CN106855640B - 一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置。所述方法包括：计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。利用本申请中各个实施例，可以准确的区分有效波和干扰波的边界，把折射波干扰和直达波干扰在数据上科学的切除，合理切除有效波初至之前的干扰波成分，能够最大限度的保留有效波成分，保证提高除海底电缆地震资数据分析的准确性、合理性和最终成像质量。
Description
技术领域
本发明属于海底电缆地震勘探资料处理技术领域，尤其涉及一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置。
背景技术
随着油气等资源开发的日益推进，陆地资源也愈现后劲不足。海洋资源的勘探开发越来越成为各国地球资源开发的重点。因此，滩浅海地区的勘探工作就成为了勘探开发前期的重点作业。
目前国内外滩浅海地区每年都要完成数个海底电缆(OBC，OceanBottomCable)的地震勘探项目，未来也会有越来越多这样类似的项目产生。目前在进行OBC地震资料处理时，需要对有效波初至前的折射波、直达波及初至前的噪音进行切除，以达到消除计算干扰的目的。然而，无论是在单炮集上还是在CMP道集上，对有效波波至之前的切除都是依靠处理员自身的经验积累，根据资料的原始面貌凭感觉手动拾取切除量来切除地震资料。这样往往会造成有效反射资料浪费或者切除不足，不利于地震成像。根据资料检索结果，2014年田相民等提出了一种利用折射波的波至切除方法，能够有效的帮助陆地平原地区的地震资料初至切除。但是海底电缆(OBC)地震资料的具有独特的直达波现象，上述方法对OBC地震采集资料不再适用。海底电缆(OBC)地震勘探采集的地震资料上除发育有效波(一般是指反射波)、折射波外，和还有明显的海水直达波。在大道集上这三种波能量都很强，但在传播路径、传播速度及时距曲线等方面各有特点。在共炮点记录上，有效波的时距曲线近似为双曲线，折射波和直达波的时距曲线则都是直线。但折射波有盲区并成组出现，同一组折射波有脱相的现象，每组折射波的直线斜率也都不同。而直达波表现为一条介于折射波和有效波之间的斜率固定的直线，并且在每个地震道上都有清晰的强能量显示。因此，在海底电缆地震勘探资料处理时，目前单纯参照折射波还不能有效、准确的切除地震资料上的直达波干扰，
现有作业人员人工方式切除海底电缆地震记录上初至干扰的方法主观性较强(主要靠经验)、学习成本较高，而且准确性和可靠性较低。
发明内容
本申请目的在于提供一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置，可以准确的区分有效波和干扰波的边界，把折射波干扰和直达波干扰在数据上科学的切除，合理切除有效波初至之前的干扰波成分，能够最大限度的保留有效波成分，保证提高除海底电缆地震资数据分析的准确性、合理性和最终成像质量。
本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置是这样实现的：
一种海底电缆地震数据初至计算方法，所述方法包括：
计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；
根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；
根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；
将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
优选的实施例中，所述远偏移距修正因子包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
优选的实施例中，采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
优选的实施例中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
优选的实施例中，设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
优选的实施例中，采用下述方式计算所述直达波初至旅行时间：
道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0
si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si由下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
优选的实施例中，所述方法还包括：
根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，所述装置包括：
炮检距计算模块，用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；
直达波初至计算模块，用于根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；
修正量计算模块，用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；
初至切除时间计算模块，用于将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
优选的实施例中，所述装置还包括：
切除线生成模块，用于根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
优选的实施例中，采用下述方式计算所述直达波初至旅行时间：
道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0
si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si由下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
优选的实施例中，在修正量计算模块中所述选取的远偏移距修正因子包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述修正量计算模块根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量可以包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
优选的实施例中，所述初至切除时间计算模块采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
优选的实施例中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
优选的实施例中，设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
一种海底电缆地震数据初至计算装置，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，
