CN110967752B - 一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，包括：获取炮点和接收点的坐标和近地表低速带速度模型数据；根据每个炮点和接收点的近地表低速带速度模型数据分别计算该炮点和接收点的静校正目标高程；对所有炮点和接收点的静校正目标高程分别进行平滑处理，得到炮点采集面和接收点采集面；对炮点采集面和接收点采集面的高程求平均值，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面；计算炮点和接收点的校正到起伏地表偏移输入地震数据采集面的静校正量；根据每个炮点和接收点的静校正量，利用静校正方法将地震数据校正到起伏地表偏移输入地震数据采集面。本发明既能有效校正低速带及其横向变化对成像的不利影响，又使地表一致性静校正方法对起伏地表偏移的负面影响减少到最小。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探资料数据处理技术领域，尤其涉及一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法。
背景技术
当已知准确速度模型的情况下，现有的起伏地表偏移技术可以对从起伏地表的实际采集面上采集的地震勘探数据直接进行偏移，以得到正确的结果，而不必对实际采集面的高程和输入的地震数据的反射时间进行校正。
但对于野外采集的实际地震勘探资料，准确的速度模型不可知，近地表速度模型也只能通过各种反演等技术得到近似的结果，起伏地表偏移处理还必须采用静校正技术对近地表低速带等的横向变化进行适当的校正。
现有主流商业软件中的起伏地表偏移模块，在处理实际地震勘探资料时，都要求将在野外“实际采集面”(地表面)上采集的地震数据校正到一个被认为能代表实际地形趋势、并对近地表速度横向变化进行了合理校正的一个平滑面，即“起伏地表偏移输入地震数据采集面”上。起伏地表偏移模块认为输入的地震数据采集自该“起伏地表偏移输入地震数据采集面”。
在应用主流商业软件进行起伏地表偏移时，现有构建起伏地表偏移输入地震数据采集面的方式有多种。第一，最常用的一种是把依据一定平滑范围对静校正量进行平滑所得到的平均静校正量，用静校正公式反推出一个相对平滑的面，将实际采集面上采集的地震数据用静校正技术校正到该平滑面上所用的静校正量最小(平滑范围内所用静校正量的平均值为0)，即所谓的“平均静校正量法”。第二，另一种是依据一定平滑范围对地表高程进行平滑得到一个相对平滑的面，将实际采集面上采集的地震数据用静校正技术校正到该平滑面上对高程的改变量最小(平滑范围内高程改变量的平均值为0)，但使用的静校正量不是最小，即所谓的“平滑地表面法”。第三，也有处理人员以平滑的低速带底界面为起伏地表偏移输入地震数据采集面，将实际采集面上采集的地震数据用静校正技术校正到平滑的低速带底界面上，即所谓的“低速带底界面法”，该方法使用较少。当不存在低速带时，即高速地层直接裸露地表面时，上述三种构建起伏地表偏移输入地震数据采集面的方法趋于一致。而当存在低速带、且使用相同的平滑参数时，平均静校正法得到的平滑面在平滑地表面法得到的平滑面的上方，低速带底界面法最低。
具有地表一致性特点的静校正技术假设射线竖直上下传播，与实际波场的传播特征不同。对地震数据应用静校正技术，在校正低速带及其横向变化对成像的不利影响的同时，也给起伏地表偏移带来负面影响。当存在低速带时，平均静校正量法在对地震数据使用平均静校正量为0的情况下，数据采集面被从实际采集面校正到高于地表平滑面的一个平滑面上，显然是不正确的，将导致深度偏移结果偏浅。平滑地表面法和低速带底界面法也存在偏差，平滑地表面法也使深度偏移结果偏浅但程度较平均静校正量法的低，而低速带底界面法将使深度偏移结果偏深。以上三种方法的偏差程度都随低速带的横向变化而变化。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，包括以下步骤：
获取地震勘探采集观测系统的炮点坐标和接收点坐标，以及炮点和接收点的近地表低速带速度模型数据；
根据每个炮点的近地表低速带速度模型数据计算该炮点的静校正目标高程；
根据每个接收点的近地表低速带速度模型数据计算该接收点的静校正目标高程；
对所有炮点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面；
对所有接收点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面；
对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面；
分别计算每个炮点和接收点的静校正量；
根据每个炮点和接收点的静校正量，利用静校正方法将地震数据校正到所述起伏地表偏移输入地震数据采集面。
在一个实施例中，通过表达式一计算所述炮点/接收点的静校正目标高程：
表达式一，eopt＝e0-d，
其中，eopt表示炮点/接收点的静校正目标高程，e0表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的顶面高程，d表示eopt相对于e0的深度；
通过表达式二计算炮点/接收点的d：
表达式二，
其中，K表示d所在的速度层序号，且满足1≤K≤N，N表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的速度层的总层数，i表示炮点/接收点的速度层序号，hi表示第i速度层的厚度，si表示第i速度层的慢度，sK表示第K速度层的慢度，sN+1和hN+1分别表示下伏高速地层的慢度和厚度，x表示炮点与接收点间的水平距离参数，p表示在近地表低速带速度模型顶面的炮点激发的、经下伏高速地层底界面反射后被位于离炮点水平距离x的在近地表低速带速度模型顶面上的接收点接收到的地震波的射线参数。
