CN101614826A - 三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置。该方法包括：获取三维地震数据道集，并以一定的炮检距为区间进行划分；对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^－1处理；将所述DMO^－1处理后的数据体组成新的道集，用于后续的叠前时间偏移处理。本发明还公开了一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法和系统。通过本发明消除了炮检距、方位角、面元尺寸和地震道覆盖次数的影响，实现了面元的均化；同时保证了资料的充分利用和后续处理工作量的降低。

Description

三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置，以及一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法和系统。

背景技术

在地震勘探中，为了确定地下地质构造，需要将野外记录的地震数据转化成便于进行地质解释的形式，即将磁带上的资料转换成经过校正的类似于地质构造显示的地震记录剖面。一般来说，CMP(Common Middle Point，共中心点)方法是目前野外使用最普遍的方法，CMP道集是最常见的地震数据。

地震数据处理包括三个基本阶段：反褶积、叠加以及偏移。其中，反褶积是通过压缩子波，达到提高时间分辨率的目的；偏移是一个成像过程，通过使绕射波收敛并将陡倾同相轴移到大致真实的地下位置，实现空间分辨率的改善。

从二十世纪60年代偏移处理由计算机实现以来，已从常规偏移即叠后时间偏移发展到了叠前时间偏移。这是因为常规偏移即叠后时间偏移的处理过程是先叠加后偏移，在复杂地质构造条件下由于很难实现同相叠加而对波场产生破坏，因此用这种失真的叠后数据去进行偏移处理难以取得好的成像效果。为了克服非同相叠加给后续偏移带来的上述问题，叠前时间偏移的方案被广泛采用，即先偏移处理使波场归位，再把同一地下点的偏移波场相叠加。

此外，还有针对强横向变速地区常规偏移由于不满足Snell定律所导致的难以正确成像问题所采用的叠前深度偏移，由于与本发明技术方案无关，因此不再赘述。

具体来说，叠前时间偏移过程就是每个输入地震道根据其炮点(也称激发点)和检波点(也称接收点)、速度和反射时间进行划弧，比如，分别以炮点和检波点为焦点、以vt/2为半长轴的椭球面就是一个反射波可能来自的界面位置，称为叠前时间偏移脉冲响应，如图1所示。偏移弧是最基本的偏移单元，在存在反射界面的地方，这些弧相互加强，在没有反射界面的地方，这些弧互相抵消，由此确定真正的反射界面。

理论上，为了得到最佳的叠前时间偏移成像效果，三维地震数据比如CMP道集需要具备以下条件：1、面元大小一致，而且面元越小越好；2、每个面元上地震道接收方位完全相同；3、每个面元上地震道炮检距完全相同；4、每个面元上地震道覆盖次数完全相同。

而在实际应用中，由于三维地震数据的覆盖次数严重不均匀，或者三维地震数据的面元大小不一致，往往导致有效反射波不能正确成像，同时剖面的信噪比也受到很大影响，因此造成叠前时间剖面品质低下，无法为地下地质构造的精确解释提供可靠资料，这个问题在陆上大面积连片三维地震数据处理和海洋地震数据处理时表现的尤为明显。

为了克服上述缺陷，现有技术中提供了以下解决方案：

几何面元均化方案。本方案的基本思路为：从附近面元中借本面元缺失炮检距的地震道，从本面元中提出重复炮检距的地震道，从而使得三维区块中的覆盖次数近乎相同。本方案的实现步骤包括：统计原始覆盖次数，建立借道与剔道表，以及重赋道头输出地震道，如图2A所示。通过上述几何面元均化方案，能够简单、容易地实现覆盖次数的趋同，但损失了大量地震道，信噪比严重下降，造成细小断层模糊，因此给地质构造的判断带来了不准确因素。

