一种地质构造三维成像数据的获取方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种地质构造三维成像数据的获取方法及装置，该方法包括：获取针对某一地质构造得到的地震数据以及对应的速度模型数据体；将所述地震数据转换成频率域的地震数据；利用能够高精度成像的契比雪夫傅立叶法，将所述速度模型数据体和频率域的地震数据生成所述地质构造对应的三维成像初始数据；根据所述的三维成像初始数据，获取所述某一地质构造的三维成像数据体。本发明专利技术的契比雪夫傅立叶法，增加了利用契比雪夫多项式对泰勒展开中的偏导系数进行重排和截断，提高了展开精度及高阶傅立叶法的广角精度，因此，能够适用于强横向变速介质；又由于实现过程仅依靠傅里叶变换而不涉及有限差分计算，所以能够得到陡倾角的高分辨率成像。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及数据处理
，特别是涉及一种地质构造三维成像数据的获取方法及装置。
技术介绍
目前，一种获取地质构造的方法，即是在地下某一深度处放置爆炸物，爆炸物爆破 时能够使地层产生一定的振荡，因此就会产生一定强度的地震波，地震波在不同介质层中 传播时又会产生反射波。地震波传播的时间及反射波的振幅及相位的变化能够反映地下岩 石及流体的信息，因为地震波的传播速度大小是由岩石的骨架、空隙、流体以及温度、压力 等相关环境因素共同综合制约的，通过对地震波的这些特征进行分析可以对地质构造的进 行预测。因此，地质工作人员通过获取有关地震波的数据反演出地质构造，通过对所获取的 地震数据进行一系列的处理，可以得到地质构造的精确成像。现有技术中获取复杂地质构造的三维成像数据，通常使用基于单程波波动方程的 深度偏移方法，现有技术中常用的两类单程波偏移方法分别是傅立叶有限差分法和傅立叶 法，然而这两种方法都存在各自的缺点傅立叶有限差分法，能够处理速度的强横向变化， 但数值频散严重，存在明显的三维分裂误差，不利于陡倾角的高分辨率成像，分裂误差可以 通过补偿技术来消除，但是数值频散没有很好的解决办法；现有技术中的高阶傅立叶法， 在展开时采用了低精度近似，这种低精度的展开通常收敛速度慢，即使保留很高的阶数，对 于提高算子精度还是收效甚微，因此，高阶傅立叶法虽不受数值频散和分裂误差的影响，但 是，无法大幅度提高算子精度，故不能对复杂地质构造进行精确成像。综上所述，现有技术中的地质构造的三维成像数据的获取方法存在以下缺点展 开时收敛慢，精度低，无法大幅度提高算子的精度，故不能对复杂地质构造进行精确成像。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种地质构造三维成像数据的获取方法 及装置，以解决展开时收敛慢，精度低，无法大幅度提高算子的精度，故不能对复杂地质构 造进行精确成像的问题，技术方案如下本专利技术实施例提供了一种地质构造三维成像数据的获取方法，包括获取针对某一地质构造得到的地震数据以及对应的速度模型数据体；将所述地震数据转换成频率域的地震数据；利用能够高精度成像的契比雪夫傅立叶法，将所述速度模型数据体和频率域的地 震数据生成所述地质构造对应的三维成像初始数据；根据所述的三维成像初始数据，获取所述某一地质构造的三维成像数据体。本专利技术实施例还提供了一种地质构造三维成像数据的获取装置，包括第一获取单元，用于获取针对某一地质构造得到的地震数据以及对应的速度模型 数据体；转换单元，用于将所述地震数据转换成频率域的地震数据；生成单元，用于利用能够高精度成像的契比雪夫傅立叶法，将所述速度模型数据体和频率域的地震数据生成所述地质构造对应的三维成像初始数据；第二获取单元，用于根据所述的三维成像初始数据，获取所述某一地质构造的三 维成像数据体。由以上本申请实施例提供的技术方案可见，利用本专利技术例提供的契比雪夫傅立叶 法，将速度模型数据体和频率域地震数据生成所述地质构造对应的三维成像数据。本专利技术 的契比雪夫傅立叶法，增加了利用契比雪夫多项式对泰勒展开中的偏导系数进行重排和截 断，由于契比雪夫多项式在各种相同阶数的展开级数中能够使展开级数同原函数的最大偏 差最小化，因此极大地提高了展开精度。而且，在最大偏差的意义下，契比雪夫多项式比泰 勒展开和幂级数展开具有更快的收敛速度。