專(zhuān)利名稱(chēng)：：表征油藏隨時(shí)間演變的方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及地球物理學(xué)領(lǐng)域，更具體地涉及油類(lèi)勘探。
背景技術(shù)：
：油類(lèi)勘探的目的是基于從表面或鉆井中獲得的地球物理學(xué)的測(cè)量結(jié)果，測(cè)定載油層的位置。典型地，這些測(cè)量涉及向地下發(fā)送地震波，并用許多傳感器測(cè)量各種反射波，其反映了地質(zhì)結(jié)構(gòu)-表面分離區(qū)別材料、斷層等等(反射波法地震勘探)。其他的測(cè)量在鉆井中進(jìn)行。然后，向地下發(fā)送聲波、伽馬射線(xiàn)或電信號(hào)；再用許多傳感器感測(cè)反射信號(hào)。這些傳感器可置于地面或海上。典型地，這些技術(shù)涉及測(cè)量值的處理，以構(gòu)建地下的圖像。通常，該方法需要地震波在地下傳播的速度模型。標(biāo)準(zhǔn)成像速度程序包，諸如當(dāng)前引用的由Paradigm(IL)公司銷(xiāo)售的Geodepth軟件，使得可能建立這種地震速度場(chǎng)的模型。這些技術(shù)可被擴(kuò)展至允許觀(guān)測(cè)指定的儲(chǔ)集層隨時(shí)間的演變-例如，在油類(lèi)生產(chǎn)開(kāi)始之前和油類(lèi)生產(chǎn)一段時(shí)期之后，比較測(cè)量的結(jié)果。這被稱(chēng)為四維地震(4Dseismic)，其涉及比較不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行的三維地震測(cè)量(3Dseismic)。目標(biāo)是觀(guān)測(cè)從儲(chǔ)集層開(kāi)采碳?xì)浠衔镏蟀l(fā)生的儲(chǔ)集層和周?chē)貙拥臓顟B(tài)的變化。通常，其采集需要比標(biāo)準(zhǔn)三維測(cè)量更加仔細(xì)，伴隨后面的專(zhuān)業(yè)處理步驟。J.E.RickeR和D.E.Lumley，時(shí)移地震儲(chǔ)集層監(jiān)控的互均衡數(shù)據(jù)處理墨西哥灣的研究實(shí)例(Cross-equalizationdataprocessingfortime-lapseseismicreservoirmonitoringAcasestudyfromtheGulfofMexico)，地球物理學(xué)(Geophysics)，第66卷，第4號(hào)(2001年7月-8月)中討論了隨時(shí)間進(jìn)行的地震測(cè)量中的非重復(fù)性的噪音問(wèn)題。這篇文獻(xiàn)公開(kāi)了將兩種實(shí)際測(cè)量進(jìn)行配合。移動(dòng)前數(shù)據(jù)不能獲得。測(cè)量的配合包括濾波、振幅平衡和三維變形(3Dwarping)的配合。三維變形在于將視窗內(nèi)的地震道互關(guān)聯(lián)，以評(píng)價(jià)適于各測(cè)量之間的數(shù)據(jù)最佳配合的在x、y和t上的移動(dòng)。在Hall等人，用于時(shí)移評(píng)估的采用Valhall油田三維托纜和三維海底電纜數(shù)據(jù)解析變形的相互配合(Cross-matchingwithinterpretedwarpingof3Dstreamerand3Docean-bottom-cabledateatValhallfortime-lapseassessment)，地球物理勘探(GeophysicalProspecting)，2005，53，第283-297頁(yè)中，公開(kāi)了傳統(tǒng)托纜(streamer)數(shù)據(jù)和新三維海底電纜數(shù)據(jù)的相互配合，用于Valhall油田的生產(chǎn)造成的地質(zhì)力學(xué)變化的時(shí)移分析。這篇文獻(xiàn)主要涉及使用由不同采集方法提供的結(jié)果-在Valhall油田的例子中，三維托纜數(shù)據(jù)和三維海底電纜。該文獻(xiàn)表明兩種測(cè)量使用了類(lèi)似的移動(dòng)方案。該方法涉及下列步驟-體積成形，以考慮不同的采集方法；-在體積之間和內(nèi)部進(jìn)行振幅平衡；-光譜成形；-整體相互配合，使用局部導(dǎo)算子。兩種測(cè)量之間的空間漂移通過(guò)以迭代法使用三維變形而解析。O.Kolbjornsen和A.R.Syversveen，時(shí)間配合-一種評(píng)估四維時(shí)間漂移的方法(Time-match-amethodofestimating4Dtimeshift)，NorksRegnesentral，noteno.SAND/03/05，2005年4月，其中討論了一種在四維地震測(cè)量中評(píng)估時(shí)間漂移的方法。