CN105204070A - 一种炮偏检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种炮偏检测方法及装置。所述方法可以包括：选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道；确定所述近炮点地震道的处理时窗；在所述处理时窗范围内，分别计算以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数，并根据所述最大相似系数计算排列的平均时差；根据所述比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；以所述排列的平均时差和折射速度的乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏。利用本发明中各个实施例，可以自动快速、准确的进行炮偏检测，减少人工作业，提高处理效率。

Description

一种炮偏检测方法及装置

技术领域

本发明属于石油勘探资料处理技术领域，尤其涉及一种炮偏检测方法及装置。

背景技术

在地震勘探中，由于地形、设备和人员疏忽等因素常常会出现炮点定位不正确的情况，这样会对后续的室内地震资料处理造成严重影响。因此，地震勘探数据资料处理时，通常需要在预处理环节进行炮偏检查，对偏离的炮点位置进行校正。

现有技术中常规的炮偏检查方法主要是通过人工对线性校正数据机进行逐炮逐道检查。这种传统的炮偏检查方法需要花费大量的人工和时间，效率低下。尤其是近几年来，随着海量数据的出现，地震数据资料处理周期也越来越长。而叠前数据的炮偏检查既是资料处理的基础，又是影响处理周期的重要环节。除此之外，人工检查方法主要是依靠检查人员的个人经验判断，对于大的炮点位置偏离的情况人眼容易识别，小的偏离则难以识别，容易出现漏检等情况。目前本领域中常用的主流处理系统如Omega、GeoEast、Cgg采取的地震数据处理方法中也没有涉及对炮偏进行自动检查的处理方式和相应功能模块，对日后地震数据资料的快速、精确处理造成了阻碍。

针对目前的研究和应用现状，现有技术中亟需一种对炮偏进行更加准确的自动检查方法，以实现对于地震资料精确处理、降低人工工作强度、缩短项目周期、提高处理效率等。

发明内容

本发明目的在于提供一种炮偏检测方法及装置，可以对地震数据的炮偏情况进行快速、准确的识别，大大降低人工工作强度，缩短数据处理周期，提高数据处理的工作效率。

本发明提供的一种炮偏检测方法及装置是这样实现的：

一种炮偏检测方法，所述方法包括：

选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道；

确定所述近炮点地震道的处理时窗；

在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差；

根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；

以所述排列的平均时差和折射速度的乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏。

优选的实施例中，所述选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道包括：

以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，以所述炮点为对称中心在每一个所述地震道排列中选取2m个地震道形成所述近炮点地震道，n为设置的在所述炮点单侧选取地震道排列的第一预设值，m为设置的在所述地震道排列中炮点的单侧选取地震道的第二预设值，n、m为自然数。

优选的实施例中，所述选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道包括：

根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\Δy}}_i\right|\≤n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\Δx}}_i\right|\≤m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,\mathrm{...},L$

上述公式中，L表示为所述目标炮的接收点总数，deltgy表示为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。

优选的实施例中，所述基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差包括：

以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

优选的实施例中，所述方法还包括：从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，包括：以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

优选的实施例中，述确定所述近炮点地震道的处理时窗包括：

采用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，Offset_i表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间；

计算与所述第i近炮点地震道相关的第j个近炮点地震道的起始时间T_j；

获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j；并采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i’＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j’＝T_j+ΔH；

上式中，E_i表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j表示为所述第j个近炮点地震道的高程，T_i’表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j'表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间；

完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

优选的实施例中，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度包括；

采用下式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

上式中，P₀表示为风化层慢度，P₁表示为折射层慢度，W_i,k表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k表示为所述比对地震道的高程差，k表示为第i个排列中所述比对地震道的对数；

根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

优选的实施例中，所述基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏包括：

将所述炮偏估值的均值与设定的炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏，所述炮偏门槛值的取值范围为0.5至1.5个地震道的道间距。

一种炮偏检测装置，所述装置包括：

近炮道选取模块，用于获取炮集数据记录，并从所述炮集数据记录中选取目标炮的近炮点地震道；

时窗设置模块，用于设置所述近炮点地震道的处理时窗；

平均时差计算模块，用于在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；还用于根据所述比对地震道的最大相似系数计算所述排列的平均时差；

折射速度计算模块，用于根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；

炮偏估值计算模块，用于计算所述排列的平均时差和折射速度的乘积，取所述乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；还用于计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，并基于所述炮偏估值的均值确定所述目标炮的是否存在炮偏。

优选的实施例中，所述近炮道选取模块包括：

排列选取模块，用于以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，n为自然数；

道选取模块，用于以所述炮点为对称中心在地震道排列中选取2m个地震道，m为自然数；

近炮道确定模块，用于将选取的所述2m个地震道排列和2n地震道形成的炮集数据记录作为近炮点地震道。

优选的实施例中，所述近炮道选取模块选取所述近炮点地震道包括：

根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\&Delta;y}}_i\right|\&le;n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\&Delta;x}}_i\right|\&le;m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,\mathrm{...},L$

