海洋地震成像的制作方法

海洋地震成像
1.相关申请
2.本技术要求2020年3月6日提交的序列号为62/986,437的美国临时申请的权益和优先权，该临时申请通过引用并入本文。


背景技术：

3.反射地震学在地球物理学中可以用于估计地下地层的性质。反射地震学可以提供地震数据，所述地震数据表示如由p波和s波传输的、在大约1hz到大约100hz的频率范围内的弹性能量波。可以处理和解释地震数据，以更好地了解地下岩石的成分、流体含量、范围和几何形状。


技术实现要素：

4.一种方法可以包括从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。一种系统可以包括：处理器；存储器，其操作性地耦接到处理器；以及处理器可执行指令，其存储在存储器中以指示系统：从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。一个或多个计算机可读存储介质可以包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可执行以指示计算系统：从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。还公开了方法、系统、装置等的各种其他示例。
5.提供本概述是为了介绍将在下面在详细描述中进一步描述的一系列构思。本概述并非意图标识所要求保护主题的关键或本质特征，也非意图用作限制所要求保护主题的范围的辅助。
附图说明
6.通过参考以下结合附图的描述，可以更容易地理解所描述的实现方式的特征和优点。
7.图1示出了地质环境的示例和技术的示例；
8.图2示出了系统的示例；
9.图3示出了系统的示例、节点的示例、方法的示例和计算系统的示例；
10.图4示出了节点的示例、加速度计的示例和水听器的示例；
11.图5示出了示例性曲线图；
12.图6示出了方法的示例；
13.图7示出了方法的示例；
14.图8示出了方法的示例；
15.图9示出了勘测和数据的示例；
16.图9示出了图像的示例；
17.图10示出了域和数据的示例。
18.图11示出了图像的示例；
19.图12示出了方法的示例；
20.图13示出了计算框架的示例；以及
21.图14示出了系统和联网系统的部件。
具体实施方式
22.以下描述包括目前设想用于实践所描述的实现方式的最佳模式。该描述不应被理解为限制性的，而是仅用于描述实现方式的一般原理的目的。应参考所公布的权利要求来确定所描述的实现方式的范围。
23.如所提到的，反射地震学在地球物理学中得到应用，以估计地下地层的性质。反射地震学可以提供地震数据，所述地震数据表示如由p波和s波传输的、在大约1hz到大约100hz或可选地小于1hz和/或可选地大于100hz的频率范围内的弹性能量波。可以处理和解释地震数据，以更好地了解地下岩石的成分、流体含量、范围和几何形状。
24.图1示出了地质环境100(包括沉积盆地、储层101、断层103、一条或多条裂缝109等的环境)以及用于采集地震数据(参见数据160)的采集技术140。系统可以处理由技术140采集的数据，以允许直接或间接管理相对于地质环境100的感测、钻井、注入、提取等。继而，关于地质环境100的另外的信息可以变得用作反馈(可选地作为系统的输入)。作业可以涉及存在于地质环境100中的储层，诸如储层101。一种技术可以提供指定地质环境中特征的一个或多个位置坐标、地质环境中特征的一个或多个特性等的信息(作为输出)。
25.地质环境100可以被称为地层或可以被描述为包括一个或多个地层。地层可以是岩石地层单元，诸如具有足够独特性和连续性的岩体。
26.可以实施系统来处理地震数据，可选地以及处理其他数据。数据处理可以包括生成一个或多个地震属性、将信息呈现给一个或多个显示器等。过程或工作流可能包括解释，这可以由检查信息(到一个或更多个显示器等)的呈现并识别这样的呈现内的结构或其他特征的操作员执行。解释可以是或包括以生成一个或多个模型为目标的数据分析和/或预测(关于地下区域的性质和/或结构)。
27.系统可以包括框架诸如petrel地震模拟软件框架(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢有限公司)的特征。这样的框架可以接收地震数据和其他数据，并且允许解释数据以确定可以用于构建模拟模型的结构。
28.系统可以包括根据框架环境的规范操作的后加件或插件。例如，可以使用诸如ocean框架环境(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢有限公司)等框架环境，其允许将后加件(或插件)集成到petrel框架工作流中。ocean框架环境利用了.net工具(华盛顿州雷德蒙德市的微软公司)，并且提供了用于高效开发的稳定的用户友好型界面。
反射波)。一部分发射的能量可以被地质环境中的多于一个结构反射，并且被称为多次反射波(或“多次波”)。地质环境141被示为包括位于地面层149下方的层147。给定源142和一个或多个传感器144的这样的环境和布置，能量可以被感测为与特定类型的波相关联。
[0037]“多次波”可以指多次反射的地震能量、或地震数据中在其传播路径中已经引起多于一次反射的事件。地震数据可以包括来自床层界面的层间多次波的证据、来自水界面(水基底与岩石或其下方沉积物的界面)的多次波的证据或来自空气-水界面的多次波的证据等。
[0038]
如图1所示，采集的数据160可以包括与下行直达波、反射上行初级波、下行多次反射波和反射上行多次反射波相关联的数据。采集的数据160也沿着时间轴和深度轴示出。如所指示的，以至少部分地依赖于地质环境141中的介质特性的方式，波以速度在一定距离上传播，使得时间与空间之间可能存在关系。因此，与感测到的能量相关联的时间信息可以允许理解地质环境中的层、界面、结构等的空间关系。
[0039]
图1还示出了各种类型的波，包括p波、sv波和sh波。p波可以是弹性体波或声波，其中粒子在波传播的方向上振荡。入射在界面上的p波(以非法线入射等)可能产生反射和透射的s波(“转换”波)。s波或剪切波可以是弹性体波，其中粒子垂直于波传播的方向振荡。s波可以由地震能量源(气枪除外)生成。s波可以转换为p波。s波往往比p波传播得更慢，并且不会通过不支持剪切的流体传播。s波的记录涉及使用操作性地耦接到地球的一个或多个接收点(能够接收相对于时间的剪切力)。对s波的解释可以通过交叉绘制p波和s波速度和/或通过其他技术来确定岩石性质，诸如裂缝密度和取向、泊松比和岩石类型。可以表征介质各向异性(地震各向异性)的参数包括thomsen参数ε、δ和γ。
[0040]
可以以道的形式采集区域的地震数据。在图1中，技术140可以包括用于发射能量的源142，其中可以经由一个或多个传感器144接收这样的能量的部分(直接和/或反射)。接收到的能量可以由以采样率操作的模数转换器离散化。采集装备可以将传感器感测到的能量信号以每大约4毫秒一个样本的速率转换为数字样本。给定一种或多种介质中的声速，可以将采样率转换为近似距离。岩石中的声速可以是大约每秒5km。因此，大约4毫秒的采样时间间隔将对应于约10米的采样“深度”间隔(假设从源到边界以及边界到传感器的路径长度)。道的持续时间可能为约4秒；因此，对于约间隔4毫秒的样本采样率，这样的道将包括约1000个样本，其中后面采集的样本对应于更深的反射边界。如果将上述场景的4秒道持续时间除以二(考虑到反射)，则对于垂直对准的源和传感器，最深边界深度可以估计为约10km(假设声速为约每秒5km)。
[0041]
图2示出了系统220，其中可以采用一个或多个船舶222来实现地震剖面，诸如三维垂直地震剖面(vsp)、钻井平台/偏移垂直地震剖面(vsp)等。在图2中，系统220被示为包括钻井平台250、船舶222和一个或多个声接收点228(接收点阵列)。船舶222可以包括源224(或源阵列)和/或钻井平台250可以包括源224(或源阵列)。
[0042]
船舶222可以行进可以通过使用导航系统信号236记录位置的一条或多条路径。这样的信号可以与包括一颗或多颗卫星238和252的基于卫星的系统相关联。卫星238可以是全球定位系统(gps)的一部分，其可以被实施以记录船舶222的位置、速度、方向和其他参数。一颗或多颗卫星、通信装备等可以被配置为提供vsat通信、vhf通信、uhf通信等。
[0043]
在图2中，声接收点228可以是数据采集系统226的一部分，所述数据采集系统可以
经由多种输送系统(诸如电缆输送系统、钢丝输送系统或一种或多种其他类型的合适的输送系统)中的一种或多种部署在井眼230中。声接收点228可以与处理装备258通信地耦接，所述处理装备可以定位在井下位置处。处理装备258可以包括遥测系统，用于将数据从声接收点228传输到位于钻井平台250和/或船舶222上的表面处的附加处理装备262。可以可选地传输采集的信息(参见信号259)。
[0044]
