prosessorbaserte lagringssystemer, kan beskrives med hensyn til denne generaliserte arkitekturen selv om et slikt spesielt system kan omfatte mange ytterligere komponenter, delsystemer og lignende parallelle systemer med arkitekturer maken til denne generaliserte arkitekturen. Datasystemet inneholder én eller flere sentral- enheter («CPUer») 1602-1605, ett eller flere elektroniske lagre 1608 forbundet med CPUene ved hjelp av en CPU/lager-delsystembuss 1610 eller flere busser, en første bru 1612 som forbinder CPU/lager-delsystembussen 1610 med ytterligere busser 1614 og 1616, eller andre typer forbindelsesmedia med høy hastighet, innbefattende flere serieforbindelser med høy hastighet. Bussene eller serieforbindelsene forbinder i sin tur CPUene og lagret med spesialiserte prosessorer, slik som en grafikk-prosessor 1618, og med én eller flere ytterligere bruer 1620 som er forbundet med serielenker for høy hastighet eller med flere styringsenheter 1622-1627, slik som styringsenheten 1627 som gir tilgang til forskjellige typer datamaskinlesbare media, slik som et datamaskinlesbart medium 1628, elektroniske visningsanordninger, innmatingsanordninger og andre slike komponenter, delkomponenter og beregnings-ressurser. De elektroniske visningsanordningene, innbefattende en visuell skjerm, høyttalere og andre utmatingsgrensesnitt, og innmatingsanordningene innbefattende mus, tastatur, berøringsskjerm og andre slike innmatingsgrensesnitt, utgjør sammen innmatings- og utmatingsgrensesnitt som gjør det mulig for datasystemet å veksel-virke med menneskelige brukere. Det datamaskinlesbare mediet 1628 er en data-lagringsanordning innbefattende et elektronisk lager, en optisk eller magnetisk plate-stasjon, en USB-drivanordning, et flash-lager og andre slike datalagringsanordninger. Det datamaskinlesbare mediet 1628 kan brukes til å lagre maskinlesbare instruksjoner som koder de beregningsmetodene som er beskrevet ovenfor, og kan brukes til å lagre kodede data under lagringsoperasjoner, og hvorfra kodede data kan hentes under leseoperasjoner, av datasystemet, datalagringssystemer og periferianordninger.

Selv om ovennevnte beskrivelse er blitt gitt uttrykt ved implementeringer, er det ikke ment at oppfinnelsen skal være begrenset til disse implementeringene. Modifikasjoner innenfor oppfinnelsens ramme vil være opplagte for fagkyndige på området. En hvilken som helst av en lang rekke forskjellige implementeringer av SWS kan for eksempel oppnås ved å variere noen av mange forskjellige konstruksjons- og utviklingsparametere, innbefattende programmeringsspråk, underliggende operativsystemer, modulær organisering, styringsstrukturer, data-strukturer og andre slike konstruksjons- og utviklingsparametere.

Den fremgangsmåten som er beskrevet ovenfor, kan implementeres i sann tid mens en undersøkelse blir utført, eller etterpå for å komplettere undersøkelsen. De støyreduserte trasene som frembringes ved hjelp av SWS som beskrevet ovenfor, utgjør et geofysisk dataprodukt som indikerer visse egenskaper ved en undergrunnsformasjon. Det fysiske dataproduktet kan innbefatte behandlede, seismiske geofysiske data og kan være lagret på et datamaskinlesbart medium som beskrevet ovenfor. Det geofysiske dataproduktet kan være frembragt til sjøs (det vil si ved hjelp av utstyr på letefartøyet 102) eller på land (det vil si ved et beregningsanlegg på land) enten innenfor USA eller i et annet land. Når det geofysiske dataproduktet er fremstilt til sjøs eller i et annet land, kan det importeres på land til et datalagrings-anlegg i USA. Straks det er på land i USA, kan geofysisk analyse utføres på dataproduktet.

Det skal bemerkes at den foregående beskrivelse av noen utførelsesformer er gitt for å sette en vanlig fagkyndig på området i stand til å lage eller bruke foreliggende oppfinnelse. Forskjellige modifikasjoner av disse utførelsesformene vil være opplagte for fagkyndige på området, og de generiske prinsippene som er definert her, kan anvendes på andre utførelsesformer uten å avvike fra oppfinnelses ramme. Foreliggende oppfinnelse er derfor ikke ment å være begrenset til de utførelses-formene som er vist her, men skal tilordnes det bredeste omfang som er i overensstemmelse med de prinsippene og nye trekkene som er beskrevet her.

