DE2101991A1

DE2101991A1 - Verfahren zum Erzeugen einer seismischen Aufzeichnung von seis mischen Spuren in einer automatischen Rechner und Aufzeichnungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2101991A1
Application number: DE19712101991
Authority: DE
Inventors: William Harold Duncanville Hodge John David Dallas Gray William Charles Houston Tex Ruehle (V St A ) GOId 5 10
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1970-01-20
Filing date: 1971-01-16
Publication date: 1971-09-16
Also published as: GB1321971A; CA923610A; FR2075767A5; MY7400042A; US3671929A

Description

Verfahren zum Erzeugen einer seismischen Aufzeichnung von seismischen Spuren in einer automatischen Rechner- und Aufzeichnungsvorrichtung.

Die Erfindung bezieht sich auf seismische Erforschung und insbesondere auf das Erzeugen eines seismischen Zeitabschnitts, der mit den ursprünglichen PeIddaten verglichen werden kann·

Seismische Modellsysteme verschaffen dem Geophysiker Kenntnis der Art und Weise, in der seismische Wellen von verschiedenen Konfigurationen von unterirdischen Formationen reflektiert werden. Bei Modellstudien erzeugte Zeitabschnitte erzeugen ein Erforschungsprogramm in Miniaturform, welches an Metallplatten und Kunststoffplatten ausgeführt wird. Die USA-Patentschriften 2 834· und 3 246 290 sind auf Analogmodellstudien gerichtet. Durch diese Untersuchungen wird das Verständnis der Wellenausbreitungserscheinungen im großen Ausmaß verbessert, die der Erforschungsseismologie zugeordnet sind. Jedoch stellen Analogmodellstudien eine Anzahl von Problemen, die

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nicht leicht gelöst werden können. Die Modellparameter sind begrenzt. Das heißt, Plattenmaterialien haben einen begrenzten Bereich von Geschwindigkeit und Dichte. Die Zeit, die benötigt wird, um auch nur die einfachsten Modelle auszuführen, stellt ebenfalls eine Schwierigkeit bzw. ein Hindernis dar. Weiterhin erzeugen Analogmodelle viele Wellenerscheinungen, die für Erforschungsseismologie keine Konsequenz haben, beispielsweise umgewandelte Wellen, Scherwellen und Reflektionen von Modellkanten·

Die Verwendung eines Digitalrechners zum Erzeugen seismischer Modelle schafft eine reizvolle Alternative zu Analogmodellen· Eine schwebende Patentanmeldung US-Serial Nr. 842 523 vom 17. Juli 1969 ist darauf gerichtet, einen Digitalrechner dazu zu verwenden, Intervallgeschwindigkeit durch ein Iterationsverfahren zu bestimmen, welches ein nach dem Snell¹sehen Gesetz hergestelltes Schichtmodell mit willkürlicher Neigung an die Felddaten anpaßt.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung werden die Prinzipien, seismische Modelle mit einem Digitalrechner zu erstellen, darauf ausgedehnt, einen seismischen Zeitabschnitt zu erzeugen, der Kurven zeigt, in der die Laufzeit über der Strecke aufgetragen ist und die mit den ursprünglichen Felddaten verglichen werden können.

Gemäß einem anderen wichtigen Merkmal der Erfindung werden die Ankunftszeiten von seismischer Energie, die von einem Fehler oder einer fehlerhaften Stelle reflektiert sind, durch das gleiche Verfahren erzeugt_f welches dazu verwendet wird, die Ankunftszeitkurve für reflektierende Zwischenflächen zu erzeugen.

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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung werden die Koordinaten eines Punktes auf einem seismischen Tiefenabschnitt mittels eines Strahlenspuralgorithmus automatisch in die Koordinaten des entsprechenden Punktes auf einem seismischen Zeitabschnitt verschoben oder übersetzt.

