[发明专利]压缩三维逆时偏移中的地震波场

说明书

将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中。对于每个阵列元素，将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止较小的数据单元重叠；使折叠的较小数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以产生量化数据；以及对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据。对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。

优先权声明

本申请要求于2017年4月11日提交的美国专利申请No.62/484,101的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

背景技术

地震成像是一种从地下结构(例如岩石和其他沉积层或洞穴)反射声波以揭示可能的含油地层的工具。逆时偏移(RTM)是一种地震成像方法，可以在结构复杂和速度复杂的区域中和下方提供准确的成像。在RTM中，地震图像是由源波场和接收器波场的零延迟互相关生成的。源波场通过前向传播来计算，而接收器波场通过后向传播来计算。由于相对于源波场和接收器波场的传播方向相反，RTM首先计算整个源波场的数据并将该数据存储在数据存储位置(例如磁盘驱动器)中。然后，当对应的接收器波场可用时，检索源波场数据以进行处理。由于需要读取/写入超大数据集到存储位置，因此这种方法会消耗大量计算资源(例如，处理器周期、数据总线带宽、计算存储器(例如，随机存取存储器(RAM))、网络带宽和数据存储空间)。

发明内容

本公开描述了压缩地震数据。

在一个实现方式中，将三维(3D)地震数据集划分为多个3D源波场子集，每个3D源波场子集存储在阵列的阵列元素中。对于每个阵列元素，将相关联的3D源波场分解为较小的数据单元；对较小的数据单元的数据边界进行随机移位；对较小的数据单元应用折叠运算和样本运算符，以防止所述较小的数据单元重叠；使折叠的较小的数据单元平滑以生成平滑数据；对平滑数据执行量化运算以生成量化数据；以及对量化数据进行压缩编码以生成压缩数据。对与每个阵列元素相关联的压缩数据进行解压缩以生成3D地震输出图像。

可以使用计算机实现的方法来实现包括先前描述的实现方式在内的所描述的主题的实现方式；存储用于执行计算机实现的方法的计算机可读指令的非暂时性计算机可读介质；以及一种计算机实现的系统，包括：一个或多个计算机存储器设备，与一个或多个计算机可互操作地耦合，并具有存储指令的有形的非暂时性机器可读介质，当该指令由一个或多个计算机执行时，执行存储在非暂时性计算机可读介质上的计算机实现的方法/计算机可读指令。

在本说明书中描述的主题可以在特别的实现方式中实现，以便实现一个或多个以下优点。首先，避免了如常规方法中用于压缩地震波场数据的源波场的反向传播(例如，保存边界处的地震波场)。其次，与不使用压缩的存储要求相比，用于保存整个源波场数据的存储要求已显著降低(例如，从1Tb降低到约20-30GB)。第三，所描述的方法通过减少解压缩数据量中的失真(artifacts)来改善成像结果，这对于恰当地解释图像结果至关重要(例如，包含失真的图像可能使解释器(例如，地球科学家或分析软件进程)困惑)，并导致有关预期钻井和勘探计划的不恰当决策。

在具体实现方式、权利要求书和附图中阐述本说明书的主题的一个或多个实现方式的细节。通过具体实现方式、权利要求书和附图，本主题的其他特征、方面和优点对于本领域的普通技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本公开的实现方式的在不进行数据压缩的情况下计算的示例三维(3D)逆时偏移(RTM)地震输出图像。

图2是根据本公开的实现方式的使用常规JPEG压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像。

图3是根据本公开的实现方式的使用本公开提出的3D RTM图像压缩方法计算的示例3D RTM地震输出图像。