具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种积分法叠前深度偏移方法，用以在保证成像精度的前提下，减少偏移成像的计算量和执行计算的硬盘的I/O吞吐量，提高偏移效率，如图1所示，该方法包括：

步骤101：获取目标区域的地震数据；

步骤102：根据地震数据和计算参数，确定每一地层深度对应的旅行时表步长；

步骤103：根据每一地层深度对应的旅行时表步长，在地层深度方向上进行采样，得到目标区域的旅行时表；

步骤104：根据每一地层深度对应的旅行时表步长和旅行时表，对采样点进行线性插值，进行积分法处理，得到目标区域地震数据的偏移结果。

由图1所示流程可以得知，本发明实施例中，通过获取目标区域的地震数据；根据地震数据和计算参数，确定每一地层深度对应的旅行时表步长；根据每一地层深度对应的旅行时表步长，在地层深度方向上进行采样，得到目标区域的旅行时表；根据每一地层深度对应的旅行时表步长和旅行时表，对采样点进行线性插值，进行积分法处理，得到目标区域地震数据的偏移结果；相较于现有技术中较小且固定的旅行时表的步长，确定每一地层深度对应的旅行时表步长，即旅行时表步长随地层深度变化而变化，在不同的地层深度处，选取不同的步长，即在不同的地层深度处，旅行时表的网格深度间隔不同，使得在保证成像精度的前提下，减少偏移成像的计算量和执行计算的硬盘的I/O吞吐量，提高了偏移效率。

具体实施时，首先获取目标区域的地震数据。

获取地震数据后，根据地震数据和计算参数，确定每一地层深度对应的旅行时表步长。其中，计算参数至少包括：旅行时表初始步长、地层深度和有效频带。具体过程如图2所示，包括：

步骤201：根据有效频带，得到目标区域地震数据的最大有效频率；

步骤202：根据速度模型和地层深度，确定速度模型在每一地层深度处的最小值；

步骤203：根据地层深度，确定在每一地层深度处的调节参数；

步骤204：根据目标区域地震数据的最大有效频率、速度模型在每一地层深度处的最小值、成像点深度间隔、在每一地层深度处的调节参数和旅行时表初始步长，确定每一地层深度对应的旅行时表步长。

其中，上述计算参数和速度模型例如可根据实际工程测算，也可由技术人员初始给定。

本发明实施例中，步骤204可按照如下公式，确定每一地层深度对应的旅行时表步长：

其中，L表示地层深度；TMINC[L]表示地层深度L处对应的旅行时表步长；INT表示取整函数；v_min[L]表示速度模型在地层深度L处的最小值；para[L]表示在地层深度L处的调节参数；f_max表示目标区域地震数据的最大有效频率；dz表示成像点深度间隔，为一预设值；TMINC0表示旅行时表初始步长，为一预设值，工程上一般取4～8倍的dz值。

实施例中，para[L]一般大于等于2，此调节参数越大，步长增加的条件越严苛，根据申请人对大量实际地震数据的反复试验，得到如下公式，根据地层深度L，确定在每一地层深度处的调节参数para[L]：

根据不同的地层深度，得到不同的调节参数值，当深度较浅时，选取较大的调节参数值保障浅层的成像精度，当深度较大时，选取较小的调节参数即可保障深层的成像效率。

确定每一地层深度对应的旅行时表步长后，根据确定每一地层深度对应的旅行时表步长，在地层深度方向上进行采样，得到目标区域的旅行时表。具体实施过程例如可以为：根据旅行时表初始步长，射线追踪得到初始步长对应的目标区域的旅行时表，在初始步长对应的目标区域的旅行时表中，根据每一地层深度对应的旅行时表步长，进行重新采样，此时，重采样后的旅行时表在深度方向上样点数大幅度减少，各样点之间深度间距不再相等，变为dz×TMINC[L]，随着地层深度L的变化，旅行时表步长TMINC[L]变化，随之各样点之间的深度间距也随地层深度发生改变，即得到变步长的旅行时表。

接着，根据每一地层深度对应的旅行时表步长和上述变步长旅行时表，对采样点进行线性插值，进行积分法处理，得到目标区域地震数据的叠前深度偏移结果。具体实施例中，对采样点进行线性插值时，任意两个采样点之间的插值样点个数为TMINC[L]-2。具体实施例中，进行积分法处理时，采用Kirchhoff积分偏移算法。

可以理解的是，上述计算公式仅为举例，实施时可以对上述公式进行变形，或采用其它公式或方法，本领域技术人员可以理解，上述公式仅为举例，这些公式的变形或其他求解方法均落入本发明的保护范围，实施例中不再赘述。

下面给出一具体实例说明本发明实施例如何进行积分法叠前深度偏移。本例应用于某区域的三维实际地震资料，以证实本方法在保证偏移效果的基础上计算效率的提升。

申请人发现由于随着地层深度的增加，地震信号主频逐渐降低，对采样率的要求逐渐放宽，同时地下介质速度的不断增大使得相同深度间隔的旅行时差逐渐减小。因此，旅行时表在浅层处的深度间隔需要足够小来保证成像精度；但在深层处即使采用较大步长也能得到高精度成像。因此，本发明具体实施例中采用变步长的旅行时表，避免了采用相同小网格造成的冗余计算，同时又能得到与之相似精度的成像结果。