在一个实施例中，通过表达式三计算炮点/接收点的静校正量：
表达式三，
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，hi表示第i速度层的厚度，si表示第i速度层的慢度，eb表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的底界面高程，eob表示炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
在一个实施例中，如果已知把地震数据校正到最终基准面所应用的总静校正量，通过表达式四计算炮点/接收点的静校正量：
表达式四，tsta＝t0-(efd-eob)sR
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，t0是炮点/接收点的校正到最终基准面所应用的总静校正量，efd表示最终基准面高程，eob是炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
在一个实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个炮点，寻找与该炮点位置相同的接收点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该炮点位置的接收点采集面的高程参与求取平均值。
在一个实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个炮点，寻找与该炮点位置相同的接收点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则利用插值方法从所述接收点采集面的数据中计算出在该炮点相同位置处的虚拟接收点采集面的高程参与求取平均值。
在一个实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个接收点，寻找与该接收点位置相同的炮点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该接收点位置的炮点采集面的高程参与求取平均值。
在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个接收点，寻找与该接收点位置相同的炮点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则利用插值方法从所述炮点采集面的数据中计算出在该接收点相同位置处的虚拟炮点采集面的高程参与求取平均值。
在一个实施例中，
在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时：
分别对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程进行网格化处理，通过内插外推的方法推算出炮点采集面和接收点采集面在每一个网格上的高程；
将网格化后的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面；
从网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面的数据中提取出各炮点采集面和接收点采集面的高程，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面。
在一个实施例中，采用加权平均法、平面拟合法或算术平均法对所有炮点/接收点的静校正目标高程进行平滑处理。
与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：
采用本发明提供的起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，在计算静校正目标高程时考虑了近地表低速带速度模型数据的因素，从而计算出起伏地表偏移输入地震数据采集面。在应用静校正方法将地震数据从实际采集面校正到该起伏地表偏移输入地震数据采集面后，既能有效校正低速带及其横向变化对成像的不利影响，又使地表一致性静校正方法对起伏地表偏移的负面影响减少到最小。将地震数据校正到该起伏地表偏移输入地震数据采集面上所进行的起伏地表偏移将能获得正确的速度场和偏移结果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例的起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法的流程图；
图2为本发明实施例的理论模型速度场参数及实际采集面位置；
图3为采用本发明计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面与平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面的对比图；
图4为与使用本发明的起伏地表偏移输入地震数据采集面相配套的炮点和接收点的静校正量；
图5为采用本发明(右图)和采用平均静校正量法(左图)计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面的深度偏移结果对比图；
图6为采用本发明(右图)和采用平均静校正量法(左图)计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面的深度偏移成像速度场对比图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
