专利名称：地震资料处理真地表条件下的参数展开成像方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探中反射地震资料处理技术领域，特别涉及地震资料处理真地 表条件下的参数展开成像方法和装置。
背景技术：
在野外按一定规律和方式排列大量的炮检对，每个炮检对由炮点和检波点组成， 通过地震勘探的手段在每个炮点激发地震信号和在检波点处探测地震信号资料，根据探测 的地震资料，采用参数展开成像的方法获得地下图像，技术人员通过对地下图像进行分析 可以确定石油或天燃气等资源的位置。其中，现有的参数展开成像的方法都是基于水平地表的参数展开成像方法。然而， 在野外，真实的地表大多为起伏地表，因此，对于从野外探测的炮点和检波点都不可能位于 同一基准面上，所以在根据探测的地震资料获得地下图像时，需要将真地表的炮点和检波 点通过静校正的方法校正到水平基准面上后，才能利用上述基于水平地表的参数展开成像 的方法获得地下图像。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题在复杂地表地区，尤其是高速岩石直接出露地表的复杂地区，近地表结构复杂，速 度横向变化大，近地表条件不满足静校正假设。如果在这样的地区，直接将起伏的真地表的 炮点和检波点通过静校正的方法校正到水平基准面上，获得的地下图像的误差较大。
发明内容
为了降低获得地下图像的误差，提高获得地下图像的准确性，本发明提供了地震 资料处理真地表条件下的参数展开成像方法和装置。所述技术方案如下—种基于起伏地表的成像方法，所述方法包括根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波组成的夹 角；根据所述下行波和上行波组成的夹角、所述下行波和所述上行波，并利用双极圆 柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标；根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐标、所述反射点的坐标和所述反射点处的 地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量；根据所述成像距离、所述时间校正量、所述反射点以及所述炮点与所述检波点之 间的距离，计算出成像时间；根据所述成像距离和所述成像时间，通过基于水平地表的成像方法获得地下图像。所述根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波组成 的夹角，具体包括根据所述炮点的坐标、所述检波点的坐标和所述反射点的坐标，计算出所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所述反射点与所述检波点 之间的距离；根据所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所 述反射点与所述检波点之间的距离，通过余弦定理计算出所述下行波与所述上行波组成的夹角。所述根据所述下行波和上行波组成的夹角、所述下行波和所述上行波，并利用双 极圆柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标，具体包括根据所述上行波、所述下行波和所述下行波和上行波组成的夹角，并利用双极圆 柱坐标系的变换，计算出所述下行波和上行波组成的夹角的法线方程；计算出所述法线与炮检线的交点的坐标，所述交点为所述出露点。所述根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐标、所述反射点的坐标和所述反射点 处的地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量，具体包括；根据所述炮点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述炮点与所述出露点之间的 距离，所述距离为成像距离；根据所述反射点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述反射点与所述出露点之 间的距离；根据所述反射点与所述出露点之间的距离以及所述反射点处的地震波的速度，计 算出时间校正量。所述根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波组成 的夹角之前，还包括根据所述炮点的原坐标和所述检波点的原坐标，建立新坐标系，将所述炮点的原 坐标、所述检波点的原坐标和所述反射点的原坐标转换为所述新坐标系中的坐标。一种基于起伏地表的成像的装置，所述装置包括第一获得模块，用于根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波 和下行波组成的夹角；第二获得模块，用于根据所述下行波和上行波组成的夹角、所述下行波和所述上 行波，并利用双极圆柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标；第一计算模块，用于根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐标、所述反射点的坐标 和所述反射点处的地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量；第二计算模块，用于根据所述成像距离、所述时间校正量、所述反射点以及所述炮 点与所述检波点之间的距离，计算出成像时间；第三获得模块，用于根据所述成像距离和所述成像时间，通过基于水平地表的成 像方法获得地下图像。所述第一获得模块具体包括第一计算单元，用于根据所述炮点的坐标、所述检波点的坐标和所述反射点的坐 标，计算出所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所述 反射点与所述检波点之间的距离；第二计算单元，用于根据所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反 射点之间的距离和所述反射点与所述检波点之间的距离，通过余弦定理计算出所述下行波
