一种地震数据的逆时偏移处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种地震数据的逆时偏移处理方法及装置。所述方法包括：根据介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍兹矩阵的逆矩阵；对单炮数据做傅里叶变换得到对应的频率域单炮数据；用赫姆霍兹的逆矩阵与所述单炮数据的震源子波相乘得到正演波场，用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述频率域单炮数据相乘得到反传波场；将正演波场与所述反传波场相乘取实部数据得到单频单炮逆时偏移图像数据。利用本发明专利技术中各个实施例，以解决实现逆势偏移处理时的频散问题，并且可以实现不同介质共享相同的逆时偏移实现方法，稳定性好，降低作业难度，大大提高逆时偏移处理的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油勘探中地震数据处理技术，尤其涉及一种地震数据的逆时偏移处理方法及装置。
技术介绍
在石油勘探技术领领域中，常常需要将采集获取的地震数据经过叠加、偏移等处理，形成可以反映地质构造的图像信息，以便于作业人员对地下地质构造进行分析，找到油气所在的断层位置及油气储量。因此，勘探采集的地震数据转换成的地震成像的效果对后续地质构造的分析影响十分重要。逆时偏移是本领域中常用的一种基于波动方程的叠前深度偏移方法。和基于射线追踪理论的偏移方法比如Kirchhoff偏移和高斯束偏移相比，采用逆时偏移方法在盐丘等复杂地质构造情况下的成像效果更好。同时，和另一种基于波动方程的偏移方法：单程波波动方程偏移相比，逆时偏移的陡倾角成像和断层成像效果更好。所述的逆时偏移是一种基于波动方程的叠前深度偏移方法，在时间域各向同性介质的波动方程可以具有如下形式： 1 v 2 ∂ 2 U ∂ t 2 = ▿ 2 U + f - - - ( 1 ) ]]>上式(1)中，v是介质P的波速度，U是波场，f是子波项，t是时间。是拉普拉斯算符，其定义是： ▿ 2 = ∂ 2 ∂ x 2 + ∂ 2 ∂ y 2 + ∂ 2 ∂ z 2 ]]>在时间域用数值方法求解波动方程，最常见的方法是用有限差分方法，该方法对波场u对时间的二阶导数做以下近似： ∂ 2 U ∂ t 2 ≈ U ( t 0 + Δ t ) - 2 U ( t 0 ) + U ( t 0 - Δ t ) - - - ( 2 ) ]]>该近似的误差和Δt的四次方成正比，Δt越大误差越大，这个误差会导致波场的传播出现频散。另外，以上用作例子的各向同性介质的波动方程(1)是最简单的波动方程，实际多数地震数据处理时各向异性介质的波动方程比其更复杂，比如VTI和TTI介质的波动方程是两个偏微分方程耦合的方程组，而Orthorhombic介质以及Tilted Orthorhombic介质的波动方程是三个偏微分方程耦合而成的方程组。同时，如果包含吸收效应(Q因子)的波动方程则会更复杂。目前地震数据在时间域实现逆时偏移还存在至少以下问题：(1)时间域逆时偏移通常采用时间域的二阶差分近似，由于处理精度有限，会造成深部成像的频散。(2)时间域逆时偏移对各向同性介质、各种不同的各向异性介质(VTI，TTI，Orthorhombic，Tilted Orthorhombic)以及吸收效应(Q因子)各有不同的公式、对应不同的稳定性条件、需要不同的实现，稳定性差，作业复杂，实现难度大，整体数据处理效率低。(3)时间域逆时偏移对成像效率高，但是对于生成表面偏移距道集效率很低。原因是用时间域逆时偏移生成表面偏移距道集，需要把数据按照表面偏移距分成若干数据子子集，然后对每个数据子集分别做逆时偏移，然后将结果组织起来形成表面偏移距道集。一般单个数据子集需要1天左右时间，所以用此方法生成表面偏移距道集需要1个月以上的时间。现有技术中时间域的逆时偏移实现方法会造成深部成像的频散问题，不利于后续地质构造分析处理。尤其是对于各向异性介质的处理时需要不同的公式等，稳定性差，作业复杂。并且，现有方法生成表面偏移距道集处理效率低下。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种地震数据的逆时偏移处理方法及装置，可以解决实现逆势偏移处理时的频散问题，并且可以实现不同介质共享相同的逆时偏移实现方法，稳定性好，降低作业难度，大大提高逆时偏移处理的效率。本申请提供的一种地震数据的逆时偏移处理方法及装置是这样实现的：一种地震数据的逆时偏移处理方法，所述方法包括：获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，以及，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍兹矩阵的逆矩阵；取所述地震数据中的单炮数据，对所述单炮数据做傅里叶变换得到对应的频率域单炮数据；用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述单炮数据的震源子波相乘，得到正演波场，以及用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述频率域单炮数据相乘，得到反传波场；将所述正演波场与所述反传波场相乘得到第一结果数据，取所述第一结果数据的实部数据，得到单频单炮逆时偏移图像数据。