上述公式中，L表示为所述目标炮的接收点总数，deltgy表示为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。

优选的实施例中，所述平均时差计算模块包括：

最大相似系数计算模块，用于计算所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数；

加权计算模块，用于以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

优选的实施例中，所述平均时差计算模块还包括：

相似系数门槛值模块，用于存储设置的相似系数门槛值；还用于从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述加权计算模块以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均包括以所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

优选的实施例中，所述时窗设置模块包括：

起始时间计算模块，用于利用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，Offset_i表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间；

相关道计算模块，用于计算与所述第i近炮点地震道相关的第j个近炮点地震道的起始时间T_j；

高程差计算模块，用于获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j，E_i表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j表示为所述第j个近炮点地震道的高程，；

校正模块，用于采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i’＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j’＝T_j+ΔH；

上式中，T_i’表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j'表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间；

时窗确定模块，用于完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；还用于根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

优选的实施例中，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度包括；

利用下式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

上式中，P₀表示为风化层慢度，P₁表示为折射层慢度，W_i,k表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k表示为所述比对地震道的高程差，k表示为第i个排列中所述比对地震道的对数；

根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

优选的实施例中，所述炮偏估值计算模块包括：

炮偏门槛值模块，用于存储预设设置的炮偏门槛值，所述炮偏门槛值的取值范围为0.5至1.5个地震道的道间距；

比较模块，用于将所述炮偏估值的均值与所述炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏。

本发明提供的一种炮偏检测方法及装置，利用浅层折射波，对炮点两侧的近炮道进行相关计算，拾取最大相似系数所对应的时差，结合时差及相似系数，综合进行炮偏检测、诊断。实施过程中，可以在炮集数据记录中选取一炮的近炮点地震道，这样根据对炮偏较为敏感的近炮点地震道数据来检测炮偏，可以提高炮偏的检测精度。然后在可以确定的时窗范围内根据以炮点为对称的比对地震道的最大相似系数计算排列的平均时差，和根据所述比对地震的炮检距差和高程差计算排列的折射速度，进一步采用预先设定的算法计算得到所述排列的炮偏估值。本发明中可以以目标炮的炮偏估值的均值作为判断所述目标是否存在炮偏的判断标准，这样，可以排除人工手动检查不稳定性，提高较小偏离的识别率，提高检查精度。同时还可以自动快速的进行炮偏检测，降低人工工作强度，提高炮偏数据的处理效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明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是本发明一种炮偏检测方法一种实施例的方法流程示意图；

图2是本发明选取近炮点地震道的选取示意图；

图3是本发明所述一种炮偏检测装置一种实施例的模块结构示意图；

图4是本发明炮偏检测装置中所述近炮道选取模块一种实施例的模块结构示意图；

图5是本发明炮偏检测装置中所述近炮道选取模块另一种实施例的模块结构示意图；

图6是本发明炮偏检测装置中所述平均时差计算模块一种实施例的模块结构示意；

图7是本发明炮偏检测装置中所述时窗设置模块一种实施例的模块结构示意图；

图8是本发明炮偏检测装置中所述炮偏估值计算模块一种实施例的模块结构示意图；

图9是利用本发明对理论测试数据进行炮偏检测的炮偏估算值与实际值的对比示意图；

图10是利用本发明对某一区域实际地震资料进行炮偏检测的炮偏估算值与实际值大小的对比示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

在石油勘探采集地震资料时，通常需要将接收地震数据的检波点(也可以称为接收点或者地震道)按照一定的测线分布进行排列。例如可以排布成以东西水平方向为接收线方向的纵偏，和垂直所述接收线方向的横偏，当然，所述接收线方向也可以为南北方向。通常的，以测线接收线方向上的地震道为排列进行的炮偏检测可以称为纵偏检测，同样，若以与所述测线接收线方向垂直方向上的地震道为排列进行的炮偏检测可以称为横偏检测。本发明所述的炮偏检测方法或装置在利用地震数据检测炮偏时可以采用上述所述的纵偏检测方式，在一些应用场景中也可以适用于横偏检测的方式。上述两种检测方式区别通常在于炮偏检测时处理数据的选择方式不同。

下面结合附图以纵偏检测为例对本发明所述的炮偏检测方法及装置进行详细的说明。图1是本发明所述炮偏检测方法一种实施例的方法流程图。虽然本发明提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，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。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本发明实施例提供的执行顺序。所述的方法的在实际中的装置、系统或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。

