一种井间地震的局部倾角域的成像方法以及系统与流程

本发明关于能源勘探技术领域，特别是关于地震资料的处理技术，具体的讲是一种井间地震的局部倾角域的成像方法以及系统。

背景技术：

现有技术中，一般通过对野外采集到的地震数据进行处理以得到地下地层结构的图像，并通过多种方式得到描述地层特征的物性参数。不同观测系统下采集到的地震数据存在较大的差异，这也决定了对不同方式下采集到的地震数据处理将得到不同频率的地下构造图像，也就是不同的分辨率。当前阶段主要有地面地震数据、井间地震数据、vsp数据和逆vsp数据处理，其中，分辨率最高的是井间地震数据。井间地震是在一口井内置放震源，激发地震波，在另一口井中通过检波器接收，并利用记录下来的地震记录进行一套完善的处理，以获得井间地质剖面的技术。与地面地震相比，井间地震方法具有能量传播距离短、接近探测目标、避开低速带等特点。因此，采集到的数据具有很高的频率和信噪比。由于井间地震具有高精度、高分辨率的特点，它主要被用于油气田开发中的油藏精细研究和油气动态监测等方面。

井间地震成像方法主要有射线法和波动方程偏移法，vsp-cdp转换是常用的井间地震反射波成像方法，该方法不会使噪音扩散也不会引起混波现象，但是只有在水平层状介质或横向变速缓慢的介质有比较好的处理结果，对复杂构造成像时，在水平方向上容易产生假象。波动方程偏移方法可以适应速度场的强横向变化，基于波场累加的思想可以实现基于波动方程的井间地震叠前深度偏移。

局部倾角域成像能够反映出地下构造局部不同倾角下的成像特征，服务于后期的振幅分析和储层物性研究。但是，目前基于射线理论和波动理论的井间地震成像方法均无法得到井间地震的局部倾角域成像，所以，研究井间地震局部倾角域成像求取有着重要的开创性意义与潜在实用性价值。

技术实现要素：

本发明提供了一种井间地震的局部倾角域的成像方法以及系统，通过设定激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数，进而确定出震源波场的局部波数域成像矩阵，最终实现了对不同地下局部倾角域的井间地震成像的求取，便于对地下构造进行局部方向性成像分析，指导岩性油气藏勘探。

本发明的目的是，提供一种井间地震的局部倾角域的成像方法，所述方法包括：

获取激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息；

获取预先设定的震源波场、炮击个数、最大深度以及递增步长；

根据所述最大深度以及递增步长确定延拓的层个数；

根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数确定所述震源波场的局部波数域成像矩阵；

根据所述局部波数域成像矩阵确定局部倾角域成像。

在本发明的优选实施方式中，所述震源波场为脉冲子波。

在本发明的优选实施方式中，根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数确定所述震源波场的局部波数域成像矩阵包括：

根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定出所述震源波场的每一炮在每一层的局部波数域成像矩阵；

将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵。

在本发明的优选实施方式中，根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定出所述震源波场的每一炮在每一层的局部波数域成像矩阵包括：

根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总下行波场；

根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总上行波场；

将每一炮下每一层的总下行波场以及总上行波场分解到小波束域，得到每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场；

根据互相关成像条件对每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场进行互相关成像，得到每一炮下每一层的局部波数域成像矩阵。

在本发明的优选实施方式中，根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总下行波场包括：

获取预先设定的初始化基准面处的总下行波场；

根据所述初始化基准面处的总下行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的下行波场；

获取每一炮下每一层的激发井的震源波场；

对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

在本发明的优选实施方式中，根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总上行波场包括：

获取预先设定的初始化基准面处的总上行波场；

根据所述初始化基准面处的总上行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的上行波场；

获取每一炮下每一层的接收井的震源波场；

对延拓至每一层的上行波场与所述每一炮下每一层的接收井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总上行波场。

在本发明的优选实施方式中，根据所述局部波数域成像矩阵确定局部倾角域成像包括：

将所述局部波数域成像矩阵变换到局部反射角域，得到局部反射角域成像；

将所述局部反射角域成像转变到局部倾角域，得到局部倾角域成像。

本发明的目的是，提供一种井间地震的局部倾角域的成像系统，所述系统包括：

井间地震观测装置，用于确定激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息；

数据预设装置，用于预先设定震源波场、炮击个数、最大深度以及递增步长；

层个数确定装置，用于根据所述最大深度以及递增步长确定延拓的层个数；

成像矩阵确定装置，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数确定所述震源波场的局部波数域成像矩阵；