所使用的運(yùn)算法則使新測(cè)量中的時(shí)間與最初測(cè)量的時(shí)間相配；按逐條地震道(tracebytrace)提供了從一種至另一種的圖。更具體地，通過(guò)局部壓縮和伸展如監(jiān)控測(cè)量地震道的時(shí)間軸以最小化振幅之間的方差而進(jìn)行配合。這篇文件討論了合成試驗(yàn)案例。這些在先技術(shù)的文獻(xiàn)教導(dǎo)了三維變形，比較地震測(cè)量的重新排列以補(bǔ)償采集中的缺陷(或地震測(cè)量的非重復(fù)性)和地下速度的變化。基于關(guān)聯(lián)的方法的一個(gè)問(wèn)題是關(guān)聯(lián)窗口的尺寸。如果用于關(guān)聯(lián)的窗口太大，關(guān)聯(lián)的精度性就要受到影響事實(shí)上，相關(guān)值不僅取決于所考察點(diǎn)的測(cè)量之間的不同，除所考察的點(diǎn)之外還取決于其他作用。如果用于關(guān)聯(lián)的窗口太小，關(guān)聯(lián)易受噪音和測(cè)量的非重復(fù)性的嚴(yán)重影響，包括由于需要觀(guān)測(cè)的作用的變化。目前仍然需要能減輕這個(gè)問(wèn)題的一種表征儲(chǔ)集層的隨時(shí)間的演變的方法。
發(fā)明內(nèi)容因此，在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)共分析沿地下傳播途徑的地震子波的傳播時(shí)間和地震振幅的變化，本發(fā)明提供了一種表征處于生產(chǎn)過(guò)程中的油藏變化的方法，所述方法包括下列步驟-以與第一速度Vb關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間T時(shí)的一組地震道，提供儲(chǔ)集層的基礎(chǔ)測(cè)量；-在與第二速度Vm關(guān)聯(lián)的第二時(shí)間T+ΔT，以與所述基礎(chǔ)測(cè)量中相同位置相關(guān)的一組地震道，提供所述儲(chǔ)集層的監(jiān)控測(cè)量；-對(duì)于所述基礎(chǔ)測(cè)量中的一組點(diǎn)，計(jì)算該一組點(diǎn)的一種差值的范數(shù)(norm)的總和S，所述差值的范數(shù)為在基礎(chǔ)測(cè)量中的所述點(diǎn)i上的地震道的振幅bi與在監(jiān)控測(cè)量中的相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’上的地震道的振幅mi’和由第一速度Vb和第二速度Vm間的差值導(dǎo)致的所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’上的局部反射率變化而造成的振幅的總和之間的差值；其中，所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’的隨時(shí)間的漂移為沿著從表面至所述相應(yīng)間點(diǎn)i’的傳播路徑的速度變化得到的時(shí)間漂移；-通過(guò)最小化所述總和S，表征該油藏的演變。在一個(gè)實(shí)施例中，由于所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的局部反射率變化造成的振幅在測(cè)量中使用的子波長(zhǎng)度的1至5倍的時(shí)間范圍內(nèi)計(jì)算。還可規(guī)定，相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’僅在時(shí)間上漂移。在這種情況中，優(yōu)化步驟可按照逐個(gè)地震道的基礎(chǔ)進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施例中，相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’沿傳播路徑在時(shí)間和空間上漂移。在計(jì)算步驟之前，所述方法可進(jìn)一步包括測(cè)量的零偏移化步驟。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，包括適于在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該方法的所有步驟的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置。