具体的本发明提供的一种炮偏检测方法的一种实施例如图1所示，所述方法可以包括：

S1：选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道。

一般的，在实际地震勘探数据采集时，可以设置有一个或者多个炮点。然后可以在不同的炮点进行一次或者多次震源激发，由分布在接收线上的多个检波点位置的检波器接收地震波信号，形成地震道数据记录。通常情况下，将一炮的所述检波器接收的该炮的地震数据记录按照一定的规则排列后(如CMP、CDP等)形成的数据记录可以称为单炮集数据记录。同样，将多点或者多次放炮形成的数据记录可以称为多炮集数据记录。本发明中所述的炮集数据记录可以为多炮集数据记录。在地震数据采集时，根据炮点震源与检波点的相对位置分布通常可以分为双边放炮的情况。本发明所述的炮偏检测方法可以处理双边放炮的地震数据。以纵偏检查为例，本发明所述的炮偏检测方法可以要求沿接收线方向为双边放炮，垂直于接收线方向则不作限制。横偏检查则相反，要求垂直于接收线方向为双边放炮，沿接收线方向不作限制

本发明提供的炮偏检测方法可以按照预先设定的选取规则从所述炮集数据记录中选取需要进行炮偏检测的目标炮的近炮点地震道。一般的，在震源激发时，越靠近炮点的地震道受到的影响越大。在本发明方案中，所述近炮点地震道中的地震数据通常对所述目标炮的炮偏较为敏感，因此可以利用靠近所述目标炮的近炮点地震道进行对目标炮的炮偏检测，可以有效提高所述炮偏检测结果的精度。所述近炮点地震道的选取通常是以需要进行炮偏检测的目标炮为中心，选取周围靠近所述目标炮的地震道。本发明可以提供一种选取所述近炮点地震道的实施方式，具体的，所述选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道可以包括：

以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，以所述炮点为对称中心在每一个所述地震道排列中选取2m个地震道形成所述近炮点地震道，n为设置的在所述炮点单侧选取地震道排列的第一预设值，m为设置的在所述地震道排列中炮点的单侧选取地震道的第二预设值，n、m为自然数。

当然，本发明实施例在选取所述近炮点地震的排列数n和每个排列上的地震道数m可以根据数据处理需求进行设置。

具体的本实施例以纵偏检测为例对选取近炮点地震道的过程进行说明。图2是选取近炮点地震道的选取示意图。在选取近炮点地震道时，对于所述炮集数据记录中的每一炮，可以选择炮检距在Y方向(垂直接收线方向)离所述目标炮点较近的若干排列。对应Y方向双边放炮的情况，例如图2所示，当目标炮的炮点O1在两条接收线之间时(图2中*所在位置)，可以以所述目标炮的炮点O1为对称中心选择所述近炮点地震道的排列数为2n，即所述炮点两侧各n个排列。对于所述炮点O2落在某条接收线上时(图2中所在位置)，则可以以所述炮点O2所在地震道排列为对称中心选择所述近炮点地震的排列数为2n+1，其中可以包括炮点所在的排列。进一步的，对应选取的每个排列，可以选择X方向(沿接收线方向)距离所述目标炮的炮点最近的2m个地震道，即所述炮点两侧各m个地震道。若在分布上，所述炮点与接收点位置相同，即震源激发点位置的地震道，例如图2中●所在位置，此时可以选择剔除离所述目标炮的炮点最近的位置的数据值，再按照上述在炮点两侧选择2m个地震道。

当然，本发明在选取所述近炮点地震道时可以根据预先分析、研究设置的特定计算方法进行选取。本发明的提供了选取所述近炮点地震道的另一种实施方式，具体的选取所述近炮点地震道时，可以假设所述目标炮的炮点、接收点坐标处于相对坐标系中。所述的相对坐标系一般的可以指正交坐标系的横轴与接收线方向平行，纵轴垂直于接收线方向，在所述相对坐标系下，每个排列中接收点的Y坐标基本相同，便于区分不同排列。在所述的相对坐标系中，假设接收线之间的线距为deltgy，接收线中接收点之间的点距为deltgx，所述目标炮的第i个接收点在Y方向上的炮检距为Δy_i、在X方向上的炮检距为Δx_i，则可以根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\&Delta;y}}_i\right|\&le;n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\&Delta;x}}_i\right|\&le;m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,\mathrm{...},L$

上述公式中，L可以表示为所述目标炮的接收点总数，相应的，所述deltgy可以为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx可以为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i可以为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i可以为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。可以以所述满足上述公式的接收点对应的地震道作为所述近炮点地震道。

