一种逆时偏移成像方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及石油勘探地震数据处理技术领域，特别涉及一种逆时偏移成像方法及 装置。
【背景技术】
[0002] 地震偏移成像是地震数据处理中很重要的一步，其主要是通过对地震数据进行偏 移处理，得到地震数据在深度域的偏移图像。偏移图像的好坏可能会直接影响后续的地震 和地质解释，从而影响油气储层的识别。
[0003] 逆时偏移技术是一种适合复杂区构造成像的偏移方法，其能够对高陡构造进行准 确成像。逆时偏移技术主要是利用波场模拟算法模拟出地震波场，然后对所模拟的地震波 场进行逆时偏移处理，得到地震数据的偏移图像。
[0004] 在众多波场模拟算法中，有限差分方法是应用最为普遍的一个。在利用有限差分 法进行计算的过程中，受计算机内存和计算量的限制，尽管地震波场的空间导数会使用高 阶逼近，但地震波场的时间导数一般都使用二阶逼近。由于时间方向引入的误差偏大，可能 会导致所谓的数值频散现象。
[0005]为了消除所述数值频散现象，现有技术中通常采用伪普法来对地震数据进行波场 模拟。伪普法主要是在多个时间步中对地震波场进行二维或三维的傅立叶变换和反变换。 例如，在计算过程中，需要沿着时间轴模拟6-8秒的地震波场，时间步长一般为1毫秒左右。 因此，模拟该地震波场大概需要计算6000步，也就是说模拟该地震波场可能需要进行大概 6000步左右的傅立叶变换和反变换。
[0006] 在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0007] 现有技术中利用伪谱法来对地震数据进行逆时偏移处理，该方法需要在多个时间 步中对地震波场进行傅立叶变换和反变换，这可能会导致计算工作量比较大。
【发明内容】
[0008] 本申请实施例的目的是提供一种逆时偏移成像方法及装置，以减少计算工作量。
[0009]为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种逆时偏移成像方法及装置是这样实 现的：
[0010] 本申请实施例提供了一种逆时偏移成像方法，包括：
[0011] 构建目标区域的地震波场所对应的理论角频率与数值计算角频率之间的映射关 系；
[0012] 利用所述映射关系，将所述理论角频率所对应的第一地震数据频谱映射成所述数 值计算角频率所对应的第二地震数据频谱；
[0013] 对映射后的第二地震数据频谱进行逆时偏移处理，得到偏移图像。
[0014] 在一实施例中，构建所述映射关系包括：
[0015]构建所获取的地震波场在时间-空间域的N维声波方程，N为正整数；
[0016] 对所述N维声波方程进行傅立叶变换，得到所述地震波场中频率与速度之间的第 一频散关系；
[0017] 对所述N维声波方程进行时间-空间域的有限差分数值离散；
[0018] 对离散后的声波方程进行傅立叶变换，得到所述地震波场的第二频散关系；
[0019] 根据所述第一频散关系以及所述第二频散关系，得到理论角频率与数值计算角频 率之间的映射关系。
[0020] 在一实施例中，所构建的所述映射关系为：
[0022] 其中，Δt为时间步长；為为数值计算角频率；ω为理论角频率。
[0023] 在一实施例中，所述地震波场通过以下方式获取：
[0024] 对所采集的地震数据进行预处理，得到所述地震波场。
[0025] 在一实施例中，所述对所采集的地震数据进行预处理包括：
[0026] 对所采集的地震数据进行去噪和/或静校正处理。
[0027] 在一实施例中，所述第二地震数据频谱通过以下方式获取：
[0028] 对所获取的地震波场进行傅立叶变换，得到所述第二地震数据频谱。
[0029] 在一实施例中，所述对映射后的第二地震数据频谱进行逆时偏移处理包括：
[0030] 根据所述第二地震数据频谱所对应的地震波场，获取检波点波场；
[0031] 对所述检波点波场进行傅立叶反变换；
[0032] 对傅立叶反变换后的检波点波场和所获取的震源波场进行互相关，得到偏移图 像。
[0033] 在一实施例中，所述对傅立叶反变换后的检波点波场和所获取的震源波场进行互 相关进彳丁互相关包括：
[0034] 将所述震源波场进行正向延拓的第1步与所述检波点波场进行反向延拓的第Μ步 进行互相关；