下面，參考附圖，并通過(guò)非限制性實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行描述，其中圖1是地震塊(seimicblock)的示意圖，為了清楚僅示出一條地震道；圖2是本發(fā)明的一實(shí)施例中的方法的流程圖；圖3示出了在圖2方法的二維合成測(cè)試(2Dsynthetictest)中，用于基礎(chǔ)測(cè)量的地震塊的截面；圖4示出了所述合成測(cè)試中施加的速度變化；圖5示出了圖4的速度變化造成的振幅的變化；圖6示出了圖2的方法的結(jié)果；圖7示出了在優(yōu)化步驟期間計(jì)算的速度變化；圖8示出了另一個(gè)二維合成測(cè)試的在解析的沙層中的速度變化位置；圖9示出了圖2的方法獲得的結(jié)果；圖10是在實(shí)際例子中，監(jiān)控測(cè)量和基礎(chǔ)測(cè)量之間原始差異的截面；圖11示出了根據(jù)圖2的方法計(jì)算的地震振幅差異；圖12示出了在相同區(qū)域主要承包商(leadingcontractor)估計(jì)的阻抗差異；圖13示出了在圖10和11的截面的部分的成比例的速度變化在本說(shuō)明書(shū)的剩余部分中，使用術(shù)語(yǔ)“基礎(chǔ)測(cè)量”和“監(jiān)控測(cè)量”表示儲(chǔ)集層的地震測(cè)量。假定基礎(chǔ)測(cè)量比監(jiān)控測(cè)量在較早的時(shí)間進(jìn)行。具體實(shí)施例方式本發(fā)明基于的事實(shí)是由于勘探，儲(chǔ)集層的變化將造成速度場(chǎng)的變化。事實(shí)上，油類(lèi)將被氣體或水替代且流體壓力發(fā)生變化，造成密度和模量的變化，從而速度發(fā)生變化。這些速度的變化將導(dǎo)致處于這些變化之下的反射體的地震響應(yīng)發(fā)生時(shí)間漂移和反射率的相關(guān)變化，造成局部波形的變化。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，本發(fā)明提出在監(jiān)控測(cè)量中評(píng)估這些作用。這使之可能從對(duì)基礎(chǔ)測(cè)量和監(jiān)控測(cè)量的比較中得出速度變化場(chǎng)，而不用進(jìn)行地震道的互相關(guān)性處理。當(dāng)預(yù)期密度的變化相對(duì)較小且有效反射角度很小(和/或預(yù)期的剪切波速度的變化也相對(duì)較小)時(shí)，這個(gè)方法尤其有效。為了有利于計(jì)算，進(jìn)一步有利地假設(shè)時(shí)間漂移僅來(lái)自速度的變化以及采集或處理參數(shù)上的變化可忽略。后一個(gè)假設(shè)在現(xiàn)代專(zhuān)用的四維測(cè)量(4Dsurvrys)中日益被滿(mǎn)足。當(dāng)作用于框架模量上的壓力為主要時(shí)移現(xiàn)象時(shí)，或者類(lèi)似地，當(dāng)少量的氣體被釋放/導(dǎo)入至先前100％液體孔隙流中時(shí)，前一個(gè)假設(shè)可實(shí)現(xiàn)。如下面的實(shí)施例中所示，所述方法尤其可應(yīng)用于分析鄰近的偏移疊加的時(shí)間變形。圖1是地震塊的示意圖，為了清楚，圖中僅顯示了一條地震道。術(shù)語(yǔ)地震塊用于描述加工成圖像后指定地理區(qū)域上的一組測(cè)量。如前所知，人們使用一組相互垂直的標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)，其中x軸和y軸位于水平面上。相應(yīng)于時(shí)間的z軸是垂直的且向下延伸。通常對(duì)于震波測(cè)量而言，人們使用坐標(biāo)(x，y，t)作為測(cè)量的時(shí)間表示，或者坐標(biāo)(x，y，z)作為深度移動(dòng)后的測(cè)量的空間表示。將一組傳感器Ci置于地表或海上，在空間坐標(biāo)(xi，yi，zi)點(diǎn)中，i表示傳感器號(hào)的整數(shù)；盡管大部分文獻(xiàn)似乎認(rèn)同zi＝0的假設(shè)，所述傳感器幾乎并不剛好置于zi＝0的位置。典型地，托纜(streamer)在5-7m的深度被拖行，海底電纜的位置如其名稱(chēng)所示，甚至有時(shí)陸地地震檢波器埋在幾米深的地下。當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，各傳感器Ci記錄原始信號(hào)；這個(gè)原始信號(hào)表示地表下各種界面反射的地震波。隨后，傳感器接收的原始信號(hào)被處理以提供包括垂直地震道的集合的地表下圖像，該垂直軸表示時(shí)間t或深度z。圖1示出了該組坐標(biāo)的軸x、y和t(或z)，以及伴有相應(yīng)地震道的一傳感器Ci，所述地震道在圖中標(biāo)記為2。