层间多次波预测方法及装置与流程

1.本发明涉及石油勘探技术领域，具体涉及一种层间多次波预测方法及装置。


背景技术：

2.多次波问题一直是海洋地震资料处理的难点，尤其是层间多次波。多次波会降低地震成像的真实性和可靠性。多次波压制对于精准的偏移速度分析、复杂地质构造成像、波组特征精细刻画以及小断层成像都至关重要。
3.目前主要是采用srme方法来实现地震资料的多次波的预测，二维和三维srme技术被广泛应用于各实际资料处理中主要实现与自由表面即水面相关的多次波的预测。但是对于层间多次波，srme方法则无法实现预测。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的层间多次波预测方法及装置。
5.根据本发明的一个方面，提供了一种层间多次波预测方法，包括：
6.根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；
7.针对单炮内的待预测检波点，计算待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；
8.根据传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到待预测检波点对应的层间多次波结果。
9.根据本发明的另一方面，提供了一种层间多次波预测装置，包括：
10.获取模块，适于根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；
11.计算模块，适于针对单炮内的待预测检波点，计算待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；
12.预测模块，适于根据传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到待预测检波点对应的层间多次波结果。
13.根据本发明的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；
14.存储器用于存放至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行上述层间多次波预测方法对应的操作。
15.根据本发明的再一方面，提供了一种计算机存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行如上述层间多次波预测方法对应的操作。
16.根据本发明提供的方案，根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；针对单炮内的待预测检波点，计算所述待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据所述各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由所述单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；根据所述传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到所述待预测检波点对应的层间多次波结果。由此能够准确地预测出强反射层之间形成的层间多次波，从而能够依据所预测的层间多次波结果准确地进行层间多次波的压制，提升压制准确度，使得基于层间多次波压制后的地震数据进行相关分析时，提升了分析结果的准确率、精度等。
17.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
18.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
19.图1a示出了根据本发明一个实施例的层间多次波预测方法的流程示意图；
20.图1b为层间多次波的传播示意图；
21.图1c为包含层间多次波的单炮地震数据的示意图；
22.图1d为压制层间多次波后的单炮地震数据的示意图；
23.图1e为预测的层间多次波结果的示意图；
24.图2示出了根据本发明一个实施例的层间多次波预测装置的结构示意图；
25.图3示出了根据本发明一个实施例的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.图1a示出了根据本发明一个实施例的层间多次波预测方法的流程示意图。如图1a所示，该方法包括以下步骤：
28.步骤s101，根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点。
29.在进行海洋勘探时，通常是利用海洋地震方法来进行勘探，该方法在预设位置布设炮点和多个检波点，炮点激发一次，所采集的数据称为单炮地震数据，在进行勘探过程中，由于地下强反射界面的存在，炮点所产生的地震波会在强反射界面之间多次反射，形成层间多次波，因此，所采集到的单炮地震数据是包含有层间多次波的地震数据。这里将强反射界面称为产生层位。
30.单炮地震数据是关于勘探区域的时间域三维地震数据体，时间域的纵坐标是双程旅行时，因此，可以对包含层间多次波的单炮地震数据进行叠加处理，得到叠加数据体，根据叠加数据体拾取产生层间多次波的第一产生层位和第二产生层位，获取地震波分别在第一产生层位、第二产生层位的双程旅行时反射时间。
31.步骤s102，针对单炮内的待预测检波点，计算待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时。
32.在进行层间多次波预测时，是针对单炮内包含的多个检波点逐一进行预测。针对单炮内的待预测检波点，计算待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，具体地，在进行勘探时，多个检波点被固定设置，因此，可以获取到每个检波点的位置坐标，从而可以根据检波点的位置坐标能够计算得到每个检波点与其他检波点之间的检波点距离，需要说明的是，这里单炮内的任一检波点包括待预测检波点本身，当单炮内的任一检波点为待预测检波点本身时，检波点距离为0，但是，在步骤s101中依然能够获得地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间。
33.在计算得到待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离后，可以根据各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时。
