CN103760603A - 转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置，其中，该方法包括：确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。本发明实施例实现了简便、直接地计算出每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，有利于提高叠前时间偏移的效率。

Description

转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置

技术领域

本发明涉及转换波地震数据处理技术领域，特别涉及一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置。

背景技术

横波在气云成像、流体识别和裂缝检测等方面所具有的优势，使得转换波勘探得到了迅速的发展。

在转换波资料处理中，由于下行P波与上行S波的路径不对称，其处理流程与纵波处理流程有大的差异。共转换点道集的抽取和倾斜时差校正等是处理难点，而叠前克希霍夫时间偏移技术不需要进行共转换点道集抽取、倾斜时差校正和叠后偏移等处理，就能实现三维转换波资料的全空间精确成像。振幅保持的转换波叠前偏移不但能使构造准确成像，而且还可为AVO（Amplitude Variation with Offset，振幅随炮检距的变化）分析和纵横波联合反演提供更多可靠信息。偏移振幅保持与否，虽然不足以影响构造准确成像，但对后续的AVO或AVAZ（Amplitude Variation with Azimuth，振幅随方位角的变化）分析很重要。有利于AVO分析的保幅叠前偏移成为目前的趋向偏移方法。

保幅叠前时间偏移方法通常是针对纵波的，主要有Kirchhoff型和波动方程型两类。Kirchhoff型保幅叠前时间偏移主要始于Bleistein(Beylkin)提出的偏移方法；后其他学者也对保幅偏移方法进行了研究，如Schleicher等给出了三维有限偏移距真振幅偏移方法、孙建国等提出了受孔径限制的保幅偏移方法。而波动方程型保幅叠前偏移主要有Zhang Yu等人给出的方法，并证明了波动方程的保幅偏移渐近解与Kirchhoff型保幅偏移是等价的。Geiger也从波动方程出发,通过Kirchhoff积分波场延拓给出了保幅偏移的权函数。

转换波叠前时间偏移主要有各向同性介质中叠前时间偏移和VTI（VerticalTransverse Isotropy，各向异性）介质中叠前时间偏移两大类。各向同性介质中叠前时间偏移主要有以共炮检距为基础的叠前时间偏移及在此基础上发展起来的等效偏移距(EOM)偏移、虚拟偏移距(POM)偏移及倾角时差校正和叠前成像(DMO+PSI)等方法。而频率—波数域主要有以相移法为基础的共炮波场延拓成像方法。VTI介质中叠前时间偏移主要有基于双平方根旅行时的叠前时间偏移和精确旅行时的叠前时间偏移等方法。但这些转换波叠前时间偏移方法都是非保幅的。张丽艳等（2007）参考纵波保幅叠前时间偏移方法的思路导出相对振幅保持的转换波POM叠前时间偏移方法。Miao(2005)在Bleistein(2001)纵波真振幅克希霍夫偏移的基础上推导出了2.5D和3D转换波真振幅偏移权函数，并按照Zhang(2000)和Dellinger(2000)的方法对权方程进行了简化，是旅行时、射线路径以及速度的函数。Cary(2010,2011)讨论了基于双平方根旅行时的转换波叠前时间偏移成像的相关技术问题，基于Bleistein（2001）的三维纵波共偏移距真振幅权函数，推导出了三维转换波真振幅权函数：

$W(z,\mathrm{\γ},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p)=\frac{z(1+\cos \mathrm{\θ})}{{2V}_p^3\sqrt{1+2\mathrm{\γ}\cos \mathrm{\θ}+{\mathrm{\γ}}^2}}\frac{({\mathrm{\γ}}^2{t}_p+t_s)({\mathrm{\γ}}^4{t}_p^2+t_s^2)}{\mathrm{\γ}{t}_p^2{t}_s^2},$ 但是，上述方法中三维转换波真振幅权函数的计算较复杂，不利于提高叠前时间偏移效率。

发明内容

本发明实施例提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置，解决了现有技术中由于三维转换波真振幅权函数的计算较复杂，不利于提高叠前时间偏移效率的技术问题。

本发明实施例提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法，该方法包括：确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

在一个实施例中，利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，包括：将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。

