一种反极性地震道的检测方法和装置与流程

本申请实施例涉及信息处理领域，尤指一种反极性地震道的检测方法和装置。

背景技术：

国际勘探地球物理学家学会(societyofexplorationgeophysicists,seg)推荐地震道极性为负起跳。野外地震资料采集时需要对记录极性是否标准进行质控。目前地震勘探质控工作主要是通过近偏移距直达波动校剖面辅助进行电缆极性检查，反极性的地震道在剖面上有明显的异常显示。目前技术存在的主要问题是，偏移距质控范围有限(一般为300米偏移距)，对于远偏移距地震道，只能通过放大单炮来逐道检查极性，工作量繁重且准确率低。

在海底电缆三维地震勘探过程中，主要是通过两种方法来质控电缆极性,其中：

第一种是近偏移距的质控，通过在直达波线性动校正剖面lmo上发现异常地震道，再回到单炮上核实该道是否反极性。图1(a)为相关技术中直达波动校正剖面质控电缆极性的示意图。该方法准确率较高，但缺陷显著，直达波的质控范围只有300m偏移距的地震道，目前海洋地震勘探的偏移距一般可达10000米甚至更长，该方法有很大的质控盲区。

第二种是全偏移距的质控，将单炮数据的初至波放大显示，逐道检查初至起跳方向，水检检波器全排列为负起跳，如果出现正起跳，则该道为反极性地震道。图1(b)为相关技术中单炮初至质控电缆极性的示意图。该方法操作繁琐，非常耗费时间人力，准确率低。

技术实现要素：

为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种反极性地震道的检测方法和装置。

为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种反极性地震道的检测方法，包括：

获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值；

对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息；

根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道。

一种反极性地震道的检测装置，包括：

获取模块，用于获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值；

处理模块，用于对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息；

确定模块，用于根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道。

一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。

一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

通过获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值，对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息，根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道，实现基于相邻地震道间的能量变化信息来质控反极性地震道的目的，与相关技术中采用肉眼识别相比，提高质控的准确度和工作效率。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。

图1(a)为相关技术中直达波动校正剖面质控电缆极性的示意图；

图1(b)为相关技术中单炮初至质控电缆极性的示意图；

图2为本申请实施例提供的反极性地震道的检测方法的流程图；

图3(a)为本申请实施例提供的地震道数据的互相关计算结果的剖面图；

图3(b)为图3(a)中炮集上的反极性地震道的示意图；

图4为本申请实施例提供的全偏移距质控结果的示意图；

图5为本申请实施例提供的反极性地震道的检测装置的结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

图2为本申请实施例提供的反极性地震道的检测方法的流程图。如图2所示，图2所示方法包括：

步骤201、获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值；

步骤202、对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息；

步骤203根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道。

本申请实施例提供的方法，通过获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值，对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息，根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道，实现基于相邻地震道间的能量变化信息来质控反极性地震道的目的，与相关技术中采用肉眼识别相比，提高质控的准确度和工作效率。

在一个示例性实施例中，所述相邻地震道间的能量变化信息是通过将所述炮集数据的第i个地震道信号值与第i+1个地震道的信号值执行基于卷积的互相关计算得到的。

在信号处理领域中，互相关是用来表示两个信号之间相似性的一个度量，通过与已知信号比较，来用于寻找未知信号中的特性。

本申请实施例提供的方法，依靠互相关原理实现质控目标，在信号处理领域中，互相关是用来表示两个信号之间相似性的一个度量，通过与已知信号比较，来用于寻找未知信号中的特性。在处理中，自相关和互相关函数的定义如下：设原函数是f(t)，则自相关函数定义为r(u)＝f(t)*f(-t)，其中*表示卷积；设两个函数分别是f(t)和g(t)，则互相关函数定义为r(u)＝f(t)*g(-t)，它反映的是两个函数在不同的相对位置上互相匹配的程度。

在实际应用时，通过输入采集的单炮地震数据，选择合适的时窗，将第一道与第二道做互相关计算，第二道再与第三道做互相关计算，以此类推，逐道计算。反极性地震道会影响到与它相邻的两道计算结果，使得计算结果与正常计算结果有明显偏差，达到可视化显示的目的。通过该方法，依靠互相关原理实现质控目标，可以快速质控全偏移距电缆的极性变化，解决现有质控技术的范围小、工作量大、准确率低等问题。

在一个示例性实施例中，对于离散的地震记录信号，通过如下计算表达式执行互相关计算，包括：

其中，n为地震信号采样点时间，f(n),g(n)分别表示不同地震道在n采样点时间的信号值，m为卷积运算中的滑动采样点数。

在一个示例性实施例中，在采集的数据为浅水数据时，所述互相关计算所使用的时窗为初至时窗；在采集的数据为深水数据时，所述互相关计算所使用的时窗为浅层反射波时窗。

在实际数据处理中，输入炮集数据，在炮集上定义互相关计算时窗，对于浅水资料，一般为初至时窗，对于深水数据，一般为浅层反射波时窗，时窗宽度一般为500ms。在选定时窗内，将炮集数据的第一道与第二道做互相关计算，第二道再与第三道做互相关计算，以此类推，逐道计算。例如某炮集10道，时窗选择500-1000ms，则式1中n的取值范围为500-1000ms。f(n),g(n)则为相邻道在n时刻的地震数据，运用公式1对相邻道进行计算。