本实施例根据公式选出所述近炮点地震道后还可以根据所述近炮点地震道对所述炮集数据记录进行分析，判断是否存在异常单炮数据，以便及时输出供人工检查处理。具体的，例如纵偏检查时，根据Δx_i的符号，分别计算出正、负排列的道数ML、MR，当ML与MR不等时，该排列可能缺道，或者说明该炮在X方向为单边放炮，此时，可以输出该炮数据供人工检查。若横偏检查，则可以根据Δy_i的符号，分别计算出炮点两侧的排列个数NL、NR，若NL等于零或者NR等于零，则说明Y方向单边放炮时，此时，可以输出该炮供人工检查。

本发明进行炮偏检测时可以选取炮集数据记录中需要进行炮偏检测的目标炮的近炮点地震道。

S2：确定所述近炮点地震道的处理时窗。

本发明的一种实施例获取所述近炮点地震道后，还可以进一步设置地震数据的处理时窗范围，例如可以取值在300毫秒至500毫秒的范围。本实施例中所述处理时窗的大小可以根据实际地震资料、数据处理需求或经验值等进行设定

在一些实施例中，为减小浅层噪声对炮偏检测的影响，在实施例中所述的处理时窗的起始时间可以优选在初至位置附近。具体的可以利用浅层折射波进行互相关计算来修正地震道的初始时间，减小地震道高程影响，提高数据处理精度。因此，本发明还提供一种计算所述处理时窗的实施方式，具体的，所述确定所述近炮点地震道的处理时窗可以包括：

S201：采用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i可以表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，所述Offset_i可以表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P可以表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间。一般的，所述参考折射速度V₁可以由用户根据所述目标炮所在的地理区域、地质构造等进行选取，所述的延迟时间delay取值可以大于或等于0。

S202：计算排列中与所述第i近炮点地震道关于所述目标炮的炮点对称的第j个近炮点地震道的起始时间T_j。具体的，同样可以采用技术所述第i个近炮点地震道的起始时间T_i的方式计算所述起始时间T_j。

S203：获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j；

并采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i’＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j’＝T_j+ΔH；

上式中，E_i可以表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j可以表示为所述第j个近炮点地震道的高程，T_i’可以表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j'可以表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间。

S204：完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

本实施例提供的处理时间的计算获取方法考虑了炮检距及高程因素对地震数据记录的影响，可以有效的减小浅层噪声的影响，提高本发明炮偏检测方法的检测精度。需要说明的是，本实施例方法既可以适用于高程校正前的数据也适用于高程校正后的数据，对于高程校正后的数据ΔH可以视为等于0，即在一定程度上可以理解为表示不对T_i、T_j进行校正。

本发明实施例中可以确定所述近炮点地震道的处理时窗，具体的可以采用包括本发明实施例提供的方式，也可以采用其他方式或者自行设定的处理时窗取值。

S3：在所述处理时窗范围内，分别计算所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差。

通常情况下，对于双边接收的炮记录，在炮点两侧的对称位置处接收到的地震记录具有很好的相似性。在无炮偏的情况下，最大相似系数处对应的时差应为零，当有炮偏时，不为零，最大相似系数处对应的时差反映了炮偏的情况，因此本发明可以利用所述关于炮点对称的比对地震道进行炮偏的识别。实际记录很难满足理想条件，往往受噪声干扰、静校正问题、炮检距差(相关的两道不是严格关于炮点位置对称分布)等影响，因此可能会导致相关的两道相似性较差，或者计算的时差存在误差。即，时差反映了炮偏的情况，而相似系数反映了时差的可靠性，因此可以结合相似系数和时差共同来判断是否存在炮偏。

本发明中可以拾取所述炮集数据记录中地震道排列的平均时差。在本发明的一种实施例中，可以先求取一个排列中关于炮点对称的两个地震道的最大相似系数，可以根据所述最大相似系数及其对应的时差采用预先设定的计算方式计算获取该排列的平均时差。本发明中采用关于炮点对称的地震道的最大相似系数来计算排列的平均时差，可以XX(补充有益效果)。

例如，对于第i个排列中的关于炮点对称的两个比对地震道R₁、R₂，可以按照下述公式求取互相关函数r(τ)。

$r\left(\mathrm{\&tau;}\right)=\frac{\underset{i=i_1}{\overset{i_2}{\&Sigma;}}{R}_1(i+\mathrm{\&tau;})R_2\left(i\right)}{\sqrt{\&Sigma;R_1{(i+\mathrm{\&tau;})}^2\&Sigma;R_2{\left(i\right)}^2}},(\mathrm{\&tau;}=\&PlusMinus;1,\&PlusMinus;2,\mathrm{...})$

可以拾取互相关函数中的最大相似系数及其对应的时差，在此可以分别记为第i个排列中第k对的最大相似系数及时差为W_i,k、T_i,k，k可以表示为所述第i个排列中所述比对地震道的对数，一般的，所述k为所述第i个排列所包括的地震道数的一半，误差在1以内。