所述处理器被配置成，用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距，根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；还用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量，并将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
优选的实施例中，所述处理器被配置成，采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的与所述炮检距关联的第一修正因子，k2为选取的与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子。
优选的实施例中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法及装置，利用海水中的直达波与有效波、干扰波之间的传播规律，在大道集上利用直达波时距曲线进行顶切，能够切除全道集范围内的初至干扰，并且不存在切除盲区，准确的区分有效波和干扰波的边界，把折射波干扰和直达波干扰从数据上科学的切除。本申请可以适用于海底电缆地震勘探资料处理，尤其是在资料信噪比低的区域，对炮集和CMP道集进行初至切除，合理压制资料处理过程中的异常振幅，消除反褶积、速度分析等过程中折射波和直达波带来的异常能量干扰，能够最大限度的保留有效波成分，保证后续数据分析的准确性、可靠性和最终成像质量。并且可以降低人工拾取切除量的复杂性，减少人工操作时间，提高初至切除的处理效率。
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是本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法一种实施例的方法流程图；
图2是本发明提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法另一种实施例的方法流程示意图；
图3是一个单炮记录上直达波切除初至示意图；
图4是一个CMP道集上理论切除与实际切除对比示意图；
图5是本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算装置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。
海底电缆(OBC)地震勘探采集的地震资料上除发育有效波(一般是指反射波)、折射波外，和还有明显的海水直达波。在地震道集上这三种波能量都很强，但在传播路径、传播速度及时距曲线等方面各有特点。例如在共炮点记录上，有效波的时距曲线近似为双曲线，折射波和直达波的时距曲线则都是直线。与陆地资料相比，OBC地震资料上直达波直线形态的时距曲线也与有效波的双曲线相切。但是，直达波和折射波的速度不同，直达波波速较低。例如渤海湾地区直达波速度随温度变化较小，变化范围介于1450m/s-1530m/s之间，而折射波速度大于1700m/s。因此，在OBC地震记录上通常直达波位于有效波和折射波干扰之间。直达波的整个传播路径是在海水的直线，并可以连续追踪，而折射波在记录上存在盲区和交叉点。本发明利用直达波这些特殊性质，可以计算出地震道上考虑炮检距和直达波频率特性的修正后的初至时间，并可以以该初至时间作为切除初至噪音(干扰)的切除时间。当然，还可以进一步的计算一条适用于OBC地震勘探资料处理的波至切除线，对于实际作业拾取初至干扰切除量有着重要的参考和操作意义。
图1是本申请所述一种海底电缆地震数据初至计算方法一种实施例的方法流程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本申请实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行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、甚至包括分布式处理的实施环境)。
具体的如图1所述，本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法的一种实施例可以包括：
S1：计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距。
获取采集的海底电缆数据后通常需要按照某种方式将其整理为相应的道集数据，例如将海底电缆地震勘探资料处理成CMP(Common Middle Point，共中心点)道集。本发明的一种实施方式中，在数据处理时可以采用本发明方案进行单炮上初至干扰的切除处理工作。假如已知海底电缆地震数据所处区域的海水速率为v0，炮点处直达波频率周期为t0，道集内接收点数为n，第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离为di(i＝1,2,3……,n)，第i个接收点处海水深度为hri(i＝1,2,3……,n)，则本发明的一个实施方式中可以利用下述计算道集内每个接收点与炮点间的距离(炮检距)si(i＝1,2,3……,n)：
当然，本发明不排除采用其他方式计算地震数据道集中每个接收点与相对应的炮点的炮检距，如直接测量获取的炮检距数据或者通过地震数据的其他处理以及其他关联地震数据的处理计算得到。例如，在三维坐标系内，利用二次定位方法(声波二次定位或初至波二次定位)得到的检波点坐标以及导航定位的炮点坐标，直接根据空间中两点间的距离公式，计算道集内每个接收点与炮点间的距离(炮检距)si(i＝1,2,3……,n)。
S2：根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间。
然后计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间ti(i＝1,2,3……,n)。本发明提供一种直达波初至旅行时间的计算方法。假设ti为第i个接收点处的直达波旅行时间，那么道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0 (2)
上式中，si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si可以由前述所述的下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
S3：根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量。
假设Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间。在本发明中，根据前述步骤S1至S2求取的初至旅行时间还不适宜用来切除实际地震资料。直达波在海水中传播时，频率随传播距离的逐渐增大而逐渐降低，周期逐渐变长。即，虽然直达波初至的时距曲线是直线，但波尾的时距曲线不是直线。在远偏移距处采用方程Ti＝ti+t0切除时不能完全切除直达波的波尾。因此，在本发明提供的实施方案中，准确的切除直达波还需要添加远偏移距修正量，用于线性修正炮检距较大的远偏移距位置处的初至时间偏差和直达波频率干扰导致的初至时间偏差。
上述具体实施时可以根据经验或勘探区域地质特征以及直达波传播特性设置计算远偏移距修正量的远偏移距修正因子以及其取值或计算方式。所述的远偏移距修正因子可以为一个维度的参数，也可以为包含多个修正维度的参数。具体的本申请提供的一种实施方式中，
