CN108957539B - 层析偏移速度分析中的射线追踪方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种层析偏移速度分析中的射线追踪方法及装置，该方法包括：获取角度域共成像点道集；角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；对于角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。本申请实施例可以提高层析偏移速度分析中射线照明密度的均衡性。

Description

层析偏移速度分析中的射线追踪方法及装置

技术领域

本申请涉及勘探地震数据处理技术领域，尤其是涉及一种层析偏移速度分析中的射线追踪方法及装置。

背景技术

地下介质中的地震波传播速度是勘探地震数据处理过程中的核心影响因素，准确的速度模型是准确成像的前提。偏移作为检验速度正确性的工具，成像结果的好坏反应了速度模型的正确与否。

20世纪60年代，医学领域发展出了层析技术，1970年代引入地球物理学科中，并在1980年代发展完善了射线层析技术。射线层析技术首先在天然地震领域里得到广泛应用，稍后被应用在勘探地震领域中。由于勘探地震中的问题更加复杂，射线层析技术在勘探地震中发展出了诸多应用方法。从应用数据类型上来说，层析可以分作初至波层析、井间层析和反射层析，前两者应用透射数据反演速度模型，可称为透射层析，反射层析利用反射数据，在实施的策略上与透射层析有根本的不同。

层析偏移速度分析是反射层析的一种具体实现技术。由于勘探地震数据观测方式的限制，一般情况下透射波只能穿透地下较小深度的区域，即仅能对浅层的区域照明。反射波是地震波传播到地下被反射后传播到地表的波场，穿透深度较大，可对中深层的区域照明。进而，利用反射波进行层析的层析偏移速度分析可反演出中深层区域的地震波速度场。层析偏移速度分析的一般实现流程如图1所示，在已知的速度模型的基础上，对预处理后的野外采集地震数据进行叠前深度偏移(简称PSDM)，获取成像剖面和角度域共成像点道集(CIG)；判断角度域共成像点道集中的同相轴是否拉平，如果拉平说明速度模型已经比较准确，可以结束反演过程，否则在成像剖面在成像剖面和成像道集中拾取反射面的位置和CIG中的剩余曲率(简称RMO)；根据反射面的位置进行反射射线追踪建立层析线性方程组中的矩阵，根据RMO计算线性方程组的右端向量；最后求解层析线性方程组得到速度模型的更新量，加到原始的速度模型上得到一次迭代更新的速度模型，然后进行下一次迭代。

然而，在实现本申请的过程中，本申请的发明人发现，现有的层析偏移速度分析中在进行射线追踪时，浅层反射的射线个数较多，反射层越深，射线的个数越少，从而导致浅层和深层的射线照明密度不均衡，进而导致层析反演结果出现多解性且与真实速度模型不相符的问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种层析偏移速度分析中的射线追踪方法及装置，以提高层析偏移速度分析中射线照明密度的均衡性。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种层析偏移速度分析中的射线追踪方法，包括：

获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，所述根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔，包括：

根据公式

获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，为深度阈值处反射点对应的最大反射角，为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，所述获取角度域共成像点道集，包括：

利用速度模型对叠前地震数据进行叠前深度偏移，得到角度域共成像点道集。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，所述根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪，包括：

确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时，并确定对应的真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

根据所述第一旅行时和所述第二旅行时的差值建立层析方程组，并求解所述层析方程组，并根据求解结果更新所述当前速度模型。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，所述确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时，包括：

根据公式

确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时；

其中，Γ(θ₀)为反射角为θ₀射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s₀为当前速度模型中的介质慢度，t^cal为当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，所述确定对应的真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时，包括：

根据公式

确定当前速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

根据公式

确定当前速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

其中，Γ(θ_t)为反射角为θ_t射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s_t为真实速度模型中的介质慢度，t^cal为真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，建立的层析方程组包括

其中，j为当前反射点第j条射线，θ^min为当前反射点最小反射角，Δθ为当前反射点角度间隔，

为当前速度模型中反射角为θ^min+jΔθ的射线从震源到当前反射点再到观测点的射线路径，Δs_i为速度模型离散化后第i个网格点处当前速度模型与真实速度模型慢度之差，l_i,j为第j条射线在当前离散化速度模型第i个网格中的射线长度，Δt_j为当前反射点第j条射线第一旅行时与第二旅行时之差。