Gemäß der besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Geschwindigkeit, Dicke und Tiefe Jeder reflektierenden Zone von unterirdischen Formationen aus seismischen Felddaten automatisch bestimmt_? welche die Ankunftszeit und die Zeitneigung (time dip) der seismischen Reflektionen darstellen, Für eine besondere reflektierende Zone werden die Koordinaten vor Prüfpunkten entlang der Zwischenfläche erzeugt. Der Strahlenpfad an federn Prüfpunkt rechtwinklig bzw«. normal zu der Zwischenfläche wird erzeugt, um die Flächenkoordinaten dort zu bestimmen, wo der Strahl auf die Fläche oder Oberfläche auftrifft· Aus diesem Strahlenweg und der Geschwindigkeit und der Dicke jeder Zone wird die Zeit bestimmt, die die seismische Energie benötigt, um zwischen dem Prüfpunkt und dem Oberflächenkoordinatenpunkt zu laufen. Die Zeiten werden für alle Prüfpunkte an der' Zwischenfläche erzeugt, und diese Zeiten werden in Form einer Kurve aufgezeichnet, welche die Laufzeit über die Strecke darstellt. Durch Wiederholen des Verfahrens für aufeinanderfolgende reflektierende Zonen führt zur Erzeugung eines Zeitabschnitts, der mit den ursprünglichen seismischen Daten verglichen werden kann.

^ie Erfindung kann in einem partienweise oder partieweise ausgeführten Verfahren durchgeführt werden, bei welchem alle Schritte automatisch ausgeführt werden, um einen seismischen Zeitabschnitt zu erzeugen, der

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durch eine automatische Aufzeichnungsvorrichtung erzeugt wird. Statt dessen kann eine Ausrüstung verwendet werden, bei der graphische Darstellungen vom Computer erzeugt werden, bei welcher dann eine Darstellung an aufeinanderfolgenden Stufen oder Schritten des Verfahrens erzeugt wird· Die Koordinaten eines Punktes auf einem seismischen Tiefenabschnitt werden dadurch erzeugt, daß eine interaktive oder zwischenaktive Vorrichtung auf den Punkt aufgebracht wird, beispielsweise einen oder ein Lichtstift. Diese Koordinaten werden durch Strahlenspuren oder Strahlspuren zu den Koordinaten des entsprechenden Punktes auf dem seismischen Tiefenabschnitt umgewandelt. Der seismische Tiefenabschnitt wird auf einer anderen Darstellungsvorrichtung dargestellt.

Durch Anwendung der Technik, bei der der Computer graphische Darstellungen erzeugt (computer graphics Technik) kann eine die Darstellungen interpretierende Person die Konfiguration eines als wahrscheinlich angenommenen Fehlers auf dem seismischen Tiefenabschnitt eintragen. Die Laufzeiten für seismische Energie, die von diesem Fehler oder dieser Fehlstelle reflektiert wird, werden automatisch durch das gleiche Verfahren erzeugt, welches dazu verwendet wird, die Laufzeiten von reflektierenden Zwischenflächen zu erzeugen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Erfindung. Fig. 2 zeigt Strahlenwege in einem mehrschichtigen Modell, bei welchem die Quelle und der Empfänger sich an der gleichen Stelle befinden.

Fig. 3 zeigt die Strahlenwege, die für eine einzige Zwischenfläche erzeugt sind, sowie die Laufzeitkurve, die aus diesen Strahlenwegen berechnet ist.

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Eig. 4 ist ein Fließdiagramm, in der die Art und Weise dargestellt ist, auf welche ein seismischer Zeitabschnitt in einem Digitalrechner erzeugt wird· Pig. 5 zeigt die Strahlenpfade von Diffraktionen oder Brechungen von einer fehlerhaften Zwischenfläche.
Fig. 6 zeigt einen seismischen Tiefenabschnitt,

wie er während eines partienweise durchgeführten Verfahrens erzeugt ist.

Fig. 7 zeigt einen seismischen Zeitabschnitt, wie er während des partienweise durchgeführten Verfahrens erzeugt ist.

Fig. 8 zeigt einen seismischen Tiefenabschnitt, der während des Verfahrens erzeugt ist, bei welchem der Rechner Darstellungen erzeugt .

Fig. 9 zeigt einen seismischen Zeitabschnitt, der während des Verfahrens erzeugt ist, bei dem der Rechner graphische Darstellungen erzeugt.