本发明提供一种根据所述比对地震道的最大相似系数计算所述平均时差的实施例，具体的，所述基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差可以包括：

以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

具体的，例如可以以所述最大相似系数W_i,k为权对拾取的对称地震道的时差T_i,k进行加权平均，计算得到排列i的平均时差计算公式可以表示如下：

$\stackrel{\&OverBar;}{T_i}=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}}$

这样，采用本实施例提供的方法可以计算得到所述处理时窗范围内所有排列的平均时差。

本发明计算所述排列的平均时差的另一种实施方式中，还可以设置所述最大相似系数的最低门槛值，以满足一定的计算处理精度要求。例如，若一个排列中满足W_i,k大于门槛值的点数太少(例如，少于3个点)，则放弃该排列的地震数据；若一炮中所有排列均不能满足上述条件，则可以输出该炮供人工检查。具体的，本发明在计算所述排列的平均时差时还可以包括步骤：

S301：从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，包括：以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

本实施例中可以从所述最大相似系数中选取大于预设相似系数门槛值的优选最大相似系数，根据所述第一最大相似系数计算所述加权平均值。然后可以进一步计算所述排列的平均时差。

本发明可以在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的两个比对地震道的最大相似系数，然后可以根据所述比对地震道的最大相似系数计算所述排列的平均时差。

S4：根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的两个比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度。

实际的地震数据中关于炮点对称的两个地震道通常存在炮检距差和高程差。本发明中可以根据上述炮检距差和高程差计算相应排列的折射速度。具体的，在本发明的一种实施例中，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度包括：

可以假设所述比对地震道的炮检距差为S_i,k，高程差为H_i,k，根据最小二乘拟合法，使 $Q=\underset{i,k}{\&Sigma;}{W}_{i,k}{(T_{i,k}-P_0{H}_{i,k}-P_1{S}_{i,k})}^2$ 趋于最小，即由和得到：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

可以采用上式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1，然后可以根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

上式中，P₀可以表示为风化层慢度，P₁可以表示为折射层慢度，同样，W_i,k可以表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k可以表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k可以表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k可以表示为所述比对地震道的高程差，k可以表示为第i个排列中所述比对地震道的对数。根据上述公式可以计算出每个排列对应的P₀和P₁，本领域技术人员可知慢度的倒数即为速度，从而一种实现方式上可以根据P1得到一炮中每个排列的折射速度V_i,1。

S5：以所述排列的平均时差和折射速度的乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏。

按照上述S1-S4的处理过程，本发明可以得到一次单炮中所有选取的地震道排列的平均时差和折射速度。例如，已知一炮中第i个排列的时差及折射速度V_i,1，则可以根据下述公式计算得到第i个排列的炮偏估计值d_i：

$d_i=\stackrel{\&OverBar;}{T_i}*V_{i,1}/2$

可以分别计算所述处理时窗内选取的所有排列的炮偏估值，然后可以计算所述目标炮的炮偏估值的平均值。具体的，所述炮偏估值的均值可以取所述炮偏估计值d_i的算术平均值，当然，其他的一些实施例也可以取所述炮偏估值的中值、或加权平均值，或其他无需创造性的变形、变换取值等，本发明在此均可以统一称为炮偏估值的均值。最后，可以基于所述炮偏估值的均值来检测所述目标炮是否存在炮偏。例如，可以将所述炮偏估值的均值与设定的一个炮偏门槛值比较，如果大于该门槛值就可以判断为所述目标炮存在炮偏，否则，所述目标炮不存在炮偏。所述炮偏门槛值的选取可以根据经验或者处理需求进行设置。本发明提供一种炮偏门槛值的选取方式，具体的，本发明的另一种实施例中，所述基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏可以包括：

S501：将所述炮偏估值的均值与设定的炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏，所述炮偏门槛值的取值范围可以为0.5至1.5个地震道的道间距。

本发明中所述的炮偏门槛值不易太低也不能太高。由于实际数据总是会多少受噪声干扰等因素影响，在无炮偏时无法达到理论零值，当门槛值太低时，筛选出来的疑似炮偏单炮增多，会增加人工检查的工作量。根据以往的人工检查经验，当炮偏值低于半个道距时，人的肉眼已无法识别，处理中对于这种情况也不做炮偏纠正处理。当门槛值太高时，则会导致漏检的情况出现。因此，本发明一种实施例中所述炮偏门槛值的取值范围可以为0.5至1.5个地震道的道间距。

