CN118050804A - 连续介质区近地表建模方法及装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种连续介质区近地表建模方法及装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；根据目标调查点的沙丘厚度，计算每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；拾取并根据炮点第一道的初至时间或者反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；根据每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型，能够通过室内拾取炮点第1道的初至或反射时间，结合获得的沙丘厚度，计算出垂直时，进而计算出沙丘速度，解决沙漠区表层建模生产投入大、表层模型精度低的问题。
Description
技术领域
本公开涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种连续介质区近地表建模方法及装置、电子设备及存储介质。
背景技术
近年来，勘探工作者已经注意到获得准确的近地表结构是保证叠前深度偏移处理地震成像质量的重要基础，如果近地表模型的精度较低，将严重影响最终的成像质量。目前，沙漠区近地表建模的方法主要采用沙丘曲线量板法，沙丘曲线量板通过微测井调查和沙丘调查等方法构建。
微测井调查需要通过水钻进行钻井工作，在钻井过程及成井后中，泥浆会破坏围岩的结构，进而影响调查结果的精度。开展钻井工作势必产生较大的生产投入，由于表层模型精度的重要性，微测井调查数量越来越多，密度甚至达到了1点/(2km×2km)乃至更密，众多的微测井调查造成施工费用居高不下。纵使是微测井数量较多，由于成本的压力，目前也仅限于1km至2km范围内1个微测井调查点，在2口微测井之间是数据空白区，因此通过微测井调查结果构建的沙丘曲线量板只能统计大体规律，在一定程度上存在精度的问题。近年来，随着可控震源的大范围推广应用使得无炸药施工的采集项目越来越多，微测井尤其是深井微测井调查采用炸药施工，需要单独审批和使用民爆物品，这不仅进一步增大了勘探费用，且在敏感地区存在禁止使用的情况，降低了市场准入能力。
沙丘调查法是通过横跨1～2个典型沙丘摆放较短的排列，两端激发、固定排列接收。实测物理点高程、拾取初至时间后，通过计算建立沙丘曲线量板，该方法不产生较大的生产投入即可实现。由于整个二维/三维连续介质区内的沙丘起伏较大、形态各异，通过1～2个沙丘调查建立的沙丘曲线量板显然不能代表整个连续介质区，否则就会存在精度问题。
为了提高表层模型精度，有研究人员开展了折射反演表层建模方法，但该方法需要给定1个初始表层参数——风化层速度或厚度。其中，风化层速度是没有办法准确获得的；风化层厚度可以通过微测井调查等方法准确获得，但是该方法仅适用于地表激发的可控震源，对于潜水面以下激发的地震勘探采集是不适用的。也有技术人员探索层析反演表层建模，由于地震勘探采集的接收道距、接收线距相对较大，该方法获得的极浅层速度误差大。而且该方法需要解释层析反演速度场——提取速度场的高速顶界面，尽管通过微测井调查等方法可以准确获得高速顶界面，但是在层析速度场中，地表至该界面的平均速度只能反映速度的空间变化趋势，与准确值相去甚远。
随着叠前深度偏移处理成为常规处理技术，对表层模型精度要求越来越受高，地震采集项目中微测井调查布设的数量也逐渐增多。目前沙漠区表层调查及建模投入较大，创新表层建模方法、降低施工费用可以达到降本增效的目的。如何在满足表层模型精度的前提下，寻找一种能够减少野外微测井调查数量、降低施工成本费用的方法，是目前急需解决的难题。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开的实施例提供了一种连续介质区近地表建模方法及装置、电子设备及存储介质。
第一方面，本公开的实施例提供了一种连续介质区近地表建模方法，包括：
在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
在一种可能的实施方式中，所述在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度，包括：
将连续介质区地表上至少1个点作为目标调查点；
通过对所述目标调查点进行微测井调查或者静水面调查计算目标调查点的沙丘厚度。
在一种可能的实施方式中，所述根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，包括：
将目标调查点的地表高程与沙丘厚度之间的差值作为目标调查点的高速顶界面高程；
对连续介质区内目标调查点的高速顶界面高程进行空间内插处理，得到连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的高速顶界面高程；
将连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中每一点的地表高程与高速顶界面高程之间的差值作为当前点的沙丘厚度。
在一种可能的实施方式中，所述拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，包括：
在地表采用可控震源激发的情况下，拾取炮点第一道的反射时间；
在高速顶界面以下采用炸药震源激发的情况下，拾取炮点第一道的初至时间。
在一种可能的实施方式中，所述根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘速度：
其中，l为射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t反射为第一道的反射时间，s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
