基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法与流程

本发明涉及地震数据处理，具体而言，涉及一种基于成像贡献度的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法。

背景技术：

1、目前，随着油气勘探的深入，地震采集进入后“两宽一高”时代，目前形成超高密度和压缩感知两种地震采集技术发展方向。超高密度地震采集技术主要基于常规地震采集技术，通过缩小点距和(或)线距达到提高空间采样密度目的。压缩感知地震采集技术主要通过设计能够实现变换域信号稀疏的物理点，在处理中基于变换域稀疏表征信号开展重建，最终实现高密度空间采样目标。

2、压缩感知地震采集技术正是基于上述需求形成和发展的一种新技术，主要包括稀疏采样和数据重建两大环节。在稀疏采样设计环节，目前主要基于满足压缩感知rip条件的μ值计算公式，计算由物理点位置和稀疏变换基形成的感知矩阵列间相关性，求取最小的相关系数μ对应的物理点集合实现采集设计。在数据重建环节上，通过将信噪比满足要求的地震数据转换到变换域，通过稀疏促进地震波场反演，满足反演误差要求后利用逆稀疏变换实现数据重构。该技术依赖稀疏变换或紧框架，其设计目的是实现地震数据信号在变换域最大程度稀疏，与地震成像存在紧密关系，没有直接联系。

3、超高密度地震采集技术在基于目前高密度地震采集技术基础上，为了进一步提高资料品质，空间采样密度一般需要大幅度提升，给地震勘探带来很大的成本压力。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

2、为此，本发明的第一方面提出了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法。

3、本发明的第二方面还提出了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统。

4、本发明的第三方面还提出了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统。

5、本发明的第四方面还提出了一种可读存储介质。

6、有鉴于此，本发明提出了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法，包括根据期望成像品质和需求确定观测维数和感知矩阵维数。根据期望成像品质、感知维数建立炮点、检测点分布信息，以获取空间方位角。根据实际地貌信息结合炮点、检测点分布信息，生成炮点、检测点布置信息。获取炮点、检测点布置信息中的各炮点、检测点的成像贡献度。根据各炮点、检测点的成像贡献度获取预设数量的炮点、检测点组成观测系统。通过观测系统采集地震数据。根据空间方位角对地震数据进行数据分析和叠前偏移成像处理，生成地震资料图像。

7、本发明提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法，具体而言，首先确定期望成像品质，根据期望成像品质确定观测维数和感知矩阵维数，观测维数和感知矩阵维数将直接影响成像的效果，而基于期望成像品质确定可以保证实际生成的地震资料图像能够获取需要的有效信息。然后根据期望成像品质感知维数建立炮点和检测点的分布信息，单一的成像点就会设置有多个炮点和检测点，因此需要首先确定针对单一成像点所对应的炮点、检测点分布信息。同时由于炮点、检测点分布信息可能与地面或成像面为倾斜状态，因此还需要获取空间方位角。从而确定每一个成像点所对应的实际成像情况。再根据实际的地貌信息结合炮点、检测点分布信息生成炮点、检测点布置信息。由于在成像时不可能只针对一个成像点进行检测，因此需要结合多个成像点布置炮点和检测点，一个炮点或检测点可获取到多个成像点的成像信息，一个炮点或检测点获得的成像点成像信息数量即为该点的成像贡献度。因此在对多个成像点进行检测时，就需要合理的布置炮点和检测点的位置，同时合理的布置炮点、检测点布置信息，进而生成能够对多个成像点进行检测的炮点、检测点布置信息。之后根据炮点、检测点布置信息确定每个炮点、检测点的成像贡献度，根据综合布设成本要求，将成像贡献度小的炮点和检测点删除，保留成像贡献度大的炮点和检测点。通过成像贡献度将预设数量的炮点、检测点组成实际的观测系统，会按照观测系统进行炮点、检测点的布置。通过观测系统采集地震数据，并成像贡献度大小对地震数据进行数据重构，补充设计中去掉的成像贡献度偏小的炮点和检波点，根据空间方位角对地震数据进行数据分块并按照期望的成像要求进行叠前偏移成像处理，生成地震资料图像。基于本技术生成的地震资料图像，即通过期望成像品质，保证了设计时成像的效果，同时根据成像贡献度，保证了观测系统采集的地震数据所形成的实际地震资料能够更好满足成像品质。和常规设计方法相比，为达到相同资料品质要求，本发明同时降低了炮点和检测点的布置数量。同时降低了需要处理的数据量，提高了工作效率，降低了炮点和检测点的布置成本，具有很高的性价比。

