CN108710148B - 三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，涉及地震勘探技术领域，该方法包括获取目标工区的叠前地震数据；根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线；根据深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径；根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果。

Description

三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其是涉及一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置。

背景技术

在现行叠前偏移方法的实践中，选择偏移孔径是一个重要工作。较小的偏移孔径可减少偏移计算量，但存在着不能对陡倾角构造正确成像的风险；过大的偏移孔径又带来了偏移噪音和较大的偏移计算量。由于偏移算法的实现方式限制，在一个偏移作业中，通常总是选取一个统一的偏移孔径；这样，由于构造倾角是随着空间变化而变化的，对某一成像点合适的孔径，对其他成像点就可能是过大或过小。此外，由于偏移前人们很难对拟成像构造的倾角有一个准确的估计，偏移孔径的选取只能采用保守的方法即选取较大的孔径，从而导致不能很好地压制偏移噪音。

另外，在叠前深度偏移流程中发展稳相偏移方法的主要困难在于倾角的求取。与叠前时间偏移中不同，严格来讲，深度偏移中需要计算瞬时入射射线和瞬时反射射线所夹的法线夹角所决定的平面的瞬时倾角。而在深度偏移中，走时表的求取利用的是射线追踪方法，当速度存在较大横向差异的时候射线发生弯曲，此时需要求出周围点的走时，然后构造出走时梯度方向即射线方向，继而再求取反射面角度。利用这种方法求取出的倾角的连续性较差，对走时表的光滑程度要求很高，稍微不光滑的走时面都会导致射线角度的分裂，即相邻位置处求取的倾角差别很大，非常不利于菲涅耳带的拾取和偏移孔径的筛选。而过于平滑走时面又使得叠前深度偏移方法处理速度横向变化的能力降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果，提高计算效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，包括：获取目标工区的叠前地震数据；根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线；根据该深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径；根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据该叠前地震数据计算目标线的深度域倾角道集的步骤，包括：对于该叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算该目标线每个CDP的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；计算该叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；根据上述X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角的大小对该偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到该目标线每个CDP的深度域倾角道集。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该深度域伪倾角计算公式、该深度域倾角道集计算公式为： 其中，θ_x为X方向深度域伪倾角，θ_y为Y方向深度域伪倾角，x、y是成像点的横向坐标，z是成像点的成像深度，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，r_s为炮点到成像点的距离，r_g为检波点到成像点的距离，I(x,y,z,θ_x)为X方向深度域倾角道集，I(x,y,z,θ_y)为Y方向深度域倾角道集，N_trace是叠前地震数据包含的地震道总数目，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)为地震道的一阶导数，x_s、y_s为炮点横向坐标，x_g、y_g为检波点横向坐标。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集计算该目标工区全部成像点的偏移孔径的步骤，包括：根据该深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点；该目标CDP为表征该目标工区目标线构造形态的CDP；根据该深度域倾角道集和该稳相点计算该目标CDP的成像点的偏移孔径；根据该目标CDP的成像点的偏移孔径，通过插值和平滑得到该目标工区全部成像点的偏移孔径。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点的步骤，包括：沿角度方向分别叠加X方向深度域倾角道集、叠加Y方向深度域倾角道集得到对应方向的偏移剖面；根据该偏移剖面，利用第一关系式沿深度方向分别对X方向、Y方向的深度域倾角道集进行振幅值系数度量，得到对应方向的反射同相轴的深度系列Z_j；其中，j＝1,2...J,J为反射同相轴的个数；利用第二关系式分别检验X方向、Y方向深度域倾角道集中的该深度系列Z_j的反射同相轴的同相性，当该反射同相轴满足该第二关系式时，记录该反射同相轴的稳相点，分别得到目标CDP在对应方向的稳相点集合。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，第一关系式、第二关系式的公式分别为：式中，表示偏移剖面在深度z处的振幅值，A_i(θ_f,z)表示深度域倾角道集中第i道深度为z处的振幅值，表示深度域倾角道集中第i道中以z为中心的，长度为一个地震波主频对应波长的深度窗内绝对值的最大值，D_f表示以倾角γ_f为拟稳相点的拟菲涅耳带范围，i在拟菲涅耳带D_f内循环，其中，拟稳相点γ_f与该叠前地震道的主频ω₀有关，是拟菲涅耳带边界与的中值点，拟菲涅耳带边界的计算公式为：式中，f为X方向或Y方向。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集和该稳相点计算该目标CDP的成像点的偏移孔径的步骤，包括：对该目标CDP的X方向稳相点集合、Y方向稳相点集合中的每一个稳相点，自该稳相点向两侧逐次扩展得到对应方向上的拟菲涅耳带边界；根据该拟菲涅耳带边界，利用第三关系式分别检验X方向、Y方向的该拟菲涅耳带扩展前后的能量比变化，当该能量比变化满足第三关系式时，记录该拟菲涅耳带边界为该稳相点的菲涅耳带边界；沿深度方向分别对X方向、Y方向的该菲涅耳带边界进行插值和平滑，得到该目标CDP的成像点在X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界；根据该X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界组成该目标CDP的成像点的偏移孔径。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述第三关系式的公式为：式中，D_±l代表区域[γ_f,γ_f±lΔθ_f]，γ_f为稳相点，Δθ_f为倾角间隔，l为一个整数，+l表示菲涅耳带的上限，+l对应角度为θ_f+，-l表示菲涅耳带的下限，-l对应角度为θ_f-，f为X方向或Y方向。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述根据该走时表和该偏移孔径计算该目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值的步骤，包括：对每一偏移距包含的每一叠前地震道，计算该目标工区每一个成像点的深度域伪倾角，并读取该成像点的偏移孔径；根据该走时表、该深度域伪倾角和该偏移孔径利用偏移运算公式计算该成像点的偏移幅值，该偏移运算公式为：