精确面元均化方案。本方案的实现步骤包括：分别将激发接收方位角、炮检距按一定间隔等分，然后将落在同一方位角-炮检距的地震道叠加，得到一系列的不同方位角、不同炮检距的叠加数据体，再在每个数据体上对缺失地震道进行插值，最后将这些数据体重构为道集，如图2B所示。通过上述精确面元均化方案，能够简单、精确的实现面元均化和覆盖次数的趋同；但其面元均化后获得的道集十分庞大，极大的影响了后续叠前时间偏移的处理效率，也造成了大量的处理资源的消耗。

可以看出，现有技术在三维地震数据处理过程中，尚无妥善的实现面元均化的技术方案。

发明内容

本发明的实施例旨在提供能够在三维地震数据处理中实现面元均化的技术方案，统一炮检距、方位角、面元尺寸和地震道覆盖次数，实现面元的均化，同时避免有用信息的丢失和后续工作量的增加。

本发明的实施例还用于提供一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方案，以简单、有效实现叠前时间偏移处理。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种三维地震数据处理中实现面元均化的方法，用于在进行叠前时间偏移处理前实现面元均化的处理，包括以下步骤：

S1、获取三维地震数据道集，并以一定的炮检距为区间进行划分；

S2、对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；

S3、对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；

S4、在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；

S5、将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，用于后续的叠前时间偏移处理。

较佳的，为了获得准确的插值因子，步骤S3之前还可以包括：

步骤S01、将全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；

步骤S02、将所述总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；

步骤S03、基于所述外部模型道计算插值因子，以采用所述插值因子进行缺失地震道的插值补道处理。

为了节约计算量，步骤S4中的预设方向为零方位角方向。

在上述实施例中，步骤S2中可以按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{t}_n\mathrm{dr};$

以及，步骤S4可以按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{\mathrm{\ω}}_0\mathrm{dr};$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，为与

对应的波数，

为炮检距。

本发明的实施例还提供了一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法，包括以下步骤：

执行如上所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，获得面元均化后的道集；

对所述道集执行叠前时间偏移处理。

本发明的实施例还提供了一种三维地震数据处理中实现面元均化的装置，该装置设置在叠前时间偏移处理装置之前进行面元均化的处理，包括：道集划分单元，用于将获取的三维地震数据道集以一定的炮检距为区间进行划分；DMO叠加单元，与道集划分单元连接，用于对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；插值处理单元，与DMO叠加单元连接，用于对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；DMO^-1处理单元，与插值处理单元连接，用于在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；道集重构单元，与DMO^-1处理单元连接，用于将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，输出给所述叠前时间偏移处理装置。

较佳的，为了获得准确的插值因子，该装置还可以包括：插值因子计算单元，与所述DMO叠加单元和插值处理单元连接，用于根据所述DMO叠加数据体建立外部模型道，基于所述外部模型道计算插值因子并提供给所述插值处理单元；所述插值因子计算单元具体包括：叠加模块，与所述DMO叠加单元连接，用于将全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；信号处理模块，用于将所述总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；插值计算模块，用于基于所述外部模型道计算插值因子，并提供给所述插值处理单元。

为了节约计算量，该DMO^-1处理单元对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理的预设方向为零方位角方向。

在上述实施例中，DMO叠加单元按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{t}_n\mathrm{dr};$

以及，DMO^-1处理单元可以按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{\mathrm{\ω}}_0\mathrm{dr};$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，为炮检距。

本发明的实施例还提供了一种叠前时间偏移处理系统，包括如上所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置；以及，与该三维地震数据处理中实现面元均化的装置输出连接的叠前时间偏移处理装置。

