CN106842304B - 一种叠前深度偏移方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了一种叠前深度偏移方法及装置。所述方法包括：获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于叠前地震数据，分别确定目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息；对叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据；分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时；基于总旅行时和总补偿旅行时，对初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据。可以提高叠前深度偏移的运算效率。

Description

一种叠前深度偏移方法及装置
技术领域
本申请涉及石油地球物理勘探地震数据处理技术领域，特别涉及一种叠前深度偏移方法及装置。
背景技术
地下地层介质可能存在非完全弹性介质，其对地震波具有吸收衰减作用，因此，在叠前深度偏移过程中考虑这种介质的吸收衰减作用，可以提高叠前深度偏移的成像结果的准确性、精度或分辨率。在叠前深度偏移过程中考虑非完全弹性介质对地震波的吸收衰减作用的方法常称为粘声介质叠前深度偏移方法。
现有技术中常用的粘声介质叠前深度偏移方法的主要过程是：获取目的工区的叠前地震数据；根据叠前地震数据确定目的工区的速度场数据和品质因子场数据；根据品质因子场数据，计算目的工区中各个成像点处射线路径补偿旅行时；获取叠前地震数据对应的旅行时表和补偿旅行时表，以及叠前地震数据中的第一地震道数据；根据旅行时表和补偿旅行时表，对第一地震道数据进行补偿处理；根据补偿处理后的第一地震道数据，确定目的工区中第一成像点的第一成像结果；对于第一成像点对应的其他地震道数据重复上述步骤，以确定目的工区中该成像点对应的由不同地震道数据对应的成像结果生成的目标成像结果。
对于一个成像点，其可以对应多个炮点或检波点，那么不同炮点或检波点对应的旅行时不相同，同时，不同炮点或检波点对应的补偿旅行时间也不同。对于叠前地震数据中的某一地震道数据，该地震道数据中不同采样时间对应的相位和振幅补偿因子也不同，因此，现有技术中常用的粘声介质叠前深度偏移方法需要先将第一地震道数据从时间域变换到频率域，然后计算第一地震道数据对应的所有频点的补偿结果，再将这些补偿结果进行叠加处理，得到第一成像点的第一成像结果，通过对叠前地震数据中所有地震道数据循环进行上述补偿过程，得到第一成像点的目标成像结果。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于需要计算叠前地震数据中每一个地震道数据对应的各个频点的补偿结果，以及将这些补偿结果进行叠加处理，导致现有技术中常用的粘声介质叠前深度偏移方法的计算量较大，从而导致采用该方法进行叠前深度偏移的运算效率较低。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种叠前深度偏移方法及装置，以提高叠前深度偏移的运算效率。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种叠前深度偏移方法及装置是这样实现的：
一种叠前深度偏移方法，包括：
获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息；
根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据；
根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时；
基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据。
优选方案中，所述基于叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息，包括：
基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据；
根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
优选方案中，所述根据速度场数据和品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息，包括：
根据所述速度场数据，分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时；
根据所述品质因子场数据，分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时；
基于所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，以及所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
优选方案中，采用下述公式分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时：
公式中，T*(x)表示所述目的工区中一个炮点位置到所述目的工区中一个成像点位置x的补偿旅行时，或所述目的工区中一个检波点位置到所述目的工区中一个成像点位置x的补偿旅行时，v0表示地震波在所述目的工区中的传播速度，Q表示所述品质因子场中一个成像点位置处的品质因子，x表示所述目的工区中一个成像点位置，s表示所述目的工区中一个炮点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径，或所述目的工区中一个检波点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径。
优选方案中，所述根据补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据，包括：
通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据；
获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时；
利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时；
基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
优选方案中，采用下述公式确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据：
公式中，表示第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据，表示预设补偿滤波函数，i表示虚数单位，ω表示第一地震道数据的角频率，u(ω)表示所述频率域的第一地震道数据，为所述等间隔的补偿旅行时，t表示所述时间域中第一地震道数据的采样时间。
优选方案中，所述根据旅行时信息和补偿旅行时信息，分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，包括：
根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的旅行时，以及分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的补偿旅行时；
将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时；