式中，与分别为菲涅耳带左边界和右边界，θ_f为拟成像地震道在成像点的深度域伪倾角，f为X方向或Y方向，θ_β为衰减带宽度，α为衰减带的衰减系数，h为偏移距，x,y,z为成像点空间位置坐标，N_htrace是偏移距为h的地震道总数目，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)表示对地震道求一阶导数，I(x,y,z,h)为成像点处对应偏移距h的偏移幅值。

第二方面，本发明实施例还提供了一种三维倾角域稳相叠前深度偏移装置，包括：数据获取模块，用于获取目标工区的叠前地震数据；表集计算模块，用于根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征该目标工区构造形态的测线；偏移孔径计算模块，用于根据该深度域倾角道集计算该目标工区全部成像点的偏移孔径；偏移幅值计算模块，用于根据该走时表和该偏移孔径计算该目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，该方法包括获取目标工区的叠前地震数据；根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线；根据该深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径；根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值；可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果，提高计算效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种常规叠前深度偏移局部成像剖面示意图；

图3为本发明实施例提供的一种X方向倾角道集和对应的菲涅耳带边界示意图；

图4为本发明实施例提供的一种Y方向倾角道集和对应的菲涅耳带边界示意图；

图5为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移局部成像剖面示意图；

图6为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移装置的结构示意图。

图标：

61-数据获取模块；62-表集计算模块；63-偏移孔径计算模块；64-偏移幅值计算模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

菲涅耳带内包括了偏移成像主要的有效信号，各成像点的菲涅耳带范围与其所处深度、所在构造的倾角以及地震波的频率有关，应用菲涅耳带边界作为偏移孔径即可实现与构造倾角相对应的空变的偏移孔径。这也是各类偏移方法的努力目标；实现了基于菲涅耳带叠加的偏移方法即是稳相偏移方法。