综上所述，本专利技术提供的契比雪夫傅立叶法 大幅度提高了展开精度，提高了高阶傅立叶法的广角精度，因此，能够适用于强横向变速介 质；又由于实现过程仅依靠傅里叶变换而不涉及有限差分计算，因而不存在三维分裂误差 和数值频散等的影响，所以能够得到陡倾角的高分辨率成像。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的一种地质构造三维成像数据的获取方法实施例1的流程图；图2为应用三种偏移方法得到的某地质构造的陡倾角成像效果；图3为常用偏移方法的最大传播角度随速度对比度变化的曲线图；图4为本专利技术的一种地质构造三维成像数据的获取方法实施例2的流程图；图5为三维偏移脉冲响应的垂直切片；图6为三维波场在偏离垂直方向上60°位置处的水平切片；图7为利用傅立叶有限差分法和本专利技术实施例提供的契比雪夫傅立叶法得到的 垂直切片；图8为利用傅立叶有限差分法和本专利技术实施例提供的契比雪夫傅立叶法得到的 水平切片；图9为盐丘模型的垂直切片和水平切片；图10为一种地质构造三维成像数据的获取装置实施例1的结构示意图；图11为一种地质构造三维成像数据的获取装置实施例2的结构示意图。具体实施例方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请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 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。首先对本申请实施例的一种地质构造的三维成像数据获取方法进行说明。参见图1，示出了本专利技术的一种地质构造三维成像数据的获取方法实施例1的流 程图，可以包括以下步骤步骤101 获取针对某一地质构造得到的地震数据以及对应的速度模型数据体。该步骤的实现过程具体可以是由计算机主机通过读取硬盘中的速度模型文件得 到速度模型数据体，通过读取硬盘中的地震记录文件得到所述地质构造的地震数据。步骤102 将所述地震数据转换成频率域的地震数据。该步骤具体可以是计算机主机利用基于CPU的快速傅立叶变换方法将之前获取 得到的时域地震数据变换成频率域的地震数据。步骤103 利用能够同时处理广角传播和强横向速度变化的契比雪夫傅立叶法， 将所述速度模型数据体和频率域的地震数据生成所述地质构造对应的三维成像初始数据。该步骤可以是首先，从由上述步骤102得到的频率域地震数据中提取频率ω对 应的频率切片数据，再根据步骤101中获取的速度模型数据体，利用分裂步傅立叶法或相 位屏法对所述的频率切片数据进行从速度模型顶部到速度模型底部的初始波场延拓，得到 初始波场延拓结果；然后利用契比雪夫多项式对所述的初始波场延拓结果进行后续波场延 拓，用以校正采用分裂步傅立叶法进行初始波场延拓时，陡倾角波场存在的误差，从而得到 频率切片数据在地质构造各个深度位置的高精度三维成像初始数据。参见图2，示出了应用三种方法得到的某地质构造的陡倾角成像效果。如图2所 示，子图a示出了所述地质构造的速度模型；子图b示出了应用二阶广义屏法(GSP2)得到 的所述地质构造的陡倾角成像效果；子图c示出了应用傅立叶有限差分法(FFD)得到的所 述地质构造的陡倾角成像效果；子图d示出了应用本专利技术实施例提供的契比雪夫傅立叶法 (OCF)得到的所述地质构造的陡倾角成像效果。由该图可以看出，二阶广义屏法(GSP2)得 到的陡倾角成像效果，虽然背景比较干净，但陡倾角成像的质量明显不如另外两种方法。而 本专利技术实施例提供的契比雪夫傅立叶法(OCF)得到的陡倾角成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地质构造三维成像数据的获取方法，其特征在于，包括：获取针对某一地质构造得到的地震数据以及对应的速度模型数据体；将所述地震数据转换成频率域的地震数据；利用能够高精度成像的契比雪夫傅立叶法，将所述速度模型数据体和频率域的地震数据生成所述地质构造对应的三维成像初始数据；根据所述的三维成像初始数据，获取所述某一地质构造的三维成像数据体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张金海，王卫民，姚振兴，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院青藏高原研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]