有限孔距补偿的地震波积分偏移方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种有限孔距补偿的地震波积分偏移方法和装置，其中，该方法包括：计算三维速度模型空间中当前网格点的何扩散补偿因子、校正反射角和偏移界面倾角的因子、和有限孔距补偿因子；根据当前网格点的位置，在走时表中获取地震波从炮点到检波点之间的全走时；取全走时对应的地震波振幅，利用三个积分加权因子对地震波振幅进行积分加权计算，得到在三维速度模型空间中的偏移输出结果；将偏移输出结果与该网格点原存储的数据进行相加求和，得到该网格点的偏移图像。本发明解决了由于偏移孔距的问题造成的地震波偏移成像不能很好地保持振幅之间的相对关系，而导致的偏移成像的效果不理想的技术问题，有效提高了检波器的偏移成像效果。
【专利说明】有限孔距补偿的地震波积分偏移方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明设及地震数据处理【技术领域】，特别设及一种有限孔距补偿的地震波积分偏 移方法和装置。
【背景技术】
[0002] 地震波的偏移成像技术可将采集的地震勘探反射波数据转换成所勘探的地下地 层结构和物理特性图。积分法偏移成像的基本原理是基于波的散射积分原理，积分法偏移 最完善的理论是Miller等人给出的，为获得地下岩层的真实结构和准确的物理特性，需要 将空间的所有散射的波积分，其需要检波器的铺设范围无限大，即无限孔距。然而，在实际 的地震采集中，检波器只分布在有限的空间内，即有限孔距。
[0003] 所谓的孔距是指检波器的设置范围大小，即在相同检波器间距的情况下每个炮点 (震源）所使用的检波器数目的多少。由于偏移孔距的问题，造成地震波偏移成像不能很好 地保持振幅之间的相对关系，而且会出现大幅度的圆弧，使得偏移成像的结果往往不尽如 人意，难于进行解释。
[0004] Stolt和Benson在1985由波动方程出发，推导出了有限孔距的检波器情况下积分 法偏移的公式，他们首先导出了无限介质的偏移公式，并在此基础上针对有限孔距的地震 波，推导出了具有积分加权因子的积分法偏移公式。理论上，具有积分加权因子的有限孔距 的偏移和无限孔距的偏移是等同的，然而，Stolt和Benson的数学推导存在一定的错误，从 而导致成像效果不好。
[0005] 针对如何解决现有技术中由于偏移孔距的问题造成的地震波偏移成像不能很好 地保持振幅之间的相对关系，而导致的偏移成像的效果不好的技术问题，目前尚未提出有 效的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明实施例提供了一种有限孔距补偿的地震波积分偏移方法，W解决现有技术 中由于偏移孔距的问题造成的地震波偏移成像不能很好地保持振幅之间的相对关系，而导 致的偏移成像的效果不理想的技术问题，该方法包括：
[0007] 计算=维速度模型空间中当前网格点的=个积分加权因子，其中，所述=个积分 加权因子包括；几何扩散补偿因子、校正反射角和偏移界面倾角的因子、有限孔距补偿因 子；
[000引根据当前网格点的位置，在走时表中获取地震波从炮点到检波点之间的全走时；
[0009] 取全走时对应的地震波振幅，利用所述S个积分加权因子对所述地震波振幅进行 积分加权计算，得到在所述=维速度模型空间中的偏移输出结果；
[0010] 将所述偏移输出结果与该网格点原存储的数据进行相加求和，得到该网格点的偏 移图像。
[0011] 在一个实施例中，按照W下公式计算S维速度模型空间中当前网格点的S个积分 加权因子：
【权利要求】
1. 一种有限孔距补偿的地震波积分偏移方法，其特征在于，包括： 计算三维速度模型空间中当前网格点的三个积分加权因子，其中，所述三个积分加权 因子包括：几何扩散补偿因子、校正反射角和偏移界面倾角的因子、和有限孔距补偿因子； 根据当前网格点的位置，在走时表中获取地震波从炮点到检波点之间的全走时； 取全走时对应的地震波振幅，利用所述三个积分加权因子对所述地震波振幅进行积分 加权计算，得到在所述三维速度模型空间中的偏移输出结果； 将所述偏移输出结果与该网格点原存储的数据进行相加求和，得到该网格点的偏移图 像。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算三维速度模型空间中当 前网格点的三个积分加权因子：
其中，11表不几何扩散补偿因子，W2表不校正反射角和偏移界面倾角的因子，W3表不有 限孔距补偿因子，rg表示成像点到震源的距离，rs表示成像点到检波器的距离，其中：