由于实际地质构造中速度和反射构造的复杂性，直接从地质模型出发估计准确的菲涅耳带几乎是不可能实现的。针对这一问题，人们通过在偏移过程中构建倾角域偏移道集，直接将菲涅耳带形象地展示在这一偏移道集中，从而可容易地从这一道集中确定菲涅耳带，避免了直接估计准确菲涅耳带的巨大困难。得到菲涅耳带边界后即可在叠前偏移的实施过程中，仅通过计算输入地震道在成像点的拟成像反射界面的倾角即可判断是否需要进一步计算该地震道偏移结果并参与成像叠加计算，从而实现基于菲涅耳带的偏移叠加。这一技术在叠前时间偏移流程中已经得到较好应用，从而可以避免常规偏移孔径出现的问题，获得更高信噪比的偏移结果；同时由于菲涅耳带边界外的地震道不参预地震偏移叠加计算，也较大程度地提高了其计算效率。

然而，叠前时间偏移算法通常仅适用于构造较为复杂但速度横向变化较为平缓的地质目标，通常应用于目的层埋深较浅的勘探工区。对于深层-超深层勘探目标，构造复杂，地层陡倾，介质速度也存在强的横向变化，此种情况下，基于均方根速度的叠前时间偏移算法难以实现正确的反射波偏移成像，所得到的断层、断点的横向位置也与真实构造存在一些差异。此时，需进一步应用基于地层层速度的、能较好考虑地震波在复杂构造中实际传播路径的叠前深度偏移技术。

目前，在现有的叠前偏移方法中，因偏移孔径选择的问题，偏移噪音不能很好地压制；另外，在生成深度域倾角道集的过程中，利用射线追踪法求取倾角时，受走时表的光滑程度影响较大，存在射线角度的分裂使得倾角计算不稳定，进而导致菲涅耳带求取困难、计算速度较慢的问题。基于此，本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果，提高计算效率。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法进行详细介绍。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法的流程图，由图1可见，该方法包括以下步骤：

步骤S101：获取目标工区的叠前地震数据。

地震数据的处理包括去噪、反褶积、动静校正、速度分析、叠加、偏移和反演等等，其中，对于地震数据处理中的偏移，在地下介质的产状不是水平时，反射地震的同相轴会发生偏移，不能反映该处地下介质的真实产状，这就要求在资料处理时进行偏移归位。偏移有两种方式：叠加之前偏移和叠加之后偏移，也即叠前偏移和叠后偏移。叠前资料的精度相对更高一些，包含的信息也更为丰富，它在解决地层倾角大或者构造复杂地区比较实用，但是叠前资料处理过程比较复杂，时间也长。

步骤S102：根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线。

这里，走时表的计算采用的是工业界应用较广的波前重建法。

另外，在利用叠前地震数据计算目标线的深度域倾角道集时，首先，对于叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算目标线每个CDP(Common DepthPoint，共深度点)的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；其次，计算叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；接着，根据该X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角的大小对偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到目标线每个CDP的深度域倾角道集。这里，深度域伪倾角计算公式为：

在上述公式中，θ_x为X方向深度域伪倾角，θ_y为Y方向深度域伪倾角，x、y是成像点的横向坐标，z是成像点的成像深度，r_s为炮点到成像点的距离，r_g为检波点到成像点的距离。

深度域倾角道集的计算公式为：

在上式中，I(x,y,z,θ_x)为X方向深度域倾角道集，I(x,y,z,θ_y)为Y方向深度域倾角道集，N_trace是叠前地震数据包含的地震道总数目，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)为地震道的一阶导数，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，其值可由炮检点走时表读取后插值获取，x_s、y_s为炮点横向坐标，x_g、y_g为检波点横向坐标。

步骤S103：根据上述深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径。

首先，根据深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点。其中，目标CDP为表征目标工区目标线构造形态的CDP。

这里，第一步，沿角度方向分别叠加X方向深度域倾角道集、叠加Y方向深度域倾角道集得到对应方向的偏移剖面；

第二步，根据该偏移剖面，利用第一关系式沿深度方向分别对X方向、Y方向的深度域倾角道集进行振幅值系数度量，得到对应方向的反射同相轴的深度系列Z_j；其中，j＝1,2...J,J为反射同相轴的个数；其中，第一关系式为：