对某探区三维地震数据进行两次Kirchhoff积分法叠前深度偏移，将旅行时表深度间隔分别设置为固定步长(20m)和本申请中的变步长(随深度增加，深度间隔由20m逐渐递增为120m)，得到共反射点道集如图3(a)-图3(b)所示，及共炮检距道集如图4(a)-图4(b)所示。将固定步长的积分法叠前深度偏移作为参照剖面如图3(a)和图4(a)所示，变步长的偏移结果如图3(b)和图4(b)所示，二者相减，得到残差剖面，如图3(c)和图4(c)所示。

通过偏移结果以及图3(c)和图4(c)所示的残差剖面可以看出，变步长旅行时表可以得到与固定步长相当精度的成像结果，误差很小，几乎可以忽略。

对比两次偏移的计算效率：

在该测试用例中，相较于固定步长旅行时表，变步长旅行时表的吞吐量减少了73％。固定步长旅行时表偏移用时8896s，变步长偏移用时4302s，偏移效率提高了107％。

变步长旅行时表的积分法叠前深度偏移时，存储的旅行时表样点数较少，减小了偏移过程中对旅行时表的I/O压力及偏移计算量，且插值得到的样点振幅值误差较小，因此，可以证明本发明在保障偏移精度的同时，还能较大幅度提高偏移效率。

上述具体应用的实施仅为举例，其余实施方式不再一一赘述。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种积分法叠前深度偏移装置，由于积分法叠前深度偏移装置所解决问题的原理与积分法叠前深度偏移方法相似，因此装置的实施可以参见积分法叠前深度偏移法的实施，重复之处不再赘述，具体结构如图5所示：

数据获取模块501，用于获取目标区域的地震数据；

步长确定模块502，用于根据地震数据和计算参数，确定每一地层深度对应的旅行时表步长；

采样模块503，用于根据每一地层深度对应的旅行时表步长，在地层深度方向上进行采样，得到目标区域的旅行时表；

数据偏移模块504，用于根据每一地层深度对应的旅行时表步长和旅行时表，对采样点进行线性插值，进行积分法处理，得到目标区域地震数据的偏移结果。

具体实施例中，计算参数至少包括：旅行时表初始步长、地层深度和有效频带。步长确定模块502具体用于：

根据有效频带，得到目标区域地震数据的最大有效频率；

根据速度模型和地层深度，确定速度模型在每一地层深度处的最小值；

根据地层深度，确定在每一地层深度处的调节参数；

根据目标区域地震数据的最大有效频率、速度模型在每一地层深度处的最小值、成像点深度间隔、在每一地层深度处的调节参数和旅行时表初始步长，确定每一地层深度对应的旅行时表步长。

具体实施时，按照如下公式，根据目标区域地震数据的最大有效频率、速度模型在每一地层深度处的最小值、成像点深度间隔、在每一地层深度处的调节参数和旅行时表初始步长，确定每一地层深度对应的旅行时表步长：

其中，L表示地层深度；TMINC[L]表示地层深度L处对应的旅行时表步长；INT表示取整函数；v_min[L]表示速度模型在地层深度L处的最小值；para[L]表示在地层深度L处的调节参数；f_max表示目标区域地震数据的最大有效频率；dz表示成像点深度间隔，为一预设值；TMINC0表示旅行时表初始步长，为一预设值。

按照如下公式，根据地层深度，确定在每一地层深度处的调节参数：

其中，para[L]表示在地层深度L处的调节参数；L表示地层深度。

具体实施例中，数据偏移模块504具体用于：对采样点进行线性插值时，任意两个采样点之间的插值样点个数为TMINC[L]-2。

本发明实施例还提供一种计算机设备，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积分法叠前深度偏移方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，存储有执行上述积分法叠前深度偏移方法的计算机程序。

综上所述，本发明实施例提供的积分法叠前深度偏移方法及装置具有如下优点：

通过获取目标区域的地震数据；根据地震数据和计算参数，确定每一地层深度对应的旅行时表步长；根据每一地层深度对应的旅行时表步长，在地层深度方向上进行采样，得到目标区域的旅行时表；根据每一地层深度对应的旅行时表步长和旅行时表，对采样点进行线性插值，进行积分法处理，得到目标区域地震数据的偏移结果；相较于现有技术中较小且固定的旅行时表的步长，确定每一地层深度对应的旅行时表步长，即旅行时表步长随地层深度变化而变化，在不同的地层深度处，选取不同的步长，即在不同的地层深度处，旅行时表的网格深度间隔不同，使得在保证成像精度的前提下，减少偏移成像的计算量和执行计算的硬盘的I/O吞吐量，提高了偏移效率。

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、装置、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、装置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。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。