阅读说明：本技术 基于倾角约束的叠前深度偏移方法及装置 (Pre-stack depth migration method and device based on dip angle constraint ) 是由 张恩嘉 金德刚 何光明 熊晶璇 王光银 陈三平 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于倾角约束的叠前深度偏移方法及装置,该方法包括：对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移,获得叠前倾角成像道集；对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像,获得成像剖面数据；根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据,获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像,获得更新的成像剖面数据。本发明可以基于倾角约束进叠前深度偏移,成像信噪比低。(The invention provides a pre-stack depth migration method and a device based on dip angle constraint, wherein the method comprises the following steps: carrying out prestack depth migration on the seismic data of the target area to obtain a prestack dip angle imaging gather; carrying out superposition imaging on the pre-stack dip angle imaging gather to obtain imaging section data; acquiring a prestack dip angle imaging gather with dip angle constraint according to the true formation dip angle and the imaging section data of the target area; and carrying out superposition imaging on the pre-stack dip angle imaging gather with the dip angle constraint to obtain updated imaging section data. The invention can carry out prestack depth migration based on inclination angle constraint and has low imaging signal-to-noise ratio.)

基于倾角约束的叠前深度偏移方法及装置

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种基于倾角约束的叠前深度偏移方法及装置。

背景技术

在山地复杂构造区域，由于速度横向变化剧烈，叠前深度偏移成像能有效地提高构造精度，为后续解释提供高质量的成像资料。但在常规叠前深度偏移过程中均采用同一偏移孔径，为了地下构造大倾角较好成像，这一孔径往往选取得较大，带进噪声，导致成像信噪比降低。

针对偏移孔径大而带入的噪声，引入必要的约束能降低噪声，提高成像信噪比。如何约束孔径过大带进的偏移噪声，而且又能保证构造大倾角的成像，因此引入的约束条件十分关键。而目前缺乏有效的叠前深度偏移的约束条件，使得最后叠前深度偏移成像信噪比低。

发明内容

本发明实施例提出一种基于倾角约束的叠前深度偏移方法，用以基于倾角约束进叠前深度偏移，成像信噪比低，该方法包括：

对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；

对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；

根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；

对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。

本发明实施例提出一种基于倾角约束的叠前深度偏移装置，用以基于倾角约束进叠前深度偏移，成像信噪比低，该装置包括：

第一模块，用于对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；

第二模块，用于对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；

第三模块，用于根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；

第四模块，用于对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。

本发明实施例还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述基于倾角约束的叠前深度偏移方法。

本发明实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述基于倾角约束的叠前深度偏移方法的计算机程序。

在本发明实施例中，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。在上述过程中，通过目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集，使得最后的叠前倾角成像道集带有倾角约束，进行叠加成像时，能够降低噪声，提高成像信噪比。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中基于倾角约束的叠前深度偏移方法的流程图；

图2为本发明实施例中叠前倾角成像道集计算示意图；

图3为本发明实施例基于倾角约束的叠前深度偏移方法的详细流程图；

图4为本发明实施例中基于倾角约束的叠前深度偏移装置的示意图；

图5为本发明实施例中计算机设备的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。

图1为本发明实施例中基于倾角约束的叠前深度偏移方法的流程图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；

步骤102，对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；

步骤103，根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；

步骤104，对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。

在本发明实施例中，通过目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集，使得最后的叠前倾角成像道集带有倾角约束，进行叠加成像时，能够降低噪声，提高成像信噪比。

具体实施时，在步骤101中，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集，具体过程如下：

生成叠前倾角成像道集首先需要根据目标区域的地震数据计算反射界面的倾角，可在波动理论框架下利用波场局部方向分解得到，也可在射线理论框架下采用计算旅行时的空间梯度得到。图2为本发明实施例中叠前倾角成像道集计算示意图，由图2所示，三维情况下，入射慢度矢量p_s和散射慢度矢量p_r共同描述了散射点m处波的传播方向特征。入射与散射慢度矢量之和p_m称为照明矢量。p_m与z轴夹角为反射界面的倾角，也为照明倾角通过计算得到的旅行时场的梯度方向，进而可得到激发点与接收点入射方向的p_s和p_r，公式如下：

式中，τ_s与τ_r分别为激发点和接收点的旅行时场。通过p_s和p_r可得到反射界面的倾角，公式如下：

通过计算输入地震道成像深度处反射界面的倾角，并将成像结果放于相应倾角位置上累加，当所有目标区域的地震数据计算完毕后便得到了叠前倾角成像道集。

在一实施例中，所述方法还包括：

通过平面波分解获得目标区域的真地层倾角。

在上述实施例中，通过平面波分解获得目标区域的真地层倾角的具体过程如下：采用平面波分解滤波器采用的局部平面波微分方程如下：

其中，σ是局部斜率，在不同的观测点x₁、x₂具有一定的平面波传播深度差σ|x₁-x₂|，设一个局部斜率的单位是横向单位长度Δx与纵向单位长度Δz的比值。设那么两个相邻点平面波传播深度差为pΔz：

u(x,z)＝u(x+Δx,z+pΔz) (5)