為了清楚，圖1僅示出了一個(gè)傳感器和一條地震道，然而通常測(cè)量涉及多個(gè)傳感器和超百萬(wàn)的多條地震道。如前所知，地震處理將地震事件盡可能精確地置于在其真實(shí)水平位置，有效地與傳感器的原始位置無(wú)關(guān)。在零傾斜度和零偏移的理想情況中，由于無(wú)橫向速度梯度，所述地震道將真正地位于傳感器之下，但這是一個(gè)相當(dāng)特殊的例子；通常，地震道還概念上地與實(shí)際傳感器之間的位置相關(guān)。這些技術(shù)的詳情可在如下文獻(xiàn)中獲得zdoganYilmaz，地震數(shù)據(jù)處理(SeismicDataProcessing)，地球物理學(xué)勘探協(xié)會(huì)刊物(SocietyofexplorationGeophysicists)，1987。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法的流程圖。在步驟12中，提供了在第一時(shí)間T時(shí)的一組地震道作為儲(chǔ)集層的基礎(chǔ)測(cè)量。對(duì)于一個(gè)指定的地震道，該基礎(chǔ)測(cè)量提供了振幅b(t)，其為時(shí)間t時(shí)的振幅函數(shù)；如果該地震道被采樣，簡(jiǎn)單使用一組值ti，其中i為有許多值的指數(shù)，典型地具有對(duì)于4ms采樣周期的地震道采樣的的約1000個(gè)值。隨后，該地震道被處理為一組b(ti)或bi值。在步驟16中，以一組地震道提供了在第二時(shí)間T+ΔT進(jìn)行的儲(chǔ)集層的監(jiān)控測(cè)量。在最簡(jiǎn)單的假設(shè)中，ΔT為正值，該監(jiān)控測(cè)量在基礎(chǔ)測(cè)量之后的時(shí)間進(jìn)行；然而，對(duì)于本發(fā)明方法的操作而言，測(cè)量進(jìn)行的順序是不相關(guān)的，并且理論上，該時(shí)移ΔT也可為負(fù)值-其相當(dāng)于將較早的測(cè)量與較后的測(cè)量進(jìn)行比較。對(duì)于基礎(chǔ)測(cè)量而言，在監(jiān)控測(cè)量中采樣的地震道被表示為一組m(ti)或mi值。理想地，監(jiān)控測(cè)量中的地震道與基礎(chǔ)測(cè)量中的相同位置聯(lián)系。如可能，這可通過(guò)使用相同設(shè)備和相同的方法運(yùn)行基礎(chǔ)測(cè)量和監(jiān)控測(cè)量而進(jìn)行。具體而言，5-10m的位置之間差異仍然獲得可接受的結(jié)果。一些技術(shù)，如插值法可以使用，如果監(jiān)控測(cè)量和基礎(chǔ)測(cè)量的地震道不滿(mǎn)足這個(gè)條件(Eiken，O.等人，2003，一種獲取高重復(fù)性的托纜地震數(shù)據(jù)的已驗(yàn)證的方法(Aprovenmethodofacquiringhighlyrepeatabletowedstreamerseismicdata)，地球物理學(xué)(Geophysics)，68，1303-1309。在這個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明導(dǎo)致估算相對(duì)慢度變化，n，其中慢度為速度的倒數(shù)，其中n＝-ΔV/V＝(Vb-Vm)/Vb在該公式中，Vb和Vm為考慮用于三維形變的概念上的局部垂直速度。通常它們不與現(xiàn)有地震處理方法中使用的任何速度，即移動(dòng)速度或疊加速度匹配。它們的差表示基礎(chǔ)測(cè)量和監(jiān)控測(cè)量之間的地震事件的垂直時(shí)間漂移。上述相對(duì)慢度變化，n，可在地震塊的各采樣中，即在地震道的各采樣中進(jìn)行評(píng)估。為了估算所述相對(duì)慢度變化，對(duì)一組位點(diǎn)進(jìn)行最優(yōu)化，如下面的解釋。在指定的地震道上，對(duì)于指定的采樣i，時(shí)間漂移wi(以采樣的單位)可表達(dá)如下wi=Σk=0ink]]>其中nk為采樣k的相對(duì)慢度變化。這個(gè)表達(dá)式表示的事實(shí)是地震道上采樣i的時(shí)間漂移wi是由該采樣上的速度變化造成。嚴(yán)格的說(shuō)，所述時(shí)間漂移是信號(hào)從源頭至考察的采樣以及返回的路徑上慢度的積分變化。上面給出的表達(dá)式基于的假設(shè)是時(shí)間漂移來(lái)源于所考察的采樣上的速度變化；這相當(dāng)于從源頭至反射體以及返回至傳感器的垂直或準(zhǔn)垂直的傳播途徑。當(dāng)傾斜度為零或受限時(shí)，在零偏移下，即發(fā)送體和傳感器之間的距離為零或者相比于反射體的垂直深度可以忽略不計(jì)，這個(gè)條件可被完全滿(mǎn)足；所述傾斜度為水平面和局部反射體之間形成的角度。