图1为本发明实施例的起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法的流程图。如图1所示，可以包括以下步骤S110至S180。
在步骤S110中，获取地震勘探采集观测系统的炮点坐标和接收点坐标，以及炮点和接收点的近地表低速带速度模型数据。其中，炮点坐标包括炮点的三维坐标(x1,y1,z1)和炮点井深，接收点坐标包括接收点的(x2,y2,z2)。近地表低速带速度模型数据包括炮点、接收点位置处的低速带各层的厚度数据和速度数据。
在步骤S120中，根据每个炮点的近地表低速带速度模型数据计算该炮点的静校正目标高程。
在步骤S130中，根据每个接收点的近地表低速带速度模型数据计算该接收点的静校正目标高程。
具体地，通过表达式(1)计算炮点/接收点的静校正目标高程：
eopt＝e0-d (1)
其中，eopt表示炮点/接收点的静校正目标高程，e0表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的顶面高程，d表示eopt相对于e0的深度(向下为正)。具体地，炮点的近地表低速带速度模型的顶面高程是指炮点激发深度位置处的高程，接收点的近地表低速带速度模型的顶面高程是指检波器埋置深度位置的高程。
通过表达式(2)计算炮点/接收点的d值：
其中，K表示d所在的速度层序号，且满足1≤K≤N，N表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的速度层的总层数，i表示炮点/接收点的速度层序号，hi表示第i速度层的厚度，si表示第i速度层的慢度，sK表示第K速度层的慢度，sN+1和hN+1分别表示下伏高速地层的慢度和厚度，x表示炮点与接收点间的水平距离参数，p表示在近地表低速带速度模型顶面的炮点激发的、经下伏高速地层底界面反射后被位于离炮点水平距离x的在近地表低速带速度模型顶面上的接收点接收到的地震波的射线参数。约定当上式中的求和符号中的上标小于下标时，求和结果为0。当炮点与接收点间的水平距离x与反射面深度的比值小于1时，d的计算结果对x不敏感，一般取x＝hN+1＝1000m。
通过上述计算过程可以看出，炮点或接收点的静校正目标高程位于近地表低速带速度模型的顶面与近地表低速带速度模型的底界面之间。低速带各层速度与下伏高速层速度越接近，静校正目标高程越靠近近地表低速带速度模型的顶面。低速带各层速度与下伏高速层速度差异越大，静校正目标高程越靠近近地表低速带速度模型的底界面。当低速带速度等于下伏高速层速度，即近地表不存在低速带时，炮点的静校正目标高程等于炮点激发深度位置的高程，接收点的静校正目标高程等于接收点埋置深度位置的高程。
在步骤S140中，对所有炮点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面。
具体地，对所有炮点的静校正目标高程进行平滑处理，逐炮点计算平滑高程，计算的所有炮点的平滑高程构成起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面。可选地，采用加权平均法、平面拟合法或算术平均法计算平滑高程。算术平均法是普遍适用的计算方法，在沙漠工区平面拟合法也是可行的计算方法。
假设炮点的平面坐标及静校正目标高程数据为(xj,yj,ej)，j＝1,2,...,M，M为总炮点数。1)算术平均法：对于炮点(xj,yj)，以该炮点为中心给定平滑窗口内的所有炮点的静校正目标高程的平均值即是该炮点的平滑高程。2)平面拟合法：以该炮点为中心给定平滑窗口内的所有炮点的静校正目标高程参与平面拟合，构建一个e＝ax+by+c的平面方程，由该平面方程计算的该点高程即是该炮点的平滑高程。3)加权平均法：对于炮点(xj,yj)，以该炮点为中心给定平滑窗口内的各个炮点的静校正目标高程乘以相应的权重，再除以总权重得到的平均值即是该炮点的平滑高程。
需要注意的是，平滑窗口是一个闭合的区域，最常用的是给定半径的圆。较大的平滑窗口有利于抑制由于近地表低速带速度模型的扰动引起的静校正目标高程的不稳定性的影响，但有可能较大幅度改变原本的地形起伏信息。保留原本的地形起伏信息对起伏地表偏移有正面作用。平滑半径不宜太大，一般在800m以内，既能有效抑制近地表低速带速度模型原因引起的静校正目标高程的不稳定性的影响，又不至于使计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面与实际采集面高程之间有较大的差异。
在步骤S150中，对所有接收点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面。
对接收点的静校正目标高程进行平滑，逐接收点计算平滑高程，计算的所有接收点的平滑高程构成起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面。需要说明的是，计算接收点采集面的具体方法与上述炮点采集面的具体方法类似，这里不再赘述。
在以炸药为震源的地震勘探工区，由于炮点激发位置位于地表之下的炮点井深的深度处，而接收点基本就埋置在地表面，所以起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面一般在起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面上方，即炮点采集面和接收点采集面不在同一个面上。
在步骤S160中，对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面。
在一个优选的实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个炮点，寻找与该炮点位置相同的接收点，若找到，则对该位置的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该炮点位置的接收点采集面的高程参与求取平均值，或者利用插值方法从接收点采集面的数据中计算出在该炮点相同位置处的虚拟接收点的高程参与求取平均值。
在一个优选的实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个接收点，寻找与该接收点位置相同的炮点，若找到，则对该位置的接收点采集面的高程和炮点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该接收点位置的炮点采集面的高程参与求取平均值，或者利用插值方法从炮点采集面的数据中计算出在该接收点相同位置处的虚拟炮点采集面的高程参与求取平均值。
在一个优选的实施例中，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，首先，分别对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程进行网格化处理，通过内插外推的方法推算出炮点采集面和接收点采集面在每一个网格上的高程；其次，将网格化后的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面；最后，从网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面的数据中提取出各炮点采集面和接收点采集面的高程，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面。
在步骤S170中，分别计算每个炮点和接收点的静校正量。
应用本发明实施例的起伏地表偏移输入地震数据采集面，必须对在实际采集面上采集的地震数据应用配套的静校正量。该配套的静校正量是从炮点和接收点的实际位置向下剥离低速带到低速带底界面，然后用替换速度从低速带底界面填充到起伏地表偏移输入地震数据采集面上该炮点或接收点的高程位置所需要的时间校正量。
具体地，通过表达式(3)计算炮点/接收点的静校正量：
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，eb表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的底界面高程，eob表示炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
可选地，实际地震资料处理中多是从包含更多内容的静校正量中剔除其它部分的内容而保留相当于(3)式所代表的静校正量的方式计算该配套静校正量，可以包含利用剩余静校正等方法得到的一些由于近地表速度模型的精度原因难以从近地表速度模型中直接得到的高频静校正量。(4)式是实际资料处理中最实用的计算该配套静校正量的公式，从已知的校正到最终基准面所应用的总静校正量中剔除炮点、接收点的从起伏地表偏移输入地震数据采集面到最终基准面的静校正量：
tsta＝t0-(efd-eob)sR (4)
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，t0是炮点/接收点的校正到最终基准面所应用的总静校正量，efd表示最终基准面高程，eob是炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
一个地震道的静校正量等于该道所在炮点的静校正量加上该道所在接收点的静校正量之和。对地震道应用该静校正量后，该道的地震数据被认为从实际采集面的炮点、接收点位置校正到起伏地表偏移输入地震数据采集面上，作为起伏地表偏移的输入地震数据。
在步骤S180中，根据每个炮点和接收点的静校正量，利用静校正方法将地震数据校正到起伏地表偏移输入地震数据采集面。可以使地表一致性静校正方法的负面影响达到最小。
需要注意的是，如果市面上的起伏地表偏移模块只能接受统一的起伏地表偏移输入地震数据采集面，就需要通过上述步骤S160对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面。如果市面上的起伏地表偏移模块能够接受分别定义起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面和接收点采集面，那么要计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面包括起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面和起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面这两个采集面数据。
上述实施例的起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，已在理论模型试验中得到验证，获到了正确的起伏地表深度偏移结果和真实的速度场。在为起伏地表偏移准备数据、应用静校正方法对近地表低速带横向变化进行校正时，本实施例计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面可以使起伏地表偏移得到正确的结果，为提高实际资料的起伏地表偏移精度打下了基础。
下面通过与理论模型试验的结果进行对比来验证本实施例的效果。
理论模型的模型参数如图2所示，地表倾斜，近地表低速带底界是位于高程-200m的水平面，低速带厚度横向变化但速度800m/s保持不变，在高程-1200m处有一水平反射面，高速层速度2000m/s。实际采集面位于倾斜的地表面，即在倾斜地表面上布置炮点和接收点，炮点只布置在中间加黑地段上，中间激发双边接收，采用声波方程模拟采集的地震数据。