将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的补偿旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的补偿旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总补偿旅行时。
优选方案中，采用下述公式进行所述插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据：
公式中，T和T*分别表示所述总旅行时和所述总补偿旅行时，和分别表示与所述总补偿旅行时T*紧邻的前后两个等间隔的补偿旅行时，表示第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据。
一种叠前深度偏移装置，所述装置包括：旅行时信息确定模块、初始补偿数据确定模块、总旅行时确定模块和目标补偿地震道数据确定模块；其中，
所述旅行时信息确定模块，用于获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息；
所述初始补偿数据确定模块，用于根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据；
所述总旅行时确定模块，用于根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时；
所述目标补偿地震道数据确定模块，用于基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据。
优选方案中，所述旅行时信息确定模块，包括：场数据确定模块和成像点旅行时信息确定模块；其中，
所述场数据确定模块，用于基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据；
所述成像点旅行时信息确定模块，用于根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
优选方案中，所述初始补偿数据确定模块，包括：频率域数据确定模块、最大补偿旅行时获取模块、等间隔补偿旅行时确定模块和初始补偿地震道数据确定模块；其中，
所述频率域数据确定模块，用于通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据；
所述最大补偿旅行时获取模块，用于获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时；
所述等间隔补偿旅行时确定模块，用于利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时；
所述初始补偿地震道数据确定模块，用于基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
本申请实施例提供了一种方法及装置，在叠前深度偏移过程中，对目的工区的叠前地震数据中某个地震道数据进行补偿预处理，再对补偿预处理后的地震道数据进行插值处理，得到该地震道数据对应的成像点位置处的成像结果。因此，采用插值处理的方式代替了现有技术中计算每一个地震道数据对应的各个频点的补偿结果以及将这些补偿结果进行叠加处理的处理过程，可以减少叠前深度偏移过程中的计算量，进而可以提高叠前深度偏移的运算效率。
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是本申请一种叠前深度偏移方法实施例的流程图；
图2是本申请实施例中目的工区的速度场数据的剖面示意图；
图3是本申请实施例中目的工区的品质因子场数据的剖面示意图；
图4是本申请实施例中针对目的工区的地震道数据分别采用现有技术和本申请方法得到的成像结果的对比示意图；
图5是本申请实施例中采用现有技术得到的叠前深度偏移结果；
图6是本申请实施例中采用本申请方法得到的叠前深度偏移结果；
图7是本申请实施例中分别采用现有技术和本申请方法得到的叠前深度偏移结果对应的波数谱的对比示意图；
图8是本申请叠前深度偏移装置实施例的组成结构图；
图9是本申请叠前深度偏移装置实施例中旅行时信息确定模块的组成结构图；
图10是本申请叠前深度偏移装置实施例中初始补偿数据确定模块的组成结构图。
具体实施方式
本申请实施例提供一种叠前深度偏移方法及装置。
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。
图1是本申请一种叠前深度偏移方法实施例的流程图。如图1所示，所述叠前深度偏移方法，包括以下步骤。
步骤S101：获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
品质因子是用于描述地层岩石的非完全弹性吸收对地震波传播能量衰减特性强弱的物理量之一，通常为当地震波传播一个波长或一个周期距离时，地震波储能与耗散能的比率。
所述补偿旅行时信息反映了地震波的振幅衰减和相位变化。可以获取目的工区的时间域的叠前地震数据。基于所述叠前地震数据，可以确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据。根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，可以分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
对所述目的工区进行地震勘探和数据采集，可以获取所述目的工区的时间域的叠前地震数据。
所述基于叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据，可以包括：基于所述叠前地震数据，可以得到目的工区的初始均方根速度场数据；基于所述初始均方根速度场数据，对所述叠前地震数据进行层析反演处理，可以得到所述目的工区的速度场数据。
在一种实施方式中，所述基于叠前地震数据，得到目的工区的初始均方根速度场数据，可以包括：基于所述叠前地震数据，可以确定所述目的工区的叠加速度谱；对叠加速度谱进行插值处理和平滑处理，可以得到目的工区的初始均方根速度场数据。
所述基于叠前地震数据，确定所述目的工区的品质因子场数据，可以包括：可以获取所述目的工区的垂直地震剖面数据；基于所述垂直地震剖面数据和所述叠前地震数据，可以提取所述目的工区的等效品质因子场数据；对所述等效品质因子数据进行时深转换处理和层析反演处理，可以得到所述目的工区的品质因子场数据。
例如，图2是本申请实施例中目的工区的速度场数据的剖面示意图。图3是本申请实施例中目的工区的品质因子场数据的剖面示意图。图2和图3中CMP表示所述叠前地震数据中的共中心点，time表示所述叠前地震数据中的采样时间。
所述根据速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息，可以包括：根据所述速度场数据，通过射线追踪方法，可以分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时；根据所述品质因子场数据，可以分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时；基于所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，以及所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，可以分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。所述旅行时信息表示所述目的工区中各个炮点位置和各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时。所述补偿旅行时信息表示所述目的工区中各个炮点位置和各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时。