5与所述上行波组成的夹角。所述第二获得模块具体包括第三计算单元，用于根据所述上行波、所述下行波和所述下行波和上行波组成的 夹角，计算出所述夹角的法线方程；第四计算单元，用于计算出所述法线与炮检线的交点的坐标，所述交点为所述出
点 ο所述第一计算模块具体包括；第五计算单元，用于根据所述炮点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述炮点 与所述出露点之间的距离，所述距离为成像距离；第六计算单元，用于根据所述反射点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述反 射点与所述出露点之间的距离；第七计算单元，用于根据所述反射点与所述出露点之间的距离以及所述反射点处 的地震波的速度，计算出时间校正量。所述装置还包括建立模块，用于根据所述炮点的原坐标和所述检波点的原坐标，建立新坐标系，将 所述炮点的原坐标、所述检波点的原坐标和所述反射点的原坐标转换为所述新坐标系中的 坐标。通过计算出法线出露点，再由出露点计算出时间校正量和成像距离，根据时间校 正量和成像距离计算出地震波的成像时间，根据成像时间和成像距离，通过基于水平地表 的成像的方法获得地下图像，如此降低获得地下图像的误差，提高了获得的地下图像的准 确性。
图1是本发明实施例1提供的地震资料处理真地表条件下的参数展开成像方法流 程图；图2是本发明实施例2提供的地震资料处理真地表条件下的参数展开成像方法流 程图；图3是本发明实施例2提供的真地表的示意图；图4是本发明实施例3提供的地震资料处理真地表条件下的参数展开成像装置示 意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方 式作进一步地详细描述。实施例1如图1所示，本发明实施例提供了一种地震资料处理真地表条件下的参数展开成 像方法，包括步骤101 根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波 组成的夹角；
具体地，根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，计算出炮点与检波点之 间的距离，炮点与反射点之间的距离以及检波点与反射点之间的距离，再通过余弦定理计 算出上行波与下行波所组成的夹角。步骤102 根据上行波和下行波组成的夹角、下行波和上行波，并利用双极圆柱坐 标系的变换，获得出露点的坐标；其中，上行波和下行波组成的夹角的法线将该夹角分割成入射角和反射角，其中， 入射角与反射角的正弦值之比与下行波与上行波的速度之比相等。具体地，根据上行波和下行波组成的夹角、下行波和上行波，计出法线分割该夹角 的入射角和反射角，根据入射角和反射角获取该法线的法线方程，计算出法线与坐标系的 炮检线之间的交点，该交点即为法线出露点。步骤103 根据炮点的坐标、出露点的坐标、反射点的坐标和反射点处的地震波的 速度，计算出成像距离和时间校正量；具体地，根据炮点的坐标和出露点的坐标，计算出炮点与出露点之间的距离，该距 离即为成像距离，根据出露点的坐标和反射点的坐标，计算出出露点与反射点之间的距离， 计算该距离与反射点处的地震波的速度的比值，该比值即为时间校正量。步骤104 根据成像距离、时间校正量、反射点以及炮点与检波点之间的距离，计 算出成像时间；步骤105 根据成像距离和成像时间，通过基于水平地表的成像方法获得地下图像。在本发明实施例中，计算出地表中的出露点，再由出露点计算出时间校正量和成 像距离，根据时间校正量和成像距离计算出地震波的成像时间，根据成像时间和成像距离， 通过基于水平地表的成像的方法获得地下图像，如此提高了获得的地下图像的准确性。实施例2本发明实施例提供了 一种地震资料处理真地表条件下的参数展开成像方法。事先 在野外按一定规律和方式摆放一系列炮点和检波点排列，它们组成很多对炮检对，其中，每 对炮检对都是由炮点和检波点组成；通过地震勘探的手段探测起伏地表的地震资料包括地 震信号资料，炮点和检波点的坐标等相关地震资料采集信息。其中，在本实施例以任意一对炮检对为例，假设以炮检对(S，R)为例，事先通过地 震勘探的手段探测出炮点S的坐标为(Xs，Ys, Zs)、检波点R的坐标为仗，Yr, Zr)、假设炮点 向地下发射的下行波的速度为V1、检波点接收上行波的速度为V2、反射点Dtl的坐标( , Υ。， Z0)以及在反射点Dtl处的地震波的传播速度V。其中，在野外设置的坐标系为三维CTZ坐 标系，采集的坐标都为三维坐标，而本实施例提供的方法基于二维τι坐标系，因此，炮点s 的坐标可简化为(xs，Zs)，检波点R的坐标可简化为仗，4)以及反射点Dtl的坐标可简化为 (X。，Z0)。如图2所示，该方法包括步骤201 对于任意一对炮检对(S，R)，计算该炮检对中的炮点S与检波点R之间 的距离1 ；其中，参见图3，事先建立一个直角坐标系，该直角坐标系以水平基准线datum为 横坐标轴X，事先设置水平基准线datum为起伏地表上最低点以下的任意一条水平线。其中，根据该对炮检对(S，R)中的炮点S的坐标(Xs, Zs)和检波点R的坐标(Xr,4)，按如下的公式⑴计算出炮点S和检波点R之间的距离1。
权利要求
1.一种基于起伏地表的成像方法，其特征在于，所述方法包括根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波组成的夹角； 根据所述下行波和上行波组成的夹角、所述下行波和所述上行波，并利用双极圆柱坐 标系的变换，获得法线的出露点的坐标；根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐标、所述反射点的坐标和所述反射点处的地震 波的速度，计算出成像距离和时间校正量；根据所述成像距离、所述时间校正量、所述反射点以及所述炮点与所述检波点之间的 距离，计算出成像时间；根据所述成像距离和所述成像时间，通过基于水平地表的成像方法获得地下图像。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射 点的坐标，获得上行波和下行波组成的夹角，具体包括根据所述炮点的坐标、所述检波点的坐标和所述反射点的坐标，计算出所述炮点与所 述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所述反射点与所述检波点之间 的距离；根据所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所述 反射点与所述检波点之间的距离，通过余弦定理计算出所述下行波与所述上行波组成的夹