由上述技术方案可知，本发明的实施例具有以下有益效果：

1、通过分炮检距消除了炮检距的影响，实现了炮检距的均化，同时降低后续处理工作量；

2、通过执行DMO叠加和CMO逆处理，实现方位角的校正，从而消除方位角的影响，同时保证了资料的充分利用，提高了信噪比；

3、通过道间插值，保证了不同区间的地震道覆盖次数相同和面元尺寸的一致性；

4、整体上保证了面元的均化。

通过以下参照附图对优选实施例的说明，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更加明显。

附图说明

图1为现有技术中叠前时间偏移脉冲响应一实例示意图；

图2A、2B为现有技术中面元均化方案的示意图；

图3为本发明所提供的三维地震数据处理中实现面元均化的方法一实施例的流程图；

图4为图3所示方法中进行插值处理的一较佳实施例的流程图；

图5为本发明所提供的三维地震数据处理中实现面元均化的装置一实施例的框图；

图6为本发明所提供的三维地震数据处理中实现面元均化的装置一较佳实施例的框图；

图7为本发明所提供的三维地震数据的叠前时间偏移处理系统一实施例的框图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的具体实施例。应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。

首先，必须说明的是，为了克服现有技术中各种面元均化技术所存在的缺陷，本发明提供的方案通过划分炮检距区间实现炮检距的统一；通过对区间内道集的DMO(Dip Moveout，倾角时差校正)处理和DMO^-1处理，将区间内地震道的方位角变换到给定方位角上，从而实现方位角的统一；通过对区间内道集的道间插值，保证了区间内地震道炮检距相同和面元尺寸的一致性，从而实现面元均化。

需要指出，本发明提供的技术方案虽然适用于叠前时间偏移的面元均化处理，但由于本技术方案采用DMO和DMO^-1处理来统一方位角，因此炮点和接收点的位置已经发生变化，因此不适合叠前深度偏移的数据处理。

具体的，请参考图3，显示了本发明提供的三维地震数据处理中实现面元均化的方法一实施例，其用于在进行叠前时间偏移处理前实现面元均化的处理，包括以下步骤：

S1、获取三维地震数据道集，并以一定的炮检距为区间进行划分；

其中，分炮检距区间的实际取值可以由工程人员结合数据量和图像精度要求加以确定。但无论实际取值如何，都保证了面元上地震道炮检距完全相同，从而消除炮检距的影响。

特别是，相对于现有技术中精确面元均化技术而言，由于其是对落在同一方位角-炮检距的地震道进行叠加，叠加区间由二维坐标(方位角和炮检距)共同确定，因此叠加区间数量庞大，并直接导致了面元均化后的道集十分庞大，而本技术方案中，仅仅由炮检距一维确定划分空间，因此对于后续处理而言，待处理数据的数量成级数下降。

S2、对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；

DMO叠加处理，是将具有相同特征的地震道加起来，从而增强了有效信号，减少了噪声信号。因此相对于现有技术中借道-剔道，没有丢失具有有效信号的地震道，提高了单炮检距区间的信噪比，从而提高了叠前时间偏移处理的品质。

具体的，可以按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{t}_n\mathrm{dr},$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ ，P_n为NMO(Normal Moveout，正常时差校正)叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间(自激自收时间)，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，

为炮检距。

S3、对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；

所谓补道处理操作，是在每个DMO叠加数据体上对缺失地震道进行插值，从而保证每一叠加数据体具有相同数目的地震道，以保证面元的地震道覆盖次数相同。

同时，补道处理操作保证了面元大小的一致性。需要指出，补道数目可以根据实际需要加以确定，每一区间内地震道越密集，相应面元的面积就越小。

S4、在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；

理论上，DMO与反DMO-1可以将任一个方位角的地震道变换到给定的方位角上，从而保证面元的地震道接收方位完全相同，消除炮检方位角的影响。

较佳的，可以在零方位角方向上对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理，即将不同炮检距的地震道都投影到主测线方向，从而实现计算量最小。

其中，可以按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{\mathrm{\ω}}_0\mathrm{dr},$

同样的， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ ，P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，