Gemäß Fig. 1 besteht der anfängliche Schritt in dem Verfahren gemäß der Erfindung darin, die Schallgeschwindigkeitscharakteristiken der Erde in den verschiedenen reflektierenden Zonen der unterirdischen Formationen zu schätzen. Es sind viele geeignete Verfahren bekannt zum Bestimmen der Schallgeschwindigkeitscharakteristiken der Erde aus seismischen Aufzeichnungen. Wie bei 1a angedeutet, besteht ein besonders geeignetes Verfahren in kontinuierlicher Geschwindigkeitsschätzung, wie sie in der Deutschen Patentanmeldung P 20 51 617.0 vom 21. Oktober 1970 beschrieben ist.

Kurz gesagt, schafft dieses Verfahren eine kontinuierliche Schätzung der Geschwindigkeitscharakteristiken der Erde, indem die Signalenergie in seismischen

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Spuren entlang eines Indexsatzes von Kurven bestimmt werden, die die Laufzeit über den waagerechten Abstand oder die waagerechte Strecke darstellen. Jeder Laufzeitkurve ist eine Schallgeschwindigkeit scharakteristik zugeordnet. Die maximale Signalenergie zeigt die Laufzeitkurve und die zugeordnete Schallgeschwindigkeit an. Auf diese Weise wird die Schallgeschwindigkeit für jede Reflektion geschätzt.

Der Ausgang des GeschwindigkeitsschätzungsVerfahrens ist eine Aufzeichnung von Reflektionen, die bei verschiedenen Aufzeichnungszeiten auftreten, zusammen mit der Schallgeschwindigkeit, die jeder Reflektion zugeordnet ist. Eine solche Aufzeichnung kann an der Darstellungsvorrichtung einer Computergraphikanlage dargestellt werden. Eine geeignete Computergraphikanlage, die in der Lage ist, diese Art von Aufzeichnung darzustellen, ist die CDC Digigraphikanlage Nr. 270. Die Darstellung als Schritt ist in Fig. 1 bei 2a angegeben.

Eine solche Darstellung umfaßt eine Aufzeichnung von zahlreichen nicht miteinander verbundenen Reflektionen in den reflektierenden Zwischenflächen in den unterirdischen Formationen, die während des Signalfeststellverfahrens festgestellt worden sind. Um einen für weitere Verarbeitung geeigneten Zeitabschnitt zu erzeugen, ist es notwendig, diese verschiedenen nicht miteinander verbundenen Reflektionsstrange miteinander zu verbinden. Gewöhnlich ist es für einen eine solche Darstellung beobachtenden Geophysiker ersichtlich, welche Stränge oder Linien miteinander verbunden werden sollen. Durch Verwendung einer Zwischenwirkungsvorrichtung, beispielsweise einer Lichtfeder, an der Fläche der Darstellungsvorrichtung, können diese Stränge oder Linien automatisch miteinander verbunden werden· Andere Zwischen-

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Wirkungsvorrichtungen wie ein Lichtstift oder ein Lichttaster können verwendet werden. Programme zum Miteinanderverbinden von Reflektionen auf diese Weise sind bei den meisten Rechnergraphikanlagen verfügbar. Das Verfahren kann als das Verbinden von mehreren Strängen oder Linien ("polystrings") bezeichnet werden. Dieser Schritt ist in Fig. 1 bei 3a angedeutet.

Nach dem Verbinden der verschiedenen Stränge oder Linien hat die bei 3a angedeutete Darstellung eine Form, wie sie in Fig. 5 der oben genannten Deutschen Patentanmeldung P 20 51 617-0 dargestellt ist. Die durch diese Darstellung wiedergegebenen Signale werden als Eingang eines Modellbildungsverfahrens verwendet, wie es bei 4a angedeutet ist. Die Signale, welche kontinuierliche Reflektionen auf einer Aufzeichnung darstellen, in der die Zeit über dem waagerechten Abstand aufgetragen ist, werden durch die Modellbildung 4-a zu einem Tiefenabschnitt umgewandelt. Insbesondere besteht eine geeignete Modellbildungsarbeitsweise in der stratigraphiseheη Geschwindigkeitsmodellbildung, wie sie in der schwebenden Patentanmeldung P 20 35 624.5 vom 17. Juli 1969 beschrieben ist. In dem Geschwindigkeitsmodellverfahren wird die Intervallgeschwindigkeit durch Iteration bestimmt, durch welche ein willkürlich geneigtes nach dem Snell¹sehen Gesetz gebildetes Schichtenmodell an die Felddaten angepaßt wird. Reflektionen an dem Seismogramm sind durch drei Parameter charakterisiert, durch ihre Ankunftszeit T_Q bei einer Versetzung von Null, ihre scheinbare Durchschnittsgeschwindigkeit V und durch ihre Zeitneigung ^jT. Das heißt, ein Satz von Reflektionen 1, 2, 3 ··. i kann charakterisiert werden durch einen Satz von Ankunftszeiten T. (X) und

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Neigungen ^ T -. Diese Parameter können direkt von den FeIdseismogrammen bestimmt werden, und zwar durch verschiedene Verfahren, jedoch ist die vorgenannte Technik der kontinuierlichen Geschwindigkeitsschätzung für diesen Zweck besonders geeignet.

Bei der strat!graphischen Geschwindigkeitsmodellbildungsarbeitsweise 4a wird die Intervallgeschwindigkeit erzeugt, indem ein Neigungsschichtenmodell an diese Daten angepaßt wird. Zusätzlich wird das Verhalten des Reflektors bezüglich unterirdischer Verlagerung erhalten. Die Verwendung des Geschwindigkeitsmodells ermöglicht das Verlagern der ursprünglichen Daten in ihre richtige räumliche Stellung. Der Ausgang des stratigraphischen Geschwindigkeitsmodellverfahrens stellt die räumliche Stellung jedes reflektierenden Punktes zusammen mit der Intervallgeschwindigkeit der Schichten zwischen den reflektierenden Punkten dar.

Dieser Ausgang ist bei 5a dargestellt. Bei jeder Schätzung der Intervallgeschwindigkeit und bei jedem angegebenen Reflektor wird ein Modell der reflektierenden Zone erzeugt, Indem lediglich die angezeigten reflektierenden Puni-öa miteinander verbunden werden. Dieser Schritt wird wiederum bequem mit einer Rechnergraphikanl&ge ausgeführt. Gleichzeitig können angenommene Fehler in den unterirdischen Formationen mit einer ZwiseheitviiBUBgsvorricirtung eingegeben werden. Dieser Schritt ist nc Pig. 1 bei 6a angedeutet.

De^ s-ch ergebende Ausgang zeigt die Intervallgeschwindigkeit, die Dicke, Tiefe und Neigung (dip) jedei⁴ reflektierenden Zone einer unterirdischen Formation an» Von diesem Ausgang wird in dem Rechner automatisch ein seismischer Zeitabschnitt in einer Form erzeugt, die einen Vergleich mit den ursprünglichen

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seismischen Spuren ermöglicht. Das Erzeugen des Zeitabschnitts gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei 7a angegeben. Der erhaltene Ausgang wird von einer Aufzeichnungsvorrichtung verwendet, um den seismischen Zeitabschnitt zu erzeugen, wie es bei 8a angegeben ist· Die Aufzeichnungsvorrichtung kann eine Darstellungsvorrichtung mit Kathodenstrahlröhre sein, an der der seismische Zeitabschnitt dargestellt wird. Statt dessen kann die Aufzeichnungsvorrichtung eine automatische Vorrichtung sein, beispielsweise ein "Calcomp Plotter", die von California Computer Products Company geliefert wird.

Bevor das Arbeiten des Digitalrechners beim Erzeugen des seismischen Zeitabschnitts im einzelnen beschrieben wird, werden die allgemeinen Prinzipien ,beschrieben, die beim Erzeugen dieses Zeitabschnitts angewendet werden.

Bei einer Ausführungsform wird bei der Erfindung ein Vorteil aus der Tatsache gezogen, daß ein vollkommen korrigierter Zeitabschnitt ein solcher Abschnitt ist, in welchem (jede Spur nach der Korrektur die gleiche Form wie eine Spur hat, bei der die Quelle und der Empfänger die gleiche Stellung einnehmen· Bei einem solchen System überlappen sich die nach unten und nach oben verlaufenden Strahlenpfade zu einem Reflektor, und der Keflektionswinkel beträgt 90°. Pig. 2 zeigt einen solchen Strahlenpfad zwischen einer Strahlenquelle und einem Empfänger, die beide an der gleichen Stelle angeordnet sind.