本发明实施例提供的炮偏检测方法，可以在炮集数据记录中选取一炮的近炮点地震道，这样根据对炮偏较为敏感的近炮点地震道数据来检测炮偏，可以提高炮偏的检测精度。然后在可以确定的时窗范围内根据以炮点为对称的比对地震道的最大相似系数计算排列的平均时差，和根据所述比对地震的炮检距差和高程差计算排列的折射速度，进一步采用预先设定的算法计算得到所述排列的炮偏估值。本发明中可以以目标炮的炮偏估值的均值作为判断所述目标是否存在炮偏的判断标准，这样，可以排除人工手动检查不稳定性，提高较小偏离的识别率，提高检查精度。同时还可以自动快速的进行炮偏检测，降低人工工作强度，提高炮偏数据的处理效率。

需要说明的是，上述实施例以纵偏选取数据为例进行说明。通常情况下，在实际实施时，同样可以进行横偏检测。进行横偏检测时，可以采用沿接收线方向选取地震道，然后再沿垂直接收线方向选取排列。

基于本发明所述炮偏检测方法，本发明还提供一种炮偏检测装置。图3是本发明所述一种炮偏检测装置一种实施例的模块结构示意图。如图3所示，所述装置可以包括：

近炮道选取模块101，可以用于获取炮集数据记录，并从所述炮集数据记录中选取目标炮的近炮点地震道；

时窗设置模块102，可以用于设置所述近炮点地震道的处理时窗；

平均时差计算模块103，可以用于在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；还可以用于根据所述比对地震道的最大相似系数计算所述排列的平均时差；

折射速度计算模块104，可以用于根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；

炮偏估值计算模块105，可以用于计算所述排列的平均时差和折射速度的乘积，取所述乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；还可以用于计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，并基于所述炮偏估值的均值确定所述目标炮的是否存在炮偏。

本发明提供的一种炮偏检测装置，利用浅层折射波，对炮点两侧近炮道进行相关计算，拾取最大相似系数所对应的时差，结合时差及相似系数，综合进行炮偏检测、诊断。本发明装置中可以输出得到目标炮的炮偏估值的均值，并可以以此作为判断所述目标是否存在炮偏的判断标准，这样，可以排除人工手动检查不稳定性，提高较小偏离的识别率，提高检查精度。同时还可以自动快速的进行炮偏检测，降低人工工作强度，提高炮偏数据的处理效率。

图4是本发明炮偏检测装置中所述近炮道选取模块101一种实施例的模块结构示意图，如图4所示，所述近炮道选取模块101可以包括：

排列选取模块1011，可以用于以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，n为自然数；

道选取模块1012，可以用于以所述炮点为对称中心在地震道排列中选取2m个地震道，m为自然数；

近炮道确定模块1013，可以用于将选取的所述2m个地震道排列和2n地震道形成的炮集数据记录作为近炮点地震道。

本实施例中，可以以纵偏检测选取近炮点地震道，也可以实现横偏检测选取近炮点地震道。具体的可以参照前述所述，在此不做赘述。

本发明炮偏检测装置中所述近炮道选取模块101另一种实施例中，所述近炮道选取模块101选取所述近炮点地震道可以包括：

根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\&Delta;y}}_i\right|\&le;n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\&Delta;x}}_i\right|\&le;m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,\mathrm{...},L$

上述公式中，L表示为所述目标炮的接收点总数，相应的，所述deltgy为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。

图5是本发明炮偏检测装置中所述平均时差计算模块103一种实施例的模块结构示意图，如图5所示，所述平均时差计算模块103可以包括：

最大相似系数计算模块1031，可以用于计算所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数；

加权计算模块1032，可以用于以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

本发明装置提供了一种计算炮集数据记录中目标炮的排列的平均时差计算方式，可以有效、准确的计算得到所述排列的平均时差。图6是本发明炮偏检测装置中所述平均时差计算模块103另一种实施例的模块结构示意图，如图6所示，所述平均时差计算模块103还可以包括：

相似系数门槛值模块1033，可以用于存储设置的相似系数门槛值；还可以用于从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述加权计算模块1032以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均可以包括以所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

图7是本发明炮偏检测装置中所述时窗设置模块102一种实施例的模块结构示意图，如图7所示，所述时窗设置模块102可以包括：

起始时间计算模块1021，可以用于利用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，所述Offset_i表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间；

相关道计算模块1022，可以用于计算排列中与所述第i近炮点地震道关于所述目标炮的炮点对称的第j个近炮点地震道的起始时间T_j；

高程差计算模块1023，可以用于获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j，E_i表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j表示为所述第j个近炮点地震道的高程，；

校正模块1024，可以用于采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i’＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j’＝T_j+ΔH；

上式中，T_i’表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j'表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间；

时窗确定模块1025，可以用于完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；还可以用于根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

本实施例中在选取处理时窗时可以利用浅层折射波进行互相关计算来修正地震道的初始时间，减小地震道高程影响，提高数据处理精度。

本发明炮偏检测装置中所述折射速度计算模块104一种实施例中，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度可以包括；

