CN110907995B - 井中vsp地震数据的逆时偏移方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种井中VSP地震数据的逆时偏移方法及装置，属于地震勘探领域。包括：获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据并进行频谱分析；获取目标井的深度域偏移速度模型得到目标井对应的速度地震道的参考速度值；确定VSP逆时偏移参数；根据输入地震道集数据和深度域偏移速度模型通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移得到偏移结果数据；对偏移结果数据进行排序得到稳相VSP逆时偏移道集；根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。本发明能有效衰减因VSP观测方式覆盖次数不均引入的偏移划弧噪声干扰，减小断层假象，提高成像精度。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探数据处理技术领域，特别涉及一种井中VSP地震数据的逆时偏移方法及装置。
背景技术
VSP(Vertical Seismic Profiling，垂直地震剖面)是一种地震观测方法，它是在地表附近的一些点上激发地震波，在沿井孔不同深度布置的一些多级多分量的检波点上进行观测。VSP地震数据具有地震波单程衰减，地震信号频率较高、速度分析精度高、振幅信息畸变小等优点。地震波逆时偏移方法对复杂构造成像方面具有较强的技术优势，因此越来越受到地球物理工作者的广泛重视。逆时偏移方法采用双程地震波波动方程，对波动方程的近似较少，能够有效解决多路径、多次波、大倾角、回转波、棱镜波以及保幅等关键问题，适合于陡倾角、速度变化较为剧烈的叠前成像处理，具有比克希霍夫积分法深度偏移和单程波深度偏移等方法更大的成像优势。随着计算机技术的快速发展，特别是基于CPU(Central Pocessing Unit，中央处理器)/GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)高性能集群并行快速计算技术的出现，逆时偏移方法较大程度地改善了逆时偏移技术工业化应用的现状，同时也为基于逆时偏移处理的地震波全波形反演方法的工业化应用奠定了基础。
近几年，针对井中VSP地震数据的逆时偏移技术得到了一定程度的发展，主要体现在理论模型和实际资料的应用上，但相关技术报道的VSP地震数据的逆时偏移效果均存在较为严重的偏移划弧噪声问题。偏移划弧噪声是指在井中地震成像中，因其采集观测的覆盖次数严重不均匀，造成的虚假断层假象。偏移划弧噪声造成了虚假断层等假象，严重影响了有效成像区域的地震逆时成像精度和井旁精细构造的准确刻画。
发明内容
本发明实施例提供了一种井中VSP地震数据的逆时偏移方法及装置，以解决相关技术中的井中VSP地震数据的逆时偏移方法的偏移划弧噪声比较严重，严重影响了有效成像区域的地震成像精度和井旁精细构造的准确刻画的问题。所述技术方案如下：
一方面，提供了一种井中VSP地震数据的逆时偏移方法，所述方法包括：
获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对所述输入地震道集数据进行频谱分析；
获取所述目标井的深度域偏移速度模型，得到所述目标井对应的速度地震道的参考速度值；
根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数；
根据所述输入地震道集数据、所述深度域偏移速度模型和所述VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据；
对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
可选地，所述获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，包括：
获取目标井中的共炮点道集数据；
将所述共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据；
对所述共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上；
对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照所述预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
可选地，所述目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值和速度最大值，所述逆时偏移参数包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径；所述根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数，包括：
根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将所述频率最大值确定为偏移频率；
根据所述频率最大值、所述速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长；
根据所述速度最大值确定偏移时间步长；
根据所述数值频散关系确定偏移网格；
根据所述目的井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
可选地，所述对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集，包括：
当所述偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和所述偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
当所述偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
可选地，所述对第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果之后，还包括：
