CN104932011B - 一种拾取地震波初至的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种拾取地震波初至的方法及装置。其中该方法包括对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；拾取所述第三地震数据体中的地震波初至。通过本申请实施例所提供的拾取地震波初至的方法能提高地震波初至的拾取精度。

Description

一种拾取地震波初至的方法及装置

技术领域

本申请涉及地震探勘处理技术领域，特别涉及一种拾取地震波初至的方法及装置。

背景技术

在地震勘探中，将从炮点激发并最先到达检波点的地震波称为初至波，并将初至波的到达时间称为地震波初至时间，一般也可以简称为初至。地震波初至拾取就是要确定地震道上纯噪音信号与噪音和有效波叠加信号之间的分界时刻。

地震波初至的拾取一直是一个基础而又很重要的问题。它在静校正计算方面起着重要的作用，它的准确与否直接影响到静校正计算结果的好与坏。此外，随着高密度勘探技术的广泛运用，可控震源采集技术得到迅速发展，然而利用可控震源采集技术所采集的地震数据中地震波初至的质量很差。因此，提高地震波初至的拾取精度显得十分重要。

目前，现有技术中提高地震波初至的拾取精度的方法主要有两类：一类是基于单一地震道初至波特征的方法，如最大能量法、能量比值法、分形维法以及神经网络法等；另一类是基于多道地震道初至波特征的方法，如相关法和图像法。其中，最大能量法是将地震道上能量最大的点作为地震波初至；能量比值法是选取某一特定的地震属性道，然后根据相邻前、后时窗口的属性值比值(如振幅绝对值、波形长度、振幅包络等)特征来确定地震波初至的位置；分形维法通过统计地震道曲线的分形维数特征来识别地震波初至的位置；神经网络法是利用多种地震道初至波属性特征来识别初至；相关法是利用相邻地震道的初至波的相似性特征来拾取初至；图像法是将地震资料进行灰度化处理，然后利用图像处理技术(如边缘检测技术)来识别地震波初至。

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：

上述这些方法侧重于理论方面的研究，在拾取所采集的地震数据中的初至之前，并没有先对地震数据中的初至进行处理以提高初至信噪比，而是直接对地震数据进行初至拾取，这不能有效的提高地震波初至的拾取精度。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种拾取地震波初至的方法及装置，以实现有效提高地震波初至的拾取精度的目的。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供拾取地震波初至的方法及装置是这样实现的：

本申请提供了一种拾取地震波初至的方法，包括：

对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；

依次将所述第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；

拾取所述第三地震数据体中的地震波初至。

优选的，所述对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序包括：

基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

优选的，所述对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序包括：

基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

进一步的，所述触发条件包括指示对所述单炮记录进行排序的自动化脚本指令或用户指令。

优选的，在对所述单炮记录排序之后，在将每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加之前，所述方法还包括：

将第二地震数据体中的单炮记录进行顺序编号。

进一步的，所述依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体包括：

将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小，得到第四地震数据体；

将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大，得到第五地震数据体；

将第二地震数据体、第四地震数据体和第五地震数据体中同一编号所对应的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体。

本申请实施例还提供了一种拾取地震波初至的装置，包括：

排序单元，用于对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；

叠加单元，用于依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；

拾取单元，用于拾取所述第三地震数据体中的地震波初至。

优选的，所述排序单元包括：

第一排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

优选的，所述排序单元包括：

第二排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

优选的，所述装置还包括：

编号单元，用于将第二地震数据体中的所有单炮记录进行顺序编号。

进一步的，所述叠加单元包括：

编号减小子单元，用于将第一地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小，得到第一地震数据体；

编号增大子单元，用于将第一地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大，得到第二地震数据体；

叠加子单元，用于将第一地震数据体、第一地震数据体和第二地震数据体中同一编号所对应的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体。

与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

本申请实施例通过对所获取的地震数据体中的单炮记录进行排序；然后依次对每个单炮记录与该单炮记录前后相邻的单炮记录相叠加，这提高了地震波初至的信噪比，从而在拾取地震波初至时，能提高地震波初至的拾取精度。

附图说明

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。

图1是本申请实施例中提供的一种拾取地震波初至的方法的流程图。

图2是邻炮滑动叠加示意图。

图3是所采集到的原始地震数据的剖面图。

图4是利用本申请实施例中提供的拾取地震波初至的方法对图3中的原始地震数据拾取初至的效果示意图。

图5是本申请实施例中提供的一种拾取地震波初至的装置的模块图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种拾取地震波初至的方法及装置。