取决于给定数据通信系统的具体情况，表面处理装备262可以包括无线电中继器260、和/或其他的和/或附加的信号传送部件和信号处理部件中一者或多者。声接收点228可以经由一个或多个电线连接而耦接到表面处理装备262；需注意，可以采用另外或替代地无线和/或光学连接。
[0045]
表面处理装备262可以包括同步单元以帮助协调来自一个或多个源(可选地抖动(延迟)源阵列)的发射。协调可以延伸到一个或多个接收点(考虑位于井眼230中的声接收点228)。同步单元可以使用协调世界时间，可选地与全球定位系统配合使用(以从gps系统的gps接收点获得utc数据)。
[0046]
图2示出了用于执行地震剖面的装备。地震剖面可以包括三维垂直地震剖面(vsp)，但其他应用可以利用钻井平台/偏移垂直地震剖面或采用走道线的地震剖面。偏移源可以由位于钻井平台250上、位于船舶222上和/或位于另一艘船舶或结构(固定的和/或可从一个位置移动到另一个位置)上的源224提供。
[0047]
系统可以采用船舶和/或钻井平台上的一个或多个源的各种布置中的一个或多个。如图2所示，井下采集系统226的声接收点228被配置为接收源信号，其中至少一些源信号从位于海底236下方的反射边界264被反射。声接收点228可以生成数据流，所述数据流在井口被中继到合适的处理系统，诸如处理系统262。
[0048]
在声接收点228可以生成数据流的同时，导航系统可以确定船舶222的实时速度、位置和方向，并且还估计经由适当源224(或源阵列)的信号发生器254完成的初始发射时间。源控制器可以是表面处理装备262(位于钻井平台250上、船舶222上或在其他合适位置处)的一部分，并且可以配置有电路，所述电路可以控制声源生成的信号的激发，从而使附加的发射时间(可选地，经由从属船舶的发射时间)可以基于初始发射时间(经由主船舶的发射时间)加上抖动值。
[0049]
表面处理装备262的同步单元可以协调抖动的声信号的激发与井下采集系统226对声信号的记录。处理器系统可以被配置为经由相干滤波器分离初始发射的数据流和附加发射的数据流。一种方法可以采用同时采集和/或可能不执行数据流的分离。在这种情况下，抖动可能实际上为零。
[0050]
在确定t＝0(t0)时的初始发射时间之后，声源阵列的后续激发可以被抖动抵消。抖动可能是正的或负的，并且有时会产生为预定义的随机延迟。使用抖动有助于分离同时或几乎同时的数据集，从而简化数据处理。使声源阵列以同时或几乎同时的模式激发的能力减少了用于三维垂直地震剖面源采集的总时间量。这进而可以有助于降低地震作业的总成本。
[0051]
图2还示出了零偏移垂直地震剖面(vsp)场景290的插图。在这样的场景中，采集几何形状可能限于对与钻井平台250物理上耦接的装备进行定位的能力。如图所示，对于给定的采集几何形状，源224与钻孔230之间可能没有明显的偏移。在这样的场景中，可以采集零
偏移vsp，其中地震波基本上垂直向下传播到反射器(参见层264)并向上传播到接收点228，所述接收点可以是接收点阵列。在采用一艘或多艘船舶(参见船舶222)的情况下，可以执行一种或多种其他类型的勘测。可以使用船舶执行三维vsp。
[0052]
图3示出了用于采集地质环境302中的信息的系统300、方法350的示例和系统360的示例。如图所示，系统300可以包括空气-水表面304、地层306和海床308，其中节点310定位在海床304上。装备可以用于将节点310定位在海床304上并且从海床304取得节点310。这样的装备可以包括一艘或多艘船舶330、一个或多个运载工具332和一辆或多辆车辆334，所述车辆可以是自主的、半自主的等(遥控车辆(rov)等)。系统300可以包括地震源船舶340，所述地震源船舶包括一个或多个地震源342。地震源船舶340可以行进一条路径，同时有时从一个或多个源342发射地震能量。在这样的方法中，节点310可以接收地震能量的部分，其可以包括已经传播穿过地层306的部分。节点310对接收到的地震能量的分析可以揭示地层306的特征。
[0053]
在图3中，船舶330被示为包括节点310作为布置在机架上的货物。可以部署节点310以形成阵列。节点阵列可以是有线或无线的。电缆可以相对较轻并且用于部署节点接收点线路，其中节点以空间间隔耦接到电缆。机架可以用于将节点安全地存储在沿着多行和多列的插槽中。单个插槽可以包括通信门户，所述通信入口可以经由接触和/或无接触/无线方式与位于单个插槽中的单个节点建立通信，以便下载信息等。机架可以包括充电器电路，所述充电器电路可以对位于单个插槽中的单个节点的一个或多个电池进行充电。节点可以被密封成使得当节点部署在水下床体上时部件(电路、一个或多个电池等)不会暴露在水中。密封件可以是旨在防止空气和/或水通过的气密密封件。一个或多个密封件可以旨在防止水从外部区域侵入到节点的内部区域。这样的节点可以被认为是防水的。密封节点可以是一件独立的装备，当所述装备定位在可能是海床的水下地面时，其可以独立于其他装备感测信息。
[0054]
机架的尺寸可以根据运输集装箱的尺寸确定，诸如约3米乘约7米乘约3米。如图3所示，参考身高约1.8米的人的轮廓，节点的直径可能为约一米或更小，并且高度为约半米或更小。
[0055]
在图3中，一个或多个源342可以是气枪或气枪阵列(源阵列)。源可以产生压力信号，所述压力信号通过水传播到地层中，在地层中，声波和弹性波通过与地层中的特征(结构、流体等)的相互作用而形成。声波可以通过压力变化和声波传播方向上的粒子位移来表征。弹性波可以通过材料中局部应力的变化和粒子位移来表征。声波和弹性波可以分别被称为压力波和剪切波；需注意，剪切波可能不会在水中传播。声波和弹性波可以统称为地震波场。
[0056]
地层中的材料可以通过一个或多个物理参数来表征，诸如密度、可压缩性和孔隙率。在图3的地质环境302中，从一个或多个源342发射的能量可以传输到地层306；然而，到达海床308的弹性波不会传播回水中。这样的弹性波可以被节点310的传感器接收。节点310可以包括可以测量位移、速度和加速度中的一项或多项的运动传感器。运动传感器可以是地震检波器、加速度计等。至于压力波，节点310可以包括压力波传感器，诸如水听器。
[0057]
在图3中，节点310可以包括用于采集海床308处的地震波场信息的传感器。节点310中的每个节点可以包括一个或多个水听器和/或一个或多个运动传感器(一个或多个地
震检波器、一个或多个加速度计等)。
[0058]
节点可以包括各种类型的电路。这样的电路可以包括可以数字化的电路(模数转换adc电路)并且可以包括可以记录信号的电路(微控制器、处理器等，其操作性地耦接到存储器)。节点310中的每个节点可以包括壳体311、传感器312和313、一个或多个微控制器或处理器314、一个或多个电池315、存储器316、adc电路317、罗盘318、通信电路319等。节点的各种部件可以经由电线、连接器等操作性地耦接。节点可以包括一个或多个电路板(印刷电路板等)，所述电路板可以提供各种部件等之间的电连接。
[0059]
在部署之后，可以利用一种或多种声学技术来确定节点位置。一种技术可以采用声脉冲，其中声脉冲发射器发射相对高频的脉冲，所述高频的脉冲基本上高于地震应用感兴趣的最大频率。这样的相对高频的声信号可以被一个或多个地震传感器拾取。三角测量或一种或多种其他技术可以用于确定部署在诸如海床等水下地面上的节点的节点位置。
[0060]
节点可以用于诸如在延时地震勘测中在空间上和时间上采集信息，所述延时地震勘测可以是四维地震勘测(4d地震勘测)。可以为第一次勘测制作地层的地震图像，并且可以为第二次勘测制作地层的地震图像，其中第一次勘测和第二次勘测按时间(间隔时间)分开。在这样的方法中，图像的比较可以推断地层性质的变化，这些变化可能与烃的生产、水或气的注入等有关。
[0061]
第一次勘测可以被称为基线勘测，而后续的勘测可以被称为监测勘测。为了使来自连续间隔的地震图像之间的差异中的伪影最小化，监测勘测可以旨在复制对应基线勘测的配置。当利用节点在海床上的不同位置处进行基线勘测时，监测勘测可以旨在以复制基线勘测的节点的不同位置的方式将节点放置在海床上。对于监测勘测，节点可以是相同的节点，包括一些节点中的相同节点，包括一些不同的节点，或者可以是不同的节点。服务可以具有可以用于各种勘测的节点库存，其中勘测完成之后，将取得、传输和定位节点以进行另一次勘测。这样的服务可以不时地将节点更新、替换等。
[0062]
可以经由gps、声学定位系统(短基线(sbl)或超短基线(usbl)声学系统)中的一个或多个以及一个或多个其他类型的系统中的一个或多个来确定一个或多个节点的几米准确度内的位置。
[0063]
节点可以包括用于采集地震压力波场及其梯度的测量值的传感器电路；考虑可以测量地震压力波场及其在垂直方向和横列方向上的梯度的传感器电路。
[0064]