其中，i= 1代表最近的检波器，i= 2代表最远的检波器，h表示从震源到检波器之间 距离的一半，9表示入射和反射之间的夹角，u表示反射体倾角，0g表示成像点到检波器 的入射线和到地表的垂线之间的夹角，0 s表示成像点到震源点的入射线和到地表的垂线 之间的夹角。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述三个积分加权因子对所述地震波 振幅进行积分加权计算，得到在所述三维速度模型空间中的偏移输出结果，包括： 按照以下公式计算得到所述偏移输出结果：
检波器xgl到最后一个检波器xg2所得数据积分，丨dxs表示对所有震源进行积分，V表示速 度。
4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在使用单一检波器的情况下，利用所述三个 积分加权因子对所述地震波振幅进行积分加权计算，得到在所述三维速度模型空间中的偏 移输出结果，包括： 按照以下公式计算得到所述偏移输出结果：
其中^(1，2)表示（1，2)空间中的偏移输出结果，2表示偏移深度，？^\，^，〇表示以 ^为震源，X8为检波器，旅行时t处对应的反射地震波，V表示速度，其中，
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，在使用单一检波器且零震源距的情况下，利 用所述三个积分加权因子对所述地震波振幅进行积分加权计算，得到在所述三维速度模型 空间中的偏移输出结果，包括： 按照以下公式计算得到所述偏移输出结果：
6. 如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在根据当前网格点的位置，在 走时表中获取地震波从炮点到检波点之间的全走时之前，所述方法还包括： 确定所述三维速度模型中每一个网格点到所有炮点和所有检波点的走时表。
7. 如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述三维速度模型中每一个网格点到 所有炮点和所有检波点的走时表，包括： 在所述三维速度模型空间中设定一个震源点，震源点所产生的地震波向四周传播射 线，由近到远计算模型空间中每个网格点的射线的到时； 将确定的每个网格点的射线的到时作为该震源点的走时表。
8. -种有限孔距补偿的地震波积分偏移装置，其特征在于，包括： 加权因子计算单元，用于计算三维速度模型空间中当前网格点的三个积分加权因子， 其中，所述三个积分加权因子包括：几何扩散补偿因子、校正反射角和偏移界面倾角的因 子、和有限孔距补偿因子； 全走时获取单元，用于根据当前网格点的位置，在走时表中获取地震波从炮点到检波 点之间的全走时； 偏移输出结果计算单元，用于取全走时对应的地震波振幅，利用所述三个积分加权因 子对所述地震波振幅进行积分加权计算，得到在所述三维速度模型空间中的偏移输出结 果； 偏移图像确定单元，用于将所述偏移输出结果与该网格点原存储的数据进行相加求 和，得到该网格点的偏移图像。
9. 如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述加权因子计算单元具体用于按照以下 公式计算三维速度模型空间中当前网格点的三个积分加权因子：
其中，11表不几何扩散补偿因子，W2表不校正反射角和偏移界面倾角的因子，W3表不有 限孔距补偿因子，rg表示成像点到震源的距离，rs表示成像点到检波器的距离，其中：
其中，i= 1代表最近的检波器，i= 2代表最远的检波器，h表示从震源到检波器之间 距离的一半，9表示入射和反射之间的夹角，u表示反射体倾角，0g表示成像点到检波器 的入射线和到地表的垂线之间的夹角，0 s表示成像点到震源点的入射线和到地表的垂线 之间的夹角。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述偏移输出结果计算单元具体用于按照 以下公式计算得到所述偏移输出结果：
其中^(1，2)表示（1，2)空间中的偏移输出结果，2表示偏移深度，？^\，^，〇表示以 \为震源，X8为检波器，旅行时t处对应的反射地震波，
表示对每一个震源\从第一个 检波器Xgl到最后一个检波器xg2所得数据积分，丨dxs表示对所有震源进行积分，V表示速 度。
【文档编号】G01V1/36GK104502973SQ201410763186
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】王大鹏, 余刚, 王熙明, 李彦鹏, 张固澜 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司, 王大鹏