在一个实施例中，在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，还包括：分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。

在一个实施例中，获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，包括：根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。

在一个实施例中，确定叠前时间偏移成像网格之后，还包括：将网格节点在地面上进行二维分布，获得每个成像点的大地坐标。

在一个实施例中，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。

在一个实施例中，按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0},$ 其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

本发明实施例还提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移装置，该装置包括：确定模块，用于确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；振幅权函数计算模块，用于根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；叠前时间偏移模块，用于利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

在一个实施例中，所述叠前时间偏移模块包括：振幅获得单元，用于将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；叠前时间偏移单元，用于将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。

在一个实施例中，还包括：速度获取模块，用于在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；转换波散射旅行时间计算模块，用于获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。

在一个实施例中，所述转换波散射旅行时间计算模块用于，根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。

在一个实施例中，所述确定模块还用于，确定叠前时间偏移成像网格之后，将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。

在一个实施例中，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。

在一个实施例中，所述振幅权函数计算模块按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0},$ 其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

在本发明实施例中，通过确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点，并根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，然后利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，实现了可以根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，简便、直接地计算出每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进而利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数进行转换波地震数据的叠前时间偏移，有利于提高叠前时间偏移的效率，适应大数据量处理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的一种三维叠前时间偏移几何关系图；

图3是本发明实施例提供的一种转换波地震数据的叠前时间偏移装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101：确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；

步骤102：根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；

步骤103：利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

由图1所示的流程可知，在本发明实施例中，通过确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点，并根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，然后利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，实现了可以根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，简便、直接地计算出每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进而利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数进行转换波地震数据的叠前时间偏移，有利于提高叠前时间偏移的效率，可以适应大数据量处理。

利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移的过程，具体为：首先，将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；然后，将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数，完成相对振幅保持的转换波地震数据的叠前时间偏移。

在利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移的过程中，通过绕射加权叠加，实现了相对振幅保持的转换波地震数据的叠前时间偏移，消除了几何扩散对转换波地震数据的影响，使反射波振幅得到很好的恢复，由于振幅与反射面的反射系数是成比例的，因此，能够准确地反映地下界面的反射系数，从而可以为AVO技术提供非常重要的信息。

具体实施时，为了可以计算得到每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，在根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，获得每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时和上行横波速度，具体地，通过以下步骤获取每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度：首先确定叠前时间偏移速度，再分析叠前时间偏移速度获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；通过以下步骤获取每个成像点的获得每个成像点的下行纵波旅行时、上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间，如图2所示，具体地可以根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时t_p和上行横波旅行时t_s，此时也可以计算得到下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角θ，其中，基于双平方根方程的转换波散射旅行时间为t_c=t_p+t_s，

在各向同性介质中， $t_p=\sqrt{t_{\mathrm{pO}}^2+\frac{x_p^2}{V_{p2}^2}},$ $t_s=\sqrt{t_{\mathrm{sO}}^2+\frac{x_s^2}{V_{s2}^2}},$ 其中， $t_{\mathrm{pO}}=\frac{{2t}_{\mathrm{cO}}}{1+{\mathrm{\γ}}_O},$ $t_{\mathrm{sO}}=\frac{2{\mathrm{\γ}}_O{t}_{\mathrm{cO}}}{1+{\mathrm{\γ}}_O},$ $V_{S2}^2=\frac{1+{\mathrm{\γ}}_O}{{\mathrm{\γ}}_O(1+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}})}{V}_{C2}^2,$ $V_{P2}^2=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}(1+{\mathrm{\γ}}_O)}{1+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}}{V}_{C2}^2;$