进一步地，可以采用下述公式分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时：
公式(1)中，T*(x)表示所述目的工区中一个炮点位置到所述目的工区中一个成像点位置x的补偿旅行时，或所述目的工区中一个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置x的补偿旅行时，v0表示地震波在所述目的工区中的传播速度，Q表示所述品质因子场中一个成像点位置处的品质因子，x表示所述目的工区中一个成像点位置，s表示所述目的工区中一个炮点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径，或所述目的工区中一个检波点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径。
步骤S102：根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
具体地，可以通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据。可以获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时。可以利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时。基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，可以确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。所述第一地震道数据可以表示所述叠前地震数据中任意一个地震道。
进一步地，可以采用下述公式确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据：
公式(2)中，σ＝exp[-(0.23G+1.63)]。
其中，表示第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据，表示预设补偿滤波函数，表示预设振幅补偿因子，i表示虚数单位，ω表示第一地震道数据的角频率，ω0表示第一地震道数据的主频，u(ω)表示所述频率域的第一地震道数据，为所述等间隔的补偿旅行时，t表示所述时间域中第一地震道数据的采样时间，G表示预设增益限制量，用于控制高频成分振幅补偿的稳定性。
步骤S103：根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时。
具体地，根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，可以分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的旅行时，以及分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的补偿旅行时。将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的旅行时相加，可以得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时。将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的补偿旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的补偿旅行时相加，可以得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总补偿旅行时。
需要说明的是，步骤S103可以在步骤S102之前或之后，本申请对此并不作出限定。
步骤S104：基于所述初始补偿地震道数据、所述总旅行时和所述总补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的第一成像点位置处的成像结果。
具体地，基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，可以对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据。可以将所述目标补偿地震道数据作为第一地震道数据对应的第一成像点位置处的成像结果。
进一步地，可以采用下述公式进行所述插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据：
公式(3)中，T和T*分别表示所述总旅行时和所述总补偿旅行时，和分别表示与所述总补偿旅行时T*紧邻的前后两个等间隔的补偿旅行时，u'(T,T*)表示第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据。
例如，图4是本申请实施例中针对目的工区的地震道数据分别采用现有技术和本申请方法得到的补偿结果的对比示意图。纵坐标表示补偿后地震数据的振幅能量，横坐标表示地震道数据的采样时间，星点表示现有技术的补偿结果，实线表示本申请方法得到的补偿结果。如图4所示，本申请方法得到的补偿结果保持了现有技术补偿结果中的波形特征，波形和振幅能量都非常接近，采用现有技术和本申请方法得到的补偿结果一致性较好。
所述叠前地震数据可以包括多个地震道数据。所述目的工区可以包括多个成像点。按照确定第一地震道数据对应的第一成像点位置处的成像结果的步骤进行循环处理，可以分别确定所述叠前地震数据中每一个地震道数据对应的所述目的工区中第一成像点位置处的成像结果；基于所述每一个地震道数据分别对应的所述目的工区中第一成像点位置处的成像结果，可以确定所述目的工区中第一成像点位置处的目标成像结果。
具体地，所述基于每一个地震道数据分别对应的所述目的工区中第一成像点位置处的成像结果，确定所述目的工区中第一成像点位置处的目标成像结果，可以包括：可以将所述每一个地震道数据分别对应的所述目的工区中第一成像点位置处的成像结果进行加权系数叠加处理，确定所述目的工区中第一成像点位置处的目标成像结果。
进一步地，所述将每一个地震道数据分别对应的所述目的工区中第一成像点位置处的成像结果进行加权系数叠加处理，确定所述目的工区中第一成像点位置处的目标成像结果，可以包括：可以获取所述每一个地震道数据分别对应的炮检距；根据所述每一个地震道数据分别对应的炮检距，可以确定所述每一个地震道数据分别对应的预设加权系数；可以将所述每一个地震道数据对应的第一成像点位置处的成像结果分别与所述每一个地震道数据对应的预设加权系数相乘，分别得到所述每一个地震道数据对应的第一成像点位置处的加权成像结果；将所述每一个地震道数据对应的第一成像点位置处的加权成像结果相加，可以确定所述目的工区中第一成像点位置处的目标成像结果。
按照确定第一成像点位置处的目标成像结果的步骤进行循环处理，可以确定所述目的工区中每一个成像点位置处的目标成像结果，进而可以得到叠前深度偏移结果。
例如，图5是本申请实施例中采用现有技术得到的叠前深度偏移结果。图6是本申请实施例中采用本申请方法得到的叠前深度偏移结果。图5和图6中CMP表示所述叠前地震数据中的共中心点，time表示所述叠前地震数据中的采样时间。图7是本申请实施例中分别采用现有技术和本申请方法得到的叠前深度偏移结果对应的波数谱的对比示意图。图7中的横坐标和纵坐标分别表示波数谱的频率和振幅，其中Frequency表示波数谱的频率，Amplitude表示波数谱的振幅。图7中频率域结果表示采用现有技术得到的叠前深度偏移结果对应的波数谱，时间域结果表示采用本申请方法得到的叠前深度偏移结果对应的波数谱。如图5和图6所示，采用本申请方法得到的叠前深度偏移结果与采用现有技术得到的叠前深度偏移结果基本一致。如图7所示，采用现有技术和本申请方法得到的叠前深度偏移结果对应的波数谱比较相近。