可选的实施例中，所述方法还包括：将所述地震数据中的频率和单炮所对应的单频单炮逆时偏移图片数据相加，得到所述地震数据的逆势偏移图像。可选的实施例中，所述赫姆霍兹矩阵包括采用如下形式：Hu＝-f ω 2 v 2 + ▿ 2 = H ]]>上式中，Hu＝-f为采用的赫姆霍兹方程，H为赫姆霍兹方程的矩阵，v是介质P的波速度，u是频率域波场，对应于时间域波场U的傅立叶变换。一种地震数据的逆时偏移处理方法，所述方法包括：获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，以及，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，以及，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍兹矩阵的逆矩阵；取所述地震数据中的单炮数据，对所述单炮数据做傅里叶变换得到对应的频率域单炮数据；用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述单炮数据的震源子波相乘，得到正演波场，以及用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述频率域单炮数据相乘，得到反传波场；将所述正演波场与所述反传波场相乘得到第一结果数据，取所述第一结果数据的实部数据，得到单频单炮逆时偏移图像数据。

【技术特征摘要】
1.一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，以及，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍兹矩阵的逆矩阵；取所述地震数据中的单炮数据，对所述单炮数据做傅里叶变换得到对应的频率域单炮数据；用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述单炮数据的震源子波相乘，得到正演波场，以及用所述赫姆霍兹的逆矩阵与所述频率域单炮数据相乘，得到反传波场；将所述正演波场与所述反传波场相乘得到第一结果数据，取所述第一结果数据的实部数据，得到单频单炮逆时偏移图像数据。2.如权利要求1所述的一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述地震数据中的频率和单炮所对应的单频单炮逆时偏移图片数据相加，得到所述地震数据的逆势偏移图像。3.如权利要求1或2所述的一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述赫姆霍兹矩阵包括采用如下形式：Hu＝-f ω 2 v 2 + ▿ 2 = H ]]>上式中，Hu＝-f为采用的赫姆霍兹方程，H为赫姆霍兹方程的矩阵，v是介质P的波速度，u是频率域波场，对应于时间域波场U的傅立叶变换。4.一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息构建所述地震数据的单个频率的赫姆霍兹矩阵，以及，利用选取的稀疏矩阵求逆算法计算所述赫姆霍兹矩阵的逆矩阵；对每一炮，对时间域的地震数据做傅立叶变换，得到对应频率域波场，后根据数据的表面偏移距，将数据分成K个数据子集，K≥2；利用所述逆矩阵乘以震源子波，得到正演波场，以及利用所述逆矩阵分别乘以每个数据子集，得到K个反传波场；利用所述正演波场和所述反传波场分别相乘，并取相乘计算结果的实部，并将所述实部按照所示相乘计算结果对应的表面偏移距大小排列，得到单个频率单炮逆时偏移表面偏移距道集。5.如权利要求4所述的一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述地震数据中的频率和单炮所对应的单个频率单炮逆时偏移表面偏移距道集，得到所述地震数据的逆时偏移表面偏移距道集。6.如权利要求4或5所述的一种地震数据的逆时偏移处理方法，其特征在于，所述赫姆霍兹矩阵包括采用如下形式：Hu＝-f ω 2 v 2 + ▿ 2 = H ]]>上式中，Hu＝-f为采用的赫姆霍兹方程，H为赫姆霍兹方程的矩阵，v是介质P的波速度，u是频率域波场，对应于时间域波场U的傅立叶变换。7.一种地震数据的逆时偏移处理装置，其特征在于，所述装置包括：矩阵计算模块，用于获取地震数据对应的介质信息，根据所述介质信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：章威，雷娜，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11