利用下式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

上式中，P₀表示为风化层慢度，P₁表示为折射层慢度，W_i,k表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k表示为所述比对地震道的高程差，k表示为第i个排列中所述比对地震道的对数；

根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

图8是本发明炮偏检测装置中所述炮偏估值计算模块105一种实施例的模块结构示意图，如图8所示，所述炮偏估值计算模块105可以包括：

炮偏门槛值模块1051，可以用于存储预设设置的炮偏门槛值，所述炮偏门槛值的取值范围为0.5至1.5个地震道的道间距；

比较模块1052，可以用于将所述炮偏估值的均值与所述炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏。

本发明提供的炮偏检测装置以及方法可以有效筛选出低信噪比、单边放炮等诸多因素影响导致无法准确、快速识别出存在炮偏问题的地震数据，供人工进一步确认检测。图9利用本发明对理论测试数据进行炮偏检测的炮偏估算值与实际值的对比示意图。图10是利用本发明对某一区域实际地震资料进行炮偏检测的炮偏估算值与实际炮偏大小的对比示意图。在图10中，选取的为国内某地区三维实际数据中炮偏的单炮，道距25米，接收线距125米，采样间隔为2毫秒。在炮偏检测时，选取的靠近炮点的排列数为2，每个排列中选取近炮点地震道数为20对，相似系数门槛值为0.65，处理窗长度为250毫秒。由图10对比图可以看出，本发明提供的装置在实际系统应用中对探区的资料检测分析结果与实际资料人工检测结果吻合度高，相对于传统的人工检测方法，检测效果更好，检测效率更高。

尽管本发明内容中提到数据采集排列方式、公式计算某项参数、预设值设置、数值比较等的数据处理描述，但是，本发明并不局限于必须是完全标准或者所提及的方法的数据处理的情况。本发明中各个实施例所涉及的上述描述仅是本发明中的一些实施例中的应用，在某些标准、方法的基础上略加修改后的处理方法也可以实行上述本发明各实施例的方案。当然，在符合本发明上述各实施例的中所述的处理方法步骤的其他无创造性的变形，仍然可以实现相同的申请，在此不再赘述。

虽然本发明提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。

上述实施例阐明的装置或模块等，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模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或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。本发明可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、移动通信终端、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (16)

1.一种炮偏检测方法，其特征在于，所述方法包括：

选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道；

确定所述近炮点地震道的处理时窗；

在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差；

根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；

以所述排列的平均时差和折射速度的乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏。

2.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道包括：

以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，以所述炮点为对称中心在每一个所述地震道排列中选取2m个地震道形成所述近炮点地震道，n为设置的在所述炮点单侧选取地震道排列的第一预设值，m为设置的在所述地震道排列中炮点的单侧选取地震道的第二预设值，n、m为自然数。

3.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述选取炮集数据记录中目标炮的近炮点地震道包括：

根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\&Delta;y}}_i\right|\&le;n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\&Delta;x}}_i\right|\&le;m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,...,L$

上述公式中，L表示为所述目标炮的接收点总数，deltgy表示为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx表示为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。

4.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述基于所述比对地震道的最大相似系数确定所述排列的平均时差包括：

以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

5.如权利要求4所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，包括：以所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

6.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述确定所述近炮点地震道的处理时窗包括：

采用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，Offset_i表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间；

计算排列中与所述第i近炮点地震道关于所述目标炮的炮点对称的第j个近炮点地震道的起始时间T_j；

获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j；并采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i′＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j′＝T_j+ΔH；

上式中，E_i表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j表示为所述第j个近炮点地震道的高程，T_i′表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j′表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间；

完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

7.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度包括；

采用下式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

上式中，P₀表示为风化层慢度，P₁表示为折射层慢度，W_i,k表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k表示为所述比对地震道的高程差，k表示为第i个排列中所述比对地震道的对数；

根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

8.如权利要求1所述的一种炮偏检测方法，其特征在于，所述基于所述炮偏估值的均值检测所述目标炮的是否存在炮偏包括：

将所述炮偏估值的均值与设定的炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏，所述炮偏门槛值的取值范围为0.5至1.5个地震道的道间距。

9.一种炮偏检测装置，其特征在于，所述装置包括：

近炮道选取模块，用于获取炮集数据记录，并从所述炮集数据记录中选取目标炮的近炮点地震道；

时窗设置模块，用于设置所述近炮点地震道的处理时窗；

平均时差计算模块，用于在所述处理时窗范围内，分别计算炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的最大相似系数；还用于根据所述比对地震道的最大相似系数计算所述排列的平均时差；

折射速度计算模块，用于根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的比对地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度；

炮偏估值计算模块，用于计算所述排列的平均时差和折射速度的乘积，取所述乘积的一半作为所述排列的炮偏估值；还用于计算所述处理时窗内所有排列的炮偏估值的均值，并基于所述炮偏估值的均值确定所述目标炮的是否存在炮偏。