倾角成像确定装置，用于根据所述局部波数域成像矩阵确定局部倾角域成像。

在本发明的优选实施方式中，所述震源波场为脉冲子波。

在本发明的优选实施方式中，所述成像矩阵确定装置包括：

局部矩阵确定模块，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定出所述震源波场的每一炮在每一层的局部波数域成像矩阵；

成像矩阵叠加模块，用于将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵。

在本发明的优选实施方式中，所述局部矩阵确定模块包括：

下行波场确定单元，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总下行波场；

上行波场确定单元，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总上行波场；

波场分解单元，用于将每一炮下每一层的总下行波场以及总上行波场分解到小波束域，得到每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场；

互相关成像单元，用于根据互相关成像条件对每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场进行互相关成像，得到每一炮下每一层的局部波数域成像矩阵。

在本发明的优选实施方式中，所述下行波场确定单元包括：

下行波场获取单元，用于获取预先设定的初始化基准面处的总下行波场；

下行波场确定单元，用于根据所述初始化基准面处的总下行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的下行波场；

激发井获取单元，用于获取每一炮下每一层的激发井的震源波场；

下行求和单元，用于对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

在本发明的优选实施方式中，所述上行波场确定单元包括：

上行波场获取单元，用于获取预先设定的初始化基准面处的总上行波场；

上行波场确定单元，用于根据所述初始化基准面处的总上行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的上行波场；

接收井获取单元，用于获取每一炮下每一层的接收井的震源波场；

上行求和单元，用于对延拓至每一层的上行波场与所述每一炮下每一层的接收井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总上行波场。

在本发明的优选实施方式中，所述倾角成像确定装置包括：

矩阵变化模块，用于将所述局部波数域成像矩阵变换到局部反射角域，得到局部反射角域成像；

成像转变模块，用于所述局部反射角域成像转变到局部倾角域，得到局部倾角域成像。

本发明的有益效果在于，提供了一种井间地震的局部倾角域的成像方法以及系统，通过设定激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数，进而确定出震源波场的局部波数域成像矩阵，最终实现了对不同地下局部倾角域的井间地震成像的求取，便于对地下构造进行局部方向性成像分析，指导岩性油气藏勘探。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像方法的流程图；

图2为图1中的步骤s104的具体流程图；

图3为图2中的步骤s201的具体流程图；

图4为图3中的步骤s301的具体流程图；

图5为图3中的步骤s302的具体流程图；

图6为图1中的步骤s105的具体流程图；

图7为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统的结构框图；

图8为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统中成像矩阵确定装置的结构框图；

图9为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统中局部矩阵确定模块的结构框图；

图10为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统中下行波场确定单元的结构框图；

图11为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统中上行波场确定单元的结构框图；

图12为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统中倾角成像确定装置的结构框图；

图13是本发明提供的具体实施例中井间地震观测装置的示意图；

图14是本发明提供的具体实施例中局部倾角的示意图；

图15是本发明提供的具体实施例中的井间地震模型速度场示意图；

图16是本发明提供的具体实施例中井间地震数据-15度至15度局部倾角域像的示意图；

图17是本发明提供的具体实施例中井间地震数据-50度至-20度局部倾角域像的示意图；

图18是本发明提供的具体实施例中井间地震数据20度至50度局部倾角域像的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本领域技术技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。

本发明提供了一种井间地震的局部倾角域的成像方法以及系统。下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。以下所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

本发明属于地震资料处理领域，特别是关于一种用于求取井间地震条件下局部倾角域像的方案。本发明提供的一种井间地震的局部倾角域的成像方法，请参阅图1，所述方法包括：

s101：获取激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息。在具体的实施方式中，可通过井间地震观测装置计算震源和检波器在井中的位置，图13是本发明提供的具体实施例中井间地震观测装置的示意图，请参阅图13，在该实施例中，震源波场分布在左边的激发井中，检波器分布于右边的接收井中，激发井的位置信号在地表上设为xs，检波器接收到的波场为接收井的位置信息为xr，第si炮在激发井中的位置为(xs,zsi)，其中si＝1,…,,共m炮。第si炮中第rj个检波器的位置为其中rj＝1,…,n，每一炮均有n个检波器接收。