具體而言，因?yàn)槲覀兺ǔH關(guān)心通過(guò)儲(chǔ)集層中的出現(xiàn)生產(chǎn)相關(guān)性變化的區(qū)域的傳播，所以這些假設(shè)僅需要應(yīng)用于所述儲(chǔ)集層的厚度上；此外，“零”橫向位移相當(dāng)于保持在一地震箱(seismicbin)內(nèi)。即，對(duì)于厚度約100m的儲(chǔ)集層以及25m的地震箱尺寸，這些假設(shè)允許傳播路徑具有達(dá)12.5m的在儲(chǔ)集層帶的入口(沿自源頭向下的路徑)和反射點(diǎn)之間的橫向位移，以及返回到傳感器的路徑上類(lèi)似的位移，或者對(duì)于零偏移地震道的達(dá)14°的傾斜度。在預(yù)期地震箱之間有一些連續(xù)性的大部分情況中，以及在典型的具有100m水平尺寸的儲(chǔ)集層模型網(wǎng)格單元的環(huán)境中，這些假設(shè)可進(jìn)一步放松。在這些假設(shè)下，基礎(chǔ)測(cè)量至監(jiān)控測(cè)量在速度上的變化將影響指定地震道內(nèi)的振幅，以使得b(ti)=m(ti+wi)+ψ*n·(ti)]]>其中ψ為地震子波，n·(ti)=n(ti)-n(ti-1).]]>第一項(xiàng)表示在上面給定的假設(shè)下的樣點(diǎn)i上的速度變化導(dǎo)致的時(shí)間漂移。第二項(xiàng)表示在速度變化后的局部反射率變化對(duì)地震道的影響；在這第二項(xiàng)中，局部變化被認(rèn)為是在與子波相同的時(shí)間范圍內(nèi)，即在與子波持續(xù)時(shí)間相等的時(shí)間范圍內(nèi)。本發(fā)明提出了評(píng)價(jià)從基礎(chǔ)測(cè)量到監(jiān)控測(cè)量的速度變化，因此通過(guò)評(píng)價(jià)多個(gè)基礎(chǔ)測(cè)量點(diǎn)的以下差值的范數(shù)(norm)的總和而表征儲(chǔ)集層的演變Δi=b(ti)-m(ti+wi)-ψ*n·(ti)]]>這個(gè)差值Δi為基礎(chǔ)測(cè)量中位點(diǎn)i處的地震道的振幅bi與-在監(jiān)控測(cè)量中相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’處的地震道的振幅mi’和-由于第一速度Vb和第二速度Vm之間的差值導(dǎo)致的所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’上局部反射率變化而造成的振幅擾動(dòng)的總和之間的差異。相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’隨時(shí)間漂移為以來(lái)源于沿表面至所述點(diǎn)i’及返回的傳播途徑的速度變化得到的時(shí)間漂移wi。不用明言，ti和t’i也表示在采樣中。各點(diǎn)上的差值的范數(shù)的總和S，S=Σi=0N||Δi||]]>通過(guò)改變速度變化-表示為相對(duì)慢度變化ni，而使之最小化。這為各點(diǎn)提供了速度變化的場(chǎng)。該速度變化場(chǎng)確定了使監(jiān)控測(cè)量對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)測(cè)量的變形操作的參數(shù)，且還可用于直接表征儲(chǔ)集層的演變。在圖2的方法的步驟16中，選擇一組點(diǎn)；所述總和S在這組點(diǎn)上被最小化。根據(jù)計(jì)算資源，可改變?cè)撘唤M點(diǎn)的大小，但通常會(huì)選擇完全包括所考察的儲(chǔ)集層的全部體積。在下面提供的例子中，使用來(lái)自全部基礎(chǔ)和監(jiān)控測(cè)量的地震道，所述地震道以時(shí)間作視窗橫跨儲(chǔ)集層。這提供了全部測(cè)量上的速度變化值。在所述方法的步驟18中，計(jì)算出初始的總和S值。在所述方法的步驟20中，通過(guò)改變相對(duì)速度變化的值，所述總和S值被最小化。下面提供了最優(yōu)化技術(shù)的一個(gè)例子；然而，還可使用在本領(lǐng)域中已知的其他最優(yōu)化技術(shù)，如模擬退火(simulatedannealing)。如前所述，如果在監(jiān)控測(cè)量中的地震道與在基礎(chǔ)測(cè)量中相同位置關(guān)聯(lián)，位點(diǎn)僅發(fā)生時(shí)間漂移。那么可在逐條地震道的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算；換句話(huà)說(shuō)，最優(yōu)化操作可單獨(dú)對(duì)各個(gè)地震道進(jìn)行。