Das Modell des seismischen Tiefenabschnitts, welches den Eingang zu dem Verfahren darstellt, ist in der Form von Daten vorhanden, welche gemäß lig. 2

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die kontinuierlichen Zwischenflächen 1 bis 6 darstellen* Diese Zwischenflächen bestimmen die Tiefe und Neigung von reflektierenden Zonen, und die Intervallgeschwindigkeit (jeder reflektierenden Zone wird spezifiziert. Für eine besondere reflektierend© Zone werden die Koord,iiiaten von Prüipunkten entlang der ^wischenflache erzeugt. Gemäß Pig. 2 werden die Koordinaten x, y der Prüfpunkte 7 bis 11 an der Zwischenfläche 1 mitteis des Systems gemäß Pig. 1 erzeugt. Wie es nachstehend erläutert wird, müssen d.te Prilfpunkte viel dichter sein, sls es in Pig. 2 angedeutet ist.

JbHir jeden dieser Prüfpunkte wird der Strahlenpfad normal bzw» rechtwixikiig /rar· Zwischenfläche und sieh su einem Oberflächenkoordinatenpunkt erstreckend erzeugt.

Dies isc an Hand von Pig. 5 besser ersichtlich. Pig. 3 zeigt am Uator^nds ei^;ae eiszelnfe reflektieren e Zwischenfläclie 12 sowie .Strahlenpfade 13 bis 16, die sich von Prüf punkten 17 bis 20 zu öberflächenkoor&ifiaüe:o£uxikwii ίί'ί bia 24 erstrecken. Der Strahlenpfad 13 ist -9,n dem Prüfpuakt 17 sur Sv.irscb«jnf3.äcke 12 rs^ki; ■■ winklig und erstreckt sich durch die erste Erdschicht zu döm Oberflächenkoordinatenpunkt 21.

Aus der Dicke der reflektierenden Schicht ana aus dtsr Infcfewallgeschw.indigkeit dieser Schicht wlixl die Laufzeit entlang dieses Stranlenpfadee 13 berechnet· Die berechnete Laufzeit bildet einen Punkt auf der Laufzerekurve 25. In diesem Pail bildet die berechnete Laufzeit den Punkt 26 an dem waagerechten Abstand, der dem waagerechten Abstand des Oberflächenkoordinatenpunktes 21 entspricht. In ähnlicher Weise werden die

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Laufzeiten entlang den Strahlenpfaden 14-, 15 und 16 berechnet und als die Punkte 27_t 28 und 29 auf der Laufzeitkurve 25 aufgetragen«.

Fig. 3 zeigt, daß es notwendig ist, die Prüfpunkte mit größerer Dichte als dargestellt anzuordnen. Zufolge des Yorhandexise-ijis von Unregelmäßigkeiten in der reflektierenden Zwischenfläche, befinden sich die Oberflächenkocrdinatanpunkte 23 und 24 in großem Abstand voneinander und eine lineare Interpolation (Zeitkurve 25) zwischen öS&son !knieten 23 uM 24 ist keine richtige Darstellung der richtigen Zeitkurve. Daher werden an der Zwischenfläch© 12 zusätzliche Prüfpunkte vorgesehen, um die richtige Gestalv der Laufzeitkurve 25 zv, bestimmen;. Für- dsa in Fig, 3 dargestellten Pail ist gefunden worden_? daß mit Verwendung von etwa 500 Prüfpunkten für jede Zwischenfläehe zufriedenstellende Ergebnisse erzeugt »erden.

Dies Erzeugung des Sfe^a^lesp.fa&es und die Berschnung dei» Laufzeiten durch faifeiasMe^f;"gesd.e Schiebten hindurch kann unter Bszugnsi-ime auf Fig_v 2 im einseinen erläutert werden. Ss aei angenommen, daß di« Erzeugung des Strahleapfades an dem Prüfpunkt JS a*i der Zwischenflache 6 beginnt» Die Gleichung, welche die Linie zwischen den Prüfpunkten 39 und 40 bestimmt, ist

y = mx + b

In dieser Gleichung ist m die Neigung oder Steigung der geraden Linie und es ist gleich Tangens oC , wenn cc die Neigung der Zwischenfläche 6 ist. Dies ist einer der Eingänge für das System« Die Linie, die an dem Punkt 38 zu der Zwischenfläche 6 rechtwinklig verläuft, hat eine Steigung von - ^. Die koordinaten Xg, y^ an dem Prüfpunkt 38 sind bekannt. Daher ist die Gleichung der Linie 41, die sich an dem Punkt 38 zur Zwischenfläche 6 rechtwinklig ■-... · ;-»;ckt, bestimmt. Der Schnitt dieser