在一种可能的实施方式中，所述根据炮点第一道的初至时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
其中，l为沙丘中射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t沙丘为沙丘中射线传播时间，s；t初至为炮点第一道的初至时间，s；d为炮点激发深度在高速顶界面以下的距离，m；vs为高速层速度，通常为1700m/s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
在一种可能的实施方式中，所述根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型，包括：
对于连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中的每一点，构建每一点的沙丘速度与沙丘厚度之间的第一函数关系以及每一点的垂直时与沙丘厚度之间的第二函数关系；
将第一函数关系和第二函数关系中的至少一种作为连续介质区近地表模型。
第二方面，本公开的实施例提供了一种连续介质区近地表建模装置，包括：
选取模块，用于在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
第一计算模块，用于根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
第二计算模块，用于拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
建立模块，用于根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
第三方面，本公开的实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述的连续介质区近地表建模方法。
第四方面，本公开的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的连续介质区近地表建模方法。
本公开实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点的部分或全部：
本公开实施例所述的连续介质区近地表建模方法，在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型，不依赖于大量微测井调查及太多野外工作量，通过室内拾取炮点第1道的初至或反射时间，结合静水面或稀疏微测井调查等方式获得的沙丘厚度，计算出垂直时，进而计算出沙丘速度，从而解决沙漠区表层建模生产投入大、表层模型精度低的问题。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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示意性示出了根据本公开实施例的连续介质区近地表建模方法流程示意图；
图2示意性示出了根据本公开实施例的二维测线地表及潜水面高程的示意图；
图3(a)示意性示出了根据本公开实施例的地表激发时拾取反射时间的示意图；
图3(b)示意性示出了根据本公开实施例的高速顶界面以下激发时拾取初至时间的示意图；
图4(a)示意性示出了根据本公开实施例的地表激发时求取垂直时原理示意图；
图4(b)示意性示出了根据本公开实施例的高速顶界面以下激发时求取垂直时原理示意图；
图5示意性示出了根据本公开实施例的沙丘曲线量板的示意图；
图6示意性示出了根据本公开实施例的近地表模型的示意图；
图7示意性示出了现有技术中微测井建立沙丘曲线量板时静校正水平叠加初叠剖面示意图；
图8示意性示出了根据本公开实施例的近地表建模方法建立沙丘曲线量板时静校正水平叠加初叠剖面示意图；
图9示意性示出了根据本公开实施例的连续介质区近地表建模的装置的结构框图；以及
图10示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
参见图1，本公开的实施例提供了一种连续介质区近地表建模方法，包括：
S1，在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
S2，根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
S3，拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
S4，根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
在本实施例，步骤S1中，所述在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度，包括：
将连续介质区地表上至少1个点作为目标调查点，其中，所述目标调查点分布在连续介质区地表的关键部位的低洼处；
通过对所述目标调查点进行微测井调查或者静水面调查计算目标调查点的沙丘厚度。
在一些实施例中，在二维勘探时，在每条测线的端点附近低洼处实施1～3个微测井调查或者静水面调查；在三维勘探时，在连续介质区平面范围内按照空间位置选取4～9个低洼处实施微测井调查或者静水面调查。静水面调查是指在地势低洼处推水坑或者打裸眼(或套管)井后量取静水面高程的方法。通过微测井的时深曲线结果或者测量静水面的深度得到调查点的沙丘厚度。
在本实施例，步骤S2中，所述根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，包括：
将目标调查点的地表高程与沙丘厚度之间的差值作为目标调查点的高速顶界面高程；