在VTI介质中， $t_p=\sqrt{t_{\mathrm{pO}}^2+\frac{x_p^2}{V_{p2}^2}-\frac{{2\mathrm{\η}}_{\mathrm{eff}}{x}_p^4}{V_{p2}^2[t_{\mathrm{pO}}^2{V}_{p2}^2+(1+{2\mathrm{\η}}_{\mathrm{eff}})x_p^2]}},$ $t_s=\sqrt{t_{\mathrm{sO}}^2+\frac{x_s^2}{V_{s2}^2}+\frac{{2\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{eff}}{x}_s^4}{V_{s2}^2[t_{\mathrm{sO}}^2{V}_{s2}^2+x_s^2]}},$ 其中， $t_{p0}=\frac{{2t}_{c0}}{1+{\mathrm{\γ}}_0},$ $t_{s0}=\frac{{2\mathrm{\γ}}_0{t}_{c0}}{1+{\mathrm{\γ}}_0},$ $V_{S2}^2=\frac{1+{\mathrm{\γ}}_0}{{\mathrm{\γ}}_0(1+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}})}{V}_{C2}^2,$ $V_{P2}^2=\frac{{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}(1+{\mathrm{\γ}}_0)}{1+{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}}{V}_{C2}^2,$ ${\mathrm{\η}}_{\mathrm{eff}}=\frac{{\mathrm{\χ}}_{\mathrm{eff}}}{({\mathrm{\γ}}_0-1){\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}^2},$ ${\mathrm{\ζ}}_{\mathrm{eff}}={\mathrm{\γ}}_{\mathrm{eff}}^2{\mathrm{\η}}_{\mathrm{eff}},$

其中，V_C2是转换波叠前时间偏移等效速度，χ_eff为转换波等效各向异性参数，γ₀是垂直速度比，γ_eff是有效速度比，x_p是炮点与成像点在地面上的距离，x_s是成像点与检波点在地面上的距离。

具体实施时，通过如下步骤来获得每个成像点的大地坐标，如图2所示，通过将地下介质离散成网格节点，每个网格节点为一个成像点，确定叠前时间偏移成像网格之后，将网格节点在地面上进行二维分布（例如，按照线和点二维分布，x、y分别指示大地坐标系的坐标轴方向，z指示大地坐标系上成像点的投影与成像点之间的方向），获得每个成像点的大地坐标。

具体实施时，转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，该预处理包括静校正、去噪、振幅补偿和反褶积处理等处理方式，所述转换波地震数据的数据道头中包括炮点的大地坐标和检波点的大地坐标。

具体实施时，在基于双平方根旅行时的转换波叠前时间偏移实现过程中，根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度以及成像时间，可以简便、直接地计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，例如，可以按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0}---\left(1\right)$

其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数，例如，该C的取值可以是

或其近似值0.353553等。

具体实施时，转换波叠前克希霍夫时间偏移可以通过沿绕射曲线对振幅加权求和实现，即：

$I(\mathrm{\τ},\mathrm{\ζ})=\∫W(\mathrm{\τ},x_s\left(\mathrm{\ζ}\right),x_r\left(\mathrm{\ζ}\right))\frac{\∂}{\∂t}u(\mathrm{\τ}=t_c,x_s\left(\mathrm{\ζ}\right),x_r\left(\mathrm{\ζ}\right))\mathrm{d\ζ}$

式中，I是成像点，x_s(ζ)和x_r(ζ)是炮点和检波点，ζ代表坐标，u是输入数据，t_c是各向异性绕射曲线，W是权函数，τ=t_c0是时间深度；

基于双平方根方程的转换波散射旅行时间方程为：t_c=t_p+t_s；

在采用上述公式（1）中的相对振幅保持权函数时，只要给定了V_p2，V_s2，γ₀，η_eff和ξ_eff，即可实现转换波叠前克希霍夫时间保幅偏移。

以下结合具体实例来详细描述上述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，该方法包括如下步骤：

步骤1：确定叠前时间偏移成像网格和叠前时间偏移速度。

在步骤1中，所述的确定叠前时间偏移成像网格，就是将地下介质离散成网格节点，每个网格节点即为一个成像点，再在地面上按线和点进行二维分布，每个成像点都有固定的大地坐标。例如：成像线号范围是101-400,成像点号范围是51-200，时间是1500个采样点，4毫秒的采样间隔，这样叠前时间偏移成像网格为300*150*1500。

在步骤1中，确定叠前时间偏移速度是指通过对叠前时间偏移速度进行分析，获得地下介质的每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度。

步骤2：输入转换波地震数据。

在步骤2中，所述的转换波地震数据，是指预处理后的转换波地震数据，预处理包括静校正、去噪、振幅补偿和反褶积处理等处理方式，转换波地震数据的数据道头中有正确的炮点和检波点的大地坐标信息。