S301：所述远偏移距修正因子包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
在本实施例中，可以在每个初至时间ti的基础上添加一个与si有关的量和1个与t0有关的量，用于计算远偏移距位置接收点初的至旅行时间的远偏移距修正量。
S4：将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
得到初至旅行时间的远偏移距修正量后，进一步可以结合所述直达波初至旅行时间，将其与所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
若采用了上述第一修正因子和第二修正因子的实施方式时，则本发明提供的另一种实施例中，可以采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0 (3)
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
一般的，所述第一修正因子k1和第二修正因子k2的具体的取值可以由作业人员根据实际数据采集场景和数据处理需求进行自定义的设置，或者根据经验设置取值。本发明经过多次试验和实际海底电缆地震数据应用得到所述第一修正因子和第二修正因子实施效果更佳的取值范围，初至切除时间更为准确、可靠。具体的，本发明提供的一种实施方式中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
本申请实施例中，k1和k2任意一个满足上述取值即可计算得到相应的远偏移距修正量。当然，同一地震数据采集区域的不同单炮记录可以设置不同的第一修正因子k1和第二修正因子k2的取值范围。本发明提供的另一种优选实施例中，对于同一OBC勘探区域的数据，可以设置第一修正因子和第二修正因子全局恒定，并且同时满足上述条件。具体的，本发明提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法的另一种实施例中，设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
这样，同时兼顾炮检距和直达波频率周期两个维度来计算得到修正量，使得计算得到的地震道初至切除时间更加准确，可靠性更高，切除效果更好。
进一步的，利用上述公式(3)分别计算道集中每个地震道的初至切除时间，根据计算得到初至切除时间可以进行干扰切除。本发明实施例中采用方程(3)后能够克服远偏移距直达波切除不完全的问题。因此，利用上述方案计算得到初至切除时间后，所述方法还可以包括：
S5：根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
所述的作业方可以是进行人工切除的作业人员，也可以是使用所述初至切除时间进行切除初至干扰数据的应用、客户端、服务器或第三方执行主体等。
图2是本发明提供的一种海底电缆地震数据初至计算方法另一种实施例的方法流程示意图。本发明基于海水中直达波的传播规律，研究直达波与有效波、折射波之间的关系，构建出一种在OBC勘探中特有的地震波波至切除方法，能够干净切除有效波初至前的直达波和折射波等强能量干扰。本发明提供的地震数据处理方案，在大道集上利用直达波时距曲线进行顶切，能够切除全道集范围内的初至干扰，并且不存在切除盲区。采用本方法在渤海湾地区多个海底电缆勘探中应用后，切除值更加准确，尤其是在资料信噪比低的区域，直达波切除线可以科学指导人工切除，消除信噪比对处理人员造成的视觉干扰。应用效果表明，采用该方法进行切除具有更高的准确性和快速性。
下面以一个具体示例来阐述本法一个实施例的实施方式和实际应用效果。在渤海湾地区的OBC勘探中，采用本方法进行单炮上的切除工作，具体实施过程包括如下：
已知在21℃时海水速度v0为1519m/s，炮点处直达波频率周期t0为17ms，两个常数修正因子k1、k2分别取值为0.02和5，激发点和接收点的位置信息以及激发点的水深资料见表1。道集中接收点数n为360，这里在近、中、远偏移距上总共选列了9个样点展示。求取利用直达波切除线的实现步骤如下：
(1)计算炮检点距离。根据方程(1)利用水深hi和观测系统偏移距di求取施工时炮检点实际距离。计算结果见表1中的si行。由于水深与偏移距的数值相差明显时，水深因素对si的影响几乎可以忽略。
(2)计算道集内每个接收点处的直达波旅行时间ti(i＝1,2,3……,9)。把步骤(1)的计算结果和海水速度代入方程(2)：ti＝si/v0
这里，
si＝{4491,3095,2347,1503,229,1309,2023,3523,4243}；
v0＝1519(见表1)；
(3)计算实际切除线。把ti、t0、代入方程(3)得Ti：
Ti＝ti+k1si+k2t0＝si/1519+0.02si+85
(4)连接Ti并切除道集上的波至资料。
各个参数和计算结果见表1。
表1单炮切除时各个量的计算对照表
| d<sub>i</sub>(m) | 4491 | 3095 | 2347 | 1503 | 228 | 584 | 2023 | 3523 | 4243 |
| h<sub>i</sub>(m) | 17 | 18 | 18 | 18 | 18 | 19 | 19 | 20 | 20 |
| s<sub>i</sub>(m) | 4491 | 3095 | 2347 | 1503 | 229 | 584 | 2023 | 3523 | 4243 |
| t<sub>i</sub>(ms) | 2957 | 2038 | 1545 | 990 | 151 | 385 | 1332 | 2319 | 2793 |
| T<sub>i</sub>(ms) | 3131 | 2184 | 1677 | 1105 | 240 | 481 | 1457 | 2475 | 2963 |
| T<sub>r</sub>(ms) | 3158 | 2224 | 1726 | 1151 | 255 | 467 | 1514 | 2526 | 2994 |
表1中，di是观测系统偏移距，hi是水深，si是炮检距，ti是直达波初至旅行时间，Ti是初至切除时间，Tr行是处理员凭借个人经验的人工切除量。比较Ti与Tr行发现，Ti与Tr变化趋势基本相同，但数值稍小。这是因为处理人员不能准确确定切除量而采取了保守做法，即多切，如附图3中的L1线所示。图3是一个单炮记录上直达波切除初至示意图，图3中L1线是人工保守切除线，即多切。L2线是人工激进切除线，即尽可能少切。圆点O是本发明根据直达波法求取的切除值示例。原点O点都位于L1线与L2线之间说明采用本方法切除初至具有可靠性和准确性。
在实际资料处理中，噪音切除线不再是一条直线，如图4中L3所示，图4是一个CMP道集上理论切除与实际切除对比示意图。L4是常规人工切除的较为平滑的直线，L3为利用本发明提供的方法得到的更为准确的每个地震道初至切除时间连接而成的实际切除线。直达波切除线在CMP道集上并不一定是直线形态。对比图4中两条切除线可以发现，人工切除线在有些CMP道集上产生了与初至交叉的现象，而直达波切除线能够准确贴近直达波波组。根据实施例的应用效果，本发明在实际的室内外采集资料处理中具有很高的准确性，不仅能够保证切除效果，还能够提高工作效率，应用前景广阔。