为炮检距。

可以看出，DMO·DMO＝1，不会对叠前时间偏移脉冲响应产生影响。

S5、将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，用于后续的叠前时间偏移处理。

通过上述步骤S1～S5可以看出，本发明提供的三维地震数据处理中实现面元均化的方法能够消除炮检距、方位角、覆盖次数和面元尺寸的影响，从而实现面元尺寸的均化；同时充分利用所有的地震资料，不丢失有用信息，且处理后获得的数据体数量相对于精确面元均化方案大为降低，减少了后续的叠前时间偏移处理的工作量。

下面对步骤S3中的插值补道处理加以具体说明，以频率-空间域(即F-X域)预测插值为例加以说明。

F-X预测插值是根据平面波在频率-空间域的可预测性进行道间插值。具体的，对于一个平面波来说，(x，t)处的波场可表示为P(x，t)，这时在(x+Δx，t)处的波场可以表示为P(x+Δx，t)＝e^-iωκΔxP(x，t)＝B(ω)P(x，t)。也就是说，x+Δx处的波场可以由x处的波场预测得到，并表示为x处的波场。其中，B(ω)称为预测因子。

如果我们需要在两道之间插出l道，即插值后的道间距为 $\mathrm{\δx}=\frac{1}{l+1}\mathrm{\Δx},$ 那么在(x+jδx，t)处的波场可以表示为：

P(x+jδx，t)＝e^-iωκjδxP(x，t)＝C(ω)P(x，t)。

比较P(x+Δx，t)和P(x+jδx，t)，我们可以得到插值因子与预测因子之间的关系：

$C\left(\mathrm{\ω}\right)=B\left(\frac{j}{l+1}\mathrm{\ω}\right).$

从上面的描述可以看到，当两道之间插值一道时插值因子 $C\left(\mathrm{\ω}\right)=B\left(\frac{\mathrm{\ω}}{2}\right);$

也就是说，当求出预测因子后，取半频率点处的预测因子就可以得到插值因子，譬如，在频率12Hz处的插值因子就是在频率6Hz处的预测因子。

需要指出的是，当原地震剖面上信噪比比较低时，预测因子的精度可能会有所降低，这样对应的插值因子的精度也就比较低，用这样的插值因子进行道间插值显然不是很合适的。而本技术方案中DMO叠加数据体虽然相对于借道-剔道而言提高了信噪比，但由于DMO叠加数据体属于单炮检距数据，其信噪比仍然很低，其内部插值因子同样存在难以求准的问题，直接进行道间插值的精度不高。

为了解决这一问题，提高道间插值的精度，较佳的，可以采用外部模型道进行插值因子的计算，并根据计算获得的插值因子进行插值补道处理。

具体的，请参见图4，包括以下步骤：

步骤S01、将步骤S2获得的全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；

步骤S02、将所述总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；

步骤S03、基于所述外部模型道计算插值因子，以采用所述插值因子进行缺失地震道的插值补道处理。

仍以F-X预测插值为例，当剖面上存在m个平面波即DMO叠加数据体时，外部模型道波场存在如下的预测关系：

P(x_n，ω)＝B₁(ω)P(x_n-1，ω)+B₂(ω)P(x_n-2，ω)+…+B_m(ω)P(x_n-m，ω)；

其中B_i(ω)，i＝1，2，...，m为预测因子，则当在原地震道每两道间插值l道时，插值因子为： $C_i\left(\mathrm{\ω}\right)=B_i\left(\frac{1}{l+1}\mathrm{\ω}\right),i=\mathrm{1,2},...m.$

这样，由以下方程组

即可求得插值以后的DMO叠加数据体波场P′(x′_k，ω)。

上述插值方案为本发明一较佳实施例，当然，也可以采用其它方式实现道间插值，比如采用现有技术中的复数sinc插值，即

其中D_i(ω)是sinc插值因子。

在实际应用中，我们可以假设在低于预设频率的低频部位，原地震剖面不存在空间假频，这个假设是符合实际情况的。这样，一种可选的实施方式为：在较低频率部位(低于预设频率的部位)采用复数sinc插值，而在较高频率部位(高于预设频率的部位)采用f-x域预测插值。

