CN107817525A - 一种近地表常速填充方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种近地表常速填充方法及装置，该方法包括：获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；确定偏移基准面；根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。本申请实施例可有利于提高叠前深度偏移成像精度。

Description

一种近地表常速填充方法及装置

技术领域

本申请涉及地震资料处理技术领域，尤其是涉及一种近地表常速填充方法及装置。

背景技术

由于波场畸变等因素的影响，目前叠前深度偏移还无法实现真地表偏移，更多地还是在地表高程平滑面上建立速度模型进行偏移。而在建立叠前深度偏移速度模型时，一般不考虑近地表的影响。原因在于，其假定近地表的影响在偏前道集准备过程中通过基准面静校正和地表一致性剩余静校正方法已解决。这种假定减弱了地表高程平滑面上波场畸变的影响，有利于深度域速度模型的有效建立。但是，该方法建立的深度-速度模型会降低叠前深度偏移成像的精度，从而人为地降低了速度模型的精度，不利于深度偏移的准确成像。因此目前亟需一种可提高叠前深度偏移成像精度的近地表常速填充方案。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种近地表常速填充方法及装置，以利于提高叠前深度偏移成像精度。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种近地表常速填充方法，包括：

获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

确定偏移基准面；

根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

优选的，所述获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量，包括：

基于初至层析反演静校正获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。

优选的，所述偏移基准面包括地表高程平滑面。

优选的，所述叠前深度偏移初始速度模型由所述目标近地表的叠前时间偏移速度转换得到。

优选的，在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时通过以下公式计算得到：

T_data2smoo_th＝T_data-ΔT_S-ΔT_G+(E_S-E_V)_S/V_r+(E_S-E_V)_G/V_r；

其中，T_data2smooth为在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时；T_data为原始CMP道集数据的走时，ΔT_S为炮点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，ΔT_G为检波点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，E_S为地表高程平滑面高程，E_V为初至反演时得到的高速层顶界面高程；(E_S-E_V)_S为炮点处E_S和E_V间的高程差；(E_S-E_V)_G为检波点处E_S和E_V间的高程差；V_r为替换速度。

另一方面，本申请实施例还提供了一种近地表常速填充装置，包括：

信息及静校正量获取模块，用于获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

偏移基准面确定模块，用于确定偏移基准面；

第一校正模块，用于根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

第二校正模块，用于将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

初始模型确定模块，用于确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

初始模型调整模块，用于将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

优选的，所述获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量，包括：

基于初至层析反演静校正获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。

优选的，所述偏移基准面包括地表高程平滑面。

优选的，所述叠前深度偏移初始速度模型由所述目标近地表的叠前时间偏移速度转换得到。

优选的，在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时通过以下公式计算得到：

T_data2smoo_th＝T_data-ΔT_S-ΔT_G+(E_S-E_V)_S/V_r+(E_S-E_V)_G/V_r；

其中，T_data2smooth为在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时；T_data为原始CMP道集数据的走时，ΔT_S为炮点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，ΔT_G为检波点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，E_S为地表高程平滑面高程，E_V为初至反演时得到的高速层顶界面高程；(E_S-E_V)_S为炮点处E_S和E_V间的高程差；(E_S-E_V)_G为检波点处E_S和E_V间的高程差；V_r为替换速度。

再一方面，本申请实施例还提供了另一种近地表常速填充装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

确定偏移基准面；

根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例在建模时引入高速层顶界面作为一个控制层位，即将目标近地表位于高速层顶界面之上且位于偏移基准面之下的部分填充替换速度。这样就实现了表层速度模型与偏移前数据的匹配，而且表层速度建模问题也得到了有效解决，从而为后续浅层乃至中、深层速度建模奠定了坚实的基础，进而有利于进一步提高速度模型精度和偏移成像精度。

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。在附图中：

图1为本申请一实施例的表层结构示意图；

图2为本申请一实施例中近地表常速填充方法的流程图；

图3为本申请一实施例中替换速度填充前叠前深度偏移剖面示意图；

图4为本申请一实施例中替换速度填充后叠前深度偏移剖面示意图；

图5为本申请一实施例中近地表常速填充装置的结构框图；

图6为本申请另一实施例中近地表常速填充装置的结构框图。

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。

如图1所示，在以往表层速度建模准备偏移前数据时，一般先根据统一基准面静校正公式：

T_data2datum＝T_data-ΔT_S+(E_D-E_V)_S/V_r-ΔT_G+(E_D-E_V)_G/V_r (1)

