CN116088054A - 一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法，属于地震数据处理领域，本发明方法第一步基于给定的偏移速度在叠前时间偏移剖面上手动拾取出同相轴，第二步利用克希霍夫积分反偏移方法将所拾同相轴从叠前时间偏移剖面转换到成像道集中，第三步在成像道集中计算出所拾同相轴的斜率，第四步通过比较给定斜率阈值和成像道集中所拾同相轴的斜率判断其为有效信息还是干扰波信息。本发明方法快速、精确地实现了叠前时间偏移剖面同相轴的判断，显著降低了实际问题的复杂程度，使叠前时间偏移剖面同相轴的判别能够用于实际地震资料处理。

Description

一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法
技术领域
本发明属于地震数据处理领域，具体的涉及一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法。
背景技术
由于地层当中存在强反射界面，地震波在界面之间经过多次反射会形成多次波，尽管使用多次波压制方法可以将其去除，但仍有部分多次波会与一次波共同存在于叠前时间偏移剖面中，形成“真假难辨”的剖面同相轴，这会严重影响剖面质量，甚至会误导后期地震资料的解释，因此叠前时间偏移剖面同相轴判别是地震资料数据处理的重要环节。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法，本发明方法保证在较小的计算量下对成像道集域的叠前时间偏移剖面同相轴实现快速精确的判断。总共分为四步实现对剖面同相轴的判别，第一步基于给定的偏移速度在叠前时间偏移剖面上手动拾取出同相轴，第二步利用克希霍夫积分反偏移方法将所拾同相轴从叠前时间偏移剖面转换到成像道集中，第三步在成像道集中计算出所拾同相轴的斜率，第四步通过比较给定斜率阈值和成像道集中所拾同相轴的斜率判断其为有效信息还是干扰波信息。
本发明采取以下技术方案：
一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法，采用克希霍夫积分反偏移方法实现叠前时间偏移剖面同相轴判别过程，具体步骤如下：
第一步、地震数据经过处理后得到的叠前时间偏移剖面，基于给定的偏移速度在叠前时间偏移剖面上，手动拾取出剖面同相轴；
第二步、将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴进行克希霍夫积分反偏移处理：
(1)
式中， x为水平坐标， t为时间， I ma （x,t）表示经过反偏移得到的成像道集中的同相轴， sec( x,t)为叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴， ds为积分的面元， W D ( x, t)为克希霍夫积分的权重因子，其计算式为：
(2)
式中， r 0、 r分别为入射射线、绕射射线的传播距离， θ 0与 θ分别为 r 0、 r与面元法向矢量 n的夹角， v( x,t)为偏移速度；
第三步、通过式(1)、(2)将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴转换到成像道集中，通过式（3）计算得到其在成像道集中的斜率：
S Ima =(  t max - t min )/ (  x max - x min )                   (3)
式中， S Ima 为式（2）得到的 I ma （x,t）的斜率， x min 和 x max 分别为式（2）得到的 I ma （x,t）的最小和最大 x坐标， t min 和 t max 分别为式（2）得到的 I ma （x,t）的最小和最大 t坐标；
第四步、由第三步得到成像道集中同相轴的斜率 S Ima ，基于给定的斜率阈值 S threshold 来判断其在叠前时间偏移剖面中是否为有效信息，若 S Ima <= S threshold ，所拾的同相轴 sec( x,t)为有效信息，否则为干扰波信息。
进一步，所述第四步中的 S threshold 取值为0.55。
本发明的原理：由于底下的地质构造形态多变，因此地震剖面上的同相轴难以有一个科学合理的判别准则。考虑到地震成像剖面多是由克希霍夫积分叠前时间偏移成像技术得到，在成像的过程中应用的是有效波的速度场，因此在成像道集中，有效信息的同相轴应该近似水平。而由于多次波的速度和有效信息的速度差异较大，其在成像道集中的同相轴应该具有一定斜率。因此将剖面中的同相轴映射至成像道集域即可通过同相轴的斜率判断其是否为有效信息。
本发明与现有技术相比的有益效果：
本发明提出了一种剖面同相轴判别方法，基于成像道集的剖面同相轴判别快速、精确地实现了叠前时间偏移剖面同相轴的判断，而通过克希霍夫积分反偏移创建的叠前时间偏移剖面所拾同相轴的成像道集显著降低了实际问题的复杂程度，使叠前时间偏移剖面同相轴的判别能够用于实际地震资料处理。
附图说明
图1基于叠前时间偏移剖面拾取的一次波同相轴；
图2使用克希霍夫积分反偏移得到的图1所拾同相轴的成像道集；
图3基于叠前时间偏移剖面拾取的多次波同相轴；
图4使用克希霍夫积分反偏移得到的图3所拾同相轴的成像道集。
具体实施方式
面通过实施例结合附图来对本发明的技术方案做进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
本发明提出的剖面同相轴判别方法，具体的实施过程主要分为以下四步：
（1）基于给定的偏移速度和输入的叠前时间偏移剖面，手动拾取剖面同相轴；（2）使用克希霍夫积分反偏移算法生成所拾同相轴的对应成像道集；（3）在成像道集中计算所拾同相轴的斜率；（4）比较成像道集中所拾同相轴的斜率和给定斜率的阈值，判断其为有效信息还是干扰波信息。
下面将详细阐述本发明的具体实施过程：
图1、图3均为我国黄海某工区的地震数据经过处理后得到的叠前时间偏移剖面，图1为基于叠前时间偏移剖面拾取的一次波同相轴（有效信息），图3为基于叠前时间偏移剖面拾取的多次波同相轴（干扰波信息）。
（1）基于叠前时间偏移剖面（如图1、图3所示），手动拾取出剖面上的同相轴，其结果分别如图1箭头指向的横线、图3箭头指向的横线；
（2）将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴进行克希霍夫积分反偏移处理：
(1)
式中， x为水平坐标， t为时间， I ma （x,t）表示经过反偏移得到的成像道集中的同相轴， sec( x,t)为叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴， ds为积分的面元， W D ( x, t)为克希霍夫积分的权重因子，其计算式为：
(2)
式中， r 0、 r分别为入射射线、绕射射线的传播距离， θ 0与 θ分别为 r 0、 r与面元法向矢量 n的夹角， v( x,t)为偏移速度。
将图1、图3所示的叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴进行克希霍夫积分反偏移处理，即得到其对应的成像道集（如图2、图4所示）；
（3）通过式(1)、(2)将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴转换到成像道集中，通过式（3）计算得到其在成像道集中的斜率：
S Ima =(  t max - t min )/ (  x max - x min )                   (3)
式中， S Ima 为式（2）得到的 I ma (x,t)的斜率， x min 和 x max 分别为式（2）得到的 I ma (x,t)的最小和最大 x坐标， t min 和 t max 分别为式（2）得到的 I ma (x,t)的最小和最大 t坐标；
计算图2、图4所示的成像道集中的同相轴的斜率。得到图2所示的成像道集中的同相轴的
t max 为1310ms， t min 为1300ms, x max 为1230m, x min 为1210m,则同相轴斜率为0.5；图4所示的成像道集中的同相轴的的 t max 为1400ms， t min 为1300ms, x max 为540m, x min 为516m,则同相轴斜率为4.16。
（4）由第三步得到成像道集中同相轴的斜率 S Ima ，基于给定的斜率阈值 S threshold 来判断其在叠前时间偏移剖面中是否为有效信息，若 S Ima <= S threshold ，所拾的同相轴 sec( x,t)为有效信息，否则为干扰波信息。
将图2、图4所示成像道集中的同相轴斜率的计算结果与给定斜率的阈值（取0.55）相比较，显然图2的同相轴斜率值小于给定斜率的阈值，图4的同相轴斜率值大于给定斜率的阈值。即可判断：图1拾取的剖面同相轴为有效信息，图3拾取的剖面同相轴为干扰波信息。该判别结果与实际资料一致，即验证了本发明的有效性。
由此可见，基于成像道集的剖面同相轴判别快速、精确地实现了叠前时间偏移剖面同相轴的判断，而通过克希霍夫积分反偏移创建的叠前时间偏移剖面所拾同相轴的成像道集显著降低了实际问题的复杂程度，使叠前时间偏移剖面同相轴的判别能够用于实际地震资料处理，是一种较为理想的剖面同相轴判别方法。