对上式做x和z方向的Z变换如下：

(1-Z_xZ_z ^p)U(Z_x,Z_z)＝0 (6)

其中(1-Z_xZ_z ^p)就是一个平面波分解算子。采用Thiran分数延迟近似Z_z ^p＝e^jwp，那么平面波算子变为：

其中，

N是滤波器的阶数，b_k(p)就是局部斜率p的函数。

平面波分解滤波器计算地层局部斜率的基本公式如下

C′(σ)Δσd+C(σ)d≈0 (9)

其中，Δσ表示斜率的增量，C'(σ)是滤波器C(σ)的导数，根据地层局部斜率即可求取真地层倾角。

在一实施例中，根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集，包括：

在成像剖面数据中的成像点处的成像值趋于稳定并达到极大值时，根据真地层倾角，确定倾角成像区的范围；

基于所述倾角成像区的范围，确定叠前倾角成像道集的约束范围，所述叠前倾角成像道集的约束范围用于构造带有倾角约束的叠前倾角成像道集。

在一实施例中，倾角成像区的范围为[θ-β₁,θ+β₂]，其中，θ为目标区域的真地层倾角；θ-β₁为倾角成像区起始倾角值，θ+β₂为倾角成像区终止倾角值；

叠前倾角成像道集的约束范围为[β₁,β₂]。

因此，前述实施例中成像剖面数据中的成像点处的成像值趋于稳定并达到极大值的判断条件如下：

其中，ψ(z,x)为z位置的成像点x角度对应的成像值，门限值通过成像值的最大振幅来判定。

最后，对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据，更新的成像剖面数据信噪比低，满足要求。

基于上述实施例，本发明提出如下一个实施例来说明基于倾角约束的叠前深度偏移方法的详细流程，图3为本发明实施例基于倾角约束的叠前深度偏移方法的详细流程图，如图3所示，包括：

步骤301，通过平面波分解获得目标区域的真地层倾角；

步骤302，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；

步骤303，对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；

步骤304，在成像剖面数据中的成像点处的成像值趋于稳定并达到极大值时，根据真地层倾角，确定倾角成像区的范围；

步骤305，基于所述倾角成像区的范围，确定叠前倾角成像道集的约束范围，所述叠前倾角成像道集的约束范围用于构造带有倾角约束的叠前倾角成像道集；

步骤306，对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。

当然，可以理解的是，上述详细流程还可以有其他变化例，相关变化例均应落入本发明的保护范围。

综上所述，在本发明实施例提出的方法中，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。在上述过程中，通过目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集，使得最后的叠前倾角成像道集带有倾角约束，进行叠加成像时，能够降低噪声，提高成像信噪比。

本发明实施例还提出一种基于倾角约束的叠前深度偏移装置，其原理与基于倾角约束的叠前深度偏移方法类似，这里不再赘述。

图4为本发明实施例中基于倾角约束的叠前深度偏移装置的示意图，如图4所示，包括：

第一模块401，用于对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；

第二模块402，用于对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；

第三模块403，用于根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；

第四模块404，用于对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。

在一实施例中，所述装置还包括第五模块405，用于：

通过平面波分解获得目标区域的真地层倾角。

在一实施例中，第三模块403具体用于：

在成像剖面数据中的成像点处的成像值趋于稳定并达到极大值时，根据真地层倾角，确定倾角成像区的范围；

基于所述倾角成像区的范围，确定叠前倾角成像道集的约束范围，所述叠前倾角成像道集的约束范围用于构造带有倾角约束的叠前倾角成像道集。

在一实施例中，倾角成像区的范围为[θ-β₁,θ+β₂]，其中，θ为目标区域的真地层倾角；θ-β₁为倾角成像区起始倾角值，θ+β₂为倾角成像区终止倾角值；

叠前倾角成像道集的约束范围为[β₁,β₂]。

综上所述，在本发明实施例提出的装置中，对目标区域的地震数据进行叠前深度偏移，获得叠前倾角成像道集；对所述叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得成像剖面数据；根据目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集；对带有倾角约束的叠前倾角成像道集进行叠加成像，获得更新的成像剖面数据。在上述过程中，通过目标区域的真地层倾角和成像剖面数据，获得带有倾角约束的叠前倾角成像道集，使得最后的叠前倾角成像道集带有倾角约束，进行叠加成像时，能够降低噪声，提高成像信噪比。

本申请的实施例还提供一种计算机设备，图5为本发明实施例中计算机设备的示意图，该计算机设备能够实现上述实施例中的基于倾角约束的叠前深度偏移方法中全部步骤，所述电子设备具体包括如下内容：

处理器(processor)501、存储器(memory)502、通信接口(CommunicationsInterface)503和总线504；

其中，所述处理器501、存储器502、通信接口503通过所述总线504完成相互间的通信；所述通信接口503用于实现服务器端设备、检测设备以及用户端设备等相关设备之间的信息传输；

所述处理器501用于调用所述存储器502中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的基于倾角约束的叠前深度偏移方法中的全部步骤。

本申请的实施例还提供一种计算机可读存储介质，能够实现上述实施例中的基于倾角约束的叠前深度偏移方法中全部步骤，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的基于倾角约束的叠前深度偏移方法的全部步骤。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。