地震道集成像方法及系统与流程

本发明涉及油汽地球物理技术领域，更具体地，涉及一种利用差值剖面的地震道集成像方法及系统。

背景技术：

地震成像是地震勘探的关键技术，不论是在研究领域还是在工业应用中，都是反射地震方法有史以来的热点问题。一般来讲，叠前偏移除了可以输出成像结果，还可以输出未完全叠加的部分成像数据。把所有部分成像数据中成像点横向位置相同的道组合起来，就形成了共成像道集(cig，commonimagegather)。其有三方面的用途：其一，基于共成像道集的偏移速度分析；其二，在振幅保真程度较高的共成像道集上进行振幅随偏移距变化(avo，amplitudeversusoffset)或者振幅随角度变化(ava，amplitudeversusangle)分析；其三，对共成像道集进行适当的切除、去噪处理、剩余曲率校正，然后再叠加成像，会进一步提高构造图像的质量。

同其他叠前偏移方法一样，共炮集叠前偏移也可输出共成像道集，得到偏移距域共成像点道集(odcig，offsetdomaincommonimagegather)，但在强横向变速情况下，偏移距域共成像点道集存在运动学和动力学上的假象。为了避开这些假象，在现有技术中，从角度域进行成像，得到角度域共成像点道集(adcig，angledomaincommonimagegather)。

发明人发现，无论是偏移距域共成像点道集还是角度域共成像点道集，两者在成像中都各自具备相对的优劣：偏移距域共成像点道集的浅层数据与深层比相对覆盖次数较少，浅层相对深层的畸变较大，在成像时会进行较大的切除；角度域共成像点道集则相反，深层数据相对浅层数据覆盖次数较多。因此，有必要开发一种高精度的地震道集成像方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明提出了一种地震道集成像方法及系统，其通过多种地震道集联合成像，实现高精度的地震道集成像。

根据本发明的一方面，提出了一种地震道集成像方法，所述方法可以包括：基于共中心点道集与地震速度场，通过叠前偏移，获得角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集；基于所述角度域共成像点道集与所述偏移距域共成像点道集，通过拉伸切除处理，获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面；基于所述处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与所述处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，通过系数加权与差值计算，获得差值剖面；以及基于所述处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与所述处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和所述差值剖面的计算，获得最终的共成像点道集。

根据本发明的另一方面，提出了一种地震道集成像系统，所述系统可以包括：用来基于共中心点道集与地震速度场，通过叠前偏移，获得角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集的单元；用来基于所述角度域共成像点道集与所述偏移距域共成像点道集，通过拉伸切除处理，获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的单元；用来基于所述处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与所述处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，通过系数加权与差值计算，获得差值剖面的单元；以及用来基于所述处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与所述处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和所述差值剖面的计算，获得最终的共成像点道集的单元。

根据本发明的地震道集成像方法，通过地震道集联合成像，引入差值剖面，突出角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集中各自的有效信号，从而使最终的共成像点道集的精度显著提高。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的地震道集成像方法的步骤的流程图。

图2示出了角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集成像的区别的示意图。

图3a与图3b分别示出了根据现有技术对偏移距域共成像点道集进行拉伸切除处理前和处理后的示意图。

图4a与图4b分别示出了根据现有技术的处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的示意图。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的最终的共成像点道集的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施方式1

图1示出了根据本发明的地震道集成像方法的步骤的流程图。

在该实施方式中，根据本发明的地震道集成像方法包括：步骤101，基于共中心点道集与地震速度场，通过叠前偏移，获得角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集；步骤102，基于角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集，通过拉伸切除处理，获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面；步骤103，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，通过系数加权与差值计算，获得差值剖面；以及步骤104，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和差值剖面的计算，获得最终的共成像点道集。

该实施方式通过多种地震道集结合成像，实现高精度的地震道集成像。

下面详细说明根据本发明的地震道集成像方法的具体步骤。

在一个示例中，基于共中心点道集与地震速度场，通过叠前偏移，可以获得角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集。然后，基于角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集，通过拉伸切除处理，获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面。

在一个示例中，拉伸切除处理可以包括：消除远道畸变引入的噪音。

图2示出了角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集成像的区别的示意图。图3a和图3b分别示出了根据现有技术对偏移距域共成像点道集进行拉伸切除处理前和处理后的示意图，其中，图3a示出了根据现有技术对偏移距域共成像点道集进行拉伸切除处理前的示意图，图3b示出了根据现有技术拉伸切除处理后得到的处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的示意图，其中，横轴表示共深度点序号，纵轴表示时间，单位为秒。

如图2所示，a为浅层大角度小偏移距处的能量，b为深层小角度大偏移距处的能量，在实际地震数据处理中，一般浅层因覆盖次数多，大角度的浅层能量对最终的成像效果贡献权重较小，且因为偏移距偏大的地方速度不是很精确而容易使得这部分能量没有被正确归位而形成噪音，即可以视为无效能量，如a能量所示；而深层覆盖次数少，能量发散较浅层严重，小角度的地震数据则在成像的效果中权重较高，是一种有效能量，如b能量所示。

如图3a与图3b所示，在共成像点道集的切除中，偏移距域共成像点道集对拉伸部分的切除将无效能量a保留，而将有效能量b切除，这对成像效果不利，而角度域共成像点道集的切除能克服此类缺陷，将a切除且保留b。可见，偏移距域共成像点道集和角度域共成像点道集两者在成像中都各自具备相对的优劣，而将偏移距域共成像点道集和角度域共成像点道集两者结合成像，能够显著提高最终的共成像点道集的精度。

在一个示例中，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，通过系数加权与差值计算，可以获得差值剖面。

在一个示例中，系数加权与差值计算可以为：

c1a(tr1)-c2o(tr2)＝cha(1)

其中，a(tr1)为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面，c1为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面的加权系数，o(tr2)为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，c2为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的加权系数，cha为差值剖面。

具体地，角度域共成像点道集截取tr1道后获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面a(tr1)，偏移距域共成像点道集截取tr2道后获得处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面o(tr2)，将a(tr1)与o(tr2)分别乘以加权系数c1和加权系数c2，达到能量归一化效果，使a(tr1)与o(tr2)的各点能量值属于同一能量级别，之后再相减得到差值剖面cha。

在一个示例中，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和差值剖面的计算，可以获得最终的共成像点道集。

在一个示例中，处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合可以为：c4a(tr3)、c5o(tr4)、c6a(tr5)+c7o(tr6)。其中，a(tr3)与a(tr5)为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面，c4与c6为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面的加权系数，o(tr4)与o(tr6)为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，c5与c7为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的加权系数。

在一个示例中，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和差值剖面的计算可以为：

c3cha+c4a(tr3)＝f1(2)

c3cha+c5o(tr4)＝f2(3)

c3cha+c6a(tr5)+c7o(tr6)＝f3(4)

其中，c3为差值剖面的加权系数，f1、f2、f3为最终的共成像点道集。

其中，a(tr1)、a(tr3)、a(tr5)可以满足：a(tr3)＝a(tr5)＝c1a(tr1)，o(tr2)、o(tr4)、o(tr6)可以满足：o(tr4)＝o(tr6)＝c2o(tr2)。

最终的共成像点道集f可以用三种方法得到，分别为：

c3cha+c4a(tr3)＝f1(2)

c3cha+c5o(tr4)＝f2(3)

c3cha+c6a(tr5)+c7o(tr6)＝f3(4)

其中，c3为差值剖面的加权系数，f1、f2、f3为最终的共成像点道集，也即，最终的共成像点道集f可以表示为f1、f2或f3。本领域的技术人员可以根据需要研究的目标能量来做参数调节和公式选择(公式(2)、(3)或(4))，优化计算，进而获得最终的共成像点道集f。

具体地，可以根据(2)将cha与a(tr3)分别乘以加权系数c3与加权系数c4，达到能量归一化效果，使cha与a(tr3)的各点能量值属于同一能量级别，之后再相加得到最终的共成像点道集f1。

可以根据(3)将cha与o(tr4)分别乘以加权系数c3与加权系数c5，达到能量归一化效果，使cha与o(tr4)的各点能量值属于同一能量级别，之后再相加得到最终的共成像点道集f2。

可以根据(4)将cha、a(tr5)与o(tr6)分别乘以加权系数c3、加权系数c6与加权系数c7，达到能量归一化效果，使c3cha的值域与c6a(tr5)+c7o(tr6)的值域在同一能量范围，之后再相加得到最终的共成像点道集f3。

由此可见，c1-c7都是为了使所在参数公式中的各求和项或者求差项的各项能量归一化，因此c1-c7也不一定是唯一值，需要本领域的技术人员在归一化的基础上根据需要目标能量来做调节，有做一定的灵活选择的空间。

根据本发明的地震道集成像方法，通过地震道集联合成像，引入差值剖面，突出角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集中各自的有效信号，从而使得最终的共成像点道集的精度显著提高。

应用示例

为便于理解本发明实施方式的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

图4a与图4b分别示出了根据现有技术的处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的示意图，其中，图4a示出了根据现有技术的处理后的角度域共成像点道集叠加剖面的示意图，图4b示出了根据现有技术的处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的示意图，其中，横轴表示共深度点序号，纵轴表示时间，单位为毫秒。对比发现：处理后的角度域共成像点道集叠加剖面比处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面深层成像清晰，处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面比处理后的角度域共成像点道集叠加剖面浅层成像清晰。

图5示出了根据本发明的一个实施方式的最终的共成像点道集的示意图，其中，横轴表示共深度点序号，纵轴表示时间，单位为毫秒。将处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面进行系数加权与差值计算，获得差值剖面，并将差值剖面加回角度域共成像点道集叠加剖面与偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合，获得最终的共成像点道集。

由此可见，最终的共成像点道集结合角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集各自的优势，突出中各自的有效信号，不论浅、中、深层，成像效果均优于角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集，从而使精度显著提高。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。

实施方式2

根据本发明的实施方式，提供了一种地震道集成像系统，所述系统可以包括：用来基于共中心点道集与地震速度场，通过叠前偏移，获得角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集的单元；用来基于角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集，通过拉伸切除处理，获得处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的单元；用来基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，通过系数加权与差值计算，获得差值剖面的单元；以及用来基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和差值剖面的计算，获得最终的共成像点道集的单元。

该实施方式通过地震道集联合成像，引入差值剖面，突出角度域共成像点道集与偏移距域共成像点道集中各自的有效信号，从而使得最终的共成像点道集的精度显著提高。

在一个示例中，系数加权与差值计算可以为：

c1a(tr1)-c2o(tr2)＝cha(1)

其中，a(tr1)为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面，c1为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面的加权系数，o(tr2)为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，c2为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的加权系数，cha为差值剖面。

在一个示例中，处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合可以为：c4a(tr3)、c5o(tr4)、c6a(tr5)+c7o(tr6)，其中，a(tr3)与a(tr5)为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面，c4与c6为处理后的角度域共成像点道集叠加剖面的加权系数，o(tr4)与o(tr6)为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面，c5与c7为处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面的加权系数。

在一个示例中，基于处理后的角度域共成像点道集叠加剖面与处理后的偏移距域共成像点道集叠加剖面加权的组合和差值剖面的计算可以为：

c3cha+c4a(tr3)＝f1(2)

c3cha+c5o(tr4)＝f2(3)

c3cha+c6a(tr5)+c7o(tr6)＝f3(4)

其中，c3为差值剖面的加权系数，f1、f2、f3为最终的共成像点道集。

在一个示例中，拉伸切除处理可以包括：消除远道畸变引入的噪音。

本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。

以上已经描述了本发明的各实施方式，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施方式。在不偏离所说明的各实施方式的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施方式的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施方式。