节点可以包括点接收点电路。点接收点方法可以将水听器与三轴微机电系统(mems)加速度计结合起来。在这样的方法中，mems加速度计可以测量由于地震波场引起的粒子加速度的相当大的带宽。粒子加速度的测量值可以与压力波场中的梯度直接有关。节点可以包括isometrix技术，其包括点接收点电路(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢有限公司)。
[0065]
图3还示出了方法350，所述方法包括：接收块352，其用于接收用于部署在地震勘测的海床上的节点的期望位置，其中节点中的每个节点包括密封壳体、以及在密封壳体内的至少一个电池和由所述至少一个电池供电的间隔的地震传感器；确定块354，其用于确定部署在海床上的节点的位置，其中确定的位置中的至少一些与其对应的期望位置不同；采集块356，其用于采集由节点的间隔的地震传感器感测到的地震数据，其中采集的地震数据对应于确定的位置；以及生成块358，其用于至少部分地基于采集的地震数据、间隔的地震
传感器的间距以及期望位置，生成期望位置的地震数据。
[0066]
方法350在图3中与各种计算机可读介质(crm)块353、355、357和359相关联地示出。这样的块通常包括适合由一个或多个处理器(或核心)执行以指示计算装置或系统执行一个或多个动作的指令。虽然示出了各种块，但是单个介质可以配置有指令以至少部分地允许执行方法350的各种动作(例如，使用计算系统360等)。计算机可读介质(crm)可以是计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质不是载波，不是信号并且是非暂时性的。
[0067]
图3还将计算系统360示出为包括一个或多个信息存储装置362、一个或多个计算机364、一个或多个网络接口370和指令380。至于一个或多个计算机364，每个计算机可以包括一个或多个处理器(例如，或处理核心)366和用于存储指令的存储器368，所述指令可由一个或多个处理器中的至少一个执行。计算机可以包括一个或多个网络接口(有线或无线)、一个或多个图形卡、显示接口(有线或无线)等。系统可以包括一个或多个显示装置(可选地作为计算装置的一部分等)。存储器可以是计算机可读存储介质。计算机可读存储介质不是载波，不是信号并且是非暂时性的。
[0068]
地震检波器可以是被配置用于地震采集的传感器，无论是在陆上和/或在海上，它可以检测地震波产生的速度并可以将运动变换成电脉冲。地震检波器可以被配置为检测单个方向上的运动。地震检波器可以被配置为检测垂直方向上的运动。可以组合地使用三个相互正交的地震检波器来收集所谓的三分量(3c)地震数据。水听器可以是被配置用于在海洋地震采集期间以水下压力变化的形式检测地震能量的传感器。节点可以包括至少一个可以提供运动检测的地震检波器和至少一个可以提供压力检测的水听器。数据(模拟和/或数字)可以从节点(经由有线、无线等)传输以进行处理等。可以使用海底传感器(部署在节点型系统、电缆型系统等中)内的三个正交定向的地震检波器和水听器来采集四分量(4c)井眼或海洋地震数据。与海床(地层)接触的4c节点可以测量剪切波(基于地震检波器的感测)，并且也可以测量压缩波(基于水听器的感测)。作为示例，可以应用一种方法来勘测来自拖缆、海底节点、海底电缆等中的一者或多者的数据。例如，可以对混合类型的数据进行处理。
[0069]
源或源阵列可以被周期性地(诸如约每25m(大约以10秒间隔))激活，其中产生的声波传播到地球中，所述声波可以被一个或多个岩层反射回一个或多个传感器，然后可以被作为信号(数据、信息等)中继到装备。
[0070]
压力数据可以表示为“p”，并且速度数据可以表示为“z”；然而，需注意，测量的粒子速度向量的垂直分量可以表示为“v”，并且“z”可以指缩放的测量的粒子速度。“v”可以表示测量速度，并且“z”可以表示其缩放。
[0071]
如所提到的，水听器可以感测压力信息(p数据)，并且地震检波器可以感知速度信息(v和/或z数据)。水听器可以输出信号，可选地作为由系统接收的数字数据。地震检波器可以输出信号，可选地作为由系统接收的数字数据。系统360可以经由一个或多个网络接口370中的一个或多个网络接口接收p数据和v/z数据，并且经由执行存储在存储器368中的指令380来处理这样的数据，所述指令由一个或多个处理器366中的一个或多个处理器访问。系统360可以将原始和/或处理后的数据存储在一个或多个信息存储装置362中的一个或多个中。
[0072]
再次参考图3的系统300，节点310之一可以经由电缆连接到节点310中的一个或多
个其他节点。船舶可以包括操作性地耦接到至少一个节点的电缆。在图3的系统300中，可以根据勘测计划以网格图案对节点进行部署；考虑根据x,y网格在海床上放置节点，其中相邻节点之间的距离可能为大约数百米。如系统300中所示，地震源船舶340可以与一个或多个可以发射能量的源342一起使用，所述能量进而可以经由一个或多个节点310接收。
[0073]
图4示出了包括节点402、节点410、加速度计440和水听器480的地质环境401。如图4所示，节点410可以包括顶盖412、通信天线414、接口416、一个或多个电池422、记录器424、水听器传感器包432和地震检波器传感器包434。记录器424可以记录由水听器传感器包432和/或地震检波器传感器包434采集的信息。节点410采集的信息可以经由通信天线414传输到接收点，所述接收点可以是船舶等所携带的通信装备的一部分。节点410可以经由车辆(遥控车辆、机器人等)定位在海底上。
[0074]
如图4所示，节点402可以定位在由地震勘测计划指定的海底的特定区域上。节点402可以以网格图案定位。这样的网格图案可以指定相邻节点之间的一个或多个距离。诸如节点402等节点的阵列可以被称为补丁。可以对节点采集的信息进行处理和分析，以增加对子海底环境中结构的理解。
[0075]
加速度计440中的一个或多个可以被包括在地震检波器传感器包434中。至于水听器传感器包432，它可以包括单个压力传感器或多于一个压力传感器。
[0076]
如图4所示，加速度计440可以包括系统时钟发生器444、抖动滤波器446、脉冲发生器448、回路连接449、传感器450、电荷放大器451、运算放大器452、加法器454、电阻器456、加法器连接457、振幅检测器460、环路控制器464、数字输出470以及具有互补驱动器474和476的逻辑472。
[0077]
在图4中，加速度计440可以包括基于电容式mems的传感器。如图4所示，传感器450可以包括电枢和附接到电枢的一对固定位置电极。传感器可以包括差分电容器，其中移动电极响应于外部加速度沿着灵敏轴移动。
[0078]
加速度计440可能受到由外部加速度引起的惯性力，其中经由反馈电路控制的静电力可以使检测质量保持在平衡位置。在图4中，振幅检测器460和环路控制器464可以提供相当高的增益，其中移动质量相对于其平衡位置的残差移动可以保持接近零点。在这样的方法中，净恢复力的量值和方向可能在相反方向上起作用的吸引力之间是不同的。
[0079]
一种类型的噪声(被称为采样噪声)可以被定义为kt/c噪声(热噪声)，它可能由开关引入并且会降低传感器的动态范围。在图4中，加速度计440可以包括配置有输入端子的电荷放大器451，所述输入端子连续地连接到移动电极(在传感器450接收致动电压和激活电压的时间期间)。在这样的方法中，与不包括这样的部件配置的电路相比，可以降低采样噪声。
[0080]
在图4中，加速度计440可以包括用于传感器450的恒定电荷驱动。加速度计440的电荷放大器451可以基于检测质量移动来调制或调整致动电压，从而可以增加可用的信噪比。如图4所示，反馈网络可以与电荷放大器451相关联。放大器452的输出端子可以经由加法器连接457连接到加法器454，所述加法器可以将来自放大器452的输出信号与电源电压v
supp
组合。在这样的布置中，从加法器454施加到逻辑472的电源电压可以根据在放大器452的输出端子处可用的感测信号进行调制；并且因此，致动力可以独立于检测质量移动。
[0081]
传感器包可以包括三分量(3c)粒子运动传感器总成；考虑3c加速度计总成。这样
的总成可以采集直列(x)、横列(y)和垂直(z)粒子加速度测量值；考虑加速度计总成，所述加速度计总成包括微机电系统(mems)传感器单元，这些传感器单元沿着相应的直列(x)、横列(y)和垂直(z)轴感测加速度。可以经由对应的坐标系(至少在直列(x)方向和横列(y)方向上)定义测量的网格。在包中，mems传感器单元的取向可以适当地改变，以用于与对应的轴对准的目的。
[0082]
在图4中，如近似截面图所示，水听器480可以包括鞘481、芯482、电极483和至少一个压电元件484-1和484-2，所述至少一个压电元件可以是一个或多个陶瓷基压电元件。如图所示，可以测量电线485和487两端的电势(v)，其中电势(v)至少部分地基于至少一个压电元件484-1和484-2对诸如压力等外力和/或加速度的响应而变化。