相应的，本发明还提供了一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法，包括以下步骤：

执行如上所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，获得面元均化后的道集；

对所述道集执行叠前时间偏移处理。

可以看出，本发明所提供的三维地震数据的叠前时间偏移处理方法所处理的资料全面，且数量相对于精确面元均化后的资料大为降低，因此既保证了叠前时间偏移处理的品质，也减少了处理的工作量。

本发明还提供了一种三维地震数据处理中实现面元均化的装置100，该装置100设置在叠前时间偏移处理装置200之前进行面元均化的处理。

如图5所示，显示了该装置100一实施例的框图，包括：

道集划分单元101，用于将获取的三维地震数据道集以一定的炮检距为区间进行划分，从而消除炮检距的影响，且相对于精确面元均化技术而言，大大减少了划分后的数据量；

DMO叠加单元102，用于对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体，相对于几何面元均化技术而言，提高了信噪比；

具体的，DMO叠加单元102可以按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{t}_n\mathrm{dr};$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，

为炮检距；

插值处理单元103，用于对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体，从而保证了面元地震道的一致性，同时保证了面元大小一致性；

DMO^-1处理单元104，用于在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理，从而消除了方位角的影响；其中，为了降低工作量，可以在零方位角方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；

具体的，DMO^-1处理单元104可以按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})=\∫\∫A^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}d{\mathrm{\ω}}_0\mathrm{dr},$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，为炮检距；

道集重构单元105，用于将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，输出给所述叠前时间偏移处理装置200。

可以看出，本发明所提供的三维地震数据处理中实现面元均化的装置100能够消除炮检距、方位角、面元尺寸和覆盖次数的影响，从而实现面元的均化；同时充分利用所有的地震资料，不丢失有用信息，且处理后获得的数据体数量相对于精确面元均化方案大为降低，减少了后续的叠前时间偏移处理的工作量。

较佳的，为了提高道间插值的精度，本发明所提供的三维地震数据处理中实现面元均化的装置100可以采用外部模型道计算插值因子，具体实施例请参见图6。

在图5所示实施例的基础上，还包括插值因子计算单元106，与DMO叠加单元102和插值处理单元103连接，用于根据所述DMO叠加数据体建立外部模型道，基于所述外部模型道计算插值因子并提供给所述插值处理单元103。

具体的，该插值因子计算单元106具体包括：

叠加模块1061，与DMO叠加单元102连接，用于将全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；

信号处理模块1062，用于将总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；

插值计算模块1063，用于基于外部模型道计算插值因子，并提供给所述插值处理单元103。

作为一可选实施例，插值处理单元103可以在较低频率部位(低于预设频率的部位)采用D_i(ω)进行复数sinc插值，而在较高频率部位(高于预设频率的部位)采用插值因子计算单元106计算得到的B_i(ω)，i＝1，2，...，m进行f-x域预测插值。

本发明还提供了一种三维地震数据的叠前时间偏移处理系统10，如图7所示，包括：

如上所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置100；

以及，与三维地震数据处理中实现面元均化的装置100输出连接的叠前时间偏移处理装置200。

可以看出，本发明所提供的三维地震数据的叠前时间偏移处理系统中，叠前时间偏移处理装置200所处理的资料全面，且数量相对于精确面元均化后的资料大为降低，因此既保证了叠前时间偏移处理的品质，也减少了处理的工作量。

虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种三维地震数据处理中实现面元均化的方法，用于在进行叠前时间偏移处理前实现面元均化的处理，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取三维地震数据道集，并以一定的炮检距为区间进行划分；

S2、对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；

S3、对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；

S4、在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；

S5、将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，用于后续的叠前时间偏移处理。

2.根据权利要求1所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，其特征在于，所述步骤S3之前还包括：