对所述逆时偏移结果进行背景噪声衰减和提高分辨率处理。
另一方面，提供了一种井中VSP地震数据的逆时偏移装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对所述输入地震道集数据进行频谱分析；
第二获取模块，用于获取所述目标井的深度域偏移速度模型，得到所述目标井对应的速度地震道的参考速度值；
确定模块，用于根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数；
偏移模块，用于根据所述输入地震道集数据、所述深度域偏移速度模型和所述VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据；
排序模块，用于对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
叠加模块，用于根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
可选地，所述第一获取模块包括：
获取单元，用于获取目标井中的共炮点道集数据；
第一排序单元，用于将所述共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据；
规则化单元，用于对所述共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上；
第二排序单元，用于对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照所述预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
可选地，所述目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值和速度最大值，所述逆时偏移参数包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径；所述确定模块包括：
第一确定单元，用于根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将所述频率最大值确定为偏移频率；
第二确定单元，用于根据所述频率最大值、所述速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长；
第三确定单元，用于根据所述速度最大值确定偏移时间步长；
第四确定单元，用于根据所述数值频散关系确定偏移网格；
第五确定单元，用于根据所述目的井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
可选地，所述排序模块用于：当所述偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和所述偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；当所述偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
可选地，所述井中VSP地震数据的逆时偏移装置还包括：
处理模块，用于对所述逆时偏移结果进行背景噪声衰减和提高分辨率处理。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过对输入地震道集数据进行频谱分析，根据频谱分析结果、目标井的深度域偏移速度模型的参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数并进行VSP逆时偏移，根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，使得该逆时偏移方法可以有效衰减因VSP采集观测方式覆盖次数不均引入的偏移划弧噪声干扰，从而能够减小或消除断层假象，提高有效成像区域的地震逆时成像精度，准确刻画井旁精细构造，恢复真实的地震响应信息，因而能够更好地满足实际应用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移方法的流程图；
图2是二维井中VSP地震数据规则化前和规则化后共检波点道集数据的对比图；
图3是二维井中VSP地震数据的稳相VSP逆时偏移道集的示意图；
图4是二维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法和本发明实施例提供的时偏移方法得到的剖面对比示意图；
图5是三维井中VSP地震数据规则化前和规则化后共检波点道集数据的对比图；
图6是三维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法和本发明实施例提供的时偏移方法得到的剖面对比示意图；
图7是本发明实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1为本发明实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移方法包括如下步骤S1至S6。
S1，获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对输入地震道集数据进行频谱分析。
目标井为待通过VSP逆时偏移方法进行成像的井，输入地震道集数据为进行VSP逆时偏移时的输入数据。步骤S1在获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据时，可以通过如下步骤S11至S14来实现：
S11，获取目标井中的共炮点道集数据，并将共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据。
关于在目标井的地面上设置的炮点的数量和在目标井中自上而下设定的检波点的数量可以根据需要设定，本实施例对此不作具体限定。共炮点道集数据的横坐标为检波点在井中从浅到深分布的深度，通常用道序号或检波点级数表示；纵坐标为采集记录的时间，通常为等间隔采样，一般用秒表述。
