确定地表下温度的方法技术

本发明专利技术描述了一种用于确定地球表面以下的区域处的温度的方法。在实施例中，提供了从震源到地表的发射之后的地震波的走时，并且该走时用于估算温度。在一个实施例中，基于走时以及其它分量的模型可以用于对温度进行估算，该其它分量例如可以基于热流以及地震波速度与热导率之间的比例常数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及确定地球表面以下的区域中的温度，具体而言涉及基于地震数据来确 定地球表面以下的区域中的温度。
技术介绍
对地壳内的温度分布的理解有助于识别高热能的区域。 在油气勘探与生产工业中，地壳中的温度状况可以确定储层质量以及地表下储层 中所存在的碳氢化合物的类型，并且进而影响从此储层提取碳氢化合物的能力。 Steen 和 Nadeau 所提出的经验数据（参见，Steen,砍，and Nadeau, P. K.,2007,AAPG annual meeting， Long Beach,AAPG Search and Discover Article，#90063)显示世界的油气田的90%是在低于120摄氏度的当代温度下发现的。因 此，识别这个地带意义重大。类似地，可以期望识别可能是非生产性的、具有未熟源岩的或 者倾气性的盆地的部分。对于发现盆地中用于油气生成的最佳位置而言，在地质盆地的评 估中包括温度至关重要。 可以获取地震数据，以用于对地表下结构进行成像。例如，可以进行区域的地震勘 测，在该区域中地震波从地表传播到地表下。然后，接收器可以用于响应于该传播以及与该 传播有关的地震波的到达时间来测量来自地表下的地震波的振幅。高振幅事件可以与地表 下岩石结构中的声反射器相关联。来自不同横向位置的数据可以以对齐的时间序列迹线的 形式存在，以形成示出不同反射器的时间位置的地表下的2D地震图像（时间实际上代表深 度）。这样的图像可以揭示地表下的结构。通常，绘制振幅相对于全双程走时（TWT)的图， 该全双程走时（TWT)是传播的地震波从地震震源行进到地表下反射器并从反射器到地震 接收器的时间。走时取决于地表下岩石结构的地震波速度，并且例如可以通过采用"垂直延 伸"技术而被转换为真实深度振幅剖面图。 在获取数据期间，可以使地震数据实时可视化。可以利用勘测船来离岸进行此获 取。可以进行数据的初步处理。然后，可以经由通信链路向配备有显示器的数据室发送此 数据，以便例如以2D地震图像的形式使此数据可视化。 常常将温度信息加到海底的地震图像，以便使温度分布可视化。例如，投射到海床 的表面上的TWT的等值线图可以具有温度叠加，或者可以将等温线绘制在2D TWT地震剖面 图上。 用于确定温度分布的当前技术通常涉及利用盆地建模的软件包，其需要利用地球 物理属性（例如，热导率、密度和热容量）所填充的真垂直深度的地质模型，或者利用地表 下岩性和相关联的压实趋势的库。这些技术可以通过解傅立叶定律方程或者解与全时间有 关的热方程利用稳定状态近似法来计算温度剖面图。 由于软件的输入需求，所以这些技术可能不便于使用。这在数据室中可能尤其如 此，在数据室中数据在有限的时间段（例如，几个小时或者最多两天）内对于用户是可访问 的或者可见的。此外，这种专业软件在数据室中可能并不可用。此外，这种软件的使用可能 需要专家用户来对它进行操作。
技术实现思路
在本专利技术的第一方面中，提供了一种确定地球表面以下的区域的温度的方法，该 方法包括： (a)提供至少一个地震波走时，其与对至少一个震源的响应相关联，该至少一个震 源发射到地震勘测中的所述区域中；以及 (b)利用所述走时来确定该走时或者每个走时时的所述温度。 因此，该至少一个地震波走时可以与从震源到所述区域中的地震波的至少一次发 射有关。 该方法还包括提供用于组合所述走时的至少一个分量，并且步骤b可以包括将所 述分量与所述走时组合以计算温度。 用于组合温度或走时的分量可以是预先确定的分量。因此，可能不需要为每次确 定都重新评估该分量。 该分量可以基于地球表面处、在海洋的情况下海底处的热流。该分量可以基于地 震波速度、热导率或者地震波速度与热导率之间的模型关系。