8、根据本发明提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理，还可以具有以下附加技术特征：

9、在一些可能的设计中，根据期望成像品质、感知维数建立炮点、检测点分布信息具体包括：根据期望成像品质、感知维数建立成像点道集或单点成像完美感知信息矩阵；炮点、检测点分布信息包括：成像点道集或单点成像完美感知信息矩阵。

10、在该设计中，炮点、检测点分布信息具体包括：成像点道集或单点成像完美感知信息矩阵。根据期望成像品质、感知维数建立炮点、检测点分布信息具体包括：根据期望成像品质、感知维数建立成像点道集或单点成像完美感知信息矩阵。通过对单一成像点建立成像点道集或单点成像完美感知信息矩阵，保证了成像品质，同时为建立观测系统提供了基础的数据。保证了在形成检测系统时，数据的获取是完整有效的，使得生成的观测系统具有有效性，进而保证了本设计中的方案能够满足成像品质。和常规设计方法相比，为达到相同资料品质要求，本发明同时降低了炮点和检测点的布置数量。同时降低了需要处理的数据量，提高了工作效率，降低了炮点和检测点的布置成本，具有很高的性价比。

11、在一些可能的设计中，实际地貌信息包括：理论水平地层或实际目的层界面；炮点、检测点布置信息，包括：期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵；根据实际地貌信息结合炮点、检测点分布信息，生成炮点、检测点布置信息的步骤，具体包括：根据理论水平地层或实际目的层界面，按照观测维数布设成像点道集或单点成像完美信息矩阵，形成期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵。

12、在该设计中，实际地貌信息包括：理论水平地层或实际目的层界面；炮点、检测点布置信息，包括：期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵；根据实际地貌信息结合炮点、检测点分布信息，生成炮点、检测点布置信息的步骤，具体包括：根据理论水平地层或实际目的层界面，按照观测维数布设成像点道集或单点成像完美信息矩阵，形成期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵。通过对实际地貌信息进行分析，从而分析出炮点、检测点分布信息，由于单一成像点时炮点、检测点分布信息并不唯一。因此在对整体进行分析时，就需要重新对单一成像点的炮点、检测点分布信息进行筛选，从而得到多个成像点所对应的期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵。通过实际地貌信息生成的期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵能够合理的将单一成像点时炮点、检测点分布信息进行整合，从而起到降低了炮点和检测点的布置数量的作用，具有降低了需要处理的数据量，提高了工作效率，降低了炮点和检测点的布置成本的效果。

13、在一些可能的设计中，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度的步骤，具体包括：对期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵进行成像贡献感知，生成炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度。

14、在该设计中，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度的步骤，具体包括：对期望炮点、检测点分布或全区完美成像信息矩阵进行成像贡献感知，生成炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度。通过对每一个炮点和检测点在炮点、检测点布置信息中具有的成像贡献度，来确定每个炮点和检测点的重要程度，是否会与其他的炮点和检测点的作用重叠或者检测出的数据基本相同，从而对炮点和检测点进行筛选，起到降低了炮点和检测点的布置数量的作用，具有降低了需要处理的数据量，提高了工作效率，降低了炮点和检测点的布置成本的效果。

15、在一些可能的设计中，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度的步骤，具体还包括：通过成像作用感知方法通过数学算法实现对炮点、检测点的成像波场进行感知，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度。

16、在该设计中，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度的步骤，具体还包括：通过成像作用感知方法通过数学算法实现对炮点、检测点的成像波场进行感知，获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度。通过成像作用感知方法和数学算法来获取每个炮点、检测点的成像波场，从而获取炮点、检测点布置信息中的任一炮点、检测点的成像贡献度。

