CN108802820B - 一种深度域反假频方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施方式公开了一种深度域反假频方法、装置及系统，其中，方法包括：从每一道地震记录中获取对应的炮点坐标和接收点坐标；利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率；利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

Description

一种深度域反假频方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及地震资料处理技术领域，特别涉及一种深度域反假频方法、装置及系统。

背景技术

地震勘探是一种利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下构造形态和岩层性质的方法。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘察、区域地质研究和地壳研究等方面，地震勘探也得到广泛应用。地震勘探在分层的详细程度和勘查的精度上，都优于其他地球物理勘探方法。

地震勘探通常分为折射波地震勘探和反射波地震勘探，目前在石油和天然气资源勘查领域，主要采用反射波地震勘探。地震勘探过程由地震数据采集、地震数据处理和地震资料解释三个阶段组成。第一阶段是地震数据采集，其主要任务是在油气勘探有利区带，布置二维或三维测线，使用炸药震源或可控震源激发地震波，在测线上等间距布置多个检波器来接收地震波信号，以等时间间隔离散采样地震数据，并以数字形式记录在磁盘上。第二阶段是地震数据处理，其主要任务是利用计算机和软件，加工处理野外采集的地震数据，将地震数据变成能够反映地下构造的地震剖面图和能够反映地下岩性变化的地震波振幅、频率和传播速度等信息图。地震数据处理主要包括噪声压制、反褶积、水平叠加和偏移成像等关键环节。第三个阶段是地震资料解释，其主要任务是分析地震数据处理所提供的资料，确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气目标，提供钻井位置。地震资料解释主要包括构造解释、储层预测和流体识别等。

地震资料偏移成像是地震资料处理的关键环节之一，也是提交处理成果的最后环节。目前常用的偏移成像技术主要分为克希霍夫偏移成像和波动方程偏移成像。尽管近年来以逆时偏移和全波形反演为代表的波动方程偏移成像方法成为研究的热点，但工业上最常用的方法仍然是克希霍夫偏移成像。地震资料偏移成像中存在三种假频：数据假频、算子假频和成像假频，其中数据假频与采集时所用的观测系统有关，成像假频与成像网格有关，这里讨论克希霍夫偏移成像过程中算子假频。对于给定的地震道间距和地震数据频率，当偏移算子求和轨迹太陡时，偏移成像质量明显下降，这种现象叫做算子假频。偏移反假频可以看成为对采集的地震数据应用先农采样定理，换言之，偏移反假频就是用Nyquist折叠采样准则来避免空间假频成分的偏移。传统上通过道插值、孔径控制和算子倾角滤波，部分实现了克希霍夫算子反假频，然而前者增加了计算成本、后两者压制了陡倾角地层成像。最常用的是时间域反假频算子，即在克希霍夫求和中对时间域记录样点值用三角插值来消除假频,包括标量法和矢量法。他们都假设观测面和目的层近似水平，这意味着偏移中失去了倾斜同相轴的高频信息，并且在最终成像中出现了来自陡倾角地层的假频噪声。这些方法可用于叠前时间偏移反假频计算，对于克希霍夫深度偏移成像，也发展了类似的方法,但需要从记录数据中提取同相轴局部斜率信息，增加了应用成本，工业上基本不采用这种方法。

发明内容

为了满足构造勘探和岩性勘探需求，提高复杂构造成像精度，本申请提出一种深度域反假频方法、装置及系统。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种深度域反假频方法，包括：

从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，| |表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

优选地，获得每一道地震记录在各成像点的成像值的步骤包括：

对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

优选地，所述炮点坐标和接收点坐标均从每一道地震记录的道头字中提取获得。

优选地，所述每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取步骤包括：

确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

优选地，所述三角滤波器的长度等于当前地震记录的时间采样间隔与对应的深度偏移中无假频的最高频率的乘积结果的倒数。

优选地，所述深度偏移成像数据体通过所有成像点的成像值相加的结果除以成像点的个数确定。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种深度域反假频装置，包括：

炮点坐标和接收点坐标获取单元，用于从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

射线方向分量确定单元，利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

无假频的最高频率获取单元，用于根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述无假频的最高频率获取单元获得的深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