该模型关系可以包括地震波 速度与热导率之间的线性关系。该分量基于至少在某种程度上定义所述模型关系的参数。 具体而言，该分量可以等于或者近似等于第一参数与第二参数之间的比率，第一 参数是地球表面处的热流。第二参数可以等于或者近似等于地震波速度与热导率之间的比 率。 通过利用地震波速度与热导率之间的比率的方式，消除了在利用组合分量确定温 度中对于深度的依赖性。 该分量和第二参数中的任一个或两者对于以下中的一个或多个可以是恒定的： (i)多个走时；（ii)至少一个横向位置；以及（iii)多个横向位置。 第二参数可以是地震波速度与热导率之间的比例常数。第二参数可以典型地取0 至I X 10 3Ws/Km2的范围内的值，并且更典型地取0. 3X 10 3Ws/Km2至0. 7X 10 3Ws/Km2的范 围内的值。 该方法还可以包括确定热流和第二参数中的任一个或者两者。该方法还包括获取 所述区域的至少一个地震波速度以及至少一个热导率，并且利用所获取的速度和/或热导 率来计算它们之间的比率。 地震响应可以包括与至少一个横向位置相关联的至少一个时间序列的振幅。可 以在记录时间段期间记录该响应，并且提供所述走时的步骤包括从所述记录时间段选择时 间。该响应还可以包括利用所确定的温度来确定钻钻孔的位置，并且还可以包括分析地震 响应连同所述温度来确定所述位置。 该方法还可以包括利用所确定的温度来确定钻钻孔的位置，该钻孔用于从地表下 提取碳氢化合物。 该方法还可以包括利用所确定的温度来确定地表下的性质。该性质可以包括以下 中的任何一个或多个：成熟度、地表下所包含的流体的类型或者分布。该方法还可以包括利 用所述性质来确定钻钻孔的位置，该钻孔用于从地表下提取碳氢化合物。 第一方面中的步骤b可以包括利用所述走时来识别平地层中的至少一个位置，并 且查看所述位置处的温度值。然后，该平地层可以包括通过将分量与模型走时相结合所计 算的预先确定的温度值。 第二方面中的步骤b可以包括利用所提供的感兴趣的温度来确定平地层中的位 置，并且可以包括查找所述位置的走时。然后，这种情况下该平地层可以包括通过将分量与 模型温度组合所计算的预先确定的行进值。 在本专利技术的第三方面中，提供了 一种用于执行第一方面和第二方面中的任一个的 方法的装置。 在本专利技术的第四方面中，提供了 一种用于执行第一方面和第二方面中的任一个的 方法的计算机程序，该程序包括用于估算基于所述走时的温度的指令。 在本专利技术的第五方面中，提供了一种计算机设备，该计算机设备被设置为执行第 四方面的程序来估算基于所述走时的所述温度。 在本专利技术的第六方面中，提供了 一种包含有第五反面的程序的计算机可读存储介 质。 在另一方面中，可以提供一种确定地震波走时的方法，在该地震波走时时地球表 面以下的区域具有感兴趣的温度，所述时间与对从震源到所述区域中的地震波的发射的响 应相关联，该方法包括：提供感兴趣的温度；以及利用所提供的感兴趣的温度来确定所述 走时。该方法还可以包括提供用于组合所提供的感兴趣的温度的至少一个分量，并且可以 包括将所述分量与所述温度组合以计算走时。 以上方面中的每个方面都可以包括如任意组合的权利要求书或本说明书或附图 中所阐述的其它特征。该特征可以在不同方面中的任意方面之间进行组合。 可以将本说明书中所公开或者所说明的每个特征并入本专利技术中，而不论是以单独 的形式还是以与本文中所公开或者所说明的任何其他特征一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种确定地球表面以下的区域的温度的方法，所述方法包括：(a)提供至少一个地震波走时，所述至少一个地震波走时与地震勘探中对到所述区域中的至少一个震源发射的响应相关联；以及(b)利用所述走时来确定所述走时的所述温度或每个走时的所述温度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：K·霍克施塔德，
申请(专利权)人：斯塔特伊石油公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO