海洋地震资料时钟漂移校正方法及装置与流程

1.本技术涉及石油勘探地震资料处理技术领域，特别涉及一种海洋地震资料时钟漂移校正方法及装置。


背景技术：

2.随着油气勘探技术的深入发展，地震勘探从构造勘探走向复杂岩性油气藏勘探，地质家们对地震资料的成像精度提出更高的要求，陆上“两宽一高”地震勘探技术由于具有更宽的接收方位角、更宽的信号频带和更高的激发接收密度，通过室内处理可以提高资料的信噪比、分辨率和保真度，得到广泛推广应用。海洋obn采集技术的发展使得海洋“两宽一高”成为可能，必将逐步替代海洋拖缆采集。在海底obn地震勘探中，由于节点硬件设施及其他因素，随着采集时间的不断增加，obn节点的时钟会与实际采集时间产生一定的误差，进而影响地下成像。当抖动频率小于10hz的时候把这样的抖动叫做漂移，抖动即在时钟信号短时间内的波动，即为时钟漂移。在野外采集完成后，通常对较大时差的时钟漂移问题进行了校正，但个别节点可能依然存在剩余时钟漂移问题，影响处理质量，因此，必须对资料中存在的剩余时钟漂移问题进行时钟漂移校正。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供了一种海洋地震资料时钟漂移校正及装置，能够实现对待校正的节点的每一条地震道进行时钟漂移校正，从而改善资料中存在的剩余时钟漂移问题，提高了数据处理质量。该技术方案如下：
4.一方面，提供了一种海洋地震资料时钟漂移校正方法，该方法包括：
5.对于工区内的一个节点的每一条地震道，拾取不同的采集时间对应的第一实测初至时间；
6.将多个预设炮点与该节点之间的距离，除以波在海水中的平均传播速度，得到对应的多条预设地震道的理论初至时间；
7.在第一实测初至时间中，提取出该多条预设地震道对应的第二实测初至时间；
8.基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差；
9.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的数学期望；
10.将第一初至时间差中的直达波对应的部分获取为第二初至时间差；
11.删除该第二初至时间差中超过预设阈值的部分，得到第三初至时间差；
12.将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段；
13.获取每个采集时间段内的平均初至时间差；
14.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式；
15.用该第一关系式减去该数学期望，得到第二关系式，该第二关系式表示任意采集
时间段对应的时钟漂移静校正量；
16.基于该第二关系式，用采集时间段对应的时钟漂移静校正量，对该第一实测初至时间进行时钟漂移校正。
17.在一种可能实现方式中，该基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差之后，该方法还包括：
18.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的质控圆饼图。
19.在一种可能实现方式中，该预设时长为12小时或24小时。
20.在一种可能实现方式中，该将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段之后，该方法还包括：
21.基于该采集时间段以及对应的第三初至时间差，绘制散点图。
22.在一种可能实现方式中，该基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式，包括：
23.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，采用线性拟合或双曲线拟合，得到采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
24.一方面，提供了一种海洋地震资料时钟漂移校正装置，该装置包括：
25.拾取模块，用于对于工区内的一个节点的每一条地震道，拾取不同的采集时间对应的第一实测初至时间；
26.计算模块，用于将多个预设炮点与该节点之间的距离，除以波在海水中的平均传播速度，得到对应的多条预设地震道的理论初至时间；
27.处理模块，用于在第一实测初至时间中，提取出该多条预设地震道对应的第二实测初至时间；
28.计算模块，还用于基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差；
29.数学期望获取模块，用于获取所有该多条预设地震道对应的第一初至时间差的数学期望；
30.处理模块，还用于将第一初至时间差中的直达波对应的部分获取为第二初至时间差；
31.处理模块，还用于删除该第二初至时间差中超过预设阈值的部分，得到第三初至时间差；
32.处理模块，还用于将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段；
33.计算模块，还用于获取每个采集时间段内的平均初至时间差；
34.拟合模块，用于基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式；
35.计算模块，还用于用该第一关系式减去该数学期望，得到第二关系式，该第二关系式表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量；
36.校正模块，用于基于该第二关系式，用采集时间段对应的时钟漂移静校正量，对该第一实测初至时间进行时钟漂移校正。
37.在一种可能实现方式中，该装置还包括：第一绘图模块，用于：
38.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的质控圆饼图。
39.在一种可能实现方式中，该预设时长为12小时或24小时。
40.在一种可能实现方式中，该装置还包括：第二绘图模块，用于：
41.基于该采集时间段以及对应的第三初至时间差，绘制散点图。
42.在一种可能实现方式中，该拟合模块，用于：
43.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，采用线性拟合或双曲线拟合，得到采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
44.本技术实施例提供的技术方案，基于同一个采集时间，通过对工区内任意一个待校正的节点的多条预设地震道的实测初至时间和理论初至时间作对比，获取到采集时间段与初至时间差之间的对应关系，再结合初至时间差对应的数学期望，得到用于表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量的第二关系式，从而实现对待校正的节点的每一条地震道进行时钟漂移校正，从而改善资料中存在的剩余时钟漂移问题，提高了数据处理质量。
附图说明
45.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
46.图1是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正方法的流程图；
47.图2是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正方法的流程图；
48.图3为本技术实施例提供的一种剩余时钟漂移校正前线性动校正图；
49.图4为本技术实施例提供的一种初至时间差的质控圆饼图；
50.图5中为本技术实施例提供的一种采集时间段与初至时间差的散点图；
51.图6为本技术实施例提供的一种剩余时钟漂移校正后线性动校正图；
52.图7为本技术实施例提供的一种初至时间差的质控圆饼图；
53.图8是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正装置的结构示意图；
54.图9是本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
55.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
56.图1是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正方法的流程图，请参见图1，该方法可以应用于计算机设备，该方法包括：
57.101.对于工区内的一个节点的每一条地震道，拾取不同的采集时间对应的第一实测初至时间。
58.102.将多个预设炮点与该节点之间的距离，除以波在海水中的平均传播速度，得到对应的多条预设地震道的理论初至时间。
59.103.在第一实测初至时间中，提取出该多条预设地震道对应的第二实测初至时间。
60.104.基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得
到第一初至时间差。
61.105.获取所有该多条预设地震道对应的第一初至时间差的数学期望。
62.106.将第一初至时间差中的直达波对应的部分获取为第二初至时间差。
63.107.删除该第二初至时间差中超过预设阈值的部分，得到第三初至时间差。
64.108.将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段。
65.109.获取每个采集时间段内的平均初至时间差。
66.110.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
67.111.用该第一关系式减去该数学期望，得到第二关系式，该第二关系式表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量。
68.112.基于该第二关系式，用采集时间段对应的时钟漂移静校正量，对该第一实测初至时间进行时钟漂移校正。
69.本技术实施例提供的方法，基于同一个采集时间，通过对工区内任意一个待校正的节点的多条预设地震道的实测初至时间和理论初至时间作对比，获取到采集时间段与初至时间差之间的对应关系，再结合初至时间差对应的数学期望，得到用于表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量的第二关系式，从而实现对待校正的节点的每一条地震道进行时钟漂移校正，从而改善资料中存在的剩余时钟漂移问题，提高了数据处理质量。
70.在一种可能实现方式中，该基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差之后，该方法还包括：
71.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的质控圆饼图。
72.在一种可能实现方式中，该预设时长为12小时或24小时。
73.在一种可能实现方式中，该将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段之后，该方法还包括：
74.基于该采集时间段以及对应的第三初至时间差，绘制散点图。
75.在一种可能实现方式中，该基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式，包括：
76.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，采用线性拟合或双曲线拟合，得到采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
77.图2是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正方法的流程图，请参见图2，该方法可以应用于计算机设备，该方法包括：
78.201.对于工区内的一个节点的每一条地震道，拾取不同的采集时间对应的第一实测初至时间。
79.在该步骤中，该节点为实测初至时间出现时钟漂移校正的节点，对该节点的实际地震数据进行初至拾取，拾取初至时可以采用自动拾取加人工交互编辑的方式，从而加快初至拾取的效率和准确度。
80.202.将多个预设炮点与该节点之间的距离，除以波在海水中的平均传播速度，得到对应的多条预设地震道的理论初至时间。
81.其中，波在海水中的平均传播速度，可以根据工区实测的海水速度数据，进行平均计算得到，也可以根据理论计算得到，本实施例对此不作限定。
82.在该实施例中，由于节点对应的炮点数量较多，每一个炮点对应一条地震道，而一个节点在同样的采集时间下的不同地震道对应的时钟漂移量相同，因此，可以获取具有代表性的多个地震道，根据该地震道的理论初至时间进行后续的计算，得出的结果可以用于修正该节点的所有地震道，这种方式减少了计算量，提高了计算效率。
83.203.在第一实测初至时间中，提取出该多条预设地震道对应的第二实测初至时间。
84.该步骤从第一实测初至时间中，提取对于计算来说有效的数据，有利于提高计算效率。
85.204.基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差。
86.在该步骤中，该第一初至时间差可以是正值、负值或零，假设节点不存在时钟漂移问题，那么拾取初至与理论初至之间的误差只会受到波在海水中传播速度变化以及初至拾取误差的影响，该误差通常在
±
10ms以内，通过对第一初至时间差进行分析，可以得出该多条预设地震道对应的初至时钟漂移的程度。
87.在该步骤中得到的数据可以参见图3，图3为本技术实施例提供的一种剩余时钟漂移校正前线性动校正图，在图3中，展示了相邻的三个节点利用理论初至时间进行线性校正前的道集，其中，中间的节点存在时钟漂移问题。图3中，上方的曲线是资料的采集时间，可以看出中间节点的初至不是水平的，而是存在中间高两边低的现象。
88.205.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的质控圆饼图。
89.在该步骤中，通过质控圆饼图可以对数据进行质量控制，保证初至数据的拾取精度。请参见图4，图4为本技术实施例提供的一种初至时间差的质控圆饼图，在图4中，一个圆圈表示一个节点，假设节点不存在时钟漂移问题，那么拾取初至与理论初至之间的误差只会受到波在海水中传播速度变化以及初至拾取误差的影响，该误差通常在
±
10ms以内，对应图4中除箭头所指之外其他的节点，该多条预设地震道的第一初至时间差是关于圆心均匀分布的。如果节点存在时钟漂移问题，那么该多条预设地震道的时差分布就不再是关于圆心均匀分布的，如图4中箭头所指的节点，因此，通过图4，可以直观的看出该多条预设地震道对应的初至时钟漂移的程度。
90.206.获取所有该多条预设地震道对应的第一初至时间差的数学期望。
91.其中，在概率论和统计学中，数学期望是试验中每次可能结果的概率乘以其结果的总和，是最基本的数学特征之一，它反映随机变量平均取值的大小。请继续参见图4，通过这样的质控圆饼图，可以直观的分析每一个节点的第一初至时间差的分布情况与数据离散程度。
92.207.将第一初至时间差中的直达波对应的部分获取为第二初至时间差。
93.在拾取的第一初至时间差中，通常包括折射波的初至数据，对于计算来说，通过设定偏移距范围，在选取的偏移距范围内的剔除掉折射波的初至数据以及拾取误差较大的数据，仅保留直达波的初至数据，以避免初至时间受折射波的影响。
94.208.删除该第二初至时间差中超过预设阈值的部分，得到第三初至时间差。
95.其中，该预设阈值可以根据对数据的要求精度确定，该步骤的实施，剔除了误差较大的数据，使第三初至时间差具有较高的精度。
96.209.将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段。
97.在本实施例中，为了降低后续拟合过程的难度，使得到的第一关系式为线性关系式或双曲线型关系式，将采集时间进行分段。
98.在一种可能实现方式中，该预设时长为12小时或24小时，保证一个预设时长内包含足够多的数据。
99.210.基于该采集时间段以及对应的第三初至时间差，绘制散点图。
100.在该步骤中，绘出横坐标为采集时间段，纵坐标为第三初至时间差的散点图，请参见图5，图5中为本技术实施例提供的一种采集时间段与初至时间差的散点图，从该图中，可以直观的看出这组数据的离散程度，进一步的，还可以基于该散点图，将图中偏离较大的点剔除掉，以保证数据具有较高的精度。
101.211.获取每个采集时间段内的平均初至时间差。
102.该步骤209-211中，将采集时间进行分段，进而获取每个采集时间段内的平均初至时间差，这样通过减少需要拟合的数据的数量，降低拟合过程的难度，使得到的第一关系式为线性关系式或双曲线型关系式，关系式结构简单，便于对其进行利用。
103.212.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，采用线性拟合或双曲线拟合，得到采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
104.在该步骤中，若采用线性拟合，则得到的第一关系式的结构为：
105.dt＝a(t-t0)+b
ꢀꢀꢀ
(1)
106.若采用双曲线拟合，则得到的第一关系式的结构为：
107.dt＝a(t-t0)2+b
ꢀꢀꢀ
(2)
108.在式子(1)和(2)中，t表示采集时间段；
109.dt表示拾取初至与理论初至之间的初至时间差；
110.t表示采集时间；
111.t0表示dt＝0时的采集时间；
112.a和b表示需要通过拟合求取的常数。
113.213.用该第一关系式减去该数学期望，得到第二关系式，该第二关系式表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量。
114.在该步骤中，任意采集时间段所对应的时钟漂移静校正量可以用下式(3)表示：
115.s
drift
＝dt-t0ꢀꢀꢀ
(3)
116.其中，s
drift
表示采集时间段t对应的时钟漂移静校正量；
117.dt表示拾取初至与理论初至之间的初至时间差；
118.t0表示步骤206中获取的数学期望。
119.214.基于该第二关系式，用采集时间段对应的时钟漂移静校正量，对该第一实测初至时间进行时钟漂移校正。
120.在工区中，节点中的每一道均对应一个第一实测初至时间，基于对应的采集时间段，通过第二关系式获取对应的时钟漂移静校正量，从而对其进行时钟漂移校正。
121.在该步骤中得到的数据可以参见图6，图6为本技术实施例提供的一种剩余时钟漂移校正后线性动校正图，在图6中，展示了相邻的三个节点利用理论初至时间进行线性校正后的道集，其中，上方的曲线是资料的采集时间，中间的节点在校正前存在时钟漂移问题。
在校正前的图3中，可以看出中间节点的初至不是水平的，而是存在中间高两边低的现象，在校正后的图6中，初至被校正为水平的，且与邻近的初至形态相一致。
122.在该步骤中，请参见图7，图7为本技术实施例提供的一种初至时间差的质控圆饼图，在图7中，一个圆圈表示一个节点，请参见图7中箭头所指的节点。在校正前的图3中，该多条预设地震道的时差分布不是关于圆心均匀分布的，因此，在校正后的图7中，拾取初至时间与理论初至时间的差值减小，与周围节点的时差趋于一致，证明数据中的剩余时钟漂移问题得到了解决。
123.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
124.本技术实施例提供的方法，基于同一个采集时间，通过对工区内任意一个待校正的节点的多条预设地震道的实测初至时间和理论初至时间作对比，获取到采集时间段与初至时间差之间的对应关系，再结合初至时间差对应的数学期望，得到用于表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量的第二关系式，从而实现对待校正的节点的每一条地震道进行时钟漂移校正，从而改善资料中存在的剩余时钟漂移问题，提高了数据处理质量。
125.图8是本技术实施例提供的一种海洋地震资料时钟漂移校正装置的结构示意图，请参见图8，该装置包括：
126.拾取模块801，用于对于工区内的一个节点的每一条地震道，拾取不同的采集时间对应的第一实测初至时间；
127.计算模块802，用于将多个预设炮点与该节点之间的距离，除以波在海水中的平均传播速度，得到对应的多条预设地震道的理论初至时间；
128.处理模块803，用于在第一实测初至时间中，提取出该多条预设地震道对应的第二实测初至时间；
129.计算模块802，还用于基于该多条预设地震道，将该第二实测初至时间与该理论初至时间作差，得到第一初至时间差；
130.数学期望获取模块804，用于获取所有该多条预设地震道对应的第一初至时间差的数学期望；
131.处理模块803，还用于将第一初至时间差中的直达波对应的部分获取为第二初至时间差；
132.处理模块803，还用于删除该第二初至时间差中超过预设阈值的部分，得到第三初至时间差；
133.处理模块803，还用于将该采集时间按照预设时长分为多个采集时间段；
134.计算模块802，还用于获取每个采集时间段内的平均初至时间差；
135.拟合模块805，用于基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，拟合出采集时间段与初至时间差之间的第一关系式；
136.计算模块802，还用于用该第一关系式减去该数学期望，得到第二关系式，该第二关系式表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量；
137.校正模块806，用于基于该第二关系式，用采集时间段对应的时钟漂移静校正量，对该第一实测初至时间进行时钟漂移校正。
138.在一种可能实现方式中，该装置还包括：第一绘图模块，用于：
139.获取该多条预设地震道对应的第一初至时间差的质控圆饼图。
140.在一种可能实现方式中，该预设时长为12小时或24小时。
141.在一种可能实现方式中，该装置还包括：第二绘图模块，用于：
142.基于该采集时间段以及对应的第三初至时间差，绘制散点图。
143.在一种可能实现方式中，该拟合模块805，用于：
144.基于采集时间段以及对应的平均初至时间差，采用线性拟合或双曲线拟合，得到采集时间段与初至时间差之间的第一关系式。
145.本技术实施例提供的装置，基于同一个采集时间，通过对工区内任意一个待校正的节点的多条预设地震道的实测初至时间和理论初至时间作对比，获取到采集时间段与初至时间差之间的对应关系，再结合初至时间差对应的数学期望，得到用于表示任意采集时间段对应的时钟漂移静校正量的第二关系式，从而实现对待校正的节点的每一条地震道进行时钟漂移校正，从而改善资料中存在的剩余时钟漂移问题，提高了数据处理质量。
146.需要说明的是：上述实施例提供的海洋地震资料时钟漂移校正装置在海洋地震资料时钟漂移校正时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的海洋地震资料时钟漂移校正装置与海洋地震资料时钟漂移校正方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
147.图9是本技术实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，该计算机设备900可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，cpu)901和一个或一个以上的存储器902，其中，上述存储器902中存储有至少一条程序代码，上述至少一条程序代码由上述处理器901加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的方法。当然，该计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该计算机设备还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
148.在一些实施例中，本技术实施例所涉及的计算机程序可被部署在一个计算机设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算机设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备上执行，分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算机设备可以组成区块链系统。
149.在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，例如包括程序代码的存储器，上述程序代码可由计算机设备中的处理器执行以完成上述实施例中海洋地震资料时钟漂移校正方法。例如，该计算机可读存储介质可以是只读存储器(read-only memory,rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、只读光盘(compact disc read-only memory，cd-rom)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
150.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，上述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
151.上述仅为本技术的可选实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。