CN105301641A - 一种方位各向异性速度反演的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种方位各向异性速度反演的方法及装置，所述方法包括：获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。可以通过充分利用宽方位成像点道集数据，在进行剩余时差校正后计算得到方位各向异性速度，不仅提高了方位各向异性速度的反演精度，使用校正后的道集还可以提高同相轴振幅的拾取精度，从而进一步得到较高的成像精度。

Description

一种方位各向异性速度反演的方法及装置

技术领域

本发明涉及地球物理宽方位地震数据处理技术领域，尤其涉及一种方位各向异性速度反演的方法及装置。

背景技术

根据油气开发生产实践的经验总结，油气储层往往伴随着裂缝发育，所述裂缝可以对油气的运移产生重要的影响，因此裂缝检测是油气开发中的重要课题。宽方位地震勘探可以为裂缝检测提供有效的手段，裂缝构造在宽方位地震数据上可以表现为方位各向异性，即地震波特征随着观测方位的变化而变化。方位各向异性速度作为方位各向异性中的参数，不仅可以影响宽方位地震数据处理的效果，还可以为裂缝发育的解释提供有用的定量信息，因此，求取准确的方位各向异性速度是宽方位地震数据处理的关键环节。

现有技术中，方位各向异性速度可以通过分扇区的方式进行获取，上述方法中可以将地震数据按方位角分布情况划分成多个方位扇区，再对各个扇区进行速度分析，最后将所有扇区的速度拟合成方位各向异性速度。

但是，现有技术中对扇区中的数据进行人工速度分析，人工速度分析不仅消耗大量人力，还不可避免地带来拾取误差，影响最终的拟合结果。一般情况下，地震数据的方位分布是不规则的，分扇区后，某些扇区的覆盖次数较低，导致这些扇区的速度分析精度不够，影响最终的拟合结果，同时，分扇区一般将扇区内的方位信息进行平均，一个扇区对应着一个方位，因此，现有技术方法不能根据方位分布均衡覆盖次数，还降低方位精度，从而降低拟合后的方位各向异性速度精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方位各向异性速度反演的方法及装置，可以充分利用宽方位的成像点道集数据，提高方位各向异性速度的反演精度。

本发明提供的一种方位各向异性速度反演的方法及装置是这样实现的：

一种方位各向异性速度反演的方法，所述方法包括：

获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；

在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；

根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，包括：

获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相对应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道；

根据预设的处理时窗计算得到互相关时窗；

在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列；

在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据，包括：

选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号；

根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数；

对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述计算与所述最大的相关系数对应的序号，包括：

根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度，包括：

根据所述成像点道集的剩余时差数据、相关系数数据以及叠前时间偏移数据，采用加权最小平方算法计算成像点道集在零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

一种方位各向异性速度反演的装置，所述装置包括：

数据获取单元，用于获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；

剩余时差计算单元，用于在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；

各向异性速度计算单元，用于根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述剩余时差计算单元还包括：

模型数据道确定单元，用于获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相对应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道；

互相关时窗计算单元，用于根据预设的处理时窗计算得到互相关时窗；

数据道序列提取单元，用于在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列；

相关计算单元，用于在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述剩余时差计算单元还包括：

最大相关系数选取单元，用于选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号；

中点剩余时差计算单元，用于根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数；

插值单元，用于对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述最大相关系数选取单元还包括：

三点逆抛物线内插计算单元，用于根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

可选的，在本发明的一个实施例中，所述各向异性速度计算单元还包括：

加权最小平方法计算单元，用于根据所述成像点道集的剩余时差数据、相关系数数据以及叠前时间偏移数据，采用加权最小平方算法计算成像点道集在零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

由此可见，本发明一种方位各向异性速度反演方法及装置的技术方案可以通过充分利用宽方位成像点道集数据，在进行剩余时差校正后计算得到方位各向异性速度，不仅提高了方位各向异性速度的反演精度，使用校正后的道集还可以提高同相轴振幅的拾取精度，从而进一步得到较高的成像精度。