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Linie 41 mit der Zwischenfläche 5 wird wie folgt bestimmt. Es wird nach dem Schnittpunkt der Linie 41 mit der Linie gesucht, die zwischen zwei Prüfpunkten liegt. Beispielsweise ist die Gleichung der die Punkte 42 und 43 verbindenden Linie bekannt· Eine Bestimmung kann gemacht werden dahingehend, ob ein Schnitt der Linie 41 mit dieser Linie vorhanden ist. Dann kann bestimmt werden, ob ein Schnittpunkt zwischen der Linie 41 und einer die Punkte 43 und 44 verbindenden Linie vorhanden ist. Die Koordinaten dieses Schnittpunktes werden bestimmt und mit Χλ', yo¹ bestimmt. Die Länge des Strahlenpfades 41 zwischen den Zwischenflächen 5 und 6 ist gegeben durch

(x₂ - x₂·)² - (y₂ - y₂')²

Die Laufzeit über diese Strecke ist die Strecke, geteilt durch die Geschwindigkeit in dieser Schicht. Die Intervallgeschwindigkeit stellt einen Eingang für das System dar.

Es ist zu bemerken, daß der Winkel bestimmt werden kann, in welchem das Strahlenpfadsegment 41 auf die Zwischen!"lache 5 äufti'ifft. Wie zuvor erwähnt, ist die Gleichung für das Segment 41 bekannt und auch die Gleichung 4er Linie zwischen den Punkten 43 und 44 ist bekannt. Daher kann der Schnittwinkel zwischen diesen beiden Linien bestimmt werden. Hieraus kann der Brechungswinkel des Strahlungspfadsegmentes 45 aus dem Snell¹scheu Gesetz bestimmt werden, und zwar wie folgt:

sine oi _s V₂

sine GC^ ⁼ ^

worin %_R der Brechungswinkel,

Qt₁ der Auftreffwinkel oder Einfallwinkel,

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V₂ die Intervallgeschwindigkeit der Schicht,

durch welche das Strahlenpfadsegment 45 sich erstreckt, und

V. die Geschwindigkeit der Schicht ist, durch welche sich das Strahlenpfadsegment 41 erstreckt.

Die Gleichung des Liniensegmentes 45 wird aus diesem Winkel bestimmt, wonach der Schnittpunkt dieses Liniensegmentes 45 mit der Zwischenfläche 4 so bestimmt wird, wie es zuvor beschrieben worden ist. M Es wird die gleiche Laufzeitberechnung durchgeführt. Dieses Verfahren wird für aufeinanderfolgende Schichten wiederholt, bis die Laufzeit über alle Schichten berechnet worden ist. Dies wird gemäß vorstehender Beschreibung aufgetragen oder aufgezeichnet.

Das Vorstehende kann mit Bezug auf das Arbeiten des Digitalrechners zum Durchführen der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 4 zusammengefaßt werden. Fig· 4 ist ein Fließdiagramm, in welchem das Arbeiten des Digitalrechners gemäß der Erfindung dargestellt ist.

Wie bei 30 angegeben, ist der Eingang des Verfahrens ein seismischer Tiefenabschnitt, der die Intervallgeschwindigkeit, Dicke, Tiefe und Neigung jeder M reflektierenden Zone einer unterirdischen Formation angibt. Der erste Schritt, der Schritt 31, besteht in der Erzeugung der x, y-Koordinaten jedes der Prüfpunkte. Beispielsweise werden die x, y-Koordinaten der Prüfpunkte 17 bis 20 an der Zwischenfläche 12 gemäß Fig. 3 erzeugt,

Der nächste Schritt, der Schritt 32, besteht darin, aus den Koordinaten, die allgemein mit X„, Y_M bezeichnet sind, den Strahlenpfad zur Oberfläche zu bestimmen. Aus der Tiefe und der Neigung des unterirdischen Reflektors

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wird beispielsweise die Länge des Strahlenpfades 13 bestimmt. Aus der Geschwindigkeit V« für diese Schicht wird die Laufzeit T₀ zu dem Oberflächenkoordinatenpunkt berechnet, wie es bei 33 angegeben ist. Wie bei 34 angegeben, wird die Berechnung der Laufzeiten für jeden der anderen Prüfpunkte an der ersten Zwischenfläche iteriert.