s102：获取预先设定的震源波场、炮击个数、最大深度以及递增步长。在图13所示的具体实施例中，震源波场为脉冲子波p^s(xs,zsi,w)。炮击个数m可根据不同的使用情形具体设定。最大深度可通过zmax来表示，如图13所示，地表为zdatum，递增步长可通过δz来表示。

s103：根据所述最大深度以及递增步长确定延拓的层个数。在如图13所示的实施例中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，如z1＝z0+δz层，此处z0＝zdatum，直至延拓至最大深度zmax。

s104：根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数确定所述震源波场的局部波数域成像矩阵。图2为步骤s104的具体流程图，请参阅图2，该步骤包括：

s201：根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定出所述震源波场的每一炮在每一层的局部波数域成像矩阵；

s202：将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵。局部波数域成像矩阵诸如为lwall(x,z,ks,kg)。

以第si＝1炮为例，以脉冲子波为震源波场p^s(xs,zsi,w)，以检波器接收到的炮集数为记录波场，第si炮中第rj个检波器记录到的波场表示为其中w代表频率。

图3为步骤s201的具体流程图，请参阅图3，该步骤具体包括：

s301：根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总下行波场。图4为步骤s301的具体流程图，请参阅图4，该步骤具体包括：

s401：获取预先设定的初始化基准面处的总下行波场。

在具体的实施方式中，首先定义地表zdatum＝0为初始波场延拓基准面，初始化基准面处z0＝zdatum的总下行波场p^down(x,z0,w)和上行波场p^sown(x,z0,w)都为零。

s402：根据所述初始化基准面处的总下行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的下行波场。

在具体的实施方式中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1层为例进行说明。则沿深度方向正向延拓初始下行波场p^down(x,z0,w)至z1＝z0+δz层，得到延拓至z1层的下行波场

具体的，第zn-1层的下行波场p^down(x,zn-1,w)以δz步长延拓至zn层后得到下行波场p^down(x,zn,w)表示为公式(1)：

其中，kz和kx分别是纵向和横向空间波数，v(x,z)是地下速度。

s403：获取每一炮下每一层的激发井的震源波场。

在具体的实施方式中，首先可判断在深度层是否存在激发井中的震源波场p^s(xs,zsi,w)，如果存在，则获取该层的激发井的震源波场。以第si＝1炮下的z1层为例，首先判断在深度z1层是否存在激发井中的震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)，如果存在，则获取该震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)。

s404：对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

将该震源波场叠加至该层的下行波场中得到该层的总下行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，将该震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)叠加至z1层的下行波场中得到z1层的总下行波场p^down(x,z1,w)。也即，对于下行波场，当x＝xs，z＝zsi时，总下行波场p^down(x,z1,w)的计算公式如下公式(3)所示：

请参阅图3，步骤s201还包括：

s302：根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总上行波场。图5为步骤s302的具体流程图，请参阅图5，该步骤具体包括：

s501：获取预先设定的初始化基准面处的总上行波场。

在具体的实施方式中，首先定义地表zdatum＝0为初始波场延拓基准面，初始化基准面处z0＝zdatum的总下行波场p^down(x,z0,w)和上行波场p^down(x,z0,w)都为零。

s502：根据所述初始化基准面处的总上行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的上行波场。

在具体的实施方式中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1层为例进行说明。则沿深度方向逆向延拓初始上行波场p^up(x,z0,w)至z1＝z0+δz层，得到延拓至z1层的上行波场p^up(x,z0,w)。

具体的，第zn-1层的上行波场p^up(x,zn-1,w)以δz步长延拓至zn层后得到上行波场p^up(x,zn,w)，表示为公式(2)：

其中，kz和kx分别是纵向和横向空间波数，v(x,z)是地下速度。

s403：获取每一炮下每一层的激发井的震源波场。

在具体的实施方式中，首先可判断在深度层是否存在接收井中的震源波场如果存在，则获取该层的接收井的震源波场。以第si＝1炮下的z1层为例，首先判断在深度z1层是否存在接收井中检波器记录的波场如果存在，则获取该震源波场

s404：对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

将该震源波场叠加至该层的上行波场中得到该层的总上行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，将该震源波场叠加至z1层的上行波场中得到z1层的总上行波场p^up(x,z1,w)。也即对于上行波场，当x＝xr，时，总上行波场p^up(x,z1,w)的计算公式如公式(4)所示：