将地震数据校到统一基准面上，然后根据公式(2)将地震数据校正到偏移基准面上，再在此基础上应用反射信息迭代建立偏移速度场。

T_data2smooth＝T_data2datum-(E_D-E_S)_S/V_r-(E_D-E_S)_G/V_r (2)

其中，T_data2datum表示将地震数据校到统一基准面后的走时，T_data表示原始地震数据走时，ΔT_S为炮点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，ΔT_G为检波点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，E_D为统一基准面高程，E_s为地表平滑面高程；(E_D-E_S)_S为炮点处E_D和E_S间的高程差；(E_D-E_S)_G为检波点处E_D和E_S间的高程差；V_r为替换速度(在陆上地震数据处理过程中，通常要将地震数据校正到一个统一基准面，而且这个统一基准面一般为水平面。将地震数据校正到基准面需要对炮点和检波点的高程差进行校正，这里需引入替换速度。当统一基准面高于地表时，相当于剥去基准面以上的地层；当基准面低于地表时，相当于在地表与基准面之间填充了地层；而剥去地层和填充地层的速度即为替换速度)；T_data2smooth为将地震数据校正到偏移基准面后的走时。此外，V₁为高速层速度，Vw为初至反演所得风化层速度，S表示炮点，G表示检波点，CMP表示共中心点，CIP表示成像点，E为地表高程，Hs为地表平滑面到高速层顶界面间的距离，△T为地震波从地表到高速层顶界面所需旅行时，H为同一空间位置处不同地形面之间的高程差。

研究表明，现有技术的这种方法假定偏移基准面之下的速度可以由反射信息反演得到，但实际上由于浅层覆盖次数低，这种假定是不成立的，或者说反演出的速度精度较低。浅、表层速度不准会严重影响下伏地层速度反演工作，进而造成偏移速度不准确，偏移成像差。为解决这一问题本申请的发明人提出了本申请的技术方案。具体请详见以下部分的描述。

参考图2所示，本申请一实施例的近地表常速填充方法可以包括以下步骤：

S201、获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。

在本申请的一些实施方式中，可基于初至层析反演静校正技术获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。其中所述高速层顶界面信息例如可以包括高速层顶界面高程、高速层速度等。

S202、确定偏移基准面。

偏移基准面是人为定义的偏移参考面，在本申请的一些实施方式中，例如可以将地表高程平滑面作为偏移基准面。

S203、根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面。

在本申请的一些实施方式中，统一基准面是人为定义的参考面，它是地震剖面的起始零线，地震剖面的时间可以以这个基准面为参考。把数据校正到这个面上后，相当于激发点和检波点都位于这个基准面上。所述根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面，即根据所述炮、检点静校正量对CMP道集数据进行校正，从而将CMP道集数据正到统一基准面上。

S204、将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面。

在本申请的一些实施方式中，通过将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面，可以生成偏移基准面上的偏移前CMP道集数据，以便于后续使用。而在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时通过以下公式(3)计算得到：

T_data2smoo_th＝T_data-ΔT_S-ΔT_G+(E_S-E_V)_S/V_r+(E_S-E_V)_G/V_r； (3)

其中，T_data2smooth为在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时；T_data为原始CMP道集数据的走时；E_S为地表高程平滑面高程；(E_S-E_V)_S为炮点处E_S和E_V间的高程差；(E_S-E_V)_G为检波点处E_S和E_V间的高程差。

S205、确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型。

在本申请的一些实施方式中，所述叠前深度偏移初始速度模型可由所述目标近地表的叠前时间偏移速度转换得到。

S206、将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

上由述公式(3)可以看出，公式(3)右侧前三项表示地震数据由地表经过风化层校正到高速层顶界面上，后两项表示通过替换速度将地震数据从高速层顶界面校正到偏移基准面上，意味着将风化层速度替换为替换速度，高速层顶界面以上为替换速度的各向同性介质，因此，基于该思路，本申请在建模时引入高速层顶界面作为一个控制层位，即将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。这样就实现了表层速度模型与偏移前数据的匹配，而且表层速度建模问题也得到了有效解决，从而为后续浅层乃至中、深层速度建模奠定了坚实的基础，进而有利于进一步提高速度模型精度和偏移成像精度。