[0035] 将所述震源波场进行正向延拓的第2步与所述检波点波场进行反向延拓的第Μ-1 步进行互相关；
[0036] 以此类推，直到将所述震源波场进行正向延拓的第Μ步与所述检波点波场进行反 向延拓的第1步进行互相关，其中Μ为进行地震波场模拟运算的时间步数。
[0037] 本申请还提供了一种逆时偏移成像装置，包括：
[0038] 构建单元，用于构建目标区域的地震波场所对应的理论角频率与数值计算角频率 之间的映射关系；
[0039] 映射单元，用于利用所述映射关系，将所述理论角频率所对应的第一地震数据频 谱映射成所述数值计算角频率所对应的第二地震数据频谱；
[0040] 逆时偏移处理单元，用于对映射后的第二地震数据频谱进行逆时偏移处理，得到 偏移图像。
[0041] 在一实施例中，所述构建单元包括：
[0042] 构建子单元，用于构建所获取的地震波场在时间-空间域的Ν维声波方程，Ν为正 整数；
[0043] 第一变换子单元，用于对所述N维声波方程进行傅立叶变换，得到所述地震波场 中频率与速度之间的第一频散关系；
[0044] 差分计算子单元，用于对所述N维声波方程进行时间-空间域的有限差分数值离 散；
[0045] 第二变换子单元，用于对离散后的声波方程进行傅立叶变换，得到所述地震波场 中频率与速度之间的第二频散关系；
[0046] 获得子单元，用于根据所述第一频散关系以及所述第二频散关系，获得理论角频 率与数值计算角频率之间的映射关系。
[0047] 在一实施例中，所述逆时偏移处理单元包括：
[0048] 获取子单元，用于根据所述第二地震数据频谱所对应的地震波场，获取检波点波 场；
[0049] 反变换子单元，用于对所述检波点波场进行傅立叶反变换；
[0050] 互相关子单元，用于对傅立叶反变换后的检波点波场和所获取的震源波场进行互 相关，得到偏移图像。
[0051] 由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过构建目标区域的地 震波场所对应的理论角频率与数值计算角频率之间的映射关系；利用所述映射关系，将所 述理论角频率所对应的第一地震数据频谱映射成所述数值计算角频率所对应的第二地震 数据频谱；对映射后的第二地震数据频谱进行逆时偏移处理，得到偏移图像，而无需在每个 时间步对地震波场进行傅立叶变换和反变换，因而可以减少计算工作量。
【附图说明】
[0052] 为了更清楚地说明本申请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 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0053]图1是本申请提供的一种逆时偏移成像方法的一个实施例的流程图。
[0054]图2是所采集到的原始地震数据的频谱图。
[0055] 图3是地震数据中加入有频散的模拟频谱图。
[0056]图4是采用本申请实施例所提供的方法所得到的单炮数据的偏移图像。
[0057] 图5是采用现有方法所得到的单炮数据的偏移图像。
[0058]图6是采用本申请实施例所提供的方法所得到的墨西哥湾的野外地震数据成像
[0059] 图7是图6中的局部区域成像的放大图。
[0060] 图8是采用现有方法所得到的图6中局部区域成像的放大图。
[0061]图9是本申请提供的一种逆时偏移成像装置的一个实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0062] 本申请实施例提供一种逆时偏移成像方法及装置。
[0063] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请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 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护 的范围。
[0064] 下面结合附图对本申请所述的逆时偏移成像方法进行详细的说明。虽然本申请提 供了如下述实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所 述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中， 这些步