表1为分别采用现有技术的方法和本申请方法对同一目的工区的叠前地震数据进行叠前深度偏移时的运行时间、所用的节点数和每个节点使用的CPU个数。如表1所示，采用现有技术方法进行叠前深度偏移时，使用了20个节点，且每个节点使用20个CPU，进行运算，最终完成叠前深度偏移耗时5201秒。而采用本申请方法进行叠前深度偏移时，使用了1个节点，且每个节点使用5个CPU，进行运算，最终完成叠前深度偏移耗时210秒。由此可见，相比现有技术的方法，本申请方法的运行效率约提高了倍。
表1
所述叠前深度偏移方法实施例，在叠前深度偏移过程中，对目的工区的叠前地震数据中某个地震道数据进行补偿预处理，再对补偿预处理后的地震道数据进行插值处理，得到该地震道数据对应的成像点位置处的成像结果。因此，采用插值处理的方式代替了现有技术中计算每一个地震道数据对应的各个频点的补偿结果以及将这些补偿结果进行叠加处理的处理过程，可以减少叠前深度偏移过程中的计算量，进而可以提高叠前深度偏移的运算效率。
图8是本申请叠前深度偏移装置实施例的组成结构图。如图8所示，所述叠前深度偏移转置，可以包括：旅行时信息确定模块100、初始补偿数据确定模块200、总旅行时确定模块300和目标补偿地震道数据确定模块400。
所述旅行时信息确定模块100，可以用于获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，可以分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
所述初始补偿数据确定模块200，可以用于根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
所述总旅行时确定模块300，可以用于根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别确定第一地震道数据对应的炮点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时，以及分别确定第一地震道数据对应的检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时和总补偿旅行时。
所述目标补偿地震道数据确定模块400，可以用于基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，可以得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据。
图9是本申请叠前深度偏移装置实施例中旅行时信息确定模块的组成结构图。如图9所示，图8中旅行时信息确定模块100，包括：场数据确定模块110和成像点旅行时信息确定模块120。
所述场数据确定模块110，可以用于基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据。
所述成像点旅行时信息确定模块120，可以用于根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
图10是本申请叠前深度偏移装置实施例中初始补偿数据确定模块的组成结构图。如图10所示，图8中初始补偿数据确定模块200，可以包括：频率域数据确定模块210、最大补偿旅行时获取模块220、等间隔补偿旅行时确定模块230和初始补偿地震道数据确定模块240。
所述频率域数据确定模块210，可以用于通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据。
所述最大补偿旅行时获取模块220，可以用于获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时。
所述等间隔补偿旅行时确定模块230，可以用于利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时。
所述初始补偿地震道数据确定模块240，可以用于基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
所述叠前深度偏移装置实施例与所述叠前深度偏移方法实施例相对应，可以减少叠前深度偏移过程中的计算量，进而可以提高叠前深度偏移的运行效率。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。
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。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，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，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请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，本申请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，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以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，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
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。
本申请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、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、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。
本申请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、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，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。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (9)

1.一种叠前深度偏移方法，其特征在于，包括：
获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息；
根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据；
根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的旅行时，以及分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的补偿旅行时；将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时；将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的补偿旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的补偿旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总补偿旅行时；