三角滤波器的长度确定单元，用于利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

成像点的成像值确定单元，用于根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

深度偏移成像数据体获取单元，用于利用每一道地震记录中各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

优选地，所述成像点的成像值确定单元包括：

积分模块，用于对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

相移模块，用于根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

插值模块，用于对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

优选地，所述炮点坐标和接收点坐标获取单元从每一道地震记录的道头字中提取获得炮点坐标和接收点坐标。

优选地，所述射线方向分量确定单元包括：

射线确定模块，用于确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

射线极角和方位角获得模块，用于根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

射线方向分量计算模块，用于利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

优选地，所述三角滤波器的长度确定单元将当前地震记录的时间采样间隔与对应的深度偏移中无假频的最高频率的乘积结果的倒数来确定三角滤波器的长度。

优选地，所述深度偏移成像数据体获取单元通过所有成像点的成像值相加的结果除以成像点的个数确定深度偏移成像数据体。

为实现上述目的，本申请实施方式提供一种深度域反假频系统，所述系统包括：存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

优选地，获得每一道地震记录在各成像点的成像值，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

优选地，获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

由上可见，与现有技术相比较，本申请提供的技术方案根据炮点和接收点到成像点的射线方向分量，计算深度偏移中无假频的最高频率，由此计算三角滤波器的长度，再对地震记录进行三角滤波后，进行深度偏移，最后经正则化后输出深度偏移成像数据体。与传统书相比，本申请提供了一种精确的深度偏移反假频技术方案，即不需要事先提供反假频的最高频率，也不需要事先提供地震道的炮间距和道间距(对于规则化数据，难以提供这些参数)，而是根据炮点到成像点的射线方向和接收点到成像点的射线方向来自适应确定每个成像点的最高无假频频率。保证了共成像点道集中同相轴的一致性，提高了成像剖面的分辨率和清晰度，改善了深层、弱反射层和高陡构造的成像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种深度域反假频方法流程图；

图2为本申请实施例中速度模型图；

图3为本申请实施例中单道地震记录的没有反假频的深度偏移响应图；

图4为本申请实施例中单道地震记录的时间域反假频的深度偏移响应图；

图5为本申请实施例中单道地震记录的深度域反假频的深度偏移响应图；

图6为本申请实施例中标量法时间域反假频深度偏移成像道集图；

图7为本申请实施例中矢量法时间域反假频深度偏移成像道集图；

图8为本申请实施例中深度域反假频深度偏移成像道集图；

图9为本申请实施例中标量法时间域反假频深度偏移成像剖面示意图；

图10为本申请实施例中矢量法时间域反假频深度偏移成像剖面示意图；

图11为本申请实施例中深度域反假频深度偏移成像剖面示意图；

图12为本申请实施例提供的一种深度域反假频装置功能图；

图13为本申请实施例提供的一种深度域反假频系统示意图。

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方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种深度域反假频方法流程图，包括：

步骤101)：从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标。

在本实施例中，对地震记录有如下要求：经过了常规地震资料预处理，包括振幅均衡处理、频带均衡处理和静校正等。地震道要包含地震道炮点坐标和接收点坐标。

步骤102)：利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

在本实施例中，所述每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取步骤包括：

首先，确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线。在本实施例中，通常采用常规射线追踪技术计算每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线，这样可以避免相同炮点和相同接收点到成像点的重复计算。

然后，根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角。

最后，利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。在本实施例中，射线方向分量表示为：

pxs＝sina^(s)cosb^(s),pys＝sina^(s)sinb^(s)

pxg＝sina^(r)cosb^(r),pyg＝sina^(r)sinb^(r)

其中，pxs和pys分别为炮点到成像点的射线方向x分量和y分量，pxg和pyg分别为接收点到成像点的射线方向x分量和y分量。a^(s)和b^(s)分别为炮点到成像点的射线极角(与铅垂线的夹角)和方位角，a^(r)和b^(r)分别为接收点到成像点的射线极角和方位角，这些量由射线追踪技术计算。sin和cos分别表示正弦函数和余弦函数。

步骤103)：根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率。

在本实施例中，深度偏移中无假频的最高频率f_max：

其中，V(x)为成像点位置x的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距。min为最小值函数，||表示绝对值函数。

步骤104)：利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度。

在本实施例中，设最高频率等于三角滤波器第一个陷频，计算三角滤波器的长度k+1：

其中，Δt为地震记录的时间采样间隔。

步骤105)：根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值。

在本实施例中，利用确定长度的三角滤波器对地震记录进行三角滤波。用z变换表示该三角滤波为g(z)：

其中，分母对应于一个因果积分(1/(1-z))和一个反因果积分(1/(1-z-¹))，分子对应于间隔长度为k+1的三点拉普拉斯算子。实际计算时分两步，首先在偏移之前，对地震记录积分两次，即对地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，其中ω为圆频率，这等价于对地震记录进行一次因果积分和一次反因果积分，同时根据三维深度偏移要求，对地震记录再进行45°相移。最后再设计一个反假频三角滤波器，在偏移过程中应用这个三角滤波器，即对两次积分后的地震记录进行三点间隔线性插值，表示为[-d(it-k)+2d(it)-d(it+k)]/(k+1)²，其中d(it)表示采样时间it·Δt的采样值，it·Δt等于炮点到成像点走时和接收点到成像点走时之和。