下面采用针对野外实际采集资料的处理思路进行起伏地表深度偏移处理以验证本发明的效果。
图3中展示了本实施例计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面，位于实际地表采集面和低速带底界之间。
具体地，执行上述步骤S120和步骤S130，通过表达式(1)和(2)计算炮点和接收点的静校正目标高程。执行上述步骤S140，优选地，采用算术平均法对炮点的静校正目标高程按平滑半径250m进行平滑得到起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面。执行上述步骤S150，优选地，采用算术平均法对接收点的静校正优选目标高程按平滑半径250m进行平滑得到起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面。执行上述步骤S160，对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面的高程求平均，得到炮点和接收点的统一的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程。采用取最接近点的方式，在炮点中寻找与接收点“相同位置”的点，或者在接收点中寻找与炮点“相同位置”的点。
由于本模型的地表高程和低速带厚度变化是线性的，上述对炮点的静校正目标高程进行的平滑、以及对接收点的静校正目标高程进行的平滑都采用250m的较小平滑半径，除了涉及到边界的点外，平滑前后基本没有差异。但对实际资料，这种平滑是必要的。
作为对比，图3中还给出了平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面，它位于地表面的上方，离地表面的距离随低速带厚度的增大而增大。
图4是与使用本发明实施例的起伏地表偏移输入地震数据采集面相配套的炮点和接收点静校正量。根据图2所示的近地表速度模型和图3所示的起伏地表偏移输入地震数据采集面高程，依据表达式(3)计算得到。显然，如果依据表达式(4)从相对最终基准面的静校正量中剔除起伏地表偏移输入地震数据采集面到最终基准面之间的校正量，也可以获得相同的结果。
当以平均静校正量法计算起伏地表偏移输入地震数据采集面时，同样是由于本模型实际采集面高程和低速带厚度变化的线性特征，配套的炮点和接收点静校正量均为0。
图5是依据本发明实施例的方法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面进行起伏地表深度偏移得到的深度偏移结果(右)和依据平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面进行起伏地表深度偏移得到的深度偏移结果(左)的对比。偏移时以高程550m为基准面(因为平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面最大高程达到510m)。偏移结果和速度场在高程0米以下的深度坐标标注为正，高程0米以上深度坐标标注为负。
图5(右)得到了与图2理论模型完全相同的深度结果。在运行起伏地表偏移模块时，对模型的地震数据应用图4所示的静校正量，并将地震数据的炮点和接收点高程从实际采集面高程改变成如图3所示的位于地表与低速带底界面之间的本发明方法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程。
而作为对比的图5(左)中的偏移结果，不仅深度不对而且深度误差横向变化，原本水平反射面成了倾斜的面。图5(左)整体深度小于理论模型深度，深度误差程度与近地表低速带厚度成正相关。低速带厚度越大、低速带速度越低，深度误差越大。
图6是依据本发明方法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面进行起伏地表深度偏移得到的深度偏移成像速度场(右)和依据平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面进行起伏地表深度偏移得到的深度偏移成像速度场(左)的对比。所谓成像速度场，是指能让深度偏移的共成像点道集上反射同相轴校平的偏移速度场。
图6(右)得到了与理论模型中的高速层速度完全相同的速度，即2000m/s。
而作为对比的图6(左)，在平均静校正量法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面以上是人为填充的2000m/s速度(即高速层速度)，起伏地表偏移输入地震数据采集面以下决定起伏地表偏移结果的偏移速度场的速度整体上低于高速层的速度，而且是一个横向变化的量，从剖面左侧的约1800m/s变化到右侧的1620m/s。
结合图5和图6的对比结果可知，采用本发明实施例的方法计算的起伏地表偏移输入地震数据采集面进行的起伏地表偏移，可以获得与实际模型一致的偏移速度场和反射面深度结果，偏移速度场是消除了近地表低速带影响的速度场，即高速层的速度场。
综上所述，本发明实施例提供了一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，在应用静校正方法将地震数据从实际采集面校正到该起伏地表偏移输入地震数据采集面后，既能有效校正低速带及其横向变化对成像的不利影响，又使地表一致性静校正方法对起伏地表偏移的负面影响减少到最小。将地震数据校正到该起伏地表偏移输入地震数据采集面上所进行的起伏地表偏移将能获得正确的速度场和偏移结果。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种起伏地表偏移输入地震数据的静校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取地震勘探采集观测系统的炮点坐标和接收点坐标，以及炮点和接收点的近地表低速带速度模型数据；