[0083]
压电材料在受到物理变形时会产生电势。压电材料可以包括晶体结构(石英、电气石、多晶陶瓷等)。可以利用锆钛酸铅(pzt)。
[0084]
水听器可以包括放置在弹性电极上的压电陶瓷板。在这样的方法中，有源元件可以通过周围水中的压力变化而变形，并且产生在电极与结合到另一面的端子之间收集的电压。电极可以放在金属芯上，所述金属芯支撑电极的端部并且也可以限制其最大变形(以避免损坏陶瓷)。水听器可以被配置为即使在可能意外地承受高压的情况下也能保持完整性。
[0085]
由于有源元件具有质量，它在受到加速度时会产生电压。为了减小加速度的影响，水听器可以与可以成对的元件组装在一起，如图4所示(参见元件484-1和484-2关于加速度的方向)。在这样的布置中，通过加速产生的电压可以抵消，而通过压力产生的电压可以增加。虽然提到了电压，但是水听器可以配置有电路，使得电流提供感测压力的指示。
[0086]
如所提到的，4d地震勘测涉及在不同时间在特定区域上采集3d地震数据。这样的方法可以允许评估生产烃储层相对于时间的变化。可以观察到流体位置和饱和度、压力和温度中的一者或多者的变化。4d地震数据可以被认为是一种形式的延时地震数据。
[0087]
节点可以用作永久海底电缆的替代品，这些电缆已安装在各个油田中以采集4d地震数据。节点可以被部署以采集地震数据(4d地震数据)并且可以在采集地震数据之后取得这些节点。4d地震勘测可能需要旨在数据可重复性的一个或多个过程。影响地震数据的可重复性的一个因素可能是4d勘测的两个阶段(基线勘测阶段和监测勘测阶段)之间的接收点和源的位置差异。
[0088]
图4中所示的节点402可以是可以用于执行4d地震勘测的地震海底节点。如所提到的，节点402可以经由使用rov来部署。延时勘测可以包括基线勘测阶段和监测勘测阶段，其中每个阶段包括将节点定位在海底上的位置处。可以可选地执行多次监测勘测。
[0089]
4d地震数据的品质可能部分地取决于基线勘测阶段与监测勘测阶段之间源和接收点位置的可重复性。定位可重复性要求可以作为勘测开发阶段的一部分来确定。在与基线勘测阶段和监测勘测阶段相关联的采集期间，可以监测关于可重复性的位置。这样的过程可以被称为位置监测。勘测可以包括在采集期间监测定位可重复性，使得对重新发射和/或填充进行计划。
[0090]
可以实施框架来监测海上采集期间的4d定位可重复性。对于监测勘测的每条道，可以使用匹配函数在基线数据集中搜索最相似的道。道的相似性可以使用归一化均方根(nrms)来表示。对于一对匹配的道，可以得出和映射多个定位差异属性。这样的属性可以相对于在4d地震差异数据上测量的nrms值来校准。在这样的方法中，可以根据nrms对勘测的
要求设置定位接受准则。4d定位测量可以帮助在采集期间定义重新发射和填充，并且可以提供对4d地震数据的品质和可重复性的洞察。
[0091]
为了采集更细微的4d信号，勘测可能旨在将nrms值降低到大约10％或更低，对应的源定位误差加上约10米到约80米的接收点器定位误差，这可能取决于覆盖层的异质性。更高品质的4d勘测数据点可能与约25米至约40米的可重复性相关联，以产生小于约10％的nrms水平(用于北海下方区域的地震拖缆勘测)。
[0092]
基线勘测可以包括根据第一区域中的第一网格定位节点、收集节点、根据第二区域中的第二网格定位节点、收集节点以及根据第一区域中的第一网格重新定位节点(对于第一个区域的延时勘测)。节点402可以根据第一网格定位，被用于采集数据，根据第二网格定位以及被用于采集数据。勘测可能旨在将节点定位在先前使用的位置处(节点的重新定位)。这样的勘测可以重用节点或者可以利用新的或不同的节点。
[0093]
勘测可以包括数据可重复性过程，其中利用rov或其他合适的装备将节点部署在与4d地震勘测的基线勘测阶段相关联的网格的先验位置处。在这样的方法中，节点将被重新定位到尽可能接近它们的先验位置。这可以被认为是对数据可重复性过程的限制。为了满足这样的约束，rov的操作员可能会花费大量时间将节点部署到其先验位置。
[0094]
一种方法可以包括以宽松的放置准确度部署节点。一种方法可以包括使用在海底接收点处的传感器(包括地震传感器和地震梯度传感器)记录的数据来计算(估计)在距海底接收点位置短距离的基线节点位置处的地震数据。
[0095]
对于勘测，可以经由rov、经由绳索或经由一种或多种其他技术来部署节点。与一次一个节点的方式放置节点的基于rov的方法相比，基于绳索的方法可以以更迅速的方式提供区域覆盖。
[0096]
至于基于拖缆的方法，一种预测与先前勘测相同位置处的地震数据的方法即使在接收点的位置不同的情况下也可以涉及在接收点之间插值或重建地震数据。对于拖缆数据，一种方法可以包括使用梯度重建接收点之间的地震数据，其中波场及其梯度的测量是可用的。在这样的方法中，经由使用已知梯度，可以重建高于奈奎斯特空间采样准则的数据(值)；然而，这样的方法可能取决于间距，因为在相隔超过约125米到约150米的距离的接收点之间进行重建可能会有问题。
[0097]
至于基于节点的方法，对于4d海底节点勘测，节点间距可以是大约100米或更大。海底节点勘测可以利用约300米到约400米的间距。
[0098]
作为示例，obn勘测可以包括涉及稀疏海底节点(obn)采集的采集场景，其中根据一个或多个密集网格激发源，并且其中根据一个或多个稀疏网格定位节点。作为示例，obn勘测地震采集可以涉及对源进行大约50m的采样、以及沿直列方向和横列方向将节点间隔大约200米到大约300米。
[0099]
图5示出了一系列曲线图510、530和550。在图5中，曲线图510示出了海底节点(obn)几何形状的2d表示，其中星星指示(相对)密集采样的、位于海面514正下方的源512，并且其中黑色实心圆圈表示海底518上的节点516。至于曲线图530，它示出了炮点道集的表示，并且至于曲线图550，它示出了曲线图530的虚线框532中数据的截距时间-慢度(tau-p)分解的表示。
[0100]
在海底采集中，可以根据海底节点(obn)勘测的曲线图510中所示的密集网格来布
置源。这样的装备布置可以提供分解波场。作为示例，一种方法可以包括依次对每个源位置执行分解(因为观察到的波场对于每个源位置可能不同)或同时使用少量源，因为对于某些事件可以预期在少量源中存在相对较小的变化。由于多个源，在曲线图510中的节点处观察到的波场可以被分解成多个平面波；考虑一种可以包括将数据传送到截距时间慢度(tau-p)域的方法(参见曲线图530和550)。
[0101]
如所提到的，作为示例，obn勘测地震采集可以涉及对源进行大约50m的采样、以及沿直列方向和横列方向将节点间隔大约200m到大约300m。作为示例，密集可以指更高的空间密度。例如，与接收点位置(例如，节点位置)相比，源位置可以是更密集的或是密集的。作为示例，粗略可以指代较低的空间密度。例如，与源位置相比，接收点位置(例如，节点位置)可以是更粗略的或是粗略的。
[0102]
作为示例，一种方法可以用于使用从互易得出的先验进行密集海底节点(obn)插值。例如，考虑使用互易原理。在这样的示例中，当使用第一位置处的源和第二位置处的地震检波器记录时、以及当使用第一位置处的地震检波器和第二位置处的源(例如，源位置与检波器位置互换)记录时，可以预期地震图是相同的。
[0103]
虽然互易原理可以适用于单个源-接收点对，而不管源和接收点在介质中的位置如何，但为了构建先验(例如，从互易得出的先验)，一种方法可以要求共接收点道集和共炮点道集满足一个或多个准则。例如，考虑在地震事件的时差(倾角)方面指定彼此相似性的一个或多个准则。
[0104]
当源和接收点在空间中并置时，上述相似性往往成立，这对于源和接收点被放置在不同深度水平处的obn勘测而言往往并不成立。
[0105]
在深度水平不同的情况下，接收点道集和炮点道集中的地震事件表现出不同的时差。同样，互易原理对于obn勘测中的一对单独的源和接收点仍然有效，即使它们被放置在不同的深度水平处。
[0106]
为了解决深度水平问题，可以对插值的共接收点道集进行一项或多项调整。例如，调整可以涉及对考虑海况随时间变化的水流速度校正进行调整，并且调整可以涉及使用恒定水流速度重建基准面方法来将源和接收点映射到共基准面水平。
[0107]
上述两项调整旨在确保一种方法可以利用互易原理从共接收点道集中建立适当的先验，以稳定共炮点道集的插值。
[0108]
基准面可以是商定的已知值(诸如基准点或海平面的高度)，其他测量值可以调整到所述值。在地震数据中，该术语可以指可以对其进行调整的任意平面表面，并且可以假定源和接收点位于其上以将地形和近地表低速区的影响最小化。作为示例，基准面调整(例如，或基准面校正)可以涉及将值添加到地震数据的反射时间以补偿地震检波器和源相对于地震基准面的位置。
[0109]