Claims (2)

1.一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法，其特征在于，所述方法采用克希霍夫积分反偏移方法实现叠前时间偏移剖面同相轴判别过程，具体步骤如下：
第一步、地震数据经过处理后得到的叠前时间偏移剖面，基于给定的偏移速度在叠前时间偏移剖面上，手动拾取出剖面同相轴；
第二步、将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴进行克希霍夫积分反偏移处理：
(1)
式中，x为水平坐标，t为时间，I ma （x,t）表示经过反偏移得到的成像道集中的同相轴，sec(x,t)为叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴，ds为积分的面元，W D (x,t)为克希霍夫积分的权重因子，其计算式为：
(2)
式中，r 0、r分别为入射射线、绕射射线的传播距离，θ 0与θ分别为r 0、r与面元法向矢量n的夹角，v(x,t)为偏移速度；
第三步、通过式(1)、(2)将叠前时间偏移剖面上拾取的同相轴转换到成像道集中，通过式（3）计算得到其在成像道集中的斜率：
S Ima =( t max -t min )/ ( x max -x min )  (3)
式中，S Ima 为式（2）得到的I ma （x,t）的斜率，x min 和x max 分别为式（2）得到的I ma （x,t）的最小和最大x坐标，t min 和t max 分别为式（2）得到的I ma （x,t）的最小和最大t坐标；
第四步、由第三步得到成像道集中同相轴的斜率S Ima ，基于给定的斜率阈值S threshold 来判断其在叠前时间偏移剖面中是否为有效信息，若S Ima ≤S threshold ，所拾的同相轴sec(x,t)为有效信息，否则为干扰波信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于成像道集的剖面同相轴判别方法，其特征在于，所述第四步中的S threshold 取值为0.55。
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