步骤S01、将全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；

步骤S02、将所述总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；

步骤S03、基于所述外部模型道计算插值因子，以采用所述插值因子进行缺失地震道的插值补道处理。

3.根据权利要求1所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，其特征在于，所述步骤S4中的预设方向为零方位角方向。

4.根据权利要求1-3任一所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，其特征在于，所述步骤S2中按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})={\∫\∫A}^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}{\mathrm{dt}}_n\mathrm{dr};$

以及，所述步骤S4按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})={\∫\∫A}^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}{\mathrm{d\ω}}_0\mathrm{dr};$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，为距离，

为与

对应的波数，

为炮检距。

5.一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

执行如权利要求1-4任一所述的三维地震数据处理中实现面元均化的方法，获得面元均化后的道集；

对所述道集执行叠前时间偏移处理。

6.一种三维地震数据处理中实现面元均化的装置，其特征在于，所述装置设置在叠前时间偏移处理装置之前进行面元均化的处理，包括：

道集划分单元，用于将获取的三维地震数据道集以一定的炮检距为区间进行划分；

DMO叠加单元，与所述道集划分单元连接，用于对每一区间内的地震道执行DMO叠加，获得DMO叠加数据体；

插值处理单元，与所述DMO叠加单元连接，用于对每一DMO叠加数据体进行缺失地震道的插值补道处理，获得相应的补道处理数据体；

DMO^-1处理单元，与所述插值处理单元连接，用于在一预设方向上，对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理；

道集重构单元，与所述DMO^-1处理单元连接，用于将所述DMO^-1处理后的数据体组成新的道集，输出给所述叠前时间偏移处理装置。

7.根据权利要求6所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置，其特征在于，所述装置还包括：插值因子计算单元，与所述DMO叠加单元和插值处理单元连接，用于根据所述DMO叠加数据体建立外部模型道，基于所述外部模型道计算插值因子并提供给所述插值处理单元；所述插值因子计算单元具体包括：

叠加模块，与所述DMO叠加单元连接，用于将全部DMO叠加数据体进行叠加，获得总的DMO叠加剖面；

信号处理模块，用于将所述总的DMO叠加剖面进行去噪和信号加强处理，作为外部模型道；

插值计算模块，用于基于所述外部模型道计算插值因子，并提供给所述插值处理单元。

8.根据权利要求6所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置，其特征在于，所述DMO^-1处理单元对每一补道处理数据体进行DMO^-1处理的预设方向为零方位角方向。

9.根据权利要求6-8任一所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置，其特征在于，所述DMO叠加单元按照以下公式执行DMO叠加：

$P_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})={\∫\∫A}^{-1}{P}_n(t_n,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}{\mathrm{dt}}_n\mathrm{dr};$

以及，所述DMO^-1处理单元按照以下公式执行DMO^-1处理：

$P_n(t_n,\stackrel{\→}{k},\stackrel{\→}{h})={\∫\∫A}^{-1}{P}_0({\mathrm{\ω}}_0,\stackrel{\→}{r},\stackrel{\→}{h})e^{i({\mathrm{\ω}}_0{t}_{n}A+\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{r})}{\mathrm{d\ω}}_0\mathrm{dr};$

其中， $A=\sqrt{1+\frac{{(\stackrel{\→}{k}\·\stackrel{\→}{h})}^2}{{\mathrm{\ω}}_0^2{t}_n^2}},$ P_n为NMO叠加剖面，P₀为DMO叠加剖面，t_n为NMO时间，t₀为DMO时间，ω₀为与t₀对应的圆频率，

为距离，

为与

对应的波数，为炮检距。

10.一种三维地震数据的叠前时间偏移处理系统，其特征在于，包括：

如权利要求6-9任一所述的三维地震数据处理中实现面元均化的装置；

以及，与所述三维地震数据处理中实现面元均化的装置输出连接的叠前时间偏移处理装置。

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