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是本发明提供的方位各向异性速度反演方法的一种实施例的方法流程图；

图2是本发明提供的方位各向异性速度反演装置的一种实施例的模块结构示意图；

图3是本发明提供的剩余时差计算单元的一种实施例的模块结构示意图；

图4是本发明提供的剩余时差计算单元的另一种实施例的模块结构示意图。

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。

图1是本发明提供的方位各向异性速度反演方法的一种实施例的方法流程图，包括：

S1：获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据。

炮检距矢量片技术可以作为十字排列道集的延伸技术，是十字排列道集内的数据子集。所述十字排列可以由正交观测系统抽取出来，也就是将来自同一炮线和同一检波线的所有地震道集合起来，因此，所述十字排列的个数与炮线和检波线交点的数目是相等的。在所述十字排列中，可以将按炮线距和检波线距等距离划分得到的单个矩形作为炮检距矢量片。所述炮检距矢量片的大小可以由炮线距和检波距决定，所述炮检距矢量片的个数可以等于覆盖次数。提取目标工区所有十字排列道集中相应的炮检距矢量片，可以组成炮检距矢量片道集。所述炮检距矢量片道集一般由具有大致相同的炮检距和方位角的地震道组成，而且延伸到整个工区，是覆盖整个工区的单次覆盖数据体，因此，所述炮检距矢量片道集可以独立偏移，独立偏移后的炮检距矢量片道集可以保存方位角和炮检距信息，用于方位角分析。

在本实施例中，对所述炮检距矢量片道集进行叠前时间偏移可以分为三个步骤：数据准备、炮检距矢量片域处理和炮检距矢量片域叠前时间偏移。所述数据准备阶段可以包括三个部分：将全方位三维地震数据抽成十字排列道集、将所述十字排列道集划分成炮检距矢量片单元、将所述炮检距矢量片单元抽成炮检距矢量片道集。在所述炮检距矢量片域处理阶段可以对所述炮检距矢量片道集进行三维去噪、三维插值，可以改善偏移前的所述炮检距矢量片道集的信噪比。在炮检距矢量片域叠前时间偏移阶段，可以计算每个炮检距矢量片道集的平均炮检距和方位角，作为所述炮检距矢量片道集的炮检距和方位角。所述叠前时间偏移的方法可以采用已有的方法，不同之处在于输入的是炮检距矢量片道集。对所述炮检距矢量片道集进行叠前时间偏移，可以生成成像点道集数据和叠加数据。

对所述炮检距矢量片道集偏移得到的成像点道集较多，整体能量更均衡，并且信噪比要高于采用非炮检距矢量片道集偏移后得到的成像点道集。

S2：在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据。

本实施例中，所述预设的处理时窗可以包括以下五个参数：

处理时窗的起始时间，用T1表示，单位为毫秒；

处理时窗的终止时间，用T2表示，单位为毫秒；

互相关时窗的滑动长度，用Ti表示，单位为毫秒；

互相关时窗的长度，用Tc表示，单位为毫秒；

最大时移量，用Ts表示，单位为毫秒。

根据所述预设处理时窗参数可以计算得到所述互相关时窗的个数N，计算式如公式(1)所示：

N＝(T2-T1)/Ti+1(1)

在本发明的一个实施例中，所述在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，包括：

S21：获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道。

例如，在一个具体的场景中，对某工区的炮检距矢量片道集进行叠前时间偏移后，生成成像点道集数据，所述成像点道集数据的线号范围包括100到2000，点号范围包括30到2500。获取当前成像点道集的线号为100，点号为30。

S22：根据所述预设的处理时窗计算得到互相关时窗。

在上述场景中，可以设置所述处理时窗的起始时间为500毫秒，可以设置处理时窗的终止时间为5000毫秒，可以设置互相关时窗的滑动长度为20毫秒，可以设置最大时移量为20毫秒。

根据上述预设的处理时窗参数可以计算所述成像点道集中每一道的互相关时窗的个数N，计算公式可以为：

N＝(T2-T1)/Ti+1＝(5000-500)/20+1＝226

S23：在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列。

S24：在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

在所述互相关时窗内，截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，用X表示，长度为Lx；从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列，用Y表示，长度为Ly。在所述互相关时窗内对X和Y进行互相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列C，长度为Lc，计算式如公式(2)所示：

$C_i=\underset{j=1}{\overset{Lx}{\mathrm{\Σ}}}{X}_j\·Y_{i+j-1}---\left(2\right)$

式(2)中，i的取值范围可以为1到Lc,j的取值范围可以为1到Lx，其中：

Lx＝Tc/si,

Ly＝Lx+2·Ts/si+1,

Lc＝2·Ts/si+1

其中，si可以是地震数据的采样间隔，单位为毫秒。

在上述场景中，与第一个互相关时窗对应的模型道数据序列，可以用X表示，长度为Lx＝Tc/si＝100/2＝50；与第一个互相关时窗对应的第一数据道序列，可以用Y表示，长度为Ly＝Lx+2·Ts/si+1＝50+2·20/2+1＝71；将序列X和序列Y进行互相关计算，可以得到所述第一个互相关时窗的相关系数序列C，长度为Lc＝2·20/2+1＝21。因此，第一个互相关时窗的相关系数系列有21个元素，可以分别表示为C₁,C₂,…C₂₁。

在本发明的一个实施例中，所述生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据，还可以包括：

S201：选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号。

本发明的一个实施例中，所述计算与所述最大的相关系数对应的序号，可以包括：

根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

本发明的一个实施例中，可以选取所述相关系数序列C中的最大值，用C_j表示，计算得到的最大相关系数对应的序号，可以用X_max表示。

利用三点逆抛物线内插计算最大相关系数对应序号X_max的计算式可以如公式(3)所示：

$X_{\max }=C_j-0.5\·\frac{C_{j-1}-C_{j+1}}{2C_j-C_{j-1}-C_{j+1}}---\left(3\right)$

在上述场景中，第一个互相关时窗的相关系数序列C中的最大值为C₁₇，可以利用C₁₆、C₁₇、C₁₈三个点做逆抛物线内插计算出最大的相关系数对应的序号X_max＝17.25.

S202：根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数。

可以根据所述序号X_max和所述成像点道集数据的采样间隔si计算得到所述互相关时窗中点的剩余时差量Δt(单位为毫秒)，所述互相关时窗中点的剩余时差量Δt的计算式如公式(4)所示：

$\mathrm{\Δ}t=(\frac{Ts}{si}+1-X_{max})*si---\left(4\right)$

上述场景中第一个互相关时窗中点的剩余时差量Δt的计算公式为：

$\mathrm{\Δ}t=(\frac{Ts}{si}+1-X_{\max })*si=(\frac{20}{2}+1-17.25)*2=-13.5$

X_max对应的相关系数C_max可以作为当前互相关时窗中点的相关系数。所述互相关时窗中点的最大相关系数的计算式如公式(5)所示：

C_max＝C_j-0.5·(a·X_max ²+b·X_max)

a＝2C_j-C_j-1-C_j+1(5)

b＝C_j-1-C_j+1

上述场景中利用C₁₆、C₁₇、C₁₈三个点做逆抛物线内插计算出的最大相关系数C_max为0.76.