步骤3：计算每个成像点与输入转换波地震数据的转换波散射旅行时间，由每个成像点的成像时间、地面点大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算出每个成像点的下行纵波旅行时t_p和上行横波旅行时t_s，下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角θ，转换波散射旅行时间为t_c=t_p+t_s。

步骤4：计算每个成像点与输入转换波地震数据的振幅权函数，振幅权函数可以为以下公式：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0}$

式中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

步骤5：将每个成像点与输入转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与输入转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，并存储在每个成像点上，该成像点相应的叠加次数增加1。

步骤6：重复步骤3至5完成所有输入转换波地震数据的叠前时间偏移。

步骤7：将每个成像点的振幅除以该成像点相对应的叠加次数，就完成了相对振幅保持的转换波地震数据的叠前时间偏移。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移装置，如下面的实施例所述。由于转换波地震数据的叠前时间偏移装置解决问题的原理与转换波地震数据的叠前时间偏移方法相似，因此转换波地震数据的叠前时间偏移装置的实施可以参见转换波地震数据的叠前时间偏移方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图3是本发明实施例的转换波地震数据的叠前时间偏移装置的一种结构框图，如图3所示，包括：确定模块301、振幅权函数计算模块302和叠前时间偏移模块303，下面对该结构进行说明。

确定模块301，用于确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；振幅权函数计算模块302，与确定模块301连接，用于根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；叠前时间偏移模块303，与振幅权函数计算模块302连接，用于利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

在一个实施例中，所述叠前时间偏移模块303包括：振幅获得单元，用于将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，完成所述转换波地震数据的叠前时间偏移，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；叠前时间偏移单元，与振幅获得单元连接，用于将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数，完成相对振幅保持的转换波地震数据的叠前时间偏移。

在一个实施例中，还包括：速度获取模块，用于在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；转换波散射旅行时间计算模块，用于获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。

在一个实施例中，所述转换波散射旅行时间计算模块用于，根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。

在一个实施例中，所述确定模块301还用于，确定叠前时间偏移成像网格之后，将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。

在一个实施例中，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。

在一个实施例中，所述振幅权函数计算模块302按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0},$ 其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

在本发明实施例中，通过确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点，并根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，然后利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，实现了可以根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，简便、直接地计算出每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进而利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数进行转换波地震数据的叠前时间偏移，有利于提高叠前时间偏移的效率，适应大数据量处理。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，包括：

确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；

根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；

利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

2.如权利要求1所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，包括：

将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；

将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。

3.如权利要求2所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，还包括：

分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；

获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。

4.如权利要求3所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，包括：

根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。

5.如权利要求4所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，确定叠前时间偏移成像网格之后，还包括：

将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。

6.如权利要求4所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。

7.如权利要求1至6中任一项所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0},$

其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

8.一种转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；

振幅权函数计算模块，用于根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；

叠前时间偏移模块，用于利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。

9.如权利要求8所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述叠前时间偏移模块包括：

振幅获得单元，用于将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和；

叠前时间偏移单元，用于将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。

10.如权利要求9所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，还包括：

速度获取模块，用于在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度；

转换波散射旅行时间计算模块，用于获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。

11.如权利要求10所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述转换波散射旅行时间计算模块用于，根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。

12.如权利要求11所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述确定模块还用于，确定叠前时间偏移成像网格之后，将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。

13.如权利要求11所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。

14.如权利要求8至13中任一项所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述振幅权函数计算模块按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数：

$W(t_{c0},\mathrm{\θ},t_p,t_s,V_p,V_s)=C\sqrt{1+\cos \mathrm{\θ}}\·V_p^2{V}_s^2\·(\frac{t_p}{V_s^2}+\frac{t_s}{V_p^2})\·(\frac{1}{V_s^4{t}_s^2}+\frac{1}{V_p^4{t}_p^2})\·t_{c0},$

其中，t_c0是成像时间，θ是下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，t_p是下行纵波旅行时，t_s是上行横波旅行时，V_p是下行纵波速度，V_s是上行横波速度，C是常数。

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