使用匹配追踪傅里叶插值(mpfi)的地震数据插值可以涉及解决具有稀疏性约束的最小二乘优化问题，以找到多维数据到过完备字典跨度的最佳投影在这样的示例中，字典的每一列可以由称为基向量的原子hi和相关联系数xi构成。mpfi可以找到以下稀疏性问题的近似解：
[0110]
[0111]
其中，b是测量集，x是字典的基向量的系数，||x||0对应于向量x中非零元素n的总数，并且m是采样操作员。作为示例，mpfi版本可以在频率-波数域中执行插值，其中表示非等间距快速傅里叶变换。作为示例，基于mpfi的地震数据插值方案可以应用于不定期和稀疏地采样的数据。尽管上面的等式(1)可以对不定期(或随机)的子采样数据产生稳定的插值结果，但是当数据被定期地且稀疏地采样时，插值的品质往往不良。这是因为地震数据的频谱可能会在高频处表现出混叠，例如，其可能具有类似于真实事件的能量。因此，拾取高频的最大能量频率系数往往导致插值中的混叠事件和非混叠事件，从而导致地震数据的次优重建。
[0112]
作为示例，一种方法可以从插值数据的非混叠低频频谱中得出先验，以区分混叠事件与真实事件。这导致以下修改的优化问题：
[0113][0114]
其中，p是对角矩阵，其表示从数据本身的低频频谱得出并应用于高频频谱的先验。在实践中，一种方案可以在mpfi循环的每次迭代中拾取最大能量系数之前对插值数据应用先验，这导致选择真实事件而不是混叠事件。
[0115]
尽管先验可以在较高频率下使结果稳定，但是这样的方法有效的要求之一可能是密度，因为数据是足够密集的，以跨源和接收点进行采样。足够密集的采样有助于确保存在足够非混叠的低频区域来构建稳定先验。当不满足此准则时，即使使用先验，插值结果也往往是次优的，因为先验的分辨率会随着子采样的增加而降低。例如，考虑涉及海底节点(obn)采集的场景，其中源被放置在密集的网格处，并且节点被放置在较粗略的网格处。在这样的示例中，沿发射方向的插值在实践中可能是可行的并且产生稳定的结果；然而，所述方法在跨节点时可能是不切实际的。
[0116]
如所解释的，作为示例，一种方法可以包括使用互易原理从跨炮点的插值数据中得出可用先验并且使用它们来稳定跨节点的重建。这样的方法可以改进标准mpfi结果为次优的插值的性能。在这样的方法中，改进了地震勘测数据的处理，这可以改进地下图像的品质，从而允许改进对地下结构、材料等的识别。例如，通过使用海洋地震数据的互易原理，可以改进对地下烃的识别。这样的方法可以改进识别能力和/或标识的位置。
[0117]
各种技术可以以能够利用某些变换域中地震数据的稀疏或低秩结构的方式对地震数据进行插值。虽然这样的技术可以为不定期(或随机)的子采样数据产生足够品质的重建结果，但当采样是定期的(或周期性的)时，插值的品质会显著恶化。对于周期性的子采样数据，混叠事件可以存在于真实事件之上；因此，在插值期间可能很难区分真实事件和混叠事件。
[0118]
在插值期间，插值框架很可能会拾取混叠事件，从而导致品质次优。因此，在插值框架中可能需要额外的信息来指导它选择真实事件和/或丢弃混叠事件。为了解决这样的问题，在数据插值框架中引入了先验，其中从小时空窗口的无混叠频带得出的振幅频谱可以用作权重，以区分较高频率的混叠事件和真实事件。匹配追踪傅里叶插值(mpfi)表示这样的一类技术，其中先验的结合在地震数据重建中提供了一些益处。除了从数据本身的非混叠低频分量构建先验之外，可以执行从分离的、更密集采样的数据集得出先验以对上密集/下稀疏的海洋勘测进行插值。
[0119]
对于海底节点勘测，从共炮点道集的非混叠低频频谱得出的先验的分辨率可能非
常低，这意味着它们可能在用于区分较高频率的混叠事件和真实事件中是次优的。因此，跨节点的插值是次优的。
[0120]
作为示例，为了解决这样的问题，一种方法可以利用互易原理。例如，考虑一种利用互易原理从共接收点道集的非混叠插值频谱中得出先验的方法，以稳定共炮点道集的重建，从而涉及跨节点的插值。
[0121]
作为示例，共炮点道集可以是油田的地震记录，其中每个炮点被顺序地记录。作为示例，共接收点道集可以是属于油田中的接收点位置的炮点的集合。作为示例，共接收点道集可以是共享接收点的地震道的显示和/或包括共接收点道集数据的数据结构。作为示例，共震源道集(例如，共炮点道集)可以是共享震源的地震道的显示和/或包括共震源道集数据的数据结构。作为示例，道集可以是数据结构和/或共享采集参数的地震道的显示，诸如共中心点道集，其中包含具有共中心点的道。
[0122]
作为示例，时差可以是由接收点在两个不同偏移位置处测量的反射波的到达时间或传播时间的差异。作为示例，在平面反射器的情况下，正常时差(nmo)可能是由源与接收点之间的分离引起的时差。当反射器倾斜时，除了nmo之外，倾角时差(dmo)也可以作为一种效应而发生。需要静校正的各种情况也可能产生时差。
[0123]
作为示例，静校正可以涉及所谓的“静”，它可以涉及地震处理期间地震道的整体偏移。作为示例，常见的静校正可以是风化校正，它补偿地球地面附近的低地震速度材料层。作为示例，一个或多个其他校正可以补偿地形差异以及源和接收点的高度差异。
[0124]
如所提到的，一种方法可以包括使用互易原理从共接收点道集的非混叠插值频谱中得出先验，以稳定跨节点的重建。如所提到的，空间布置(例如，2d、3d和/或4d)在海洋地震勘测中的源和接收点可能不同。例如，与接收点相比，源可以是空间上密集的。
[0125]
作为示例，一种方法可以使用匹配追踪傅里叶插值(mpfi)(例如，最简单的贪婪追踪算法等)执行先验插值，所述方法可以根据一组波形的线性组合迭代地近似观察到的信号。
[0126]
图6示出了涉及使用mpfi的方法600的示例。可以利用下面的示例性算法(算法1)。
[0127][0128][0129]
其中，(
·
)h是共轭转置运算符，并且(
·
)n是向量(或矩阵)的n
th
元素(或列)。
[0130]
如图所示，图6的方法600示出了使用先验的mpfi算法的一般轮廓。这样的方法可以在每次迭代中使用三个阶段来解决插值问题，这三个阶段是：重新加权阶段、选择阶段和估计阶段。
[0131]
作为示例，令x＝0为系数向量的第一估计，并且r0＝-b表示迭代0处的残差向量。在这样的示例中，第一阶段将插值信号的当前估计映射到变换域，例如，下一阶段可以涉及将振幅权重应用于系数向量以抑制和/或丢弃假的混叠事件。作为示例，一种方法可以选择与最大振幅值相关联的单个系数，以及从中选择与残差最匹配的相关联列。接下来，一种方法可以在估计阶段更新x以减少残差向量。作为示例，一种方法可以迭代地重复以上动作。在这样的方法中，振幅权重p通常可以从数据本身的非混叠低频分量中得出。
[0132]
尽管先验可以稳定高频的数据重建，但是插值的分辨率往往对频谱的非混叠低频范围非常敏感。
[0133]
在各种情况下，取决于覆盖范围、资源等，地震勘测可能涉及采集在一个或多个方面可能更粗略的数据。通过采集更粗略的数据，在采样中可能存在相对较大的差距，使得可在其上构建先验的区域往往缩小。随着区域的缩小，这可能导致次优先验计算以消除地震数据的高频谱的混叠。例如，考虑对于海底节点(obn)采集而言可能是稀疏的采集场景，其中源在密集网格处激发，但节点放置在稀疏网格处。
[0134]
如所提到的，obn采集可以涉及对源进行大约50m的采样、以及沿直列方向和横列方向将节点间隔大约200m到大约300m。这样的值作为关于横向范围(例如，直列和横列或x和y)的示例给出。如所提到的，可能存在深度(例如，z)差异。
[0135]
在源布置是密集的而接收点布置是稀疏的情况下，与对节点(例如，接收点)进行插值相比，跨源的插值往往导致更好的约束的问题。为了解决跨节点重建的复杂性，如所提到的，一种方法可以利用互易原理从插值炮点中得出先验p，并使用它们在更精细的采样网格处对节点进行插值。这样的方法可以改进标准mpfi结果为次优的插值的性能。
[0136]
如所提到的，根据互易原理，如果交换源和地震检波器的位置，可以预期记录相同的地震图。尽管互易原理对于单个源-接收点对来说往往是正确的，而不管源和接收点在介质中的位置如何，但是为了构建先验，要求是共接收点和炮点道集在地震事件的时差(倾角)方面彼此非常相似。当源和接收点在空间中并置时，这样的条件往往成立，这对于obn勘测往往并不成立，因为源和接收点可能被放置在不同深度水平处。因此，接收点道集和炮点道集的地震事件可以表现出不同的时差；需注意，互易原理往往对obn勘测中的一对单独的源和接收点仍然有效，即使它们被放置在不同的深度水平处。
[0137]
如所解释的，一种方法可以包括一个或多个调整动作，这些调整动作可以应用于插值的共接收点道集，其中第一共接收点道集可以用于校正考虑海况随时间变化的水流速度校正，并且第二共接收点道集可以是使用恒定水流速度重建基准面方法将源和接收点映射到相同的基准面水平。这样的示例调整可以帮助确保可以利用互易原理从共接收点道集建立适当的先验，以稳定共炮点道集的插值。
[0138]