式中，表示偏移剖面在深度z处的振幅值，A_i(θ_f,z)表示深度域倾角道集中第i道深度为z处的振幅值，γ_f为倾角，D_f表示以倾角γ_f为拟稳相点的拟菲涅耳带范围，i在拟菲涅耳带D_f内循环，并且，拟稳相点γ_f与叠前地震道的主频ω₀有关，是拟菲涅耳带边界与的中值点，拟菲涅耳带边界的计算公式为

上式中，f为X方向或Y方向。

第三步，利用第二关系式分别检验X方向、Y方向深度域倾角道集中深度系列Z_j的反射同相轴的同相性，当该反射同相轴满足第二关系式时，得到该反射同相轴的拟稳相点带集，记录这一拟稳相点带集的中值作为该反射同相轴的稳相点，分别得到目标CDP在对应方向的稳相点集合。其中，第二关系式为：

上式中，表示深度域倾角道集中第i道中以z为中心的，长度为一个地震波主频对应波长的深度窗内绝对值的最大值。

其次，再根据深度域倾角道集和稳相点计算目标CDP的成像点的偏移孔径。这里，其计算步骤为：

步骤一，对目标CDP的X方向稳相点集合、Y方向稳相点集合中的每一个稳相点，自稳相点向两侧逐次扩展得到对应方向上的拟菲涅耳带边界。

步骤二，根据拟菲涅耳带边界，利用第三关系式分别检验X方向、Y方向的拟菲涅耳带扩展前后的能量比变化，当该能量比变化满足第三关系式时，记录该拟菲涅耳带边界为上述稳相点的菲涅耳带边界；其中，第三关系式的公式为：

式中，D_±l代表区域[γ_f,γ_f±lΔθ_f]，γ_f为稳相点，Δθ_f为倾角间隔，l为一个整数，+l表示菲涅耳带的上限，+l对应角度为θ_f+，-l表示菲涅耳带的下限，-l对应角度为θ_f-，f为X方向或Y方向。

步骤三，沿深度方向分别对X方向、Y方向的菲涅耳带边界进行插值和平滑，得到目标CDP的成像点在X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界。

步骤四，根据上述X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界组成目标CDP的成像点的偏移孔径。

然后，根据目标CDP的成像点的偏移孔径，通过插值和平滑得到目标工区全部成像点的偏移孔径。

这里，基于目标线目标CDP处X方向和Y方向所有成像点的偏移孔径，沿X方向和Y方向进行线性插值和平滑，得到目标工区全部成像点的偏移孔径。

步骤S104：根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

对每一偏移距包含的每一叠前地震道，计算目标工区每一个成像点的深度域伪倾角，并读取该成像点的偏移孔径；再根据走时表、深度域伪倾角和偏移孔径利用偏移运算公式计算该成像点的偏移幅值，其中，该偏移运算公式为：

其中，与分别为菲涅耳带左边界和右边界，θ_f为拟成像地震道在成像点的深度域伪倾角，f为X方向或Y方向，θ_β为衰减带宽度，α为衰减带的衰减系数，h为偏移距，x,y,z为成像点空间位置坐标，N_htrace是偏移距为h的地震道总数目，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)表示对地震道求一阶导数，I(x,y,z,h)为成像点处对应偏移距h的偏移幅值。

最后，根据偏移幅值生成目标工区的叠前深度偏移成像叠加数据体和叠前CRP道集。

本发明实施例在倾角的求取中，摒弃瞬时倾角，而应用更为直接、简单的几何关系构建倾角，即在求入射射线和反射射线的时候，不再用等时面梯度方向，而是直接利用炮点、成像点和检波点所构成的三角形求取该成像位置处的倾角。这一处理方法在本质上相当于假设慢度的一阶导数为零，也即上述伪倾角。这种简单几何关系计算倾角的方法除了克服前述的射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题、增加倾角道集计算的鲁棒性外，还可提高倾角道集的计算效率，这对海量地震数据如单点高密度采集的地震数据的计算也是至关重要的。