另一方面，本申请实施例还提供了一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置，包括：

道集获取模块，用于获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

间隔确定模块，用于对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

间隔调整模块，用于根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

射线追踪模块，用于根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪装置，所述根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔，包括：

根据公式获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，

为深度阈值处反射点对应的最大反射角，

为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

另一方面，本申请实施例还提供了另一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置，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：

获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，由于本申请实施例可使得调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数，这就实现了浅层和深层的射线照明密度的均衡化处理，从而降低了层析偏移速度分析处理所获得的速度模型的多解性，且可以使得层析偏移速度分析处理所获得的速度模型于真实速度模型更加匹配，即使得层析偏移速度分析处理所获得的速度模型更接近于真实速度模型。

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为现有层析偏移速度分析方法的流程图；

图2为本申请一实施例中层析偏移速度分析中的射线追踪方法的流程图；

图3a为本申请一实施例中反射射线传播的真实物理过程示意图；

图3b为本申请一实施例中反射射线传播的模拟过程示意图；

图4为本申请一实施例中深度、偏移距与反射角的关系示意图；

图5为本申请一实施例中获得的初始角度域共成像点道集示意图；

图6为现有层析偏移速度分析方法中不同深度反射点的反射射线示意图；

图7为本申请一实施例中不同深度反射点的反射射线示意图；

图8为本申请一实施例中层析偏移速度分析中的射线追踪装置的结构框图；

图9为本申请另一实施例中层析偏移速度分析中的射线追踪装置的结构框图。

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。例如在下面描述中，在第一部件上方形成第二部件，可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，还可以包括第一部件和第二部件以非直接接触方式(即第一部件和第二部件之间还可以包括额外的部件)形成的实施例等。

而且，为了便于描述，本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为“在”其他元件或部件“上方”或“之上”。

为便于理解本申请实施例，先对本申请实施例的原理进行介绍。

如背景技术中所述，本申请实施例提及的射线追踪是层析偏移速度分析技术中的一部分。在高频近似下，利用射线理论描述地震波的传播过程，通过拟合观测旅行时反演地下介质参数场的过程称为射线层析。在射线层析中，正演沿射线路径对慢度积分可得到旅行时，即

∫_Γ(θ)sdl＝t (1)

其中，s是介质慢度(速度的倒数)，θ是反射角，Γ(θ)是从震源到反射点再到观测点的射线路径，射线路径Γ(θ)可采用射线追踪方法根据反射点位置和反射角θ计算出来，t是旅行时。相应的，

当前速度模型的正演表达式为：

其中，Γ(θ₀)为反射角为θ₀射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s₀为当前速度模型中的介质慢度，t^cal为当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时。

真实速度模型中的正演表达式为：

其中，Γ(θ_t)为反射角为θ_t射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s_t为真实速度模型中的介质慢度，t^cal为真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时。

由旅行时的一阶线性近似可知，地震波的运动学特征与模型之间存在近似的线性关系，那么当介质慢度变化较小时，射线路径变化也很小，此时可近似认为当前速度模型与真实速度模型中的射线路径相同。在此近似下，对(3)式与(2)式作差，可得到：

Δs＝s_t-s₀ (5)

Δt＝t^obs-t^cal (6)

离散积分方程(4)得到层析方程为：

单条射线可建立如(7)式所示的一个层析方程，实际问题中的所有射线可共同建立了多个层析方程，从而得到层析方程组：

其中，j为当前反射点第j条射线，θ^min为当前反射点最小反射角，Δθ为当前反射点角度间隔，

为当前速度模型中反射角为θ^min+jΔθ的射线从震源到当前反射点再到观测点的射线路径，Δs_i为速度模型离散化后第i个网格点处当前速度模型与真实速度模型慢度之差，l_i,j为第j条射线在当前离散化速度模型第i个网格中的射线长度，Δt_j为当前反射点第j条射线第一旅行时与第二旅行时之差。

写成矩阵方程的形式，可表示为：

LΔs＝Δt (9)