Wie bei 35 angegeben, werden die Laufzeiten als Funktion des waagerechten Abstandes X aufgetragen um für die erste Zwischenfläche eine Laufzeitkurve zu erzeugen. Dann wird das Verfahren für nachfolgende Zwischenflächen iteriert, wie es bei 36 angegeben ist. Bei der Ausführung der Berechnung der Laufzeiten für aufeinanderfolgende Schichten, wird der Strahlenpfad an jeder Zwischenfläche zwischen der Oberfläche und dem interessierenden Reflektor durch das ßnell'sche Gesetz spezifiziert. Bei der Bestimmung der Laufzeit wird die Intervallgeschwindigkeit ^eder Schicht, durch welche der Strahlenpfad verläuft, über diese besondere Schicht verwendet.

Bsi dem Verfahren gemäß der Erfindung sind weiterhin Verkehrungen getroffen für Brechungen bzw. Diffraktionen an Fehlstellen oder Fehlersteilen. Untersuchungen von Ankunftszeitkurven von Diffraktionen zeigen, daß die Punktquelle, die an dem Bruch in der Zwischenfläche, der durch einen Fehler hervorgerufen ist, für die Gestalt der Laufzeitkurve verantwortlich ist. Fig. 5 zeigt einen Strahl, der von einer Punktquelle ausgeht, die an einer fehlerhaften Zwischenfläche angeordnet ist.

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Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird der Umfang 37 rund um die Punktquelle mit der gleichen Anzahl von Prüfpunkten geprüft, wie sie an einer Zwischenfläche verwendet wird. Zum Beispiel werden 500 Prüfpunkte entlang des Umfanges 37 verwendet, und die von jedem dieser Prüfpunkte ausgehenden Strahlenpfade werden aufgezeichnet. Demzufolge wird das gleiche Verfahren, wie es zuvor mit Bezug auf eine Zwischenfläche beschrieben worden ist, dazu verwendet, einen Satz von Strahlenpfaden zu bestimmen, die von einer Fehlstelle oder einem Fehler ausgehen.

Wie oben erwähnt, kann die Erfindung in einem Partieverfahrsn ausgeführt werden, bei welchem alle Parameter auf Karten codiert sind und bei welchem der Ausgang in Form einer Aufzeichnung vorhanden ist· Bei dieser Art der Verarbeitung stellt Fig. 6 den Eingang dar. Das heißt, Fig. S ist eine Aufzeichnung der Daten, die den Ausgang des Schrittes 6 gesaäS Fig. 1 darstellen. In Fig. 6 erscheinen die Intervallgeschwindigkeiten, die durch die Zahlen entlang der Zwischenflächenlinien angegeben sind, wie sie durch die vorgenannte stratigraphische Geschwindigkeitsschätzungstechnik gemäß der schwebenden Patentanmeldung P 20 51 617·0 bestimmt sind, als Ausdrucke an den entsprechenden Stellen an den Zwischenflächen. Fig. 7 ist eine Aufzeichnung des Ausganges des Verfahrens gemäß der Erfindung. Das heißt, sie ist ein seismischer Zeitabschnitt, der mit den Felddaten verglichen werden kann.

Bei einer anderen Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung wird ein Rechnergraphikverfahren verwendet. ?3i diesem Verfahren werden die Parameter mit einer Zwischenwirkungsvorrichtung oder Wechselwirkungsvorrichtung über eine Kathodenröhrendarstellung

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eingegeben. Bei diesem Verfahren können die Parameter geändert werden, wenn es erforderlich oder erwünscht ist· Der Ausgang des Rechnergraphikverfahrens ist in Form einer Darstellung an einer Darstellungsvorrichtung vorhanden. Pig. 8 ist ein Beispiel einer Darstellung des Einganges, und Fig. 9 ist eine Darstellung des Ausganges, d.h. eine Darstellung des seismischen Zeitabschnitts.