34.例如，可以通过如下方法来计算传播双程旅行时：根据检波点距离、各产生层位的双程旅行时反射时间计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的层间传播距离；根据层间传播距离，计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时。
35.具体地，层间传播距离是地震波在两个产生层位之间实际传播的距离，各产生层位的双程旅行时反射时间反映了地震波在产生层位双程旅行后的反射时间，地震波在层间传播时，会存在一定的传播速度，可以根据检波点距离、各产生层位的双程旅行时反射时间、地震波传播速度计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的层间传播距离，在计算得到层间传播距离之后，可以根据层间传播距离及地震波传播速度，计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时，例如，传播双程旅行时等于层间传播距离除以地震波传播速度。
36.为了便于理解，这里结合图1b进行说明，图1b为层间多次波的传播示意图，如图1b所示，i为待预测检波点，j为单炮内的任一检波点，待预测检波点i与单炮内的任一检波点j之间的检波点距离为d
ij
，可以等效为图1b中的c点和d点之间的直线距离，而所计算的层间传播距离l
ij
为图1b中的c点和d点之间的虚线距离。
37.可以利用如下公式(1)计算层间传播距离l
ij
：
[0038][0039]
其中，d
ij
为待预测检波点i与单炮内的任一检波点j之间的检波点距离，t2、t1为地震波在产生层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，v0为地震波传播速度。产生层位包含第一产生层位和第二产生层位，地震波先经过第一产生层位后经过第二产生层位，第一产生层位对应的双程旅行时反射时间为t1，第二产生层位对应的双程旅行时反射
时间为t2。第一产生层位和第二产生层位之间的层速度近似为v0，v0可根据均方根速度估算。因v0参数影响不大，也可以给定常数，例如v0＝2500m/s。
[0040]
在计算得到层间传播距离l
ij
，利用如下公式(2)计算传播双程旅行时t
ij
：
[0041]
t
ij
＝l
ij
/v0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0042]
其中，l
ij
为层间传播距离，v0为地震波传播速度。
[0043]
步骤s103，根据传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到待预测检波点对应的层间多次波结果。
[0044]
地震波在层间不断地反射，因此，待预测检波点的层间多次波结果与单炮内所有检波点接收的地震道数据相关，在计算得到传播双程旅行时之后，可以根据传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到待预测检波点对应的层间多次波结果，具体地，可以利用如下公式(3)计算待预测检波点在t时刻对应的层间多次波结果m
i,t
：
[0045][0046]
其中，1/t
ij
表示能量衰减，t
ij
为传播双程旅行时，θ为反射角，cosθ＝(t
2-t1)/t
ij
，d
j,t-tij
为t-t
ij
时刻第j检波点的对应的地震道数据，单炮内检波点数量为n，t≥t2+(t
2-t1)，且t≥t
ij
，r为反射系数。因r参数影响不大，也可以给定常数，例如r＝0.3。
[0047]
下面描述层间多次波结果的预测过程：根据惠更斯原理，将当前单炮所有检波器j接收到的地震道dj，通过能量衰减1/t
ij
和增加旅行时t
ij
来推测经第一产生层位和第二产生层位之间再次传播后的待预测检波点i的地震波场，待预测检波点i在t时刻的在第一产生层位和第二产生层位的层间多次波模型mi′
,t
为(假设一个炮集有n个检波点)：
[0048][0049]
加入反射角θ的影响，cosθ＝(t
2-t1)/t
ij
便得到待预测检波点i在第一产生层位和第二产生层位之间的层间多次波结果m
i,t
：
[0050][0051]
在本发明一种可选实施方式中，方法还包括：根据层间多次波预测结果，对包含层间多次波的单炮地震数据进行压制处理，得到层间多次波压制后的单炮地震数据。例如，将包含层间多次波的单炮地震数据与层间多次波预测结果进行相减，可以得到层间多次波压制后的单炮地震数据。
[0052]
图1c为包含层间多次波的单炮地震数据的示意图；图1d为压制层间多次波后的单炮地震数据的示意图；图1e为预测的层间多次波结果的示意图；图1c中箭头所指位置即为层间多次波，可以看到层间多次波能量很强。从图1e可以看出，本发明预测的层间多次波预测结果的时间位置也非常准确。把包含层间多次波的单炮地震数据与本发明实施例预测的层间多次波预测结果自适应相减后，实现了层间多次波的压制，图1d中箭头所指位置处的层间多次波得到有效衰减。
[0053]
本发明实施例基于惠更斯原理，利用采集接收到的已知地震波场通过能量衰减和旅行时来推测在强反射层之间传播的层间多次波场。首先计算各检波点在强反射层之间传播的能量衰减和旅行时，将接收到的波场(即当前炮集的所有检波点接收到的原始地震数据)进行波场延拓，将得到的结果相加作为当前检波点的层间多次波预测结果，这样便完成
层间多次波的预测。本发明实施例提供的层间多次波预测方法适用于起伏变化不剧烈的地层产生的层间多次波。
[0054]
根据本发明上述实施例提供的方法，根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；针对单炮内的待预测检波点，计算所述待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据所述各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由所述单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；根据所述传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到所述待预测检波点对应的层间多次波结果。由此能够准确地预测出强反射层之间形成的层间多次波，从而能够依据所预测的层间多次波结果准确地进行层间多次波的压制，提升压制准确度，使得基于层间多次波压制后的地震数据进行相关分析时，提升了分析结果的准确率、精度等。
[0055]
图2示出了根据本发明一个实施例的层间多次波预测装置的结构示意图。如图2所示，该装置包括：获取模块201、计算模块202、预测模块203。
[0056]
获取模块201，适于根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；
[0057]