Claims (27)

1. Fremgangsmåte for stakking av seismiske mottakerdata, hvor fremgangsmåten omfatter: å motta en samler med seismiske mottakerdata generert av mottakere i et seismisk datainnsamlingssystem; å beregne en glattet amplitudesamler fra samleren av mottatte seismiske data, hvor den glattede amplitudesamleren har glattede amplitudetraser som hver svarer til en trase i samleren av seismiske mottakerdata; og å stakke trasene til samleren av seismiske mottakerdata for å generere en støyredusert trase, idet amplituder for den støyreduserte trasen er beregnet som en sum av amplituder for trasene vektet ved hjelp av glattede amplituder fra tilsvarende glattede amplitudetraser.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor beregning av den glattede amplitudesamleren videre omfatter, for hver samplingskoordinat for samleren, å sentrere et glidende vindu på samplingskoordinaten, hvor det glidende vinduet inneholder amplitudene til hver trase i samleren; og for hver trase, å beregne en glattet amplitude ved samplingskoordinaten som en vektet sum av amplituder for trasen innenfor det glidende vinduet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor stakking av traser i samleren for å generere den støyreduserte trasen, videre omfatter å identifisere reflektorer for samleren som enten horisontale eller ikke-horisontale.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som horisontale, å beregne, for hver samplingskoordinat, en amplitude for den støyreduserte trasen som en summering av hver amplitude for samleren multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude for den glattede amplitudesamleren opphøyet i en potens, idet summeringen blir dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren ved den samme samplingskoordinaten, der hver glattet amplitude er opphøyet i potensen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som ikke-horisontale, for hver samplingskoordinat som svarer til en sentral rommessig koordinat i en ikke-horisontal reflektor, å beregne en amplitude for den støyreduserte trasen som en summering av hver amplitude med rommessige koordinater som ligger i den ikke-horisontale reflektoren, multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude for den glattede amplitudesamleren, opphøyet til en potens som ligger i den ikke-horisontale reflektoren til den tilsvarende glattede amplitudesamleren, idet summeringen blir dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren som ligger i den ikke-horisontale reflektoren der hver glattet amplitude er opphøyet til potensen; og for hver samplingskoordinat som ikke har tilsvarende rommessige koordinater i én av de ikke-horisontale reflektorene, å sette amplituden til null i den støyreduserte trasen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, utført i en programmerbar datamaskin programmert for å utføre fremgangsmåten.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre omfattende lagring av de støyreduserte trasene i én eller flere datalagringsanordninger.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor de støyreduserte trasene utgjør et geofysisk dataprodukt, videre omfatter registrering av det geofysiske dataproduktet på et fysisk, ikke-flyktig, datamaskinlesbart medium egnet for import på land.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, videre omfattende å utføre geofysisk analyse på land av det geofysiske dataproduktet.

10. Datasystem for stakking av seismiske data, hvor systemet omfatter: én eller flere prosessorer; én eller flere datalagringsanordninger; og en rutine lagret i én eller flere datalagringsanordninger og utført av den ene eller de flere prosessorene, idet rutinen er innrettet for å innhente seismiske data generert av mottakere i et seismisk datainnsamlingssystem fra den ene eller de flere datalagringsanordningene; å beregne en glattet amplitudesamler fra en samler for de seismiske mottakerdataene, hvor den glattede amplitudesamleren har glattede amplitudetraser som hver svarer til en trase i samleren av seismiske mottakerdata; å stakke trasene i samleren for å generere en støyredusert trase, idet amplitudene i den støyreduserte trasen er beregnet som en sum av amplituder for trasene vektet ved hjelp av glattede amplituder for tilsvarende glattede amplitudetraser.

11. System ifølge krav 10, hvor beregningen av den glattede amplitudesamleren videre omfatter, for hver samplingskoordinat for samleren, å sentrere et glidende vindu på samplingskoordinaten, der det glidende vinduet inneholder amplituder for hver trase i samleren; og for hver trase, å beregne en glattet amplitude ved samplingskoordinaten som en vektet sum av amplituder i trasen innenfor det glidende vinduet.

12. System ifølge krav 10, hvor stakking av traser i samleren for å generere den støyreduserte trasen, videre omfatter å identifisere reflektorer for samleren som enten horisontal eller ikke-horisontal.

13. System ifølge krav 12, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som horisontale, å beregne, for hver samplingskoordinat, en amplitude for den støy-reduserte trasen som en summering av hver amplitude i samleren multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude i den glattede amplitudesamleren opphøyd i en potens, der summeringen er dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren ved den samme samplingskoordinaten, der hver glattet amplitude blir opphøyet i potensen.