這簡(jiǎn)化了計(jì)算，且更容易作為平行任務(wù)在許多計(jì)算機(jī)上運(yùn)行最優(yōu)化步驟。在步驟22中，總和S被最小化，并提供了進(jìn)行最優(yōu)化的該組位點(diǎn)中不同位點(diǎn)的速度變化的值。最小化的總和S表征了儲(chǔ)集層隨時(shí)間的演變。步驟20中的求最小值可使用Gauss-Newton公式進(jìn)行。Gauss-Newton公式為現(xiàn)有公知。申請(qǐng)人進(jìn)行的測(cè)試表明收斂(convergence)通常在2-4次反復(fù)之后實(shí)現(xiàn)。已經(jīng)確定的是如果時(shí)間漂移總計(jì)小于主頻的半周期，所述方法會(huì)收斂，正如通常的情況的那樣。超過(guò)這個(gè)值，會(huì)有向局部最小值收斂的風(fēng)險(xiǎn)。所述方法的上述實(shí)施例可能收斂于局部最小值的情況并不使該方法無(wú)效，因?yàn)槭褂?，例如?biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)方法，正確選擇相對(duì)慢度變化的初始值，以使得剩余的漂移小于半周期，可允許其隨后的應(yīng)用?？蛇x地，使用整體優(yōu)化方法可確保向真實(shí)的最小值收斂。在認(rèn)為密度變化不可忽略的情況中，除統(tǒng)計(jì)學(xué)上與速度變化相關(guān)外，子波可相應(yīng)地依比例調(diào)節(jié)。例如，如果存在正相關(guān)，以使得速度平均變化1％意味著密度上0.25％的變化，子波可以按1.25的倍數(shù)比例調(diào)節(jié)以給出最能代表由速度擾動(dòng)造成的地震道的變化。圖2的方法被應(yīng)用于測(cè)量Girassol油田?；A(chǔ)測(cè)量由CGG以2ms采樣的高分辨率測(cè)量在1999年進(jìn)行。生產(chǎn)開(kāi)始于2001年，在2002年使用與基礎(chǔ)測(cè)量相同的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量。各測(cè)量包括2,500,000條地震道，各大約2000個(gè)采樣，在如上詳述的實(shí)施例中，其以500個(gè)采樣作視窗，用于此處所述的方法的應(yīng)用。圖2的方法使用最初為基礎(chǔ)測(cè)量造模的速度場(chǎng)進(jìn)行；為了比較時(shí)移，處理監(jiān)控測(cè)量的速度場(chǎng)與基礎(chǔ)測(cè)量的相同。因?yàn)榛A(chǔ)測(cè)量和監(jiān)控測(cè)量在非常相似的條件下進(jìn)行，最優(yōu)化操作可在逐條地震道的基礎(chǔ)上進(jìn)行。所述方法在平行的60臺(tái)處理器上進(jìn)行20小時(shí)，即約1200CPU小時(shí)；在最優(yōu)化過(guò)程中的3次迭代中達(dá)到收斂。在圖2的實(shí)施例中，假定在監(jiān)控測(cè)量中在地震道中表示的事件與在基礎(chǔ)測(cè)量中的處于相同橫向位置。從而可以認(rèn)為，由于沿地震道(假定零偏移，零傾斜度)的速度的變化和反射率的相關(guān)變化，地震道上的變化僅由時(shí)間漂移造成。然而，本發(fā)明的方法還可應(yīng)用于傾斜度不可忽略的情況，以使得地震道上觀(guān)察到的變化不僅由時(shí)間漂移造成，還由橫向漂移造成。換句話(huà)說(shuō)，如果在監(jiān)控測(cè)量中在地震道中表示的事件的橫向位置相對(duì)于在基礎(chǔ)測(cè)量中的那些發(fā)生擾動(dòng)，本發(fā)明的方法仍然可以進(jìn)行。在這種情況中，差值Δi的評(píng)價(jià)采用來(lái)自監(jiān)控地震塊的振幅值，其不僅被時(shí)間漂移位移，還被橫向位置的變化位移。移動(dòng)的圖像之間的總位移量歸因于沿不再垂直的傳播路徑的速度變化；對(duì)于一個(gè)指定的點(diǎn)i，那么相應(yīng)的點(diǎn)i’沿由移動(dòng)過(guò)程限定的傳播路徑，以相應(yīng)于沿該路徑的慢度變化的積分的量，在時(shí)間和空間上漂移，從而產(chǎn)生圖像。和前面一樣，由于與該點(diǎn)鄰域中的速度變化相關(guān)的局部反射率的變化，在i’上有振幅的變化。相比于先前所述的實(shí)施例，這需要一些附加的工作以限定這些傳播路徑和計(jì)算相關(guān)的積分。類(lèi)似的方法可應(yīng)用于非零偏移的情況；甚至在傾斜度很小的情況，從而所述位移主要為垂直的，所述時(shí)間漂移與沿傳播路徑的慢度積分相關(guān)，所述傳播路徑大部分位于包含被比較的振幅采樣的地震箱之外。