计算模块202，适于针对单炮内的待预测检波点，计算待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；
[0058]
预测模块203，适于根据传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到待预测检波点对应的层间多次波结果。
[0059]
可选地，计算模块进一步适于：根据检波点距离、各产生层位的双程旅行时反射时间计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的层间传播距离；
[0060]
根据层间传播距离，计算地震波由单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时。
[0061]
可选地，计算模块进一步适于：设待预测检波点为i，单炮内的任一检波点为j，利用如下公式(1)计算层间传播距离l
ij
：
[0062][0063]
其中，d
ij
为待预测检波点i与单炮内的任一检波点j之间的检波点距离，t2、t1为地震波在产生层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，v0为地震波传播速度。
[0064]
可选地，计算模块进一步适于：利用如下公式(2)计算传播双程旅行时t
ij
：
[0065]
t
ij
＝l
ij
/v0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(2)
[0066]
其中，l
ij
为层间传播距离，v0为地震波传播速度。
[0067]
可选地，预测模块进一步适于：利用如下公式(3)计算待预测检波点在t时刻对应的层间多次波结果m
i,t
：
[0068][0069]
其中，1/t
ij
表示能量衰减，t
ij
为传播双程旅行时，θ为反射角，cosθ＝(t
2-t1)/t
ij
，为t-t
ij
时刻第j检波点的对应的地震道数据，单炮内检波点数量为n，t≥t2+(t
2-t1)，
且t≥t
ij
，r为反射系数。
[0070]
可选地，装置还包括：压制模块，适于根据层间多次波预测结果，对包含层间多次波的单炮地震数据进行压制处理，得到层间多次波压制后的单炮地震数据。
[0071]
根据本发明上述实施例提供的装置，根据包含层间多次波的单炮地震数据，获取地震波在层间多次波的各产生层位的双程旅行时反射时间，其中，单炮包含多个检波点；针对单炮内的待预测检波点，计算所述待预测检波点与单炮内的任一检波点之间的检波点距离，根据所述各产生层位的双程旅行时反射时间、检波点距离计算地震波由所述单炮内任一检波点到待预测检波点在层间传播的传播双程旅行时；根据所述传播双程旅行时及单炮内所有检波点接收的地震道数据预测得到所述待预测检波点对应的层间多次波结果。由此能够准确地预测出强反射层之间形成的层间多次波，从而能够依据所预测的层间多次波结果准确地进行层间多次波的压制，提升压制准确度，使得基于层间多次波压制后的地震数据进行相关分析时，提升了分析结果的准确率、精度等。
[0072]
本技术实施例还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有至少一可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的层间多次波预测方法。
[0073]
图3示出了根据本发明一个实施例的计算设备的结构示意图，本发明具体实施例并不对计算设备的具体实现做限定。
[0074]
如图3所示，该计算设备可以包括：处理器(processor)302、通信接口(communications interface)304、存储器(memory)306、以及通信总线308。
[0075]
其中：
[0076]
处理器302、通信接口304、以及存储器306通过通信总线308完成相互间的通信。
[0077]
通信接口304，用于与其它设备比如客户端或其它服务器等的网元通信。
[0078]
处理器302，用于执行程序310，具体可以执行上述层间多次波预测方法实施例中的相关步骤。
[0079]
具体地，程序310可以包括程序代码，该程序代码包括计算机操作指令。
[0080]
处理器302可能是中央处理器cpu，或者是特定集成电路asic(application specific integrated circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。计算设备包括的一个或多个处理器，可以是同一类型的处理器，如一个或多个cpu；也可以是不同类型的处理器，如一个或多个cpu以及一个或多个asic。
[0081]
存储器306，用于存放程序310。存储器306可能包含高速ram存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0082]
程序310具体可以用于使得处理器302执行上述任意方法实施例中的层间多次波预测方法。程序310中各步骤的具体实现可以参见上述层间多次波预测实施例中的相应步骤和单元中对应的描述，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。
[0083]
在此提供的算法或显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明实施例也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利
用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
[0084]
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
[0085]
类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明实施例的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
[0086]
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
[0087]
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
[0088]
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
[0089]
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。上述实施例中的步骤，除有特殊说明外，不应理解为对执行顺序的限定。