共炮点道集数据等效于以炮点XY坐标作为第1参数、检波点XY坐标作为第2参数的数据。在对共炮点道集数据进行共检波点数据排序时，是以检波点XY坐标作为第1参数，以炮点XY坐标作为第2参数进行排序的。
为了便于理解，此处及下述内容中以对目标井进行研究时，设定了3个炮点和3个检波点，3个炮点分别为Sa、Sb和Sc，3个共检波点分别为Ra、Rb和Rc。此时，每一炮点有3个检波点道集，每一个检波点有3个炮点道集。在此基础上，步骤S1中获取到的共炮点道集数据分布为Sa(Ra，Rb，Rc)、Sb(Ra，Rb，Rc)和Sc(Ra，Rb，Rc)；对共炮点道集数据进行共检波点数据排序后，得到的共检波点道集数据为Ra(Sa，Sb，Sc)、Rb(Sa，Sb，Sc)和Rc(Sa，Sb，Sc)。
可选地，在将共炮点道集数据排序成共检波点数据之前，本发明实施例提供的方法还可以包括：对共炮点道集数据进行地震保幅预处理。其中，地震保幅预处理的方式可以应用静校正、噪声压制、反褶积、能量补偿和波场分离等中的一种或几种来实现。
S12，对共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上。
由于在观测VSP地震数据时，人工炸药激发的炮点位置位于地表，其受地表障碍物影响，往往在空间上的分布位置是不均匀的，即不规则的，而检波点位于井下不同深度位置，通常是等间隔分布的。规则化重建处理的目的是将因地表因素、采集因素引起的不均匀分布的道集数据让其按照理想的规则位置进行数据重建的过程。例如，原先规则位置没有数据，通过规则化处理让其在规则位置有数据，同时去除原来数据中的不规则数据。本发明实施例之所以要对共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，是由于逆时偏移要求输入的数据必须在规则的网格位置上分布。预设的网格中的网格呈规则分布。
规则化重建处理的方法有很多，例如，规则化重建处理方法为非均匀傅里叶变换规则化方法、基于动校正插值的规则化方法、基于时频域的规则化方法、频率空间域方法或频率波数域方法等。优选地，本发明实施例采用基于时频域的规则化方法。关于通过基于时频域的规则化方法对逐个检波点规则化重建处理的具体实现方式，可以采用相关技术中的方式。实践表明，采用基于时频域的规则化方法对共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，相对于其它规则化方法，在理论应用和实际应用方面均有比较好的效果。
结合步骤S11中的举例，该步骤S12中规则化重建处理后的共检波点道集数据变为Ra(Sa1，Sb1，Sc1)、Rb(Sa1，Sb1，Sc1)和Rc(Sa1，Sb1，Sc1)，其中，(Sa1，Sb1，Sc1)为对(Sa，Sb，Sc)进行规则化重建处理后新的共检波点道集数据，其它数据同理。
通过试验表明，规则化后的共检波点道集数据的道间距规则，且波组特征及一致性更好。
S13，对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
共坐标点数据排序是指将位于预设的网格上同一网格位置的数据进行整理归纳。
结合上述举例，步骤S13进行共坐标点数据排序得到的共坐标点道集数据为Sa1(Ra，Rb，Rc)、Sb1(Ra，Rb，Rc)和Sc1(Ra，Rb，Rc)。
进一步地，通过对输入地震道集数据进行频谱分析，可以获得输入地震道集数据的频率信息，该频率信息包括地震道集的频率最大值、频率最小值等。
S2，获取目标井的深度域偏移速度模型，得到目标井对应的速度地震道的参考速度值。
井的深度域偏移速度模型是由很多速度地震道组成的，每个速度地震道由很多采样点的速度值组成，各个采样点的速度值不尽相同，因此，深度域偏移速度模型中的速度值存在最大速度值和最小速度值。目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值、速度最大值等。
其中，目标井的深度域偏移速度模型可以利用VSP井观测的零偏VSP资料的初始时间和观测深度计算得到，并可以通过与地面地震资料的参与提高深度域偏移速度模型的横向建模精度和可靠性。
S3，根据频谱分析结果、参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数。
其中，VSP逆时偏移参数至少包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径。在此基础上，在根据频谱分析结果、参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数时，可以通过如下步骤S31至S35来实现：
S31，根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将频率最大值确定为偏移频率。
通过将频率最大值确定为偏移频率可以保留更多高频率成分的有效数据信息，展宽成像结果的频带。
S32，根据频率最大值、速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长。
具体地，根据频率最大值(偏移频率)、速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长时，可以通过如下公式(1)来实现：
公式(1)中，h为偏移深度步长；v为速度地震道的速度最小值；f为频率最大值；η为与离散精度相关的物理量，其表示在满足成像精度条件下，最小地震波长允许的离散网格点数。该离散网格点数即为一个地震波长所包括的偏移深度步长h的数量。通常η的取值为小数且为固定值。例如，对于16阶离散精度，η的取值为为2.5。
S33，根据速度最大值确定偏移时间步长。
具体地，速度最大值影响逆时偏移稳定性的计算，而偏移稳定性的计算与偏移时间步长大小有关，因此，本发明实施例根据速度最大值确定偏移时间步长，这样能够保证计算结果不会因迭代误差的累计放大而导致数值溢出。
S34，根据数值频散关系确定偏移网格。
通常，偏移网格根据地质任务和采集面元综合确定，代表的是空间X和Y方向上的规则网格大小，其大小与预设的网格大小一致。通常偏移网格取值与采集面元大小相等，但对于精细处理情况，偏移网格可以比采集面元更小。
S35，根据目标井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