请参阅图3，步骤s201还包括：

s303：将每一炮下每一层的总下行波场以及总上行波场分解到小波束域，得到每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，则将z1层的总下行波场p^down(x,z1,w)和总上行波场p^down(x,z1,w)分解到小波束域，得到小波束域下行波场p^down(x,z1,ks,w)和上行波场p^up(x,z1,kg,w)，其中ks与kg分别代表了入射方向波数和反射方向波数。

s304：根据互相关成像条件对每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场进行互相关成像，得到每一炮下每一层的局部波数域成像矩阵。以第si＝1炮下的z1层为例，根据互相关成像条件对所述下行波场p^down(x,z1,ks,w)和上行波场p^up(x,z1,kg,w)进行互相关成像，得到第si＝1炮下z1层局部波数域成像矩阵重复步骤s301至s304则可得到任一炮下任一层的局部波数域成像矩阵。

步骤s202中将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵，具体的，第si炮下所有层的局部波数域成像矩阵计算公式为式(5)：

下标“*”代表了复共轭，wmin与wmax代表了最小与最大频率。

m个炮的局部波数域成像矩阵的叠加可以得到总的局部波数域成像矩阵，可以表示为下式(6)：

请参阅图1，该方法还包括：

s105：根据所述局部波数域成像矩阵确定局部倾角域成像。图6为步骤s105的具体流程图，请参阅图6，该步骤包括：

s601：将所述局部波数域成像矩阵变换到局部反射角域，得到局部反射角域成像，即将lwall(x,z,ks,kg)变换到局部反射角域得到langle(x,z,θs,θg)。

s602：将所述局部反射角域成像转变到局部倾角域，得到局部倾角域成像。即，将局部反射角域成像转变到局部倾角域成像ldip(x,z,θn)，其中θs与θg分别是入射方向与反射方向的角度，θn是局部倾角。其中，

θn＝(θs+θg)/2(9)

上式中，θs与θg分别是入射方向与反射方向的角度，θn是局部倾角。通过坐标变换可以得到不同局部倾角下的井间地震成像。图14为局部倾角示意图，其中θs是下行波场入射到反射界面时与铅锤方向的夹角，θg是上行波场从反射界面反射时与铅锤方向的夹角，θn是局部倾角。

图15为是本发明提供的具体实施例中的井间地震模型速度场，该模型发两个大的倾斜断层和多个薄互层构造。图16是该井间地震模型-15度至15度局部倾角域成像示意图，角度间隔为5度，对于不同局部倾角下的成像会表现出不同的特征情况。图17是该井间地震模型-50度至-20度局部倾角域成像，角度间隔为5度，在-35度以下较大地层倾角下的倾角域成像对整个构造成像贡献较小。图18是该井间地震模型20度至50度局部倾角域成像，角度间隔为5度，在35度以上较大地层倾角下的倾角域成像对整个构造成像贡献较小。

如上所述，即为本发明提供的一种井间地震的局部倾角域的成像方法，可以方便实用的得到不同局部倾角下的井间地震成像，为地球物理工程师提供可靠的井间地震油藏分析数据，对于摸清老油区复杂井间储层特征有着重要的实用性价值。

应当注意，尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

在介绍了本发明示例性实施方式之后，接下来，参考附图对本发明示例性实施方式的系统进行介绍。该系统的实施可以参见上述整体的实施，重复之处不再赘述。

本发明的目的是提供一种能够求取井间地震局部倾角域成像的系统，该系统能够求出不同地下局部倾角域的井间地震成像，便于对地下构造进行局部方向性成像分析，指导岩性油气藏勘探。图7为本发明实施例提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统的结构框图，请参阅图7，所述系统包括：

井间地震观测装置101，用于获取激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息。在具体的实施方式中，可通过井间地震观测装置计算震源和检波器在井中的位置，图13是本发明提供的具体实施例中井间地震观测装置的示意图，请参阅图13，在该实施例中，震源波场分布在左边的激发井中，检波器分布于右边的接收井中，激发井的位置信号在地表上设为xs，检波器接收到的波场为接收井的位置信息为xr，第si炮在激发井中的位置为(xs,zsi)，其中si＝1,…,m,共m炮。第si炮中第rj个检波器的位置为其中rj＝1,…,n，每一炮均有n个检波器接收。