基于同一发明构思，本申请提供的一种实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本申请具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，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被构想实施的，如地震数据处理系统的装置、终端、服务器等。图5是本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算装置一种实施例的模块结构示意图，如图5所述，所述装置可以包括：
炮检距计算模块101，可以用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；
直达波初至计算模块102，可以用于根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；
修正量计算模块103，可以用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；
初至切除时间计算模块104，可以用于将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
另一种实施例中，所述装置还可以包括：
切除线生成模块105，可以用于根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
本申请提供的一种海底电缆地震数据初至计算装置，利用海水中的直达波与有效波、干扰波之间的传播规律，在大道集上利用直达波时距曲线进行顶切，能够切除全道集范围内的初至干扰，并且不存在切除盲区，准确的区分有效波和干扰波的边界，把折射波干扰和直达波干扰从数据上科学的切除。本申请可以适用于海底电缆地震勘探资料处理，尤其是在资料信噪比低的区域，对炮集和CMP道集进行初至切除，合理压制资料处理过程中的异常振幅，消除反褶积、速度分析等过程中折射波和直达波带来的异常能量干扰，能够最大限度的保留有效波成分，保证后续数据分析的准确性、可靠性和最终成像质量。并且可以降低人工拾取切除量的复杂性，减少人工操作时间，提高初至切除的处理效率。
如前述方法所述，本发明所述装置的另一种实施例中，可以采用下述方式计算所述直达波初至旅行时间：
道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0
si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si由下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
另一种实施例中，在修正量计算模块103中所述选取的远偏移距修正因子可以包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述修正量计算模块103根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量可以包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
本发明提供的所述装置的另一种实施例中，所述初至切除时间计算模块104可以采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
具体的取值设置时，本发明提供的另一种实施方式中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
优选的实施例中，可以设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
上述装置的各个实施例具体的参数取值和设置实施方式等可以参照前述方法实施例所述，在次不做赘述。本发明提供的一种切除海底电缆地震数据初至干扰，在大道集上利用直达波时距曲线进行顶切，能够切除全道集范围内的初至干扰，并且不存在切除盲区。采用本方法在渤海湾地区多个海底电缆勘探中应用后，切除值更加准确，尤其是在资料信噪比低的区域，直达波切除线可以科学指导人工切除，消除信噪比对处理人员造成的视觉干扰。应用效果表明，采用该方法进行切除具有更高的准确性和快速性。
上述装置或实施例可以用于具体的系统软件或服务系统装置中，实现海底电缆地震数据的初至处理。因此，本申请还提供一种海底电缆地震数据初至计算装置，可以包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，
所述处理器被配置成，用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距，根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；还用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量，并将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
所述装置的另一种实施例中，所述处理器被配置成，采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的与所述炮检距关联的第一修正因子，k2为选取的与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子。
所述装置的另一种实施例中，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
上述实施例具体的实现方式可以参考前述方法或装置相应的实施描述内容，在此不做赘述。
利用本发明各个实施例提供的方案，在进行海底地震资料处理时，可以合理切除有效波初至之前的干扰波成分，能够最大限度的保留有效波成分，保证后续数据分析的准确性、合理性和最终成像质量。本发明是利用海水中的直达波与有效波、干扰波之间的传播规律，准确的区分有效波和干扰波的边界，把折射波干扰和直达波干扰从数据上科学的切除。采用本方法还能够建立一条理论的直达波切除线，为人工初至切除提供参考，降低人工拾取切除量的复杂性，减少人工操作时间。
尽管本申请内容中提到修正因子的取值方式和范围、直达波初至旅行时间和炮检距的计算方式、初至切除时间的计算公式、基于初至切除线进行初至干扰数据切除的处理方式等的参数定义、取值、判断、交互、计算等描述，但是，本申请并不局限于必须是符合标准地震数据处理、标准计算公式或数据切除判断等以及实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、定义、判断、取值方式等获取的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请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手段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，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
上述实施例阐明的单元、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，在实施本申请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等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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、类等等。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。