通常偏移孔径大于目的层的埋藏深度。
S4，根据输入地震道集数据、深度域偏移速度模型和VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据。
具体地，在通过逆时偏移算法进行逆时偏移时，将输入地震道集数据和深度域偏移速度模型输入逆时偏移算法，再根据根据具体工区优化调整逆时偏移算法中的VSP逆时偏移参数。逆时偏移算法的输出结果即为偏移结果数据。此处的逆时偏移算法的内容可以参见相关技术中的常规逆时偏移算法，如采用双程地震波波动方程进行运算等。
S5，对偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
稳相VSP逆时偏移道集可以为偏移距道集，也可以为偏移角道集，这两种道集均可以实现稳相叠加来衰减偏移划弧噪声。在此基础上，步骤S5在对偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集时：当偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集，该稳相VSP逆时偏移道集为稳相VSP逆时偏移距道集。当偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集，该稳相VSP逆时偏移道集为稳相VSP逆时偏移角道集。
具体地，当偏移结果数据为偏移距道集，在对偏移结果数据进行排序时，将偏移结果数据以共坐标点道集数据为第1参数，以偏移距为第2参数进行排序。当偏移结果数据为偏移角道集时，因为偏移结果数据通常是按照偏移角度从小到大的顺序进行输出的，因此，VSP逆时偏移的输出结果即为排序结果。
S6，根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
稳相点为稳相VSP逆时偏移道集中同相轴下凹处的最低点，且每一个深度位置均存在一个稳相点。
稳相VSP逆时偏移道集特征如下：成像同相轴具有下凹特征，下凹的同相轴最低点为稳相点，每一个同相轴均存在一个稳相点，在每一个稳相点左右同相轴近似水平段代表第一菲涅尔带半径内的数据，为有效叠加数据范围，在该范围之外的数据均为引起偏移划弧噪声的主能量。
可选地，本发明实施例对第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加之后，还包括步骤S7：对逆时偏移结果进行背景噪声衰减和提高分辨率处理。
通过对逆时偏移结果进行背景噪声衰减和提高分辨率处理可以提高稳相叠加结果的分辨率。
为了便于理解，下面结合两个应用实例和附图对发明实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移方法进行举例说明。
第一应用实例：该应用实例中的目标井为二维井。该应用实例通过如下步骤来进行VSP地震数据的逆时偏移：
1)加载L1研究区二维井中的共炮点道集数据，并应用静校正、噪声压制、反褶积、能量补偿和波场分离等方式对共炮点道集数据进行地震保幅预处理。
2)将步骤1)中的数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据。
3)将共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于设定的网格位置上。如图2所示，图2中的A图和图2中的B图分别为二维井中VSP地震数据规则化前和规则化后共检波点道集数据的对比图。由图2中的A图和B图可知，规则化后的共检波点道集数据的道间距规则，且波组特征及一致性更好。
4)对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对输入地震道集数据进行频谱分析。
5)加载L1研究区二维井的深度域偏移速度模型。
6)根据步骤4)中的频谱分析结果、步骤5)中的深度域偏移速度模型中的最小速度值，再结合数值频散关系确定偏移频率、偏移网格、偏移深度步长、偏移时间步长和偏移孔径等VSP逆时偏移参数。
7)采用步骤4)中的输入地震道集数据和步骤5)中的深度域偏移速度模型和VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据。
8)对步骤7)中的偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
9)根据步骤8)中稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，由此完成该工区二维井中VSP地震资料的逆时偏移处理。
如图3所示，其为二维井中VSP地震数据的稳相VSP逆时偏移道集的示意图。稳相VSP逆时偏移道集的特征如图3所示，图3中纵坐标代表深度，横坐标代表偏移距。图3中的同相轴具有下凹特征，下凹顶点位置即为稳相点。第一菲涅尔带半径内的数据如图3中的两条黑线之间的数据。
图4为二维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法和本发明实施例提供的时偏移方法得到的剖面对比示意图，图4中的A图为二维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法的剖面示意图，图4中的B图为采用本发明实施例提供的逆时偏移方法得到的剖面示意图。分析图4可知，与常规逆时偏移方法相比，经本发明实施例提供的方法进行逆时偏移处理后，偏移划弧能量得到显著衰减，波组特征更加清晰准确，成像精度和可靠性更高。
第二应用实例：该应用实例中的目标井为三维井。该应用实例通过如下步骤来进行VSP地震数据的逆时偏移：
1)加载L2研究区三维井中的共炮点道集数据，并应用静校正、噪声压制、反褶积、能量补偿和波场分离等方式对共炮点道集数据进行地震保幅预处理。
2)将步骤1)中的数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据。
3)将共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于设定的网格位置上。如图5所示，图5中的A图和图5中的B图分别为三维井中VSP地震数据规则化前和规则化后共检波点道集数据的对比图。由图5中的A图和B图可知，规则化后的共检波点道集数据的道间距规则，且波组特征及一致性更好。