步骤106)：利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

在本实施例中，将所有成像点的成像值进行正则化，并输出。这里正则化是用各点上成像值之和除以其个数。该过程表示为：

其中，I_i(x,y,z)为成像空间位置(x,y,z)上第i个成像值，N为成像值个数，I(x,y,z)为输出的成像值。

对于本实施例来说，成像区线号范围为7069-7369，CDP范围为3100-3600，成像区深度为0-3000米，深度样点数nz＝601。成像点间距Δx＝25米、Δy＝25米、Δz＝5米，分别为成像点在x、y和z方向间距。而输入的地震记录是经过面元规则化的共中心点(CDP)地震数据，已经难以提供固定的炮间距和道间距参数。共中心点道集的范围是：线号7069-7369，CDP3100-3600。考虑到实际炮点和接收点位置，为此图2显示了线号7228的速度剖面，CDP范围是2950-3750。

图3为本申请实施例中单道地震记录的没有反假频的深度偏移响应图，从中可以看出明显的假频，并且高陡区成像模糊，分辨率很低。图4为本申请实施例中单道地震记录的时间域反假频的深度偏移响应图，由于该输入道的炮检距较小(79米)，所以用标量法和矢量法的时间域反假频方法，它们的响应图效果相当。图3和图4分别显示了没有反假频和时间域反假频的相应图件。可以看出，与图3相比，图4中明显压制了成像假频，提高了成像分辨率，但有的成像点上仍然存在成像假频。图5为本申请实施例中单道地震记录的深度域反假频的深度偏移响应图，输入道的位置为线号7146、CDP3350、炮检距79米。与图4相比，图5中成像分辨率进一步得到提高，并且自动压制了每个成像点上的成像假频。

图6为本申请实施例中标量法时间域反假频深度偏移成像道集图，图7为本申请实施例中矢量法时间域反假频深度偏移成像道集图，图8为本申请实施例中深度域反假频深度偏移成像道集图。这个成像道集位于线号7146、CDP3300。对了对比，图6和图7分别显示了标量法和矢量法时间域反假频深度偏移成像道集，可以看出，图8共成像点道集中同相轴更加平直、远近道上波形更加一致、分辨率更高。

图9为本申请实施例中标量法时间域反假频深度偏移成像剖面示意图，图10为本申请实施例中矢量法时间域反假频深度偏移成像剖面示意图，图11为本申请实施例中深度域反假频深度偏移成像剖面示意图。对比图9和图10，可以看出矢量法时间域反假频效果稍好于标量法时间域反假频效果。然而对比图10和图11，清楚看出深度域反假频方法的优点：提高了成像剖面的分辨率和清晰度，深层、弱反射层和高陡构造也得到了清晰成像。由此实际资料应用效果，可以验证了本技术方案的效果。

综上，本技术方案可用于经过预处理的叠前地震数据，包括共炮集数据、共炮检距道集数据、共中心点道集资料或规则化之后的道集数据。本技术方案保证共成像点道集中同相轴的一致性，提高成像剖面的分辨率和清晰度，改善深层、弱反射层和高陡构造的成像质量。

如图12所示，为本申请实施例提供的一种深度域反假频装置功能图。包括：

炮点坐标和接收点坐标获取单元201，用于从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

射线方向分量确定单元202，利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

无假频的最高频率获取单元203，用于根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率；

三角滤波器的长度确定单元204，用于利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

成像点的成像值确定单元205，用于根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

深度偏移成像数据体获取单元206，用于利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

在本实施例中，所述成像点的成像值确定单元包括：

积分模块，用于对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

相移模块，用于根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；在本实施例中，相移45°。

插值模块，用于对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

在本实施例中，所述炮点坐标和接收点坐标获取单元从每一道地震记录的道头字中提取获得炮点坐标和接收点坐标均。

在本实施例中，所述射线方向分量确定单元包括：

射线确定模块，用于确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

射线极角和方位角获得模块，用于根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

射线方向分量计算模块，用于利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

在本实施例中，所述无假频的最高频率获取单元获得的深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量。

在本实施例中，所述三角滤波器的长度确定单元将当前地震记录的时间采样间隔与对应的深度偏移中无假频的最高频率的乘积结果的倒数来确定三角滤波器的长度。

在本实施例中，所述深度偏移成像数据体获取单元通过所有成像点的成像值相加的结果除以成像点的个数确定深度偏移成像数据体。

如图13所示，为本申请实施例提供的一种深度域反假频系统示意图。所述系统包括：存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率；

