三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，涉及地震勘探技术领域，该方法包括获取目标工区的叠前地震数据；根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线；根据深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径；根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。本发明专利技术实施例提供的一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果。

Three dimensional obliquity domain stable phase prestack depth migration method and device

The present invention provides a 3-D dip domain stable phase prestack depth migration method and device, which relates to the technical field of seismic exploration. The method includes acquiring prestack seismic data of the target area, calculating travel time table and depth domain dip gather of the target line according to the prestack seismic data, and comprising shot travel time table and detection point. The depth domain dip gather includes X-direction dip gather and Y-direction dip gather; the target line is a survey line representing the structural shape of the target area; the migration aperture of all imaging points in the target area is calculated according to the depth domain dip gather; and the migration aperture of each target area is calculated according to the above-mentioned travel time table and the migration aperture. Each imaging point corresponds to the offset amplitude of different offset. The embodiment of the invention provides a three-dimensional dip domain phase-stabilized prestack depth migration method and device, which can alleviate the difficulty of finding Fresnel band caused by ray angle splitting, increase the robustness of dip gather calculation, and obtain a higher signal-to-noise ratio migration result.

【技术实现步骤摘要】
三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置
本专利技术涉及地震勘探
，尤其是涉及一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置。
技术介绍
在现行叠前偏移方法的实践中，选择偏移孔径是一个重要工作。较小的偏移孔径可减少偏移计算量，但存在着不能对陡倾角构造正确成像的风险；过大的偏移孔径又带来了偏移噪音和较大的偏移计算量。由于偏移算法的实现方式限制，在一个偏移作业中，通常总是选取一个统一的偏移孔径；这样，由于构造倾角是随着空间变化而变化的，对某一成像点合适的孔径，对其他成像点就可能是过大或过小。此外，由于偏移前人们很难对拟成像构造的倾角有一个准确的估计，偏移孔径的选取只能采用保守的方法即选取较大的孔径，从而导致不能很好地压制偏移噪音。另外，在叠前深度偏移流程中发展稳相偏移方法的主要困难在于倾角的求取。与叠前时间偏移中不同，严格来讲，深度偏移中需要计算瞬时入射射线和瞬时反射射线所夹的法线夹角所决定的平面的瞬时倾角。而在深度偏移中，走时表的求取利用的是射线追踪方法，当速度存在较大横向差异的时候射线发生弯曲，此时需要求出周围点的走时，然后构造出走时梯度方向即射线方向，继而再求取反射面角度。利用这种方法求取出的倾角的连续性较差，对走时表的光滑程度要求很高，稍微不光滑的走时面都会导致射线角度的分裂，即相邻位置处求取的倾角差别很大，非常不利于菲涅耳带的拾取和偏移孔径的筛选。而过于平滑走时面又使得叠前深度偏移方法处理速度横向变化的能力降低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法和装置，可以缓解射线角度分裂导致的菲涅耳带求取困难的问题，增加倾角道集计算的鲁棒性，并获得更高信噪比的偏移结果，提高计算效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，包括：获取目标工区的叠前地震数据；根据该叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；该走时表包括炮点走时表和检波点走时表；该深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；该目标线为表征目标工区构造形态的测线；根据该深度域倾角道集计算目标工区全部成像点的偏移孔径；根据上述走时表和偏移孔径计算目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据该叠前地震数据计算目标线的深度域倾角道集的步骤，包括：对于该叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算该目标线每个CDP的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；计算该叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；根据上述X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角的大小对该偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到该目标线每个CDP的深度域倾角道集。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，该深度域伪倾角计算公式、该深度域倾角道集计算公式为：其中，θx为X方向深度域伪倾角，θy为Y方向深度域伪倾角，x、y是成像点的横向坐标，z是成像点的成像深度，τs为炮点到成像点的走时，τg为检波点到成像点的走时，rs为炮点到成像点的距离，rg为检波点到成像点的距离，I(x,y,z,θx)为X方向深度域倾角道集，I(x,y,z,θy)为Y方向深度域倾角道集，Ntrace是叠前地震数据包含的地震道总数目，f′m(τs+τg；xs,ys,xg,yg)为地震道的一阶导数，xs、ys为炮点横向坐标，xg、yg为检波点横向坐标。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集计算该目标工区全部成像点的偏移孔径的步骤，包括：根据该深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点；该目标CDP为表征该目标工区目标线构造形态的CDP；根据该深度域倾角道集和该稳相点计算该目标CDP的成像点的偏移孔径；根据该目标CDP的成像点的偏移孔径，通过插值和平滑得到该目标工区全部成像点的偏移孔径。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点的步骤，包括：沿角度方向分别叠加X方向深度域倾角道集、叠加Y方向深度域倾角道集得到对应方向的偏移剖面；根据该偏移剖面，利用第一关系式沿深度方向分别对X方向、Y方向的深度域倾角道集进行振幅值系数度量，得到对应方向的反射同相轴的深度系列Zj；其中，j＝1,2...J,J为反射同相轴的个数；利用第二关系式分别检验X方向、Y方向深度域倾角道集中的该深度系列Zj的反射同相轴的同相性，当该反射同相轴满足该第二关系式时，记录该反射同相轴的稳相点，分别得到目标CDP在对应方向的稳相点集合。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，第一关系式、第二关系式的公式分别为：式中，表示偏移剖面在深度z处的振幅值，Ai(θf,z)表示深度域倾角道集中第i道深度为z处的振幅值，表示深度域倾角道集中第i道中以z为中心的，长度为一个地震波主频对应波长的深度窗内绝对值的最大值，Df表示以倾角γf为拟稳相点的拟菲涅耳带范围，i在拟菲涅耳带Df内循环，其中，拟稳相点γf与该叠前地震道的主频ω0有关，是拟菲涅耳带边界与的中值点，拟菲涅耳带边界的计算公式为：式中，f为X方向或Y方向。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述根据该深度域倾角道集和该稳相点计算该目标CDP的成像点的偏移孔径的步骤，包括：对该目标CDP的X方向稳相点集合、Y方向稳相点集合中的每一个稳相点，自该稳相点向两侧逐次扩展得到对应方向上的拟菲涅耳带边界；根据该拟菲涅耳带边界，利用第三关系式分别检验X方向、Y方向的该拟菲涅耳带扩展前后的能量比变化，当该能量比变化满足第三关系式时，记录该拟菲涅耳带边界为该稳相点的菲涅耳带边界；沿深度方向分别对X方向、Y方向的该菲涅耳带边界进行插值和平滑，得到该目标CDP的成像点在X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界；根据该X方向的菲涅耳带边界和Y方向的菲涅耳带边界组成该目标CDP的成像点的偏移孔径。结合第一方面的第六种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述第三关系式的公式为：式中，D±l代表区域[γf,γf±lΔθf]，γf为稳相点，Δθf为倾角间隔，l为一个整数，+l表示菲涅耳带的上限，+l对应角度为θf+，-l表示菲涅耳带的下限，-l对应角度为θf-，f为X方向或Y方向。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述根据该走时表和该偏移孔径计算该目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值的步骤，包括：对每一偏移距包含的每一叠前地震道，计算该目标工区每一个成像点的深度域伪倾角，并读取该成像点的偏移孔径；根据该走时表、该深度域伪倾角和该偏移孔径利用偏移运算公式计算该成像点的偏移幅值，该偏移运算公式为：式中，与分别为菲涅耳带左边界和右边界，θf为拟成像地震道在成像点的深度域伪倾角，f为X方向或Y方向，θβ为衰减带宽度，α为衰减带的衰减系数，h为偏移距，x,y,z为成像点空间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，包括：获取目标工区的叠前地震数据；根据所述叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；所述走时表包括炮点走时表和检波点走时表；所述深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；所述目标线为表征所述目标工区构造形态的测线；根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径；根据所述走时表和所述偏移孔径计算所述目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。