基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，采用下述公式对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据：
公式中，T和T*分别表示所述总旅行时和所述总补偿旅行时，和分别表示与所述总补偿旅行时T*紧邻的前后两个等间隔的补偿旅行时，u'(T,T*)表示第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据。
2.根据权利要求1所述的一种叠前深度偏移方法，其特征在于，所述基于叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息，包括：
基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据；
根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
3.根据权利要求2所述的一种叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据速度场数据和品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息，包括：
根据所述速度场数据，分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时；
根据所述品质因子场数据，分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时；
基于所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，以及所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的旅行时和补偿旅行时，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
4.根据权利要求3所述的一种叠前深度偏移方法，其特征在于，采用下述公式分别计算所述目的工区中各个炮点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时，以及分别计算所述目的工区中各个检波点位置到所述目的工区中各个成像点位置的补偿旅行时：
公式中，T*(x)表示所述目的工区中一个炮点位置到所述目的工区中一个成像点位置x的补偿旅行时，或所述目的工区中一个检波点位置到所述目的工区中一个成像点位置x的补偿旅行时，v0表示地震波在所述目的工区中的传播速度，Q表示所述品质因子场中一个成像点位置处的品质因子，x表示所述目的工区中一个成像点位置，s表示所述目的工区中一个炮点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径，或所述目的工区中一个检波点位置分别到所述目的工区中一个成像点位置的射线路径。
5.根据权利要求1所述的一种叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据，包括：
通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据；
获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时；
利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时；
基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
6.根据权利要求5所述的一种叠前深度偏移方法，其特征在于，采用下述公式确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据：
公式中，表示第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据，表示预设补偿滤波函数，i表示虚数单位，ω表示第一地震道数据的角频率，u(ω)表示所述频率域的第一地震道数据，为所述等间隔的补偿旅行时，t表示所述时间域中第一地震道数据的采样时间。
7.一种叠前深度偏移装置，其特征在于，所述装置包括：旅行时信息确定模块、初始补偿数据确定模块、总旅行时确定模块和目标补偿地震道数据确定模块；其中，
所述旅行时信息确定模块，用于获取目的工区的时间域的叠前地震数据，基于所述叠前地震数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息；
所述初始补偿数据确定模块，用于根据所述补偿旅行时信息和预设间隔时间，对所述叠前地震数据中第一地震道数据进行补偿预处理，得到第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据；
所述总旅行时确定模块，用于根据所述旅行时信息和补偿旅行时信息，分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的旅行时，以及分别获取第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的补偿旅行时，并将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总旅行时，并将所述第一地震道数据对应的炮点位置到第一成像点位置的补偿旅行时与第一地震道数据对应的检波点位置到第一成像点位置的补偿旅行时相加，得到第一地震道数据对应的炮点位置和检波点位置到所述目的工区中第一成像点位置的总补偿旅行时；
所述目标补偿地震道数据确定模块，用于基于所述总旅行时和所述总补偿旅行时，采用下述公式对所述初始补偿地震道数据进行插值处理，得到第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据：
公式中，T和T*分别表示所述总旅行时和所述总补偿旅行时，和分别表示与所述总补偿旅行时T*紧邻的前后两个等间隔的补偿旅行时，u'(T,T*)表示第一地震道数据对应的目标补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据，表示当旅行时为T且等间隔的补偿旅行时为时所对应的所述初始补偿地震道数据。
8.根据权利要求7所述的一种叠前深度偏移装置，其特征在于，所述旅行时信息确定模块，包括：场数据确定模块和成像点旅行时信息确定模块；其中，
所述场数据确定模块，用于基于所述叠前地震数据，确定所述目的工区的速度场数据和品质因子场数据；
所述成像点旅行时信息确定模块，用于根据所述速度场数据和所述品质因子场数据，分别确定所述目的工区中各个成像点位置的旅行时信息和补偿旅行时信息。
9.根据权利要求7所述的一种叠前深度偏移装置，其特征在于，所述初始补偿数据确定模块，包括：频率域数据确定模块、最大补偿旅行时获取模块、等间隔补偿旅行时确定模块和初始补偿地震道数据确定模块；其中，
所述频率域数据确定模块，用于通过傅立叶变换将第一地震道数据从时间域转换到频率域，得到频率域的第一地震道数据；
所述最大补偿旅行时获取模块，用于获取所述补偿旅行时信息中的最大补偿旅行时；
所述等间隔补偿旅行时确定模块，用于利用所述预设间隔时间将所述最大补偿旅行时划分为等间隔的补偿旅行时；
所述初始补偿地震道数据确定模块，用于基于所述频率域的第一地震道数据和所述等间隔的补偿旅行时，确定第一地震道数据对应的初始补偿地震道数据。
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