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。

下面结合附图对本申请实施例所提供的一种拾取地震波初至的方法进行详细说明。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，操作步骤之间的执行顺序并没有限制。如图1所示，本申请实施例所提供的一种拾取地震波初至的方法包括如下步骤：

S110：对所获取的第一地震数据体中的多个单炮记录进行排序，得到第二地震数据体。

所述第一地震数据体可以是需要拾取初至的所有单炮记录的集合体；所述第二地震数据体可以是排序后所有单炮记录的集合体。所述单炮记录可以是一炮所对应的所有接收地震道上所记录的地震数据的集合。所述地震数据可以包括初至信号和干扰信号。

所述第一地震数据体可以是即时获取，也可以是预先获取。

所述对所获取的第一地震数据体中的多个单炮记录进行排序可以是基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序；也可以是基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

所述触发条件可以是指示对单炮记录进行排序的自动化脚本指令，也可以是用户指令。

在对所有单炮记录进行排序后，所有单炮记录所对应的所有炮点的空间位置顺序是连续有序排列的，这有利于后续数据处理。

S120：依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体。

在一实施例中，在对第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序，得到第二地震数据体后后，依次将第二地震数据体中的每个单炮记录和与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加(即相邻炮滑动叠加)，得到新单炮记录，所有所得到的新单炮记录构成了第三地震数据体。

需要说明的是，每个单炮记录可以与各自前后相邻的多个单炮记录相叠加，相叠加的前相邻单炮记录与后相邻单炮记录的个数可以相同，只要叠加后所得到的新单炮记录中的地震波初至不会有很大偏移即可。优选的，每个单炮记录与其前相邻的一个单炮记录以及后相邻的一个单炮记录相叠加(即相叠加的总共有3个单炮记录)。例如，将桩号3所对应的单炮记录与桩号2对应的前一单炮记录以及桩号4对应的后一单炮记录相叠加。

在一实施例中，S120具体可以包括下面两个子步骤：

(1)将第二地震数据体中的与当前单炮记录相邻的前一个单炮记录以及与当前单炮记录相邻的下一个单炮记录与当前单炮记录相叠加，得到一新单炮记录；

(2)将与当前单炮记录相邻的下一个单炮记录作为当前单炮记录，重复步骤(1)，直到得到所述地震数据体中所有单炮记录所对应的所有新单炮记录。

由于噪音的随机性，因此通过本步骤中将地震数据体中的所有单炮记录和与该单炮记录对应的前后相邻的单炮记录相叠加，可以消弱地震数据体中的干扰信号。而对于采用高密度探勘技术和可控震源采集技术的发展，地震道之间的道距越来越小，对地震数据体中的单炮记录进行邻炮滑动叠加后，地震波初至并不会明显改变，因此可以提高地震波初至的信噪比。此外，由于第一地震数据体中可以含有很多单炮记录(即采集的是海量地震数据)，采用上述邻炮滑动叠加的方式，可以同时这些单炮记录中的地震数据进行处理，这可以提高地震波初至的拾取速度，进而能提高后续数据处理的效率。

S130：拾取所述第三地震数据体中的地震波初至。

在得到所述第三地震数据体后，可以利用现有技术中的拾取方法来拾取所述第三地震数据体中的地震波初至，例如采用能量比法或者能量差法。

能量比法主要利用初至前后地震道的能量特征有较大变化这种原理来拾取所述第三地震数据体中每个地震道上的地震波初至。对于所述第三地震数据体中的一个地震道，首先可以设定一个时窗，按照预设的采样间隔，将所设定的时窗分成若干个子时窗；然后计算所述若干个子时窗中两两相邻子时窗之间的能量比值，例如振幅绝对值比值、波形长度比值或者振幅包络比值等；再将所得到的所有能量比值进行对比，最大的能量比值所对应的子时窗，即为地震波初至所在时窗；最后找出该时窗中的波峰位置，所找到的波峰即为地震波初至。能量差法的原理与能量比法相同，利用能量差法来拾取所述第三地震数据体中每个地震道上的地震波初至主要是计算所述若干个子时窗中两两相邻子时窗之间的能量差值并记录每个子时窗的中点；将所得到的所有能量差值进行对比，最大的能量差值所对应的子时窗，即为地震波初至所在时窗，该子时窗的中间即为初至时间。

需要说明的是，拾取所述第三地震数据体中的地震波初至并不限于上述两种方法，也可以利用其他方法来拾取。

通过上述步骤可以看出，本申请实施例通过对排序后的单炮记录进行滑动叠加，提高了地震波初至的信噪比，再对所得到的提高了信噪比的第三地震数据体进行地震波初至拾取时，便可以提高地震波初至的拾取精度。