数据预设装置102，用于获取预先设定的震源波场、炮击个数、最大深度以及递增步长。在图13所示的具体实施例中，震源波场为脉冲子波p^s(xs,zsi,w)。炮击个数m可根据不同的使用情形具体设定。最大深度可通过zmax来表示，如图13所示，地表为zdatum，递增步长可通过δz来表示。

层个数确定装置103，用于根据所述最大深度以及递增步长确定延拓的层个数。在如图13所示的实施例中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，如z1＝z0+δz层，此处z0＝zdatum，直至延拓至最大深度zmax。

成像矩阵确定装置104，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的检波器的位置信息、层个数以及炮击个数确定所述震源波场的局部波数域成像矩阵。图8为成像矩阵确定装置的结构框图；，请参阅图8，该装置包括：

局部矩阵确定模块201，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定出所述震源波场的每一炮在每一层的局部波数域成像矩阵；

成像矩阵叠加模块202，用于将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵。局部波数域成像矩阵诸如为lwall(x,z,ks,kg)。

以第si＝1炮为例，以脉冲子波为震源波场p^s(xs,zsi,w)，以检波器接收到的炮集数为记录波场，第si炮中第rj个检波器记录到的波场表示为其中w代表频率。

图9为局部矩阵确定模块的结构框图，请参阅图9，该模块具体包括：

下行波场确定单元301，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总下行波场。图10为下行波场确定单元的结构框图，请参阅图10，该单元具体包括：

下行波场获取单元401，用于获取预先设定的初始化基准面处的总下行波场。

在具体的实施方式中，首先定义地表zdatum＝0为初始波场延拓基准面，初始化基准面处z0＝zdatum的总下行波场p^down(x,z0,w)和上行波场p^down(x,z0,w)都为零。

下行波场确定单元402，用于根据所述初始化基准面处的总下行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的下行波场。

在具体的实施方式中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1层为例进行说明。则沿深度方向正向延拓初始下行波场p^down(x,z0,w)至z1＝z0+δz层，得到延拓至z1层的下行波场

具体的，第zn-1层的下行波场p^down(x,zn-1,w)以δz步长延拓至zn层后得到下行波场p^down(x,zn,w)表示为公式(1)。

激发井获取单元403，用于获取每一炮下每一层的激发井的震源波场。

在具体的实施方式中，首先可判断在深度层是否存在激发井中的震源波场p^s(xs,zsi,w)，如果存在，则获取该层的激发井的震源波场。以第si＝1炮下的z1层为例，首先判断在深度z1层是否存在激发井中的震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)，如果存在，则获取该震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)。

下行求和单元404，用于对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

将该震源波场叠加至该层的下行波场中得到该层的总下行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，将该震源波场p^s(xs,zsi＝z1,w)叠加至z1层的下行波场中得到z1层的总下行波场p^down(x,z1,w)。也即，对于下行波场，当x＝xs，z＝zsi时，总下行波场p^down(x,z1,w)的计算公式如下公式(3)所示。

请参阅图9，该模块还包括：

上行波场确定单元302，用于根据所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓下每一层的总上行波场。图11为上行波场确定单元的结构框图，请参阅图11，该单元具体包括：

上行波场获取单元501，用于取预先设定的初始化基准面处的总上行波场。

在具体的实施方式中，首先定义地表zdatum＝0为初始波场延拓基准面，初始化基准面处z0＝zdatum的总下行波场p^down(x,z0,w)和上行波场p^down(x,z0,w)都为零。

上行波场确定单元502，用于根据所述初始化基准面处的总上行波场、所述激发井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的检波器的位置信息确定每一炮延拓至每一层的上行波场。

在具体的实施方式中，从基准面zdatum开始，以δz为递增步长沿深度方向分别正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1层为例进行说明。则沿深度方向逆向延拓初始上行波场p^up(x,z0,w)至z1＝z0+δz层，得到延拓至z1层的上行波场p^up(x,z0,w）。

具体的，第zn-1层的上行波场p^up(x,zn-1,w)以δz步长延拓至zn层后得到上行波场p^up(x,zn,w)，表示为公式(2)。

上行波场确定单元503，用于获取每一炮下每一层的激发井的震源波场。

在具体的实施方式中，首先可判断在深度层是否存在接收井中的震源波场如果存在，则获取该层的接收井的震源波场。以第si＝1炮下的z1层为例，首先判断在深度z1层是否存在接收井中检波器记录的波场如果存在，则获取该震源波场