10.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述近炮道选取模块包括：

排列选取模块，用于以所述炮集数据记录中目标炮的炮点为对称中心选取2n个地震道排列，n为自然数；

道选取模块，用于以所述炮点为对称中心在地震道排列中选取2m个地震道，m为自然数；

近炮道确定模块，用于将选取的所述2m个地震道排列和2n地震道形成的炮集数据记录作为近炮点地震道。

11.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述近炮道选取模块选取所述近炮点地震道包括：

根据下述公式选取第i个接收点的地震道作为近炮点地震道：

$\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\&Delta;y}}_i\right|\&le;n*deltgy\\ \left|{\mathrm{\&Delta;x}}_i\right|\&le;m*deltgx\end{array}\right.,i=0,1,2,...,L$

上述公式中，L表示为所述目标炮的接收点总数，deltgy表示为所述炮集数据记录接收线之间的线距，deltgx为所述接收线中接收点之间的点距，Δy_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中Y方向上的炮检距，Δx_i为所述目标炮的第i个接收点在建立的相对坐标系中X方向上的炮检距。

12.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述平均时差计算模块包括：

最大相似系数计算模块，用于计算所述炮集数据记录中排列的比对地震道的所述最大相似系数；

加权计算模块，用于以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均，以所述加权平均得到的加权平均值作为所述排列的平均时差。

13.如权利要求12所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述平均时差计算模块还包括：

相似系数门槛值模块，用于存储设置的相似系数门槛值；还用于从所述排列的比对地震道的最大相似系数中选取大于预先设置的相似系数门槛值的优选最大相似系数；

相应的，所述加权计算模块以所述最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均包括以所述优选最大相似系数为权对所述比对地震道的时差进行加权平均。

14.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述时窗设置模块包括：

起始时间计算模块，用于利用下述公式计算所述目标炮第i个近炮点地震道的起始时间T_i：

$T_i=\frac{{\mathrm{Offset}}_i}{V_1}+delay,i=0,1,2,...,P$

上式中，T_i表示为所述目标炮的第i近炮点地震道的起始时间，Offset_i表示为所述目标炮中第i个近炮点地震对应的炮检距，P表示为所述近炮点地震道的总数，V₁为预先设置的参考折射速度，delay为所述第i个近炮点地震道的延迟时间；

相关道计算模块，用于计算排列中与所述第i近炮点地震道关于所述目标炮的炮点对称的第j个近炮点地震道的起始时间T_j；

高程差计算模块，用于获取所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的高程差ΔH＝E_i-E_j，E_i表示为所述第i个近炮点地震道的高程，E_j表示为所述第j个近炮点地震道的高程，；

校正模块，用于采用下述方式对所述第i个近炮点地震道与所述第j个近炮点地震道的起始时间进行校正：

若ΔH>0，则T_i′＝T_i+ΔH；

若ΔH<0，则T_j′＝T_j+ΔH；

上式中，T_i′表示为所述第i个近炮点地震道的校正后初始时间，T_j′表示为所述第j个近炮点地震道的校正后初始时间；

时窗确定模块，用于完成对所述目标炮中近炮点地震道的起始时间校正，获取所述校正后初始时间；还用于根据所述校正后起始时间和设置的时窗长度确定所述近炮点地震道的处理时窗。

15.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述根据所述炮集数据记录的排列中以所述目标炮的炮点对称的地震道的炮检距差和高程差计算所述排列的折射速度包括；

利用下式计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1：

$\left\{\begin{array}{c}{P}_0=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\\ P_1=\frac{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{S}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{T}_{i,k}{H}_{i,k}{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}}{{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S_{i,k}}^2{\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{H_{i,k}}^2-{\left({\mathrm{\&Sigma;W}}_{i,k}{S}_{i,k}{H}_{i,k}\right)}^2}\end{array}\right.$

上式中，P₀表示为风化层慢度，P₁表示为折射层慢度，W_i,k表示为第i个排列中第k对的最大相似系数，T_i,k表示为所述W_i,k对应的时差为，S_i,k表示为所述比对地震道的炮检距差，H_i,k表示为所述比对地震道的高程差，k表示为第i个排列中所述比对地震道的对数；

根据计算得到风化层慢度P0和折射层慢度P1计算所述目标炮的中排列的折射速度。

16.如权利要求9所述的一种炮偏检测装置，其特征在于，所述炮偏估值计算模块包括：

炮偏门槛值模块，用于存储预设设置的炮偏门槛值，所述炮偏门槛值的取值范围为0.5至1.5个地震道的道间距；

比较模块，用于将所述炮偏估值的均值与所述炮偏门槛值进行比较，根据比较的结果判断所述目标炮是否存在炮偏。