根据每个炮点的近地表低速带速度模型数据计算该炮点的静校正目标高程；
根据每个接收点的近地表低速带速度模型数据计算该接收点的静校正目标高程；
对所有炮点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面；
对所有接收点的静校正目标高程进行平滑处理，得到起伏地表偏移输入地震数据的接收点采集面；
对所述炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面；
分别计算每个炮点和接收点的静校正量；
根据每个炮点和接收点的静校正量，利用静校正方法将地震数据校正到所述起伏地表偏移输入地震数据采集面；
其中，通过表达式三计算炮点/接收点的静校正量：
表达式三，
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，hi表示第i速度层的厚度，si表示第i速度层的慢度，eb表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的底界面高程，eob表示炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
2.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，通过表达式一计算所述炮点/接收点的静校正目标高程：
表达式一，eopt＝e0-d，
其中，eopt表示炮点/接收点的静校正目标高程，e0表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的顶面高程，d表示eopt相对于e0的深度；
通过表达式二计算炮点/接收点的d：
表达式二，
其中，K表示d所在的速度层序号，且满足1≤K≤N，N表示炮点/接收点的近地表低速带速度模型的速度层的总层数，i表示炮点/接收点的速度层序号，hi表示第i速度层的厚度，si表示第i速度层的慢度，sK表示第K速度层的慢度，sN+1和hN+1分别表示下伏高速地层的慢度和厚度，x表示炮点与接收点间的水平距离参数，p表示在近地表低速带速度模型顶面的炮点激发的、经下伏高速地层底界面反射后被位于离炮点水平距离x的在近地表低速带速度模型顶面上的接收点接收到的地震波的射线参数。
3.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，如果已知把地震数据校正到最终基准面所应用的总静校正量，通过表达式四计算炮点/接收点的静校正量：
表达式四，tsta＝t0-(efd-eob)sR
其中，tsta表示炮点/接收点的静校正量，t0是炮点/接收点的校正到最终基准面所应用的总静校正量，efd表示最终基准面高程，eob是炮点/接收点的起伏地表偏移输入地震数据采集面的高程，sR表示替换速度的慢度。
4.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个炮点，寻找与该炮点位置相同的接收点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该炮点位置的接收点采集面的高程参与求取平均值。
5.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个炮点，寻找与该炮点位置相同的接收点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则利用插值方法从所述接收点采集面的数据中计算出在该炮点相同位置处的虚拟接收点采集面的高程参与求取平均值。
6.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个接收点，寻找与该接收点位置相同的炮点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则选取最接近该接收点位置的炮点采集面的高程参与求取平均值。
7.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时，对于每个接收点，寻找与该接收点位置相同的炮点，若找到，则对该位置的炮点采集面和接收点采集面的高程求取平均值；若未找到，则利用插值方法从所述炮点采集面的数据中计算出在该接收点相同位置处的虚拟炮点采集面的高程参与求取平均值。
8.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，在对起伏地表偏移输入地震数据的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值时：
分别对炮点采集面的高程和接收点采集面的高程进行网格化处理，通过内插外推的方法推算出炮点采集面和接收点采集面在每一个网格上的高程；
将网格化后的炮点采集面的高程和接收点采集面的高程求取平均值，得到网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面；
从网格化后的起伏地表偏移输入地震数据采集面的数据中提取出各炮点采集面和接收点采集面的高程，得到起伏地表偏移输入地震数据采集面。
9.根据权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，采用加权平均法、平面拟合法或算术平均法对所有炮点/接收点的静校正目标高程进行平滑处理。
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