图3和图4分别为库车盆地某三维地震资料在替换速度填充前后的偏移剖面。对比图3和图4可看出，在替换速度填充后，浅层深度偏移成像精度明显改善。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

结合图5所示，本申请一实施例的近地表常速填充装置可以包括：

信息及静校正量获取模块51，可以用于获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

偏移基准面确定模块52，可以用于确定偏移基准面；

第一校正模块53，可以用于根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

第二校正模块54，可以用于将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

初始模型确定模块55，可以用于确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

初始模型调整模块56，可以用于将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

本申请实施例的装置与上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请的装置细节，请参见上述实施例的方法，在此不再赘述。

结合图6所示，本申请另一实施例的近地表常速填充装置可以包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

确定偏移基准面；

根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

同样，本申请实施例的装置与上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请的装置细节，请参见上述实施例的方法，在此不再赘述。

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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法和设备的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

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。

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暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，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、商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、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

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。

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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种近地表常速填充方法，其特征在于，包括：

获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

确定偏移基准面；

根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

2.如权利要求1所述的近地表常速填充方法，其特征在于，所述获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量，包括：

基于初至层析反演静校正获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。

3.如权利要求1所述的近地表常速填充方法，其特征在于，所述偏移基准面包括地表高程平滑面。

4.如权利要求1所述的近地表常速填充方法，其特征在于，所述叠前深度偏移初始速度模型由所述目标近地表的叠前时间偏移速度转换得到。

5.如权利要求1所述的近地表常速填充方法，其特征在于，在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时通过以下公式计算得到：

T_data2smooth＝T_data-ΔT_S-ΔT_G+(E_S-E_V)_S/V_r+(E_S-E_V)_G/V_r；

其中，T_data2smooth为在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时；T_data为原始CMP道集数据的走时，ΔT_S为炮点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，ΔT_G为检波点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，E_S为地表高程平滑面高程，E_V为初至反演时得到的高速层顶界面高程；(E_S-E_V)_S为炮点处E_S和E_V间的高程差；(E_S-E_V)_G为检波点处E_S和E_V间的高程差；V_r为替换速度。

6.一种近地表常速填充装置，其特征在于，包括：

信息及静校正量获取模块，用于获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

偏移基准面确定模块，用于确定偏移基准面；

第一校正模块，用于根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

第二校正模块，用于将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

初始模型确定模块，用于确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

初始模型调整模块，用于将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。

7.如权利要求6所述的近地表常速填充装置，其特征在于，所述获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量，包括：

基于初至层析反演静校正获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量。

8.如权利要求6所述的近地表常速填充装置，其特征在于，所述偏移基准面包括地表高程平滑面。

9.如权利要求6所述的近地表常速填充装置，其特征在于，所述叠前深度偏移初始速度模型由所述目标近地表的叠前时间偏移速度转换得到。

10.如权利要求6所述的近地表常速填充装置，其特征在于，在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时通过以下公式计算得到：

T_data2smooth＝T_data-ΔT_S-ΔT_G+(E_S-E_V)_S/V_r+(E_S-E_V)_G/V_r；

其中，T_data2smooth为在将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面后，所述CMP道集数据的走时；T_data为原始CMP道集数据的走时，ΔT_S为炮点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，ΔT_G为检波点从地表经过风化层到高速层顶界面所需走时，E_S为地表高程平滑面高程，E_V为初至反演时得到的高速层顶界面高程；(E_S-E_V)_S为炮点处E_S和E_V间的高程差；(E_S-E_V)_G为检波点处E_S和E_V间的高程差；V_r为替换速度。

11.一种装置近地表常速填充装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取目标近地表的高速层顶界面信息及炮、检点静校正量；

确定偏移基准面；

根据所述炮、检点静校正量将CMP道集数据校正到统一基准面；

将所述统一基准面上的CMP道集数据校正到所述偏移基准面；

确定所述目标近地表的叠前深度偏移初始速度模型；

将所述高速层顶界面信息中的高速层顶界面加入所述叠前深度偏移初始速度模型，并将所述目标近地表位于所述高速层顶界面之上且位于所述偏移基准面之下的部分填充替换速度。