图7示出了方法700的示例，所述方法包括：应用块704，其用于将水流速度调整应用于一个或多个共接收点道集；执行块708，其用于执行利用恒定水流速度重建基准面以将源映射到接收点的共基准面水平；得出块712，其用于从重建基准面的共接收点道集得出先
验；交换块716，其用于为先验应用交换炮点位置和接收点位置(例如，使用互易原理)；以及识别块720，其用于识别所勘测的地下环境中的一种或多种烃。如图所示，方法700涉及各种动作，这些动作可以是在计算先验以对一个或多个共炮点道集进行插值之前对共接收点道集进行预处理的动作。
[0139]
方法700在图7中与各种计算机可读介质(crm)块705、709、713、717和721相关联地示出。这样的块通常包括适合由一个或多个处理器(或核心)执行以指示计算装置或系统执行一个或多个动作的指令。虽然示出了各种块，但是单个介质可以配置有指令，以至少部分地允许执行方法700的各种动作。计算机可读介质(crm)可以是计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质不是载波，不是信号并且是非暂时性的。这些块可以作为指令(诸如图3的系统360的指令380)提供。
[0140]
图8示出了方法800的示例，所述方法包括：使用块804，其用于使用mpfi与从数据得出的先验来对一个或多个共接收点道集进行插值(参见例如图6)；得出块808，其用于使用互易原理的先验得出先验(参见例如图7)；使用块812，其用于使用mpfi与从共接收点道集得出的先验来对共炮点道集进行插值；生成块816，其用于生成(例如，所勘测的)地下环境的图像；以及识别块820，其用于识别地下环境中的一种或多种烃。例如，可以改进图像，使得可以应用一种或多种技术来改进烃识别。方法800可以是包括采集地震数据和处理地震数据以生成图像等的地震勘测工作流的一部分。作为示例，一种系统可以是地震勘测成像系统，所述地震勘测成像系统可以包括各种类型的装备，所述装备可以分布成用于对地球相对较大的地下区域进行勘测。如所提到的，节点可以被放置在海底(例如，obn)上，其中节点采集传播穿过地球部分的地震数据。在这样的示例中，结构、材料等可以被重建，因为与这样的结构、材料等有关的信息被包括在由节点采集的地震数据中。虽然磁共振成像系统可以巧妙地安装在医院的附楼中，但是对于地震勘测成像系统却不能如此，因为要“成像”的地下环境比人类大很多很多倍(例如，考虑一个身高2米、直径0.5米的人与横向跨度和深度为数百米的地下环境相比)。
[0141]
方法800在图8中与各种计算机可读介质(crm)块805、809、813、817和821相关联地示出。这样的块通常包括适合由一个或多个处理器(或核心)执行以指示计算装置或系统执行一个或多个动作的指令。虽然示出了各种块，但是单个介质可以配置有指令，以至少部分地允许执行方法800的各种动作。计算机可读介质(crm)可以是计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质不是载波，不是信号并且是非暂时性的。这些块可以作为指令(诸如图3的系统360的指令380)提供。
[0142]
作为示例，框架可以提供用于执行可以提供用于重建共炮点道集的各种动作。例如，考虑使用mpfi对共接收点道集进行插值，其中先验由数据本身的非混叠低频部分得出；应用水流速度变化校正，然后基于恒定水流速度重建基准面以将源映射到接收点深度；从更广泛的插值炮点的非混叠频谱中得出先验；以及使用互易，结合得出的先验以执行跨节点的插值(例如，使用上面的等式2)。
[0143]
作为示例，一种方法可以包括使用跨越频率-波数谱的更宽范围的非混叠部分的源来计算先验。在这样的示例中，一种方法可以改进可以用于跨节点消除地震事件的混叠的先验的分辨率。
[0144]
图9示出了用于陆基勘测910和920以及海上勘测930和940的装备的示例性勘测布
置以及炮点道集950的示例。如图所示，可以利用共炮点方法(参见勘测910和930)和/或可以利用共接收点方法(参见勘测930和940)。在海洋勘测930和940中，船舶可以在空气/水界面处或下方拖曳一个或多个源，其中海底节点(obn)可以定位在水/地层界面(例如，海底或海床等)上。在海洋勘测930和940中，一个或多个源的能量穿过水，并且然后进入地层，如层a所指示，其中未示出另一层(例如，层b)但形成界面(例如，反射器)与层a。如图所示，能量可以从界面反射并向上传播到一个或多个obn，所述obn可以是记录能量的接收点。
[0145]
如所解释的，当道集的地震道来自单个炮点和多个接收点时，它被称为共炮点道集(参见勘测910和930)；而具有多个炮点的单个接收点被称为共接收点道集(参见勘测920和940)。
[0146]
炮点道集950是道相对于线距离(例如，接收点的直列或横列序列)相对于时间的曲线图。如图所示，通过两条粗线突出显示，能量显示为与地面相交的圆锥。
[0147]
图10示出了各种域的示例性曲线图1010、1020和1030，可以用于说明混叠。作为示例，一种方法可以包括将地震数据从时间位移域(例如，距离等)转换到频率和波数域。在频率和波数域中，可以应用各种技术中的一种或多种技术，例如，f-k滤波，其可以旨在去除不需要的频率(例如，更高的频率和/或低于理想的地震信号频带的频率)。在各种情况下，过滤后的数据可以转换回时间位移域。在涉及频率的情况下，采样和/或数据密度可能影响结果。例如，考虑奈奎斯特准则。
[0148]
在反射地震学中，源可以用于将宽带脉冲传播到地下区域并测量从一个或多个边界(例如，反射器)返回的反射波列。在这样的成像过程中，反射波列(例如，反射波形)将被充分采样，这涉及采样率(例如，每单位时间的样本)。例如，如果波是具有由时间定义的周期长度的正弦波，则可以利用奈奎斯特准则来确定可以经由具有降低的混叠风险的样本捕获正弦波的采样率。采样可以是从连续模拟信号中捕获离散数据点的过程，其中离散数据点可以呈数字形式。如果使用过高的采样率进行过采样，勘测可能采集过量的数据；然而，如果使用过低的采样率导致采样不足，则记录的数据可能会出现混叠。
[0149]
混叠是在采样间隔不够短而无法捕获信号中较高频率范围时观察到的现象。为降低混叠风险，每个组成频率可以在每个波长至少采样两次。奈奎斯特频率可以定义为采样准则，其中奈奎斯特频率是数字记录系统的采样频率的一半。奈奎斯特频率可以被选择为高于观察信号中的频率，以允许从样本中重建信号。
[0150]
在奈奎斯特频率之上，信号频率不是每个波长采样两次，并且因此可能经历奈奎斯特频率到低频率的折叠。换句话说，未被捕获的较高频率可能影响那些由于作为混叠伪影(例如，未被充分采样的能量的扩散等)存在而被捕获的频率。
[0151]
混叠表面波可能是3d地震勘测中大空间采样间隔的结果。f-k滤波在减少表面波的空间混叠方面可能无效，而且覆盖范围过宽的f-k滤波器可能去除太大量的信息并使解释困难。可以应用f-k滤波来减少面波能量的混叠并且保持反射波的低频信息，以及使地滚波的剩余弱能量衰减。可以应用f-k滤波来减少地震数据中的相干噪声。
[0152]
作为示例，对于2d地震勘测，预期大部分反射能量可能入射到直列平面内或附近，而沿横列线方向入射的大部分能量可以是散射地滚波和/或其他类型的噪声。在这样的示例中，2d x-y滤波器的通带可以具有椭圆轮廓，例如，在横列方向上具有更大的衰减，其中在直列方向上的更大通带可以帮助保留具有最大波数和频率内容的信号分量。f-k型滤波
器的前述描述提供了对能量(例如，信号)如何或为何像它在各种域中那样出现的理解。
[0153]
在曲线图1010中，相对于时间示出了x,y域以显示表面波和反射波。在曲线图1020中，示出了频率和波数域，其包括混叠的示例。在曲线图1030中，从曲线图1020获取频率为fi的切片，其示出了能量(诸如相对于波数k
x
和ky的反射波能量)的圆形区域。作为示例，可以经由f-k域中的相移处理对表面波和反射波的相位执行进一步处理。如所提到的，图9和图10的示意图和曲线图用于说明共炮点和共接收点勘测以及各种域，这些图可以将各种类型的能量示出为波数域中的圆形特征。
[0154]
图11示出了从地球地质区域的反射地震学勘测接收到的能量的各种示例性图像1110、1120和1130。这些图像示出了好的和坏的先验对识别混叠事件和真实事件的影响。图像1110示出了20hz的单个频率切片在x方向和y方向(例如，k
x
和ky)上的波数谱(例如，输入共炮点道集的傅里叶波数谱)，而图像1120和1130示出了图像1110中的数据的处理如何影响结果，其中图像1120基于数据本身的低频谱，并且其中图像1130基于插值的共接收点道集的频率-波数谱。如所解释的，各种特征可能出现圆形，其中混叠(可能是由于采样和/或勘测装备密度)可能导致能量或图像伪影。
[0155]