17、在一些可能的设计中，根据各炮点、检测点的成像贡献度获取预设数量的炮点、检测点组成观测系统的步骤，具体包括：对炮点、检测点按照成像贡献度从大到小进行排序；获取预设数量的成像贡献度排序靠前的炮点、检测点组成观测系统。

18、在该设计中，根据各炮点、检测点的成像贡献度获取预设数量的炮点、检测点组成观测系统的步骤，具体包括：对炮点、检测点按照成像贡献度从大到小进行排序；获取预设数量的成像贡献度排序靠前的炮点、检测点组成观测系统，通过对炮点和检测点的筛选，选取按照成像贡献度排序靠前的预设数量的炮点、检测点组成观测系统。如获取成像贡献度排序中前25％的炮点、检测点组成观测系统。降低了炮点和检测点的布置数量。同时降低了需要处理的数据量，提高了工作效率，降低了炮点和检测点的布置成本，具有很高的性价比。

19、在一些可能的设计中，在采集地震数据后，确定组成观测系统的任一炮点、检测点的实际成像贡献度。

20、在该设计中，在采集地震数据后，确定组成观测系统的任一炮点、检测点的实际成像贡献度。

21、本发明的第二方面提供了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统，包括：观测维数和感知矩阵维数确定模块，用于根据期望成像品质和需求确定观测维数和感知矩阵维数；炮点、检测点分布信息模块，根据期望成像品质、感知维数建立炮点、检测点分布信息，以获取空间方位角；炮点、检测点布置信息模块，用于根据实际地貌信息结合炮点、检测点分布信息，生成炮点、检测点布置信息；成像贡献度获取模块，用于获取炮点、检测点布置信息中的各炮点、检测点的成像贡献度；观测系统模块，用于采集地震数据；数据分析及成像模块，用于根据空间方位角对地震数据进行数据分析和叠前偏移成像处理，生成地震资料图像。

22、根据本发明第二方面的技术方案提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统包括：观测维数和感知矩阵维数确定模块，炮点、检测点分布信息模块，炮点、检测点布置信息模块，成像贡献度获取模块，观测系统模块，数据重构模块，数据分析及成像模块。其中观测维数和感知矩阵维数确定模块，用于根据期望成像品质和需求确定观测维数和感知矩阵维数；炮点、检测点分布信息模块，根据期望成像品质、感知维数建立炮点、检测点分布信息，以获取空间方位角；炮点、检测点布置信息模块，用于根据实际地貌信息结合炮点、检测点分布信息，生成炮点、检测点布置信息；成像贡献度获取模块，用于获取炮点、检测点布置信息中的各炮点、检测点的成像贡献度；观测系统模块，用于采集地震数据；数据重构模块，用于根据成像贡献度，将设计中去掉的部分炮点和检波点通过重构生成对应位置的地震数据；数据分析及成像模块，用于根据空间方位角对地震数据进行数据分析和叠前偏移成像处理，生成地震资料图像。由于其用于实现本发明的第一方面提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的步骤，因而该基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统具备该基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的全部技术效果，在此不再赘述。

23、本发明的第三方面提供了一种基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现上述任一技术方案的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法限定的步骤。

24、根据本发明的技术方案提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统，包括存储器和处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，程序被处理器执行时实现上述任一基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法限定的步骤。同时，由于本技术的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统能够实现上述任一基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法限定的步骤，因此本技术方案提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理系统具有上述任一技术方案中提供的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的全部有益效果。

25、本发明的第四方面提供了一种可读存储介质，其上存储有程序和/或指令，程序和/或指令被处理器执行时实现上述任一技术方案中的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的步骤。

26、根据本发明的技术方案提供的可读存储介质，由于其上存储的程序和/或指令被处理器执行时可实现上述任一技术方案中的基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的步骤，因而具有上述基于成像贡献度的地震资料采集设计、成像处理方法的全部有益技术效果，在此不再赘述。

27、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。