利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

在本实施例中，获得每一道地震记录在各成像点的成像值，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

在本实施例中，获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

在本实施方式中，所述存储器包括但不限于随机存取存储器(Random AccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。

在本实施方式中，所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，所述处理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 SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。

本说明书实施方式提供的深度域反假频系统，其存储器和处理器实现的具体功能，可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释，并能够达到前述实施方式的技术效果，这里便不再赘述。

综上，本申请为克希霍夫深度偏移成像提供一种精确的反假频技术方案，在每个成像点上自适应确定最高无假频频率，保证共成像点道集上同相轴的一致性，以便提高成像剖面的分辨率和清晰度，改善深层、弱反射层和高陡构造的成像质量。

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。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。

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客户端、服务器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得客户端、服务器以逻辑门、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。因此这种客户端、服务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。

虽然通过实施方式描绘了本申请，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 (15)

1.一种深度域反假频方法，其特征在于，包括：

从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得每一道地震记录在各成像点的成像值的步骤包括：

对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述炮点坐标和接收点坐标均从每一道地震记录的道头字中提取获得。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取步骤包括：

确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三角滤波器的长度等于当前地震记录的时间采样间隔与对应的深度偏移中无假频的最高频率的乘积结果的倒数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述深度偏移成像数据体通过所有成像点的成像值相加的结果除以成像点的个数确定。

7.一种深度域反假频装置，其特征在于，包括：

炮点坐标和接收点坐标获取单元，用于从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

射线方向分量确定单元，利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

无假频的最高频率获取单元，用于根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述无假频的最高频率获取单元获得的深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

三角滤波器的长度确定单元，用于利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

成像点的成像值确定单元，用于根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

深度偏移成像数据体获取单元，用于利用每一道地震记录中各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述成像点的成像值确定单元包括：

积分模块，用于对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

相移模块，用于根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

插值模块，用于对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述炮点坐标和接收点坐标获取单元从每一道地震记录的道头字中提取获得炮点坐标和接收点坐标。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述射线方向分量确定单元包括：

射线确定模块，用于确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

射线极角和方位角获得模块，用于根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

射线方向分量计算模块，用于利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。

11.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述三角滤波器的长度确定单元将当前地震记录的时间采样间隔与对应的深度偏移中无假频的最高频率的乘积结果的倒数来确定三角滤波器的长度。

12.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述深度偏移成像数据体获取单元通过所有成像点的成像值相加的结果除以成像点的个数确定深度偏移成像数据体。

13.一种深度域反假频系统，其特征在于，所述系统包括：存储器和处理器，所述存储器中存储计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

从每一道地震记录中获取炮点坐标和接收点坐标；

利用炮点坐标和接收点坐标获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量；

根据每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量获取对应的深度偏移中无假频的最高频率，所述深度偏移中无假频的最高频率的表达式为：

式中，f_max为深度偏移中无假频的最高频率；V(x)为在成像点位置x处的地震波传播速度，Δx和Δy分别为成像点在x和y方向的间距；min为最小值函数，||表示绝对值函数；pxs为炮点到成像点的射线方向x分量；pys为炮点到成像点的射线方向y分量；pxg为接收点到成像点的射线方向x分量；pyg为接收点到成像点的射线方向y分量；

利用所述深度偏移中无假频的最高频率确定对应三角滤波器的长度；

根据确定长度的三角滤波器将对应的地震记录进行处理，获得每一道地震记录在各成像点的成像值；

利用每一道地震记录在各成像点的成像值获得深度偏移成像数据体。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，获得每一道地震记录在各成像点的成像值，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

对每一道地震记录在频率域乘以1/{2[1-cos(ωΔt)]}，获得地震记录积分结果；其中，ω为圆频率，Δt为地震记录的时间采样间隔；

根据三维深度偏移要求，对地震记录积分结果进行相移；

对相移后的地震记录积分结果进行三点间隔线性插值处理，获得的采样值为每一道地震记录在各成像点的成像值。

15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，获取每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现以下功能：

确定每个炮点到地下各成像点的射线和每个接收点到地下各成像点的射线；

根据每个炮点到地下各成像点的射线获得对应的每个炮点到各成像点的射线极角和方位角，根据每个接收点到地下各成像点的射线获得对应的每个接收点到各成像点的射线极角和方位角；

利用每个炮点到各成像点的射线极角和方位角、每个接收点到各成像点的射线极角和方位角获得每个炮点到地下各个成像点的射线方向分量、每个接收点到地下各个成像点的射线方向分量。