Bei dem Rechnergraphikverfahren ist ein weiteres wichtiges Merkmal vorhanden. Dies besteht darin, daß Strahlenpfade von irgendeinem gewünschten Punkt oder von irgendeiner Zwischenfläche zur Oberfläche gezogen werden können und entsprechende Punkte auf den Laufzeitkurven des Zeitabschnitts bestimmt werden können. Beispielsweise sei angenommen, daß der Geophysiker es wünscht, Reflektionen von besonderen Punkten an einer Zwischenfläche zu untersuchen, beispielsweise von den Punkten bis 52 an der sechsten Zwischenfläche gemäß Fig. 8. Dann werden die Koordinaten dieser Punkte durch die Wechselwirkungsvorrichtung oder Zwischenwirkungsvorrichtung in den Rechner eingegeben. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die Strahlenpfade, die in Fig. 8 durch die unterbrochenen Linien dargestellt sind, selbsttätig bestimmt und sie werden dazu verwendet, Laufzeiten zu berechnen. Die Laufzeiten entlang der Strahlenpfade erscheinen auf den in Fig. 9 dargestellten Zeitkurven als Zeiten. Die Zeiten 53 bis 55 gemäß Fig. 9 entsprechen den Punkten 50 bis 52 in Fig. 8.

geeignet, mittels eines allgemeinen—Zwecken dienenden

zu werden. Es können viele

werden,

Digitalrechners

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Claims

-χ-

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•Patentansprüche

1 .y Verfahren zum Erzeugen einer seismischen Aufzeichnung aus seismischen Spuren in einer automatischen Berechnungs- und Aufzeichnungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die seismischen Spuren zu einem seismischen Tiefenabschnitt umgewandelt werden, welcher die Intervallgeschwindigkeit, Tiefe und Neigung (dip) der reflektierenden Zonen der unterirdischen Formation darstellt, und daß der Tiefenabschnitt dann zu einem seismischen Zeitabschnitt umgewandelt wird, der die Laufzeiten zu den reflektierenden Zonen als Punktionen der unterirdischen Koordinaten entlang der Linie seismischer Erforschung oder Untersuchung darstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die seismischen Spuren dadurch zu einem seismischen Tiefenabschnitt umgewandelt werden, daß die Koordinaten von Prüfpunkten entlang der Zwischenfläche einer reflektierenden Zone erzeugt werden und der Strahlenpfad an jedem Prüfpunkt, der sich durch aufeinanderfolgende Schichten zu einem Oberflächenkoordinatenpunkt erstreckt, der die Oberfläche der Erde darstellt, erzeugt wird, der seismische Tiefenabschnitt dann zu dem Zeitabschnitt dadurch umgewandelt wird, daß die Laufzeit für die seismische Energie zwischen dem Prüfpunkt und dem Oberflächenkoordinatenpunkt aus der Geschwindigkeit und der Dicke jeder reflektierenden Zone berechnet wird, und daß die Laufzeit dann als !Funktion der Oberflächenkoordinaten aufgezeichnet wird,

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um eine Laufseitkurve für die reflektierende Zone zu erzeugen.

5· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Punkt auf dem seismischen Tiefenabschnitt durch Zwischeneinwirkung oder Wechseleinwirkung ausgewählt wird und daß seine Koordinaten erzeugt und die betreffende Laufzeit berechnet werden·

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3j dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlenpfad dadurch erzeugt wird, daß ein Strahlenpfad von dem Prüfpunkt normal bzw. rechtwinklig zu der Zwischenfläche und in einem Winkel erzeugt wird, der durch die Neigung der reflektierenden Zone bestimmt ist, und daß an aufeinanderfolgenden Schichten an jeder Zwischenfläche ein Strahlenpfad erzeugt wird, der durch das Snell'sche Gesetz bestimmt ist.

5· Automatische Berechnungs-» und Aufzeichnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie so programmiert ist, daß das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgeführt werden kann.

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