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，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)执行本申请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 (17)
1.一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，所述方法包括：
计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；
根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；
根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；
将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
2.如权利要求1所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，所述远偏移距修正因子包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
3.如权利要求2所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
4.如权利要求3所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
5.如权利要求4所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
6.如权利要求1所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，采用下述方式计算所述直达波初至旅行时间：
道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0
si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si由下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的一种海底电缆地震数据初至计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
8.一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，所述装置包括：
炮检距计算模块，用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距；
直达波初至计算模块，用于根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；
修正量计算模块，用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量；
初至切除时间计算模块，用于将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
9.如权利要求8所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，所述装置还包括：
切除线生成模块，用于根据计算得到所述初至切除时间生成地震数据的直达波切除线，以使作业方基于所述直达波切除线切除所述海底电缆地震数据的初至干扰数据。
10.如权利要求8或9所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，采用下述方式计算所述直达波初至旅行时间：
道集中第i个接收点出的直达波初至旅行时间ti为：
ti＝si/v0
si为道集内第i个接收点与炮点间的炮检距si，v0表示为确定的海水速度，si由下式求得：
di(i＝1,2,3……,n)表示为第i(i≤n)个接收点在海平面的投影点与炮点间的距离，hri(i＝1,2,3……,n)表示为第i个接收点处海水深度。
11.如权利要求8或9所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，在修正量计算模块中所述选取的远偏移距修正因子包括：
与所述炮检距关联的第一修正因子、与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子；
相应的，所述修正量计算模块根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量包括：根据所述第一修正因子计算得到与炮检距关联的第一修正量、根据所述第二修正因子计算得到与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正量；将所述第一修正量和第二修正量相加后得到远偏移距修正量。
12.如权利要求11所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，所述初至切除时间计算模块采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的第一修正因子，k2为选取的第二修正因子。
13.如权利要求12所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
14.如权利要求13所述的一种切除海底电缆地震数据初至干扰的装置，其特征在于，设置所述第一修正因子和第二修正因子在同一勘探区域的地震数据初至计算中全局恒定，且同时满足：
k1的取值范围为：k1≤0.1，k2的取值范围为：k2≥1。
15.一种海底电缆地震数据初至计算装置，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，
所述处理器被配置成，用于计算地震数据道集中接收点与炮点的炮检距，根据所述炮检距和确定的海水速度计算道集内每个接收点处的直达波初至旅行时间；还用于根据选取的远偏移距修正因子计算得到初至旅行时间的远偏移距修正量，并将所述直达波初至旅行时间和所述远偏移距修正量相加得到所述接收点在所述地震数据道集中的初至切除时间。
16.如权利要求15所述的一种海底电缆地震数据初至计算装置，其特征在于，所述处理器被配置成，采用下述计算所述初至切除时间：
Ti＝ti+k1si+k2t0
上述中，t0表示为炮点处直达波频率周期，Ti(i＝1,2,3……,n)是对应ti(i＝1,2,3……,n)的初至切除时间，ti是对应于接收点i处的直达波初至旅行时间，si是对应于接收点i的炮检距，n为道集内接收点的个数，k1为选取的与所述炮检距关联的第一修正因子，k2为选取的与所述炮点位置处直达波频率周期关联的第二修正因子。
17.如权利要求16所述的一种海底电缆地震数据初至计算装置，其特征在于，所述第一修正因子和第二修正因子至少满足下述之一：
k1的取值范围为：k1≤0.1
k2的取值范围为：k2≥1。
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