根据所采集的数据不同，确定所使用的时窗，可以保证更加准确地确定反极性地震道。

在一个示例性实施例中，所述反极性地震道是通过如下方式确定的，包括：

获取炮集数据中同一时刻相邻地震道的能量变化信息；

判断每组相邻地震道的能量变化信息的数值是否均在预设的能量范围内；

如果判断结果为不在，则确定存在反极性地震道。

极性相同的相邻地震道在执行互相关计算后，由于相关性很高，得到的数值均在一个正常的范围内，在图中表现为波形一致的振幅轴；极性不同的地震道与相邻道互相关后，由于相关性较差，会在图中表现为振幅的跳变。基于上述原理，可以直接地、准确地、快速地检查出反极性道。

在一个示例性实施例中，所述判断每组相邻地震道的能量变化信息的数值是否均在预设的能量范围内，包括：

从预先获取的每组相邻地震道的能量变化信息的图形中，获取能量变化信息的剖面图；

判断所述剖面图中中间区域是否为一条波形一致的振幅轴；

其中，如果判断结果为不是一条波形一致的振幅轴，则确定存在反极性地震道。

图3(a)为本申请实施例提供的地震道数据的互相关计算结果的剖面图。如图3a所示，通过互相关运算后，极性相同的地震道相关性很高，在图中表现为波形一致的振幅轴，如图中色方框所示。极性不同的地震道与相邻道互相关后，相关性较差，如箭头所示，从而可以非常快速的检查出反极性道。

图3(b)为图3(a)中炮集上的反极性地震道的示意图。如图3(b)所示，箭头所示为通过3a的互相关方法找到的炮集上的反极性地震道；如果采用相关技术中单纯通过肉眼从炮集上识别，12条10000米电缆，共8000多道，无疑是大海捞针。通过上述对比可知，可以快速质控全偏移距电缆的极性变化，解决现有质控技术的范围小、工作量大、准确率低等问题。

另外，由于上述方法是对地震道内的数据进行互相关计算，因此，不受偏移距质控范围的限制，因此可实现全偏移距质控，把偏移距范围从300米扩大到10000米甚至更大，有效范围扩大30多倍，同时可避免人工肉眼识别的传统做法，识别效率可提高一倍，且数据量越大提升效率越明显，而且准确率可提高到100％。

图4为本申请实施例提供的全偏移距质控结果的示意图。如图4所示，某作业区块中12条电缆的互相关结果剖面，通过此剖面，可以非常直观的检查出哪些为反极性道。

本申请实施例提供的方法可以全面、快速、准确地发现电缆反极性地震道。区别于现有质控技术，该技术通过将地震数据做相邻道内互相关处理，实现全偏移距所有检波器极性质控，现场质控人员在发现异常检波器后，做好标注并及时通知相关人员进行更换，进而提高现场作业的效率，保证了地震资料的品质。

图5为本申请实施例提供的反极性地震道的检测装置的结构图。如图5所示，图5所示装置包括：

获取模块，用于获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值；

处理模块，用于对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息；

确定模块，用于根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道。

在一个示例性实施例中，所述相邻地震道间的能量变化信息是通过将所述炮集数据的第i个地震道信号值与第i+1个地震道的信号值执行基于卷积的互相关计算得到的。

在一个示例性实施例中，通过如下计算表达式执行互相关计算，包括：

其中，n为地震信号采样点时间，f(n),g(n)分别表示不同地震道在n采样点时间的信号值，m为卷积运算中的滑动采样点数。

在一个示例性实施例中，在采集的数据为浅水数据时，所述互相关计算所使用的时窗为初至时窗；在采集的数据为深水数据时，所述互相关计算所使用的时窗为浅层反射波时窗。

在一个示例性实施例中，所述反极性地震道是通过如下方式确定的，包括：

获取炮集数据中同一时刻相邻地震道的能量变化信息；

判断每组相邻地震道的能量变化信息的数值是否均在预设的能量范围内；

如果判断结果为不在，则确定存在反极性地震道。

在一个示例性实施例中，所述判断每组相邻地震道的能量变化信息的数值是否均在预设的能量范围内，包括：

从预先获取的每组相邻地震道的能量变化信息的图形中，获取能量变化信息的剖面图；

判断所述剖面图中中间区域是否为一条波形一致的振幅轴；

其中，如果判断结果为不是一条波形一致的振幅轴，则确定存在反极性地震道。

本申请实施例提供的装置，通过获取炮集数据中同一时刻每个地震道在相同采样点的信号值，对相邻地震道的信号值进行处理，得到相邻地震道间的能量变化信息，根据相邻地震道间的能量变化信息，确定炮集数据中相邻地震道的极性变化信息，得到反极性地震道，实现基于相邻地震道间的能量变化信息来质控反极性地震道的目的，与相关技术中采用肉眼识别相比，提高质控的准确度和工作效率。

本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。

本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。