圖3-7示出了圖2方法的二維合成測(cè)試；通過(guò)將速度變化應(yīng)用于實(shí)際數(shù)據(jù)，基于速度變化計(jì)算該監(jiān)控測(cè)量，然后將該方法應(yīng)用于重構(gòu)該速度變化，而進(jìn)行該測(cè)試。圖3示出了用于基礎(chǔ)測(cè)量的地震塊的截面。這截面是來(lái)自Girassol油田的實(shí)際數(shù)據(jù)，通過(guò)倒置基礎(chǔ)地震數(shù)據(jù)得到的縱波(p-wave)阻抗立方的褶積造模而獲得。如參考圖1中所述，水平軸示出地震道數(shù)-或者沿該截面的距離；垂直軸代表時(shí)間。在圖3中顯示了各地震道的振幅；可以看出儲(chǔ)集層的傾斜度幾乎為零，其中傾斜度的最大值約3°且儲(chǔ)集層中傾斜度的平均值約1.5°。圖4示出了施加于該合成測(cè)試中的速度變化。該速度變化呈“蝴蝶”形，其使該倒置結(jié)果容易理解，及使該方法具有可能的分辨率和穩(wěn)定性。在“蝴蝶”的左側(cè)，速度變化為正值，具有+8％的不變值；在“蝴蝶”的右側(cè)，速度變化為負(fù)值，具有-8％的不變值。圖5示出了圖4的速度變化造成的振幅的變化。具體地，圖5由下列產(chǎn)生-由于圖4的速度變化，對(duì)圖3的數(shù)據(jù)引起的振幅的變化的計(jì)算；以等于基礎(chǔ)速度場(chǎng)與圖4的“蝴蝶”變化的總和的速度場(chǎng)，用傳播工具計(jì)算該變化；-計(jì)算的振幅和圖3的振幅之間的差值的計(jì)算。圖5示出了時(shí)間漂移和反射率對(duì)振幅的影響，為基礎(chǔ)測(cè)量和監(jiān)控測(cè)量之間的原始差異。在圖4的“蝴蝶”形狀以上的振幅沒(méi)有變化，因?yàn)樗俣葻o(wú)變化。由于反射率和時(shí)間漂移的變化，“蝴蝶”形狀中的速度變化將造成振幅變化。在“蝴蝶”形狀的下方，振幅上的變化由時(shí)間漂移造成-因?yàn)榫植糠瓷渎氏嗤?。圖6示出了圖2的方法的結(jié)果。其示出了在最小化總和S之后的在基礎(chǔ)和漂移監(jiān)控測(cè)量之間振幅的差異，揭示了估計(jì)的振幅變化僅歸因于反射率的變化。在該實(shí)施例中，按逐條地震道進(jìn)行最優(yōu)化操作，并在三次迭代中收斂。圖6示出振幅的變化基本反映了圖3速度的變化；這表明了該方法的有效性。圖7示出了在最優(yōu)化步驟期間計(jì)算的速度的變化。盡管仍有一些錯(cuò)誤，圖7示出的速度變化的值基本為圖3的那些。速度擾動(dòng)的光譜分析顯示該倒置具有寬帶性質(zhì)，頻率從0Hz回復(fù)至超出地震頻譜的上限，因而倒置的速度變化的特性可以為定量的和易于解析的。圖8和9示出了圖2方法的更加真實(shí)的2D合成測(cè)試；該測(cè)試通過(guò)將速度變化應(yīng)用于實(shí)際數(shù)據(jù)，以更復(fù)雜的速度變化而進(jìn)行。具體而言，速度變化以解析的沙層排列，如圖8所示。圖9示出了本發(fā)明的方法中獲得的結(jié)果；速度的變化仍基本相當(dāng)于圖8的那些。在圖3-7的實(shí)施例中，估算的變化的頻譜驗(yàn)證了計(jì)算的寬帶性質(zhì)。圖8和9表明該方法還可以比圖3更復(fù)雜的速度變化操作。圖10-13示出了由圖2的方法對(duì)Girassor油田的實(shí)際測(cè)量所獲得的結(jié)果。圖10為Girassol接近垂直疊加(substrack)的快速路徑(fast-track)上的監(jiān)控測(cè)量和基礎(chǔ)測(cè)量之間原始差異的截面；圖10是沿所述測(cè)量的交叉線(xiàn)4001取得；圖11示出了在圖2的方法中計(jì)算的地震振幅差異；相比于圖10，可以看出現(xiàn)在的差異為圖的上部的主要可見(jiàn)部分；這部分相應(yīng)于取回石油的儲(chǔ)集層的部分。在該儲(chǔ)集層的較深部分，振幅的差異在圖11的截面中比在圖10的截面中更?。贿@是由于圖2所述的方法考慮了在上部水平面產(chǎn)生的時(shí)間漂移而造成的。圖13示出了在圖10和11的鉆井附近的部分截面上的成比例的速度變化，如在圖2的最優(yōu)化步驟中計(jì)算的那樣；這可與圖12進(jìn)行比較，圖12顯示了在相同區(qū)域主要承包商估算的阻抗差異。源于速度變化特性的寬帶性質(zhì)的可解析性的改進(jìn)是明顯的，我們對(duì)于該特性的定量值的信心也得到提高。由于無(wú)噪音，圖13還證實(shí)了由這種方法計(jì)算速度變化特性的穩(wěn)定性，相比于基于其他前述方法的計(jì)算，我們認(rèn)為有明顯的改善。圖10-13的實(shí)施例表明本發(fā)明的方法提供了立即可用且與勘探數(shù)據(jù)一致的結(jié)果。圖10-12的光譜分析還表明，如先前的實(shí)施例中那樣，很好地回收了較低的頻率。