如图11的图像1130所示，从互易接收点道集得出的先验可以有效地去除各种混叠事件；然而，如图像1120所示，从炮点道集本身的低频分量得出的先验不能达到相同的品质。相应地，使用互易原理可以改进抗混叠。这样的抗混叠行为可以改进对“真实”事件的处理。真实事件可以是地球的地质区域中物理结构的反映。在更容易识别真实事件的情况下，反射地震学可以更准确地对地质区域进行成像，这可以为一个或多个附加动作(例如，模型构建、另外的勘测、钻井、流体注入、流体生产等)提供基础。作为示例，一种方法可以改进烃识别工作流，其中烃区域可以更容易地使用反射地震学识别。
[0156]
作为示例，一个或多个工作流可以利用使用互易原理得出的先验来执行如obn勘测中的跨节点插值。
[0157]
如所解释的，可以通过油田中的定位装备来执行反射地震学，这可以用于定义包括源和接收点的采集几何形状(例如，采集覆盖区等)。在这样的示例中，可能存在一定量的互易，使得可以实施互易方法来提高图像品质。互易方法可以利用从一个视点采集的数据来改进对从另一个视点采集的数据的处理，其中视点之间可能存在一定量的互易。如所解释的，采集几何形状可以使用一种或多种密度来指定。在各种情况下，多维空间中的密度可能不同。作为示例，源、接收点等可能存在密度差异，所述源、接收点本身可能例如关于直列方向和/或横列方向而不同。如所解释的，采样(诸如采样率)可能存在差异。作为示例，在密度和采样(例如，采样率)中的一个或多个中存在差异的情况下，可以使用互易方法。如所解释的，可以在涉及多维反卷积(mdd)的工作流中利用互易方法(例如，互易)。
[0158]
作为示例，mdd可以被视为相对稳健的框架，用于在感兴趣的基准面处取得地下的格林函数，其中它可以克服1d上下反卷积的各种因素，诸如水流速度的变化、覆盖层的改变等。这样的方法可以首先将方向性分解的上行波场和下行波场与下行波场进行互相关，然后使用点扩展函数(psf)在时域和空间域中对虚拟源的拖尾效应进行反卷积。如所解释的，在接收点的位置处对mdd的输出(例如，地下的估计的格林函数)进行采样，这在油田中使用相对粗略的接收点采样来采集数据的情况下可能会出现问题，如可能会发生在obn中勘测(例如，由于密度和/或采样率)的，其中估计的格林函数可以高度混叠，因为对混叠数据执
行了反卷积。为了解决这样的混叠，作为示例，一种方法可以包括在进行mdd框架工作流之前进行跨节点插值。如所解释的，基于互易的方法可以提供跨节点的插值，这进而可以减少一个或多个与混叠相关的问题。
[0159]
作为示例，可以在延时obn勘测中利用互易方法，其中密集采样的监测勘测可以用于得出传统基础勘测的插值的先验，反之亦然。在这样的示例中，可以从监测数据本身或其他传统勘测得出先验，其中在执行插值之前，互易原理可以被应用于将源/接收点映射在相同基准面水平处。
[0160]
作为示例，互易方法可以用于拖缆线圈采集。例如，可以利用互易原理来稳定先验以在炮点/接收点方向执行插值。在执行5d插值时，使用源x、源y、接收点x、接收点y作为插值坐标，一种方法可以包括使用来自密集采样方向(例如，沿直列方向和横列方向)的数据来得出稀疏采样方向的先验。
[0161]
作为示例，一种方法可以包括利用一种或多种频率、频带等处理数据。例如，一种方法可以包括逐步降低和/或逐步增加频率。作为示例，在这样的方法中，可以确定一个或多个稳定性限制，其可以用于优化互易过程。例如，考虑确定一个或多个频率限制，其中可以确定频率上限(例如，可能不会预期超出所述频率上限的方法提供附加的改进等)。
[0162]
作为示例，一种方法可以包括在反虚反射工作流中应用互易。例如，考虑拖缆采集，其中拖缆在共炮点域中对数据进行了相对精细的采样，使得共炮点域中的数据可以应用在共接收点域中以达到反虚反射的目的。在各种情况下，利用拖缆的海洋勘测可以在共接收点域中进行更粗略的采样。在这样的情况下，可以使用共炮点域中的数据来应用互易原理。
[0163]
作为示例，可以应用互易方法，其中一个域可能具有比另一域更粗略的采样(例如，炮点与接收点或接收点与炮点)。在这样的示例中，可以减少混叠(例如，抗混叠)。
[0164]
如所解释的，各种方法可以改进插值求解器在obn勘测中执行跨更粗略的节点布置的重建。如所提到的，求解器的示例是匹配追踪傅里叶插值(mpfi)。由于mpfi可以从数据本身的非混叠低频频谱中得出稳定先验，因此对于obn勘测，在执行跨节点的插值时，此区域往往低于大约2hz到大约3hz，因此得出最优先验以进行跨节点插值往往是不切实际的，因为先验的分辨率将非常小。
[0165]
如所解释的，mpfi可以通过使用互易原理来改进，以从共接收点道集中得出稳定先验，从而对共炮点道集进行插值。如所解释的，一种方法可以包括各种动作，这些动作可以旨在通过执行重建基准面来确保共震源道集和共接收点道集在本质上是相似的，然后使用互易原理来交换源位置和接收点位置，以估计稳定先验从而执行跨节点的重建。
[0166]
如所解释的，可以在obn勘测中(例如，在石油和天然气产业等中)利用各种方法。如所提到的，可以在延时勘测监测(例如，其中所述延时勘测监测与勘探勘测相比，节点被放置在更密集的网格中)中利用各种方法。
[0167]
作为示例，可以改进作为计算框架的插值框架。如所提到的，标准框架可能不能提供跨节点的最佳重建结果，因为技术可能需要稳定先验来区分较高频率的混叠能量和真实能量。同样，由于节点可能被粗略采样，使用共炮点道集的非混叠低频频谱来执行跨节点的重建往往是不切实际的。作为示例，可以改进插值框架，其中先验是使用互易原理得出的，以执行跨节点的插值。
[0168]
图12示出了方法1200的示例，所述方法包括：接收块1204，其用于从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；处理块1208，其用于使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及生成块1212，其用于使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。如图所示，方法1200可以包括例如用于识别地下环境中的一种或多种烃的识别块1220。
[0169]
方法1200在图12中与各种计算机可读介质(crm)块1205、1209、1213和1217相关联地示出。这样的块通常包括适合由一个或多个处理器(或核心)执行以指示计算装置或系统执行一个或多个动作的指令。虽然示出了各种块，但是单个介质可以配置有指令，以至少部分地允许执行方法1200的各种动作。计算机可读介质(crm)可以是计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质不是载波，不是信号并且是非暂时性的。这些块可以作为指令(诸如图3的系统360的指令380)提供。
[0170]
图13示出了计算框架1300的示例，所述计算框架可以包括一个或多个处理器和存储器、以及例如一个或多个接口。计算框架1300的块可以作为指令(诸如图3的系统360的指令380)提供。图13的计算框架可以包括omega框架(德克萨斯州休斯顿市的斯伦贝谢有限公司)的一个或多个特征，其中包括用于双向波场外推建模的有限差分建模(fdmod)特征，生成具有和不具有多次波的合成炮点道集。fdmod特征可以通过使用全3d、双向波场外推建模生成合成炮点道集，所述建模可以利用逆时偏移(rtm)使用的波场外推逻辑匹配。模型可以在密集的3d网格上被指定为速度，并且可以可选地被指定为各向异性、倾角和可变密度。
[0171]
如图13所示，计算框架1300包括以下各项的特征：rtm、fdmod、自适应波束偏移(abm)、高斯包偏移(高斯pm)、深度处理(例如，基尔霍夫叠前深度偏移(kpsdm)、断层扫描(tomo))、时间处理(例如，基尔霍夫叠前时间偏移(kpstm)、一般地表多次波预测(gsmp)、扩展层间多次波预测(ximp))、框架基础特征、桌面特征(例如，gui等)和开发工具。
[0172]
框架1300可以包括用于地球物理数据处理的特征。框架1300可以允许处理各种类型的数据，诸如以下各项中的一项或多项：陆地、海洋和过渡区数据；时间和深度数据；2d、3d和4d勘测；各向同性和各向异性(tti和vti)速度场；以及多分量数据。
[0173]
框架1300可以允许将地震、电磁、微震和/或垂直地震剖面(vsp)数据变换为可执行的信息，例如，为了资源生产等目的在油田执行一项或多项动作。框架1300可以将工作流扩展到储层表征和地球建模中。例如，框架1300可以经由地球模型构建(emb)工具与petrel框架集成，将地球物理数据处理扩展到储层建模中，所述emb工具支持各种深度成像工作流，包括模型构建、编辑和更新、深度断层扫描qc、剩余时差分析和体积共成像点(cip)拾取qc。这样的功能与框架的深度断层扫描和偏移算法相结合，可以产生准确和精确的地下图像。框架1300可以从勘探到开发为油田到最终成像、叠前地震解释和定量解释提供支持。
[0174]