S203：对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

可以计算所述第一数据道中下一个互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数，直至所述第一数据道中N个互相关时窗都处理完成。使用所述N个互相关时窗中点的剩余时差量和相关系数进行线性插值得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差量和相关系数。

重复S21至S24，可以计算所述成像点道集中下一个地震数据道中每个采样点的剩余时差量和相关系数，直至将所述成像点道集中所有地震数据道都处理完毕，可以生成所述成像点道集数的剩余时差数据和相关系数数据。

本发明中计算得到所述成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据，所述剩余时差数据可以用于

S3：根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

本实施例中，方位各向异性情况下，在第j个地震数据道第i个采样点的旅行时方程为：

$T_j^2=T_{0i}^2+\frac{X_j^2}{V_{ai}^2\left({\mathrm{\θ}}_j\right)}---\left(6\right)$

其中，T_j为当前零炮检距数据样点i在第j地震数据道的旅行时，T_0i为当前零炮检距数据样点i在零炮检距的双程旅行时，X_j为第j地震数据道的炮检距，V_ai为当前零炮检距数据样点i的方位各向异性速度，θ_j为第j地震数据道的炮点到检波点的方位角。

方位各向异性速度Vai是炮检方位角θj的函数，可以用下式表示：

$\frac{1}{V_{ai}^2\left({\mathrm{\θ}}_j\right)}=\frac{{\cos }^2({\mathrm{\θ}}_j-{\mathrm{\β}}_i)}{V_{slowi}^2}+\frac{{\sin }^2({\mathrm{\θ}}_j-{\mathrm{\β}}_i)}{V_{fasti}^2}---\left(7\right)$

公式(7)可以表示方位各向异性速度是一个关于炮检方位角θ的椭圆函数，V_slowi为当前零炮检距数据样点i的方位各向异性速度椭圆的短轴，称为方位慢速；V_fasti为当前零炮检距数据样点i的方位各向异性速度椭圆的长轴，称为方位快速；β_i为当前零炮检距数据样点i的方位各向异性速度椭圆短轴的方位角，称为慢速方位，通过V_slowi，V_fasti和β_i可以确定当前零炮检距数据样点i的方位各向异性速度V_ai。

除了公式(7)，在本发明的另一个实施例中，方位各向异性速度还可以用下式表示：

$\frac{1}{V_{ai}^2\left({\mathrm{\θ}}_j\right)}=s_{0i}+s_{0i}{s}_{1i}cos\left(2{\mathrm{\θ}}_r\right)+s_{0i}{s}_{2i}sin\left(2{\mathrm{\θ}}_j\right)---\left(8\right)$

其中，s_0i，s_1i，s_2i可以分别表示当前零炮检距数据样点i的方位圆形慢速，方位慢速余弦扰动量，方位慢速正弦扰动量，V_slowi、V_fasti、β_i与s_0i，s_1i，s_2i的关系可以用下列公式(9)-(11)表示：

$\frac{1}{V_{fasti}^2}=s_{0i}(1-\sqrt{s_{1i}^2+s_{2i}^2})---\left(9\right)$

$\frac{1}{V_{slowi}^2}=s_{0i}(1+\sqrt{s_{1i}^2+s_{2i}^2})---\left(10\right)$

${\mathrm{\β}}_i=\arctan \left(\frac{s_{1i}+\sqrt{s_{1i}^2+s_{2i}^2}}{s_{2i}}\right)---\left(11\right)$

可以通过公式(6)和公式(8)构造线性方程组：

W·A·y＝W·b(12)

其中，W可以是由所述成像点道集内所有数据道在当前零炮检距数据样点的相关系数数据构成的加权对角矩阵，大小为m行，m列，m为所述成像点道集的数据道数；A可以为所述成像点道集内所有数据道在当前零炮检距数据样点的设计矩阵，大小为m行，3列；b可以为所述成像点道集内所有数据道在当前零炮检距数据样点旅行时数据构成的向量，大小为m；y是由s_0i，s_1i，s_2i3个未知数构成的向量，大小为3。

其中：

其中，c_1i，c_2i，…，c_mi可以分别为所述成像点道集中第一道、第二道、……、第m道在当前零炮检距数据样点i的相关系数数据，所述相关系数数据可以由S21至S24获得；