对连续介质区内目标调查点的高速顶界面高程进行空间内插处理，得到连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的高速顶界面高程，其中，根据富含饱和水沙漠区的高速顶界面即为潜水面且其形态为稳定平面或单斜面的特点，空间内插目标调查点的高速顶界面高程，即可得到连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的高速顶界面高程；
将连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中每一点的地表高程与高速顶界面高程之间的差值作为当前点的沙丘厚度。
在本实施例，步骤S3中，所述拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，包括：
在地表采用可控震源激发的情况下，拾取炮点第一道的反射时间；
在高速顶界面以下采用炸药震源激发的情况下，拾取炮点第一道的初至时间。
在本实施例，步骤S3中，所述根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘速度：
其中，l为射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t反射为第一道的反射时间，s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
在本实施例，步骤S3中，所述根据炮点第一道的初至时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
其中，l为沙丘中射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t沙丘为沙丘中射线传播时间，s；t初至为炮点第一道的初至时间，s；d为炮点激发深度在高速顶界面以下的距离，m；vs为高速层速度，通常为1700m/s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
在本实施例，步骤S4中，所述根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型，包括：
对于连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中的每一点，构建每一点的沙丘速度与沙丘厚度之间的第一函数关系以及每一点的垂直时与沙丘厚度之间的第二函数关系；
将第一函数关系和第二函数关系中的至少一种作为连续介质区近地表模型。
在一些实施例中，连续介质区近地表模型还可以是沙丘曲线量板，其中，所述沙丘曲线量板是将沙丘厚度和某一条/束线的垂直时以及沙丘速度放在同一直角坐标系下，采用多项式函数、幂函数等方式建立得到的，从而，将获得的连续介质区内每个炮点、检波点的沙丘厚度，带入沙丘曲线量板，即可获得整个连续介质区每个炮点、检波点的沙丘速度。
下面以某沙漠区的某个二维地震勘探采集项目为例解释本公开的连续介质区近地表建模方法，其中，该沙漠区地表被起伏沙丘覆盖，高速顶界面为潜水面，高速顶界面以上为疏松沙层，具有近连续介质特征，速度随深度增加逐渐增大。该震勘探采集项目采用井炮高速顶界面以下5m激发，道距15m，炮距30m，观测系统为7507.5-7.5-15-7.5-7507.5，7507.5m为最大炮检距，7.5m为最小炮检距，15m为道距离。以该项目中的一条二维测线为例，具体近地表建模工作实施情况如下：
1)在连续介质区关键部位的低洼处实施微测井或者静水面调查，获得调查点的沙丘厚度
如图2所示，步骤1)所述的在连续介质区关键部位的低洼处实施微测井或者静水面调查，获得调查点的沙丘厚度是指在该测线的水平距离2145m及119875m处，通过推水坑的方法，量取到水面的深度分别为2.0m和3.0m，表明这两个静水面调查点沙丘的厚度分别为2.0m和3.0m。
2)根据调查点的沙丘厚度获得连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度
步骤2)根据调查点的沙丘厚度获得连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度是指通过2个静水面调查点的地表高程与沙丘厚度的差，可以计算出调查点的高速顶界面高程。2个静水面调查点的地表高程为818.1m、820.9m，沙丘厚度为2.0m、3.0m，则2个静水面调查点高速顶界面高程分别为818.1-2.0＝816.1(m)和820.9-3.0＝817.9(m)；再根据富含饱和水沙漠区的高速顶界面即为潜水面且其形态为稳定平面或单斜面的特点，空间内插调查点高速顶界面高程即可得到连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的高速顶界面高程(如图2中虚线)，再将每个物理点的地表高程与高速顶界面高程作差，即可获得每个物理点的沙丘厚度。
3)拾取炮点最近道的初至时间或者反射时间
步骤3)所述的拾取炮点最近道的初至时间或者反射时间是指在地表采用可控震源激发的情况下，拾取炮点第一道的反射时间(图3a)；在高速顶界面以下炸药激发的情况下，拾取炮点第一道的初至时间(图3b)。本实施例中采用高速顶界面以下5m井炮激发，以水平距离15007.5m处的炮点为例，其第一道位于水平距离15015m处，初至时间为147.6ms。
4)计算连续介质区内每个炮/检波/共中心点的垂直时及沙丘速度
步骤4)所述的计算连续介质区内每个炮点、检波点或者共中心点的垂直时及沙丘速度是指当在地表采用可控震源激发时，如图4a所示，射线传播路径近似为：
不同的垂直时分别为：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘速度：