至此，建立了层析中一次迭代的层析方程组(9)式。求解层析方程组即可得到一次迭代的速度模型更新量，更新速度模型完成层析的一次完整迭代。

层析偏移速度分析是一种利用反射波旅行时反演地下介质地震波传播速度的技术。其中，模拟波传播的射线追踪是核心内容之一。反射射线传播的真实物理过程如图3a所示，从震源点出发向地下传播，遇到反射界面时产生反射波，反射波沿射线向地表方向传播，传播到地表被检波点接收到。层析偏移速度分析的具体实施过程中，在已知角度域共成像点道集和拾取的反射面的基础上，反射射线是通过模拟两次透射射线实现，如图3b所示。在图3b中，分别从地下反射点向震源点和检波点打射线，两条射线传播至地表上震源和检波点位置处。根据格林函数的可逆性，图3a和图3b两种方式得到的射线信息相同。

地震数据采集结束之后，室内处理的数据中观测系统固定，从而偏移距范围固定。如图4所示，对于固定的偏移距h，反射点的深度与反射角之间存在如下关系

从中可见，深度越大角度越小。受此影响，在偏移后的角度域共成像点道集中，深度越大同相轴的角度范围越小。图5给出了一个合成地质模型中的角度域共成像点道集，其中，横轴代表反射角度，纵轴表示地下深度。角度域共成像点道集中的5个同相轴对应了地下5个反射面，反射面越深同相轴的反射角度范围越小。

角度域共成像点道集中，角度范围随深度的增加而减小的现象影响层析偏移速度分析中模拟反射射线的过程。一般的实现过程中，以反射点为初始点向地表进行射线追踪时(图3b)，反射角度的间隔与角度域共成像点道集中横坐标的采样间隔相等或者差一个常系数。这样，不同深度的射线反射角度间隔均相等，由于深度越大角度范围越小，从而深度越大射线个数越少。如图6所示，两个不同深度的反射点，层析偏移速度分析时模拟反射射线，深度小的反射点对应了6条反射射线，而深度大的反射点仅对应3条反射射线。而实际地震数据中不同深度的反射点被炮检对覆盖的次数相同。导致了两个问题，一是有效射线个数减少加剧了反演问题的病态性(这里病态性指多解性)，二是反演出的速度模型与真实速度模型不符。

为解决上述问题，本申请的发明人经过长期研究发现：可通过调整模拟反射射线时的角度间隔，可以使得同深度的反射点对应的反射射线个数相同，从而实现层析偏移速度分析中的射线照明的均衡化处理。

在反射层水平的假设下，令不同深度反射点对应的反射射线个数相等。如图7所示，两个反射点的深度不同，反射角度间隔不同，偏移距相同，得到如下关系：

d₁ tan(θ₁)＝d₂ tan(θ₂) (11)

利用最大偏移距可计算出不同深度反射点的最大反射角之间的关系，再利用最小偏移距可计算出不同深度反射点的最小反射角之间的关系。因此，在反射射线照明均衡策略中，可把角度域共成像点道集的角度采样间隔作为浅层反射角度间隔，例如深度小于某给定阈值d_thsh的反射点均采用此角度间隔。而对于深度大于阈值d_thsh的反射点，反射角度间隔可采用如下公式计算：

其中，θ^min和θ^max是当前反射点对应的最小和最大反射角，

和Δθ_thsh是深度阈值处反射点对应的最小和最大反射角以及角度间隔。结合(11)和(12)即可计算出射线照明密度的均衡化之后任意深度的反射角度间隔。

有鉴于此，在以上原理的基础上，参考图2所示，本申请实施例的层析偏移速度分析中的射线追踪方法可以包括以下步骤：

S101、获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔。

在本申请一实施例中，可利用速度模型(一般是预设的初始速度模型)对叠前地震数据进行叠前深度偏移，从而可以得到角度域共成像点道集。

S102、对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔。

在本申请一实施例中，可根据公式获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，

为深度阈值处反射点对应的最大反射角，

为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

S103、根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数。

在本申请一实施例中，当根据步骤S102确定每个反射点对应的第二角度间隔后，可以将角度域共成像点道集中，每个反射点的第一角度间隔替换为对应的第二角度间隔，从而可使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；如此，则实现了射线照明密度的均衡化。而后续以射线照明密度均衡化的角度域共成像点道集作为数据基础进行射线追踪，则可以降低层析偏移速度分析处理所获得的速度模型的多解性，且可以使得层析偏移速度分析处理所获得的速度模型于真实速度模型更加匹配，即使得层析偏移速度分析处理所获得的速度模型更接近于真实速度模型。