4)对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对输入地震道集数据进行频谱分析。
5))加载L2研究区三维井的深度域偏移速度模型。
6)根据步骤4)中的频谱分析结果、步骤5)中的深度域偏移速度模型中的最小速度值，再结合数值频散关系确定偏移频率、偏移网格、偏移深度步长、偏移时间步长和偏移孔径等VSP逆时偏移参数。
7)采用步骤4)中的输入地震道集数据和步骤5)中的深度域偏移速度模型和VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据。
8)对步骤7)中的偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
9)根据步骤8)中稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，由此完成该工区三维井中VSP地震资料的逆时偏移处理。
图6为三维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法和本发明实施例提供的时偏移方法得到的剖面对比示意图，图6中的A图为三维井中VSP地震数据采用常规逆时偏移方法的剖面示意图，图6中的B图为三维井中VSP地震数据采用本发明实施例提供的逆时偏移方法得到的剖面示意图。分析图6可知，与常规逆时偏移方法相比，经本发明实施例提供的方法进行逆时偏移处理后，偏移划弧能量得到显著衰减，波组特征更加清晰准确，成像精度和可靠性更高。
本发明实施例提供的方法，通过对输入地震道集数据进行频谱分析，根据频谱分析结果、目标井的深度域偏移速度模型的参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数并进行VSP逆时偏移，根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，使得该逆时偏移方法可以有效衰减因VSP采集观测方式覆盖次数不均引入的偏移划弧噪声干扰，从而能够减小或消除断层假象，提高有效成像区域的地震逆时成像精度，准确刻画井旁精细构造，恢复真实的地震响应信息，因而能够更好地满足实际应用需求。
本发明实施例还提供一种井中VSP地震数据的逆时偏移装置，如图7所示，该井中VSP地震数据的逆时偏移装置包括：
第一获取模块701，用于获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对输入地震道集数据进行频谱分析；
第二获取模块702，用于获取目标井的深度域偏移速度模型，得到目标井对应的速度地震道的参考速度值；
确定模块703，用于根据频谱分析结果、参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数；
偏移模块704，用于根据输入地震道集数据、深度域偏移速度模型和VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据；
排序模块705，用于对偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
叠加模块706，用于根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
可选地，第一获取模块701包括：
获取单元，用于获取目标井中的共炮点道集数据；
第一排序单元，用于将共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据；
规则化单元，用于对共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上；
第二排序单元，用于对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
可选地，目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值，逆时偏移参数包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径；确定模块703包括：
第一确定单元，用于根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将频率最大值确定为偏移频率；
第二确定单元，用于根据频率最大值、速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长；
第三确定单元，用于根据所述速度最大值确定偏移时间步长；
第四确定单元，用于根据数值频散关系确定偏移网格；
第五确定单元，用于根据目的井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
可选地，排序模块705用于：当偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；当偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
可选地，井中VSP地震数据的逆时偏移装置还包括：
处理模块，用于对逆时偏移结果进行背景噪声衰减和提高分辨率处理。
本发明实施例提供的装置，通过对输入地震道集数据进行频谱分析，根据频谱分析结果、目标井的深度域偏移速度模型的参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数并进行VSP逆时偏移，根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，使得该逆时偏移方法可以有效衰减因VSP观测方式覆盖次数不均引入的偏移划弧噪声干扰，从而能够减小或消除断层假象，提高有效成像区域的地震逆时成像精度，准确刻画井旁精细构造，恢复真实的地震响应信息，因而能够更好地满足实际应用需求。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