作为示例，fdmod分量可以经由一个或多个cpu和/或一个或多个gpu实例化，以用于一个或多个目的。例如，考虑利用fdmod通过使用全3d、双向波场外推建模来生成合成炮点道集，与逆时偏移(rtm)使用的波场外推逻辑匹配相同。fdmod可以对波传播的各个方面和效果进行建模。fdmod的输出可以是或包括合成炮点道集，所述合成炮点道集包括直达波、初级波、地表多次波和层间多次波。模型可以在密集的3d网格上被指定为速度，并且可以可选地被指定为各向异性、倾角和可变密度。作为示例，可以对勘测设计进行建模以确保
地震勘测的品质，这可以解释模型的结构复杂性。这样的方法可以实现评估目标区将被照亮的程度。这样的方法可以是作为地震工作流的一部分的品质控制过程(例如，任务)的一部分。作为示例，fdmod方法可以被指定为大小，其可以是模型大小(例如，网格单元模型大小)。这样的参数可以用于确定要分配以执行fdmod相关处理任务的资源。例如，可以建立模型大小与cpu、gpu等之间的关系，以便在期望的时间量内生成结果，这可以是地震解释工作流的计划(例如，计划表)的一部分。
[0175]
作为示例，随着勘测数据变得可用，可以执行解释任务以对地质环境的一个或多个模型进行构建、调整等。例如，考虑在海上传输一部分采集数据并在港口传输一部分采集数据的船舶，这可能包括物理地卸载一个或多个存储装置并将这样的一个或多个存储装置运输到陆上站点，所述陆上站点包括操作性地耦接到一个或多个网络(例如，电缆等)的装备。由于数据是可用的，因此存在用于要执行的任务的选项。
[0176]
作为示例，框架1300可以包括一组或多组指令，所述一组或多组指令可执行以执行一种或多种方法，例如图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12等的方法中的一种或多种。
[0177]
作为示例，一种方法可以包括针对源和/或接收点的布置来分析地震勘测，所述布置涉及对使用这样的布置执行的地震勘测所采集的数据进行消除混叠的能力。在这样的示例中，可以优化地震勘测，使得用于采集地震勘测的资源、时间等被优化，其中地震勘测数据可以被可接受地消除混叠以生成一个或多个图像、识别一个或多个结构、材料等。如所提到的，地震勘测数据可以用于模型构建，使得可以建立地下环境的结构模型，用于规划、钻井、完成一口或多口井、生产、注入、压裂等目的。
[0178]
一种系统可以包括一个或多个模块，所述一个或多个模块可以被提供为分析数据、控制过程、执行任务、执行工作步骤、执行工作流等。
[0179]
作为示例，一种方法可以包括从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。在这样的示例中，方法可以包括识别地下环境中的烃(例如其存在、其位置、其移动等)。
[0180]
作为示例，地震勘测可以是或包括海洋地震勘测。
[0181]
作为示例，接收点可以是或包括节点。例如，考虑海底节点。
[0182]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括基于接收点深度、源深度、或接收点深度和源深度执行至少一项调整。
[0183]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括从地震勘测数据的共接收点道集得出稳定先验，以对地震勘测数据的共炮点道集进行插值。例如，考虑利用匹配追踪傅里叶插值(mpfi)。
[0184]
作为示例，一种方法可以包括使混叠伪影减少的处理。
[0185]
作为示例，一种方法可以包括接收包括混叠伪影和地震事件的地震勘测数据。在这样的示例中，混叠伪影可以是混叠地震事件，其中地震事件可以表示为地震勘测数据中的非混叠地震事件。作为示例，处理后的地震勘测数据可以包括较少的混叠伪影。
[0186]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括使用互易原理从跨源插值得出可用先验，并且利用可用先验来稳定跨接收点的重建。
[0187]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括使用互易原理从共接收点道集的非混叠插值频谱中得出先验，以稳定共炮点道集的重建。在这样的示例中，处理可以包括使用得出的先验跨接收点进行插值。
[0188]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括调整考虑海况随时间变化的水流速度校正和/或使用恒定的水流速度重建基准面将源和接收点映射到共基准面水平。
[0189]
作为示例，一种方法可以包括处理，所述处理包括使用跨越频率-波数谱的更宽范围的非混叠部分的源来计算先验，以提高先验分辨率，从而消除跨接收点的地震事件的混叠。
[0190]
作为示例，一种系统可以包括：处理器；存储器，其操作性地耦接到处理器；以及处理器可执行指令，其存储在存储器中以指示系统：从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。
[0191]
作为示例，一个或多个计算机可读存储介质可以包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令可执行以指示计算系统：从地震勘测接收地下环境的地震勘测数据，所述地震勘测包括在空间上比接收点的接收点布置更密集的源的源布置；使用互易原理处理地震勘测数据，以执行跨接收点的插值，从而生成处理后的地震勘测数据；以及使用处理后的地震勘测数据生成地下环境的至少一部分的图像。
[0192]
作为示例，计算机程序产品可以包括可执行以使计算机、计算系统等执行一种或多种方法(例如，包括互易方法等)的指令。
[0193]
图14示出了计算系统1400和联网系统1410和网络1420的部件。系统1400包括一个或多个处理器1402、存储器和/或存储部件1404、一个或多个输入和/或输出装置1406以及总线1408。指令可以存储在一个或多个计算机可读介质(例如，存储器/存储部件1404)中。这样的指令可以由一个或多个处理器(参见一个或多个处理器1402)经由通信总线(参见总线1408)读取，所述通信总线可以是有线的或无线的。一个或多个处理器可以执行这样的指令以(全部或部分地)实施一个或多个属性(作为方法的一部分)。用户可以经由i/o装置(参见装置1406)查看来自过程的输出并与过程进行交互。计算机可读介质可以是存储部件，诸如物理存储器存储装置，诸如芯片、封装上的芯片、内存卡等(计算机可读存储介质)。
[0194]
部件可以分布在诸如网络系统1410中。网络系统1410包括部件1422-1、1422-2、1422-3、
……
1422-n。部件1422-1可以包括处理器1402，而部件1422-3可以包括可由处理器1402访问的存储器。此外，部件1422-2可以包括i/o装置以用于进行显示和可选地与方法进行交互。网络可以是或包括互联网、内联网、蜂窝网络、卫星网络等。
[0195]
装置可以是包括用于信息通信的一个或多个网络接口的移动装置。例如，移动装置可以包括无线网络接口(可经由ieee 802.11、etsi gsm、卫星等操作)。例如，移动装置可以包括部件，诸如主处理器、存储器、显示器、显示图形电路(可选地包括触摸和手势电路)、sim插槽、音频/视频电路、运动处理电路(加速度计、陀螺仪)、无线lan电路、智能卡电路、传输器电路、gps电路和电池。移动装置可以被配置为蜂窝电话、平板电脑等。可以使用移动装置来(全部或部分地)实施方法。例如，系统可以包括一个或多个移动装置。
[0196]
系统可以是分布式环境，诸如所谓的“云”环境，其中各种装置、部件等交互以用于数据存储、通信、计算等目的。装置或系统可以包括用于经由互联网(在经由一个或多个互联网协议进行通信的情况下)、蜂窝网络、卫星网络等中的一个或多个进行信息通信的一个或多个部件。方法可以在分布式环境中实施(全部或部分地作为基于云的服务)。
[0197]
信息可以从显示器(例如，考虑触摸屏)输入、输出到显示器或两者。可以将信息输出到投影仪、激光装置、打印机等，使得可以查看信息。可以立体地或全息地输出信息。至于打印机，考虑2d或3d打印机。3d打印机可以包括可以输出以构建3d对象的一种或多种物质。可以将数据提供给3d打印机以构建地下地层的3d表示。可以在3d(例如，地平线等)中构建层，在3d中构建地质体等。可以在3d中构建井眼、裂缝等(作为正结构、作为负结构等)。
[0198]
虽然上面仅详细描述了几个示例性实施方案，但是本领域技术人员将容易理解，在示例性实施方案中可以进行许多修改。因此，所有这样的修改旨在包括在如所附权利要求中所限定的本公开的范围内。在权利要求中，装置加功能的条款旨在覆盖本文描述为执行所列举功能的结构，不仅包括结构等效物，还包括等效结构。因此，尽管钉子和螺钉可能不是结构等效物，因为钉子采用圆柱形表面来将木制零件固定在一起，而螺钉采用的是螺旋形表面，但是在紧固木制零件的环境下，钉子和螺钉可以是等效结构。