圖10-12的實(shí)施例在接近垂直疊加的Girassol油田上進(jìn)行，該位置平均入射角等于12度；因而，即使變形位移可為垂直的，其并不正好等于疊加的慢度變化的垂直積分；圖10-12的實(shí)施例還說(shuō)明零偏移和零傾斜度的假設(shè)仍可提供代表實(shí)際勘探數(shù)據(jù)的結(jié)果。本發(fā)明的方法可以計(jì)算機(jī)程序?qū)嵤?。該程序適于接收基礎(chǔ)和監(jiān)控測(cè)量的數(shù)據(jù)，以及速度場(chǎng)的數(shù)據(jù)；這些數(shù)據(jù)采用由如前所述的現(xiàn)有技術(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)包所提供的格式。所述程序運(yùn)行圖2的方法的各種步驟。權(quán)利要求1.一種表征處于生產(chǎn)過(guò)程中的油藏演變的方法，所述方法通過(guò)共分析沿地下傳播途徑的地震子波的傳播時(shí)間和地震振幅上的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，其包括下列步驟-以與第一速度Vb關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間T時(shí)的一組地震道，提供儲(chǔ)集層的基礎(chǔ)測(cè)量；-在與第二速度Vm關(guān)聯(lián)的第二時(shí)間T+ΔT，以與所述基礎(chǔ)測(cè)量中相同位置相關(guān)的一組地震道，提供所述儲(chǔ)集層的監(jiān)控測(cè)量；-對(duì)于所述基礎(chǔ)測(cè)量中的一組點(diǎn)，計(jì)算該組點(diǎn)的差值的范數(shù)的總和S，所述差值的范數(shù)為在基礎(chǔ)測(cè)量中的所述點(diǎn)i上的地震道的振幅bi與在監(jiān)控測(cè)量中的相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’上的地震道的振幅mi’和由第一速度Vb和第二速度Vm間的差值導(dǎo)致的所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’上的局部反射率變化而造成的振幅的總和之間的差異；其中，所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’的隨時(shí)間漂移為沿從表面至所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’的傳播路徑的速度變化得到的時(shí)間漂移；-通過(guò)最小化所述總和S，表征該油藏的演變。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由所述相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)上的局部反射率變化而造成的的振幅是在測(cè)量中使用的子波長(zhǎng)度的1至5倍的時(shí)間范圍內(nèi)計(jì)算。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’僅在時(shí)間上漂移。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在逐條的地震道基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)i’沿傳播路徑在時(shí)間和空間上漂移。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在計(jì)算步驟之前，還包括測(cè)量的零偏移化步驟。7.一種位于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序，其包括適于在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的方法的所有步驟的計(jì)算機(jī)程序代碼裝置。全文摘要通過(guò)共分析沿地下傳播途徑的地震子波的傳播時(shí)間和地震振幅上的變化，進(jìn)行處于生產(chǎn)過(guò)程中的油藏的演變分析。以與第一速度V文檔編號(hào)G01V1/40GK101086535SQ20071011046公開(kāi)日2007年12月12日申請(qǐng)日期2007年6月5日優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日發(fā)明者保羅·威廉森,保羅·塞克斯頓,亞當(dāng)·約翰·謝雷申請(qǐng)人:托塔爾公司