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述下行波和上行波组成的夹角、 所述下行波和所述上行波，并利用双极圆柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标，具体 包括根据所述上行波、所述下行波和所述下行波和上行波组成的夹角，并利用双极圆柱坐 标系的变换，计算出所述下行波和上行波组成的夹角的法线方程；计算出所述法线与炮检线的交点的坐标，所述交点为所述出露点。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐 标、所述反射点的坐标和所述反射点处的地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量，具 体包括；根据所述炮点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述炮点与所述出露点之间的距 离，所述距离为成像距离；根据所述反射点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述反射点与所述出露点之间的 距离；根据所述反射点与所述出露点之间的距离以及所述反射点处的地震波的速度，计算出 时间校正量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射 点的坐标，获得上行波和下行波组成的夹角之前，还包括根据所述炮点的原坐标和所述检波点的原坐标，建立新坐标系，将所述炮点的原坐标、 所述检波点的原坐标和所述反射点的原坐标转换为所述新坐标系中的坐标。
6.一种基于起伏地表的成像的装置，其特征在于，所述装置包括第一获得模块，用于根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下 行波组成的夹角；第二获得模块，用于根据所述下行波和上行波组成的夹角、所述下行波和所述上行波， 并利用双极圆柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标；第一计算模块，用于根据所述炮点的坐标、所述出露点的坐标、所述反射点的坐标和所 述反射点处的地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量；第二计算模块，用于根据所述成像距离、所述时间校正量、所述反射点以及所述炮点与 所述检波点之间的距离，计算出成像时间；第三获得模块，用于根据所述成像距离和所述成像时间，通过基于水平地表的成像方 法获得地下图像。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获得模块具体包括第一计算单元，用于根据所述炮点的坐标、所述检波点的坐标和所述反射点的坐标，计 算出所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点之间的距离和所述反射点 与所述检波点之间的距离；第二计算单元，用于根据所述炮点与所述检波点之间的距离，所述炮点与所述反射点 之间的距离和所述反射点与所述检波点之间的距离，通过余弦定理计算出所述下行波与所 述上行波组成的夹角。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二获得模块具体包括第三计算单元，用于根据所述上行波、所述下行波和所述下行波和上行波组成的夹角， 计算出所述夹角的法线方程；第四计算单元，用于计算出所述法线与炮检线的交点的坐标，所述交点为所述出露点。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一计算模块具体包括；第五计算单元，用于根据所述炮点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述炮点与所 述出露点之间的距离，所述距离为成像距离；第六计算单元，用于根据所述反射点的坐标和所述出露点的坐标，计算出所述反射点 与所述出露点之间的距离；第七计算单元，用于根据所述反射点与所述出露点之间的距离以及所述反射点处的地 震波的速度，计算出时间校正量。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括建立模块，用于根据所述炮点的原坐标和所述检波点的原坐标，建立新坐标系，将所 述炮点的原坐标、所述检波点的原坐标和所述反射点的原坐标转换为所述新坐标系中的坐 标。
全文摘要
本发明公开了地震资料处理真地表条件下的参数展开成像方法和装置，属于地震勘探中反射地震资料处理技术领域。该方法包括根据炮点的坐标、检波点的坐标和反射点的坐标，获得上行波和下行波组成的夹角；根据上行波和下行波组成的夹角、下行波和上行波，并利用双极圆柱坐标系的变换，获得法线的出露点的坐标；根据炮点的坐标、出露点的坐标、反射点的坐标和反射点处的地震波的速度，计算出成像距离和时间校正量；根据成像距离、时间校正量、反射点以及炮点与检波点之间的距离，计算出成像时间；根据成像距离和成像时间，通过基于水平地表的成像方法获得地下图像。本发明能够提高获得真地表的地下图像的准确性。
文档编号G01V1/28GK102073063SQ20101060232
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者周青春, 孙庚文, 康德拉什科夫, 林依华, 谢桂生 申请人:恒泰艾普石油天然气技术服务股份有限公司