在另一实施例中，在步骤S110和S120之间，所述方法还可以包括：

S115：将第二地震数据体中的所有单炮记录进行顺序编号。

在对第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序后，可以对第二地震数据体中的所有单炮记录进行顺序编号，即可以给所有单炮记录赋予新的连续文件号。每个单炮记录所对应的编号(即文件号)可以与其所对应的桩号不同。

通过对排序后的单炮记录进行顺序编号，有利于后续快速找到异常地震道。

相应的，S120包括将编号后的每个单炮记录和与该单炮记录前后相邻的单炮记录相叠加。具体的，结合图2，可以通过下述实现方式来实现邻炮滑动叠加：

将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小(例如文件号依次减去1)，得到第四地震数据体；将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大(例如文件号依次减去1)，得到第五地震数据体；再将第二地震数据体、第四地震数据体和第五地震数据体中同一编号对应的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体。这三个地震数据体中同一编号所对应的三个单炮记录对应于第二地震数据体中的三个相邻单炮记录。

需要说明的是，得到第四地震数据体和得到第五地震数据体之间的执行顺序并没有限制。

下面结合具体实例，来说明通过利用本申请实施例所提供的技术方案所能达到的技术效果。

图3和图4分别为采集到的原始地震数据的剖面图以及经过本申请实施例所提供的拾取地震波初至的方法来拾取初至的效果图。对比这两幅图可以看出，利用本申请实施例所提供的拾取地震波初至的方法有效地提高了地震波初至的拾取精度。

本申请实施例还提供了一种拾取地震波初至的装置，如图5所示。该装置包括排序单元510、叠加单元520以及拾取单元530。其中，排序单元510用于对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；叠加单元520用于依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；拾取单元530用于拾取所述第三地震数据体中的地震波初至。

在一实施例中，排序单元510可以包括第一排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

在另一实施例中，排序单元510还可以包括第二排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

在一实施例中，所述装置还可以包括编号单元515，用于将所述第二地震数据体中的单炮记录进行顺序编号。

相应的，叠加单元520可以包括(图中未示出)：

编号减小子单元，用于将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小，得到第四地震数据体；

编号增大子单元，用于将第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大，得到第五地震数据体；

叠加子单元，用于将第二地震数据体、第四地震数据体和第五地震数据体中同一编号所对应的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体。

上述实施例阐明的装置或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块、单元和步骤可以通过硬件、软件或两者的结合来实现。至于是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(AS工C)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而己，并不用于限定本发明的保凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种拾取地震波初至的方法，其特征在于，包括：

对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；

依次将所述第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；

拾取所述第三地震数据体中的地震波初至，

其中，在对所述单炮记录排序之后，在将每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加之前，所述方法还包括：

将所述第二地震数据体中的所有单炮记录进行顺序编号；

相应的，得到所述第三地震数据体的步骤具体包括：

将所述第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小，得到第四地震数据体；

将所述第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大，得到第五地震数据体；

将所述第二地震数据体、所述第四地震数据体和所述第五地震数据体中同一编号所对应的单炮记录相叠加，得到所述第三地震数据体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序包括：

基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序包括：

基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述触发条件包括指示对所述单炮记录进行排序的自动化脚本指令或用户指令。

5.一种拾取地震波初至的装置，其特征在于，包括：

排序单元，用于对所获取的第一地震数据体中的单炮记录进行排序，得到第二地震数据体；

叠加单元，用于依次将第二地震数据体中的每个单炮记录与该单炮记录前、后相邻的单炮记录相叠加，得到第三地震数据体；

拾取单元，用于拾取所述第三地震数据体中的地震波初至，

其中，所述装置还包括：

编号单元，用于将所述第二地震数据体中的所有单炮记录进行顺序编号，

相应的，所述叠加单元包括：

编号减小子单元，用于将所述第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照预设间隔依次减小，得到第四地震数据体；

编号增大子单元，用于将所述第二地震数据体中的每个单炮记录的编号按照所述预设间隔依次增大，得到第五地震数据体；

叠加子单元，用于将所述第二地震数据体、所述第四地震数据体和所述第五地震数据体中同一编号所对应的单炮记录相叠加，得到所述第三地震数据体。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述排序单元包括：

第一排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的桩号，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述排序单元包括：

第二排序子单元，用于基于触发条件，按照每个单炮记录所对应炮点的空间坐标位置，对所述第一地震数据体中的所有单炮记录进行排序。