其中，l为射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t反射为第一道的反射时间，s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
当在高速顶界面以下炸药激发时，如图4b所示，沙丘中射线传播距离近似为：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘速度：
其中，
其中，l为沙丘中射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t沙丘为沙丘中射线传播时间，s；t初至为炮点第一道的初至时间，s；d为炮点激发深度在高速顶界面以下的距离，m；vs为高速层速度，通常为1700m/s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
本实施例中采用高速顶界面以下5m井炮激发，以水平距离15007.5m处的炮点为例，其第一道位于水平距离15015m处，检波点地表高程为915.8m，高速顶界面高程为817.2m，则检波点的沙丘厚度为915.8-817.2＝98.6(m)，炮点到检波点的最小偏移距为15015-15007.5＝7.5(m)，所以沙丘中射线传播距离近似为：
沙丘中射线传播时间近似为：
检波点垂直时为：
在获得沙丘厚度和垂直时的基础上，可求取沙丘速度：
通过该步骤可以求取每一个检波点的垂直时和沙丘速度。
重复步骤1)～步骤4)，可以获得连续介质区内的某一条/束线或者整个连续介质区的近地表模型。
5)根据沙丘厚度和垂直时建立沙丘曲线量板
步骤5)所述的根据沙丘厚度和垂直时建立沙丘曲线量板是指将根据步骤2)获得的沙丘厚度和根据步骤4)获得的某一条/束线的垂直时及沙丘速度放在同一直角坐标系下，采用多项式函数、幂函数等方式建立沙丘曲线量板(如图5所示)。在本实施例中采用的是幂函数拟合速度和二次多项式拟合垂直时。获得的沙丘曲线量板为：
v0＝329.3h0.1569
t0＝-0.0038h2+1.7751h+3.1784
这样，将步骤2)获得的连续介质区内每个炮点、检波点的沙丘厚度，带入沙丘曲线量板，即可获得整个连续介质区每个炮点、检波点的沙丘速度(如图6所示)。
通过以上五个步骤就完成了富含饱和水沙漠区近地表模型构建的整个环节。
本公开提出的近地表建模方法，无需(或极少量)微测井施工即可完成近地表模型的构建，大大地降低了生产投入，节约了勘探投资，提高了生产时效，采用连续介质区内每个炮点及其第1个检波点的初至或反射时间构建沙丘曲线量板，统计性更强，更经济、更简便且精度更高；炮点第1道的初至或反射时间包含了该炮检对最原始的风化层信息，因此计算的垂直时更加精确，沙丘曲线精度更高，该建模方法能够满足勘探精度需求，为后续静校正精度奠定基础，为叠前深度偏移处理提供数据支撑，有效地改善了剖面的成像效果，如图7和图8所示。
本公开提出的近地表建模方法，用于地震勘探静校正和处理技术，具体应用于陆上二维、三维地震勘探中，特别是在富含饱和水沙漠区开展近地表建模时，能够保证表层模型精度且降低施工费用。
参见图9，本公开的实施例提供了一种连续介质区近地表建模装置，包括：
选取模块11，用于在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
第一计算模块12，用于根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
第二计算模块13，用于拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
建立模块14，用于根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。。
本公开的近地表建模装置，不依赖于大量微测井调查及太多野外工作量，通过室内拾取炮点第1道的初至或反射时间，结合静水面或稀疏微测井调查等方式获得的沙丘厚度，计算出垂直时，进而计算出沙丘速度，从而解决沙漠区表层建模生产投入大、表层模型精度低的问题。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述第二个实施例中，选取模块11、第一计算模块12、第二计算模块13和建立模块14中的任意多个可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。选取模块11、第一计算模块12、第二计算模块13和建立模块14中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，选取模块11、第一计算模块12、第二计算模块13和建立模块14中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
参照图10所示，本公开的实施例提供的电子设备，包括处理器1110、通信接口1120、存储器1130和通信总线1140，其中，处理器1110，通信接口1120，存储器1130通过通信总线1140完成相互间的通信；
存储器1130，用于存放计算机程序；
处理器1110，用于执行存储器1130上所存放的程序时，实现如下所示连续介质区近地表建模方法：
在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
上述的通信总线1140可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该通信总线1140可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口1120用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器1130可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器1130还可以是至少一个位于远离前述处理器1110的存储装置。