上行求和单元504，用于对延拓至每一层的下行波场与所述每一炮下每一层的激发井的震源波场求和，得到每一炮延拓下每一层的总下行波场。

将该震源波场叠加至该层的上行波场中得到该层的总上行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，将该震源波场叠加至z1层的上行波场中得到z1层的总上行波场p^up(x,z1,w)。也即对于上行波场，当x＝xr，时，总上行波场p^up(x,z1,w)的计算公式如公式(4)所示。

请参阅图9，该模块还包括：

波场分解单元303，用于将每一炮下每一层的总下行波场以及总上行波场分解到小波束域，得到每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场。以第si＝1炮下的z1层为例，则将z1层的总下行波场p^down(x,z1,w)和总上行波场p^down(x,z1,w)分解到小波束域，得到小波束域下行波场p^down(x,z1,ks,w)和上行波场p^up(x,z1,kg,w)，其中ks与kg分别代表了入射方向波数和反射方向波数。

互相关成像单元304，用于根据互相关成像条件对每一炮下每一层的小波束域的下行波场以及上行波场进行互相关成像，得到每一炮下每一层的局部波数域成像矩阵。以第si＝1炮下的z1层为例，根据互相关成像条件对所述下行波场p^down(x,z1,ks,w)和上行波场p^up(x,z1,kg,w)进行互相关成像，得到第si＝1炮下z1层局部波数域成像矩阵重复执行局部矩阵确定模块则可得到任一炮下任一层的局部波数域成像矩阵。

成像矩阵叠加模块202中将每一炮在每一延拓层的局部波数域成像矩阵叠加，得到局部波数域成像矩阵，具体的，第si炮下所有层的局部波数域成像矩阵计算公式为式(5)。m个炮的局部波数域成像矩阵的叠加可以得到总的局部波数域成像矩阵，可以表示为下式(6)。

请参阅图7，该系统还包括：

倾角成像确定装置105，用于根据所述局部波数域成像矩阵确定局部倾角域成像。图12为倾角成像确定装置的结构框图，请参阅图12，该装置包括：

矩阵变化模块601，用于将所述局部波数域成像矩阵变换到局部反射角域，得到局部反射角域成像，即将lwall(x,z,ks,kg)变换到局部反射角域得到langle(x,z,θs,θg)。

成像转变模块602，用于将所述局部反射角域成像转变到局部倾角域，得到局部倾角域成像。即，将局部反射角域成像转变到局部倾角域成像ldip(x,z,θn)，其中θs与θg分别是入射方向与反射方向的角度，θn是局部倾角。图14为局部倾角示意图，其中θs是下行波场入射到反射界面时与铅锤方向的夹角，θg是上行波场从反射界面反射时与铅锤方向的夹角，θn是局部倾角。图15为是本发明提供的具体实施例中的井间地震模型速度场，该模型发两个大的倾斜断层和多个薄互层构造。图16是该井间地震模型-15度至15度局部倾角域成像示意图，角度间隔为5度，对于不同局部倾角下的成像会表现出不同的特征情况。图17是该井间地震模型-50度至-20度局部倾角域成像，角度间隔为5度，在-35度以下较大地层倾角下的倾角域成像对整个构造成像贡献较小。图18是该井间地震模型20度至50度局部倾角域成像，角度间隔为5度，在35度以上较大地层倾角下的倾角域成像对整个构造成像贡献较小。

如上所述，即为本发明提供的一种井间地震的局部倾角域的成像系统，可以方便实用的得到不同局部倾角下的井间地震成像，为地球物理工程师提供可靠的井间地震油藏分析数据，对于摸清老油区复杂井间储层特征有着重要的实用性价值。

此外，尽管在上文详细描述中提及了系统的若干单元模块，但是这种划分仅仅并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元的特征和功能可以在一个单元中具体化。同样，上文描述的一个单元的特征和功能也可以进一步划分为由多个单元来具体化。以上所使用的术语“模块”和“单元”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件。尽管以下实施例所描述的模块较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

综上所述，本发明由于采用上述技术方案，可以方便实用的得到不同局部倾角下的井间地震成像，为地球物理工程师提供可靠的井间地震油藏分析数据，对于摸清老油区复杂井间储层特征有着重要的实用性价值。

对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(programmablelogicdevice,pld)(例如现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片pld上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logiccompiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非仅有一种，而是有许多种，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)与verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络pc、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。