$A=\left[\begin{array}{ccc}{X}_1^2& X_1^2\·cos\left(2{\mathrm{\θ}}_1\right)& X_1^2\·sin\left(2{\mathrm{\θ}}_1\right)\\ X_2^2& X_1^2\·cos\left(2{\mathrm{\θ}}_2\right)& X_1^2\·sin\left(2{\mathrm{\θ}}_2\right)\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}& \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ X_m^2& X_m^2\·cos\left(2{\mathrm{\θ}}_m\right)& X_m^2\·cos\left(2{\mathrm{\θ}}_m\right)\end{array}\right]$

其中，X₁，X₂，…，X_m和θ₁，θ₂，…，θ_m分别是当前成像点道集内第一道、第二道、……、第m道的炮检距和第一道、第二道、……、第m道的炮检方位角。

$b=\left[\begin{array}{c}{\left(T_{0i}+\sqrt{\frac{X_1^2}{V_{0i}^2}}-{\mathrm{\Δt}}_{1i}\right)}^2-{T_{0i}}^2\\ {(T_{0i}+\sqrt[L]{\frac{X_2^2}{V_{0i}^2}}-{\mathrm{\Δt}}_{2i})}^2-{T_{0i}}^2\\ \begin{array}{c}.\\ .\\ .\end{array}\\ {\left(T_{0i}+\sqrt{\frac{X_m^2}{V_{0i}^2}}-{\mathrm{\Δt}}_{mi}\right)}^2-{T_{0i}}^2\end{array}\right]$

其中，T_0i为当前零炮检距数据样点i的零炮检距双程旅行时，通过样点序号乘以采样间隔得到；V_0i为当前成像点道集在第i个零炮检距数据样点处的偏移速度，由用户作为输入数据提供；Δt_1i，Δt_2i，…，Δt_mi分别是当前成像点道集内第一道、第二道、……、第m道在当前零炮检距数据样点i的剩余时差数据，得到；

$y=\left[\begin{array}{c}{s}_{0i}\\ s_{0i}{s}_{1i}\\ s_{0i}{s}_{2i}\end{array}\right]$

通过加权最小平法算法求解方程(12)可以得到s_0i，s_1i，s_2i，通过公式(9)、(10)、(11)可以计算得到V_slowi，V_fasti和β_i，完成当前成像点道集在当前零炮检距数据样点的方位各向异性速度计算。对当前成像点道集的每一个零炮检距数据样点都求解方程(12)，直到所有样点都计算完成，得到当前成像点处的方位各向异性速度。

本发明另一方面还提供一种方位各向异性速度反演的装置，图2是本发明提供的方位各向异性速度反演的装置的一种实施例的模块结构示意图，结合附图2，装置20可以包括：

数据获取单元21，用于获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；

剩余时差计算单元22，用于在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；

各向异性速度计算单元23，用于根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

针对所述剩余时差计算单元22中在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作进行处理，图3是本发明提供的剩余时差计算单元的一种实施例的模块结构示意图，如图3所示，所述剩余时差计算单元22还包括：

模型数据道确定单元31，用于获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相对应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道；

互相关时窗计算单元32，用于根据预设的处理时窗计算得到互相关时窗；

数据道序列提取单元33，用于在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列；

相关计算单元34，用于在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

针对所述剩余时差计算单元22中生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据，图4是本发明提供的剩余时差计算单元的另一种实施例的模块结构示意图，如图4所示，所述剩余时差计算单元22还包括：

最大相关系数选取单元41，用于选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号；

中点剩余时差计算单元42，用于根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数；

插值单元43，用于对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

如图4所示，所述最大相关系数选取单元41，还包括：

三点逆抛物线内插计算单元411，用于根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

如图2所示，各向异性速度计算单元23，还包括：

加权最小平方法计算单元231，用于根据所述成像点道集的剩余时差数据、相关系数数据以及叠前时间偏移数据，采用加权最小平方算法计算成像点道集在零炮检距数据样点的方位各向异性速度.