14. System ifølge krav 12, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som ikke-horisontale, for hver samplingskoordinat som tilsvarer en sentral, rommessig koordinat i en ikke-horisontal reflektor, å beregne en amplitude for den støyreduserte trasen som en summering av hver amplitude med rommessige koordinater som ligger i den ikke-horisontale reflektoren multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude for den glattede amplitudesamleren opphøyet i en potens som ligger i den ikke-horisontale reflektoren til den tilsvarende glattede amplitudesamleren, idet summeringen blir dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren som ligger i den ikke-horisontale reflektoren, der hver glattet amplitude er opphøyet i potensen; og for hver samplingskoordinat som ikke har tilsvarende rommessige koordinater i én av de ikke-horisontale reflektorene, å sette amplituden til null i den støyreduserte trasen.

15. System ifølge krav 10, utført på en programmerbar datamaskin programmert for å utføre fremgangsmåten.

16. System ifølge krav 10, videre omfattende lagring av de støyreduserte trasene i én eller flere datalagringsanordninger.

17. System ifølge krav 10, hvor de støyreduserte trasene utgjør et geofysisk dataprodukt, videre omfattende registrering av det geofysiske dataproduktet på et fysisk, ikke-flyktig, datamaskinlesbart medium egnet for import på land.

18. System ifølge krav 17, videre omfattende utførelse av geofysisk analyse på land av det geofysiske dataproduktet.

19. Et fysisk, datamaskinlesbart medium med maskinlesbare instruksjoner kodet for å gjøre én eller flere prosessorer i et datasystem i stand til å utføre følgende operasjoner å innhente seismiske data generert av mottakere i et seismisk datainnsamlingssystem fra den ene eller de flere datalagringsanordningene; å beregne en glattet amplitudesamler fra en samler av seismiske mottakerdata, hvor den glattede amplitudesamleren har glattede amplitudetraser som hver svarer til en trase i samleren av seismiske mottakerdata; og å stakke trasene i samleren av de seismiske mottakerdataene for å generere en støyredusert trase, idet amplituder i den støyreduserte trasen er beregnet som en sum av amplituder for traser vektet med glattede amplituder for tilsvarende glattede amplitudetraser.

20. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, hvor beregningen av den glattede amplitudesamleren videre omfatter, for hver samplingskoordinat på samleren, å sentrere et glidende vindu på samplingskoordinaten, hvor det glidende vinduet inneholder amplituder for hver trase i samleren; og for hver trase, å beregne en glattet amplitude ved samplingskoordinaten som en vektet sum av amplituder for trasen i det glidende vinduet.

21. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, hvor stakking av traser i samleren for å generere den støyreduserte trasen, videre omfatter å identifisere reflektorer for samleren som enten horisontale eller ikke-horisontale.

22. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 21, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som horisontale, å beregne, for hver samplingskoordinat, en amplitude for den støyreduserte trasen som en summering av hver amplitude av samleren multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude for den glattede amplitudesamleren opphøyet i en potens, idet summeringen blir dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren ved den samme samplingskoordinaten, der hver glattet amplitude er opphøyd i potensen.

23. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 21, videre omfattende, når reflektorene er identifisert som ikke-horisontale, for hver samplingskoordinat som svarer til en sentral rommessig koordinat i en ikke-horisontal reflektor, å beregne en amplitude for den støyreduserte trasen som en summering av hver amplitude med rommessige koordinater som ligger i den ikke-horisontale reflektoren, multiplisert med en tilsvarende glattet amplitude for den glattede amplitudesamleren opphøyet i en potens som ligger i den ikke-horisontale reflektoren til den tilsvarende glattede amplitudesamleren, idet summeringen blir dividert med en sum av glattede amplituder for den glattede amplitudesamleren som ligger i den ikke-horisontale reflektor, der hver glattet amplitude er opphøyet i potensen; og for hver samplingskoordinat som ikke har tilsvarende rommessige koordinater i de ikke-horisontale reflektorene, å sette amplituden til null i den støyreduserte trasen.

24. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, utført på en programmerbar datamaskin programmert for å utføre fremgangsmåten.

25. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, videre omfattende lagring av de støyreduserte trasene i én eller flere datalagringsanordninger.

26. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 19, hvor de støyreduserte trasene utgjør et geofysisk dataprodukt, videre omfattende registrering av det geofysiske dataproduktet på et fysisk, ikke-flyktig, datamaskinlesbart medium egnet for import på land.

27. Datamaskinlesbart medium ifølge krav 26, videre omfattende utførelse av geofysisk analyse på land av det geofysiske dataproduktet.