实施例二

本发明实施例通过使用三维倾角域稳相叠前深度偏移方法对三维单点高密度采集的反射地震工业数据进行处理，以说明该方法的应用效果。

其中，该反射地震测量采用共炮点观测、单点检波器接收，其炮线距为160米，接收线距160米，每炮最大接收道数21504道，覆盖次数672次，最大炮检距5880米，CPP面元inline方向10米，crossline方向20米，时间采样间隔为2毫秒，样点数3001个，共12000余炮数据。应用三维反射地震工业数据，采用常规叠前深度偏移方法得到415号成像线上局部成像剖面如图2所示。由图2可见，由于单点检波器采集到的输入地震数据噪音干扰较强，在偏移过程中未能压制偏移噪音，深层-超深层构造成像不清晰。另外，图3与图4分别展示了CDP557处应用本发明阐述方法得到的X方向和Y方向倾角道集，图中两条白线表示应用本发明阐述方法得到的菲涅耳带边界。

如图5所示，为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移局部成像剖面示意图，图5采用与图2相同输入的三维反射地震工业数据，采用三维倾角域稳相叠前深度偏移方法得到的415号成像线上局部成像剖面，由图5可见，其偏移噪音得到很好地压制，深层-超深层构造也得到很好地刻画。

另外，从计算效率的角度而言，图2采用常规叠前深度偏移方法的偏移计算用时为19.1小时，图5采用三维倾角域稳相叠前深度偏移方法的偏移计算用时为11.05小时，计算时间节约了近42.1％，这表明，本发明实施例提供的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法不但有效压制了偏移噪音，还大幅提高了计算效率。

实施例三

本发明实施例还提供了一种三维倾角域稳相叠前深度偏移装置，如图6所示，为本发明实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移装置的结构示意图，由图6可见，该装置包括依次相连的数据获取模块61、表集计算模块62、偏移孔径计算模块63和偏移幅值计算模块64，其中，各个模块的功能如下：

数据获取模块61，用于获取目标工区的叠前地震数据；

表集计算模块62，用于根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征该目标工区构造形态的测线；

偏移孔径计算模块63，用于根据该深度域倾角道集计算该目标工区全部成像点的偏移孔径；

偏移幅值计算模块64，用于根据该走时表和该偏移孔径计算该目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，包括：

获取目标工区的叠前地震数据；

根据所述叠前地震数据计算走时表；并对于所述叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算目标线每个CDP的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；计算所述叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；根据所述X方向深度域伪倾角和所述Y方向深度域伪倾角的大小对所述偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到所述目标线每个CDP的深度域倾角道集；所述走时表包括炮点走时表和检波点走时表；所述深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；所述目标线为表征所述目标工区构造形态的测线；

根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径；

根据所述走时表和所述偏移孔径计算所述目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

2.根据权利要求1所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述深度域伪倾角计算公式、所述深度域倾角道集计算公式为：

其中，θ_x为X方向深度域伪倾角，θ_y为Y方向深度域伪倾角，x、y是成像点的横向坐标，z是成像点的成像深度，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，r_s为炮点到成像点的距离，r_g为检波点到成像点的距离，I(x,y,z,θ_x)为X方向深度域倾角道集，I(x,y,z,θ_y)为Y方向深度域倾角道集，N_trace是所述叠前地震数据包含的地震道总数目，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)为地震道的一阶导数，x_s、y_s为炮点横向坐标，x_g、y_g为检波点横向坐标。

3.根据权利要求1所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径的步骤，包括：

根据所述深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点；所述目标CDP为表征所述目标工区目标线构造形态的CDP；

根据所述深度域倾角道集和所述稳相点计算所述目标CDP的成像点的偏移孔径；

根据所述目标CDP的成像点的偏移孔径，通过插值和平滑得到所述目标工区全部成像点的偏移孔径。

4.根据权利要求3所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点的步骤，包括：

沿角度方向分别叠加X方向深度域倾角道集、叠加Y方向深度域倾角道集得到对应方向的偏移剖面；

根据所述偏移剖面，利用第一关系式沿深度方向分别对X方向、Y方向的深度域倾角道集进行振幅值系数度量，得到对应方向的反射同相轴的深度系列Z_j；其中，j＝1,2...J,J为反射同相轴的个数；