需要说明的是：上述实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移在进行井中VSP地震数据的逆时偏移时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的井中VSP地震数据的逆时偏移装置与井中VSP地震数据的逆时偏移方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种井中VSP地震数据的逆时偏移方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对所述输入地震道集数据进行频谱分析；
获取所述目标井的深度域偏移速度模型，得到所述目标井对应的速度地震道的参考速度值；
根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数；
根据所述输入地震道集数据、所述深度域偏移速度模型和所述VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据；
对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，包括：
获取目标井中的共炮点道集数据；
将所述共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据；
对所述共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上；
对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照所述预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值和速度最大值，所述VSP逆时偏移参数包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径；所述根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数，包括：
根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将所述频率最大值确定为偏移频率；
根据所述频率最大值、所述速度最小值和数值频散关系确定偏移深度步长；
根据所述速度最大值确定偏移时间步长；
根据所述数值频散关系确定偏移网格；
根据所述目标井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集，包括：
当所述偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和所述偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
当所述偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果之后，还包括：
对所述逆时偏移结果进行提高分辨率处理。
6.一种井中VSP地震数据的逆时偏移装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取目标井中用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据，并对所述输入地震道集数据进行频谱分析；
第二获取模块，用于获取所述目标井的深度域偏移速度模型，得到所述目标井对应的速度地震道的参考速度值；
确定模块，用于根据频谱分析结果、所述参考速度值和数值频散关系确定VSP逆时偏移参数；
偏移模块，用于根据所述输入地震道集数据、所述深度域偏移速度模型和所述VSP逆时偏移参数，通过逆时偏移算法进行VSP逆时偏移，得到偏移结果数据；
排序模块，用于对所述偏移结果数据进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；
叠加模块，用于根据稳相VSP逆时偏移道集的特征拾取包含稳相点在内的第一菲涅尔带半径内的数据，并对所述第一菲涅尔带半径内的数据进行叠加，得到对VSP地震数据的逆时偏移结果。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：
获取单元，用于获取目标井中的共炮点道集数据；
第一排序单元，用于将所述共炮点道集数据排序成共检波点数据，得到共检波点道集数据；
规则化单元，用于对所述共检波点道集数据进行逐个检波点规则化重建处理，使得规则化后每个地震道的位置均位于预设的网格位置上；
第二排序单元，用于对规则化重建处理后的共检波点道集数据按照所述预设的网格位置进行共坐标点数据排序，得到用于VSP逆时偏移的输入地震道集数据。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标井对应的速度地震道的参考速度值包括速度最小值和速度最大值，所述逆时偏移参数包括偏移频率、偏移深度步长、偏移时间步长、偏移网格和偏移孔径；所述确定模块包括：
第一确定单元，用于根据频谱分析结果确定输入地震道集数据的频率最大值，将所述频率最大值确定为偏移频率；
第二确定单元，用于根据所述频率最大值、所述速度最小值和所述数值频散关系确定偏移深度步长；
第三确定单元，用于根据所述速度最大值确定偏移时间步长；
第四确定单元，用于根据所述数值频散关系确定偏移网格；
第五确定单元，用于根据所述目标井的目的层的埋藏深度确定偏移孔径。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述排序模块用于：当所述偏移结果数据为偏移距道集时，根据规则化后每个地震道的位置和所述偏移距道集中的偏移距进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集；当所述偏移结果数据为偏移角道集时，根据VSP逆时偏移的输出结果进行排序，得到稳相VSP逆时偏移道集。
10.根据权利要求6至9中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
处理模块，用于对所述逆时偏移结果进行提高分辨率处理。
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