【技术特征摘要】
1.一种三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，包括：获取目标工区的叠前地震数据；根据所述叠前地震数据计算走时表以及目标线的深度域倾角道集；所述走时表包括炮点走时表和检波点走时表；所述深度域倾角道集包括X方向深度域倾角道集和Y方向深度域倾角道集；所述目标线为表征所述目标工区构造形态的测线；根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径；根据所述走时表和所述偏移孔径计算所述目标工区的各个成像点对应不同偏移距的偏移幅值。2.根据权利要求1所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述叠前地震数据计算目标线的深度域倾角道集的步骤，包括：对于所述叠前地震数据中的每一地震道，利用深度域伪倾角计算公式计算所述目标线每个CDP的各个成像点的X方向深度域伪倾角和Y方向深度域伪倾角；计算所述叠前地震数据中每个地震道的偏移结果；根据所述X方向深度域伪倾角和所述Y方向深度域伪倾角的大小对所述偏移结果进行分选和叠加，利用深度域倾角道集计算公式计算得到所述目标线每个CDP的深度域倾角道集。3.根据权利要求2所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述深度域伪倾角计算公式、所述深度域倾角道集计算公式为：其中，θx为X方向深度域伪倾角，θy为Y方向深度域伪倾角，x、y是成像点的横向坐标，z是成像点的成像深度，τs为炮点到成像点的走时，τg为检波点到成像点的走时，rs为炮点到成像点的距离，rg为检波点到成像点的距离，I(x,y,z,θx)为X方向深度域倾角道集，I(x,y,z,θy)为Y方向深度域倾角道集，Ntrace是所述叠前地震数据包含的地震道总数目，f′m(τs+τg；xs,ys,xg,yg)为地震道的一阶导数，xs、ys为炮点横向坐标，xg、yg为检波点横向坐标。4.根据权利要求1所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述深度域倾角道集计算所述目标工区全部成像点的偏移孔径的步骤，包括：根据所述深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点；所述目标CDP为表征所述目标工区目标线构造形态的CDP；根据所述深度域倾角道集和所述稳相点计算所述目标CDP的成像点的偏移孔径；根据所述目标CDP的成像点的偏移孔径，通过插值和平滑得到所述目标工区全部成像点的偏移孔径。5.根据权利要求4所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述根据所述深度域倾角道集计算目标CDP的稳相点的步骤，包括：沿角度方向分别叠加X方向深度域倾角道集、叠加Y方向深度域倾角道集得到对应方向的偏移剖面；根据所述偏移剖面，利用第一关系式沿深度方向分别对X方向、Y方向的深度域倾角道集进行振幅值系数度量，得到对应方向的反射同相轴的深度系列Zj；其中，j＝1,2...J,J为反射同相轴的个数；利用第二关系式分别检验X方向、Y方向的深度域倾角道集中所述深度系列Zj的反射同相轴的同相性，当所述反射同相轴满足所述第二关系式时，记录所述反射同相轴的稳相点，分别得到目标CDP在对应方向的稳相点集合。6.根据权利要求5所述的三维倾角域稳相叠前深度偏移方法，其特征在于，所述第一关系式、所述第二关系式的公式分别为：式中，表示偏移剖面在深度z处的振...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘礼农，李正伟，刘伟，张剑锋，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11