由此可见，本发明一种方位各向异性速度反演方法及装置的技术方案可以通过充分利用宽方位成像点道集数据，在进行剩余时差校正后计算得到方位各向异性速度，不仅提高了方位各向异性速度的反演精度，使用校正后的道集还可以提高同相轴振幅的拾取精度，从而进一步得到较高的成像精度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，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。

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(illustrativelogicalblock)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrativecomponents)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能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(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种方位各向异性速度反演的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；

在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；

根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

2.根据权利要求1所述的一种方位各向异性速度反演的方法，其特征在于，所述在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，包括：

获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相对应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道；

根据预设的处理时窗计算得到互相关时窗；

在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列；

在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

3.根据权利要求2所述的一种方位各向异性速度反演的方法，其特征在于，所述生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据，包括：

选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号；

根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数；

对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

4.根据权利要求3所述的一种方位各向异性速度反演的方法，其特征在于，所述计算与所述最大的相关系数对应的序号，包括：

根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

5.根据权利要求1所述的一种方位各向异性速度反演的方法，其特征在于，所述根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度，包括：

根据所述成像点道集的剩余时差数据、相关系数数据以及叠前时间偏移数据，采用加权最小平方算法计算成像点道集在零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

6.一种方位各向异性速度反演的装置，其特征在于，所述装置包括：

数据获取单元，用于获取炮检距矢量片叠前时间偏移后的成像点道集数据以及炮检距矢量片叠前时间偏移后的叠加数据；

剩余时差计算单元，用于在预设的处理时窗内对所述成像点道集数据和所述叠加数据作相关计算，生成成像点道集的剩余时差数据和相关系数数据；

各向异性速度计算单元，用于根据所述剩余时差数据和相关系数数据计算所述成像点道集中零炮检距数据样点的方位各向异性速度。

7.根据权利要求6所述的一种方位各向异性速度反演的装置，其特征在于，所述剩余时差计算单元还包括：

模型数据道确定单元，用于获取当前成像点道集的线号和点号，从所述叠加数据中提取与所述线号和点号相对应的叠加数据道，将所述叠加数据道作为模型数据道；

互相关时窗计算单元，用于根据预设的处理时窗计算得到互相关时窗；

数据道序列提取单元，用于在所述互相关时窗内，从所述模型数据道中截取与所述互相关时窗相对应的模型数据道序列，并从所述成像点道集数据的第一数据道中提取与所述互相关时窗相对应的第一数据道序列；

相关计算单元，用于在所述互相关时窗内对所述模型数据道序列和所述第一数据道序列作相关计算，生成所述互相关时窗的相关系数序列。

8.根据权利要求6所述的一种方位各向异性速度反演的装置，其特征在于，所述剩余时差计算单元还包括：

最大相关系数选取单元，用于选取所述相关系数序列中的最大相关系数，计算与所述最大相关系数对应的序号；

中点剩余时差计算单元，用于根据所述序号、所述成像点道集数据的采样间隔计算所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数；

插值单元，用于对所述互相关时窗中点的剩余时差值以及相关系数进行线性插值，得到所述第一数据道中每个采样点的剩余时差值以及相关系数。

9.根据权利要求8所述的一种方位各向异性速度反演的装置，其特征在于，所述最大相关系数选取单元还包括：

三点逆抛物线内插计算单元，用于根据所述最大相关系数以及所述最大相关系数的两个相邻相关系数，采用三点逆抛物线内插法计算得到所述最大相关系数对应的序号。

10.根据权利要求6所述的一种方位各向异性速度反演的装置，其特征在于，所述各向异性速度计算单元还包括：

加权最小平方法计算单元，用于根据所述成像点道集的剩余时差数据、相关系数数据以及叠前时间偏移数据，采用加权最小平方算法计算成像点道集在零炮检距数据样点的方位各向异性速度。