利用第二关系式分别检验X方向、Y方向的深度域倾角道集中所述深度系列Z_j的反射同相轴的同相性，当所述反射同相轴满足所述第二关系式时，记录所述反射同相轴的稳相点，分别得到目标CDP在对应方向的稳相点集合。

5.根据权利要求4所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述第一关系式、所述第二关系式的公式分别为：

式中，表示偏移剖面在深度z处的振幅值，A_i(θ_f,z)表示深度域倾角道集中第i道深度为z处的振幅值，表示深度域倾角道集中第i道中以z为中心的，长度为一个地震波主频对应波长的深度窗内绝对值的最大值，D_f表示以倾角γ_f为拟稳相点的拟菲涅耳带范围，i在拟菲涅耳带D_f内循环，其中，拟稳相点γ_f与叠前地震道的主频ω₀有关，是拟菲涅耳带边界与的中值点，拟菲涅耳带边界的计算公式为：

式中，f为X方向或Y方向。

6.根据权利要求3所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述深度域倾角道集和所述稳相点计算所述目标CDP的成像点的偏移孔径的步骤，包括：

对所述目标CDP的X方向稳相点集合、Y方向稳相点集合中的每一个稳相点，自所述稳相点向两侧逐次扩展得到对应方向上的拟菲涅耳带边界；

根据所述拟菲涅耳带边界，利用第三关系式分别检验X方向、Y方向的所述拟菲涅耳带扩展前后的能量比变化，当所述能量比变化满足所述第三关系式时，记录所述拟菲涅耳带边界为所述稳相点的菲涅耳带边界；

沿深度方向分别对X方向、Y方向的所述菲涅耳带边界进行插值和平滑，得到所述目标CDP的成像点在X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界；

根据所述X方向的菲涅耳带边界和所述Y方向的菲涅耳带边界组成所述目标CDP的成像点的偏移孔径。

7.根据权利要求6所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述第三关系式的公式为：

式中，D_±l代表区域[γ_f,γ_f±lΔθ_f]，γ_f为稳相点，Δθ_f为倾角间隔，l为一个整数，+l表示菲涅耳带的上限，+l对应角度为θ_f+，-l表示菲涅耳带的下限，-l对应角度为θ_f-，f为X方向或Y方向。

8.根据权利要求1所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述走时表和所述偏移孔径计算所述目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值的步骤，包括：

对每一偏移距包含的每一叠前地震道，计算所述目标工区每一个成像点的深度域伪倾角，并读取所述成像点的偏移孔径；

根据所述走时表、所述深度域伪倾角和所述偏移孔径利用偏移运算公式计算所述成像点的偏移幅值，所述偏移运算公式为：

式中，与分别为菲涅耳带左边界和右边界，θ_f为拟成像地震道在成像点的深度域伪倾角，f为X方向或Y方向，θ_β为衰减带宽度，α为衰减带的衰减系数，h为偏移距，x,y,z为成像点空间位置坐标，N_htrace是偏移距为h的地震道总数目，τ_s为炮点到成像点的走时，τ_g为检波点到成像点的走时，f′_m(τ_s+τ_g；x_s,y_s,x_g,y_g)表示对地震道求一阶导数，I(x,y,z,h)为成像点处对应偏移距h的偏移幅值。

9.一种三维倾角域稳相叠前深度偏移装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取目标工区的叠前地震数据；

表集计算模块，用于根据所述叠前地震数据计算走时表；并对于所述叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算目标线每个CDP的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；计算所述叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；根据所述X方向深度域伪倾角和所述Y方向深度域伪倾角的大小对所述偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到所述目标线每个CDP的深度域倾角道集；所述走时表包括炮点走时表和检波点走时表；所述深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；所述目标线为表征所述目标工区构造形态的测线；

偏移孔径计算模块，用于根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径；

偏移幅值计算模块，用于根据所述走时表和所述偏移孔径计算所述目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。