上述的处理器1110可以是通用处理器，包括中央处理器(Central ProcessingUnit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
基于同一发明构思，本公开的第五个示例性实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的连续介质区近地表建模方法。
该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的连续介质区近地表建模方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品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、物品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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种连续介质区近地表建模方法，其特征在于，所述方法包括：
在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度，包括：
将连续介质区地表上至少1个点作为目标调查点；
通过对所述目标调查点进行微测井调查或者静水面调查计算目标调查点的沙丘厚度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，包括：
将目标调查点的地表高程与沙丘厚度之间的差值作为目标调查点的高速顶界面高程；
对连续介质区内目标调查点的高速顶界面高程进行空间内插处理，得到连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的高速顶界面高程；
将连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中每一点的地表高程与高速顶界面高程之间的差值作为当前点的沙丘厚度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，包括：
在地表采用可控震源激发的情况下，拾取炮点第一道的反射时间；
在高速顶界面以下采用炸药震源激发的情况下，拾取炮点第一道的初至时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘速度：
其中，l为射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t反射为第一道的反射时间，s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据炮点第一道的初至时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度，包括：
通过以下表达式，根据炮点第一道的反射时间以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，分别计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时：
其中，
其中，l为沙丘中射线传播路径，m；hS为炮点沙丘厚度，m；hR为检波点沙丘厚度，m；D为最小偏移距，m；tS为炮点垂直时，s；t沙丘为沙丘中射线传播时间，s；t初至为炮点第一道的初至时间，s；d为炮点激发深度在高速顶界面以下的距离，m；vs为高速层速度，通常为1700m/s；tR为检波点垂直时，s；tCMP为共中心点垂直时，s；hCMP为共中心点沙丘厚度，m；vS为炮点沙丘速度，m/s；vR为检波点沙丘速度，m/s；vCMP为共中心点沙丘速度，m/s。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型，包括：
对于连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点中的每一点，构建每一点的沙丘速度与沙丘厚度之间的第一函数关系以及每一点的垂直时与沙丘厚度之间的第二函数关系；
将第一函数关系和第二函数关系中的至少一种作为连续介质区近地表模型。
8.一种连续介质区近地表建模装置，其特征在于，包括：
选取模块，用于在连续介质区地表上选取目标调查点，并确定目标调查点的沙丘厚度；
第一计算模块，用于根据目标调查点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度；
第二计算模块，用于拾取炮点第一道的初至时间或者反射时间，并根据炮点第一道的初至时间和反射时间中的一种以及每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度，计算连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的垂直时及沙丘速度；
建立模块，用于根据连续介质区内每个炮点、检波点及共中心点的沙丘厚度、垂直时及沙丘速度建立连续介质区近地表模型。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7中任一项所述的连续介质区近地表建模方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的连续介质区近地表建模方法。
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