S104、根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

在本申请一实施例中，所述根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪可以包括如下步骤：

1)确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时，并确定对应的真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

2)根据所述第一旅行时和所述第二旅行时的差值建立层析方程组，并求解所述层析方程组，并根据求解结果更新所述当前速度模型。

射线追踪的具体过程，可参见上述公式(1)～(9)及相应部分文字说明，在此不再赘述。

参考图8所示，本申请实施例的一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置可以包括：

道集获取模块81，可以用于获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

间隔确定模块82，可以用于对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

间隔调整模块83，可以用于根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

射线追踪模块84，可以用于根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

参考图9所示，本申请实施例的另一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置，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：

获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪。

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)。

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、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/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、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 (8)

1.一种层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，包括：

获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪；其中，所述根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔，包括：

根据公式

获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，

为深度阈值处反射点对应的最大反射角，

为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

2.如权利要求1所述的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，所述获取角度域共成像点道集，包括：

利用速度模型对叠前地震数据进行叠前深度偏移，得到角度域共成像点道集。

3.如权利要求1所述的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，所述根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪，包括：

确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时，并确定对应的真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

根据所述第一旅行时和所述第二旅行时的差值建立层析方程组，并求解所述层析方程组，并根据求解结果更新所述当前速度模型。

4.如权利要求3所述的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，所述确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时，包括：

根据公式确定当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时；

其中，Γ(θ₀)为反射角为θ₀射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s₀为当前速度模型中的介质慢度，t^cal为当前速度模型中反射波射线路径的第一旅行时。

5.如权利要求3所述的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，所述确定对应的真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时，包括：

根据公式确定当前速度模型中反射波射线路径的第二旅行时；

其中，Γ(θ_t)为反射角为θ_t射线的从震源到反射点再到观测点的射线路径，dl为射线路径l的微分，s_t为真实速度模型中的介质慢度，t^obs为真实速度模型中反射波射线路径的第二旅行时。

6.如权利要求3所述的层析偏移速度分析中的射线追踪方法，其特征在于，假定同一反射角度射线在真实速度中射线路径和当前速度中射线路径相同，当前反射点建立的层析方程组包括

其中，j为当前反射点第j条射线，

为当前速度模型中反射角为θ^min+jΔθ的射线从震源到当前反射点再到观测点的射线路径，Δs_i为速度模型离散化后第i个网格点处当前速度模型与真实速度模型慢度之差，l_i,j为第j条射线在当前离散化速度模型第i个网格中的射线长度，Δt_j为当前反射点第j条射线第一旅行时与第二旅行时之差。

7.一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置，其特征在于，包括：

道集获取模块，用于获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

间隔确定模块，用于对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

间隔调整模块，用于根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

射线追踪模块，用于根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪；其中，所述根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔，包括：

根据公式

获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，为深度阈值处反射点对应的最大反射角，为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

8.一种层析偏移速度分析中的射线追踪装置，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：

获取角度域共成像点道集；所述角度域共成像点道集中的横坐标具有相同的第一角度间隔；

对于所述角度域共成像点道集中深度大于深度阈值的每个反射点，根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔；

根据每个反射点对应的第二角度间隔，对应调整所述角度域共成像点道集中的横坐标间隔，以使调整后的角度域共成像点道集中不同深度的反射点对应相同数量的反射射线条数；

根据调整后的角度域共成像点道集进行射线追踪；其中，所述根据反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角及深度阈值处反射点对应的深度、最小反射角、最大反射角和反射角，获得反射点对应的第二角度间隔，包括：

根据公式

获取反射点对应的第二角度间隔；

其中，θ^max为大于深度阈值的某个反射点对应的最大反射角，θ^min为大于深度阈值的某个反射点对应的最小反射角，

为深度阈值处反射点对应的最大反射角，

为深度阈值处反射点对应的最小反射角，θ为大于深度阈值的某个反射点对应的反射角，θ_thsh为深度阈值处反射点对应的反射角，Δθ为大于深度阈值的某个反射点对应的角度间隔，Δθ_thsh深度阈值处反射点对应的角度间隔。

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