一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置

摘要

本申请实施例公开了一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置，所述方法包括：获取原始垂直地震剖面数据，对所述原始地震剖面数据进行第一预处理，得到第一分量和第二分量；根据所述第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波；确定地层类型，根据所述初至直达波，采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线；对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理；确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。本申请实施例提供的获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置，可以保证用户获得全面的地层位置信息。

说明书

技术领域

本申请涉及地球物理勘探技术领域，特别涉及一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置。

背景技术

垂直地震剖面(VSP)方法是在深度和时间域同时进行测量的一种地震勘探方法，具体包括：在地表设置震源激发地震波，在井内安置检波器接收地震波，即在垂直方向观测一维人工场，然后对所观测得到的资料经过校正、叠加、滤波等处理，得到垂直地震剖面。

对VSP数据的处理通常包括：垂直叠加、初至拾取、频谱分析、带通滤波、震源子波整形、静态时移、波场分离、反褶积及走廊叠加等。

其中走廊叠加处理是指，在静态时移的剖面上，从初至斜波同相轴到多次波终止处连线(斜线)的一个条带(通道)上，只有一次波，而切除了多次波，把一次波同相轴加到一起，形成单一的地震道。

所述走廊叠加成果是地震反射特征识别和地震统层的重要依据，在生产中被广泛应用。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在常规的处理过程需要利用球面扩散、地层吸收和透射因子进行振幅补偿，且仅是对上行纵波进行走廊叠加，能量不能得到很好的恢复。因此，目前利用VSP走廊叠加成果无法获得全面的地层位置信息。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种垂直地震数据处理方法及装置，以保证用户获得全面的地层位置信息。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置是这样实现的：

一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法，包括：

获取原始垂直地震剖面数据，对所述原始地震剖面数据进行第一预处理，得到第一分量和第二分量；

根据所述第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波；

确定地层类型，根据所述初至直达波，采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线；

对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理；

确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

优选方案中，所述初至直达波包括：横波初至直达波和纵波初至直达波。

优选方案中，所述根据第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波，具体包括：

在所述预处理后的第一分量上，拾取下行纵波初至直达波，将所述拾取的下行纵波初至直达波作为横波初至直达波的时距曲线，即P波的时距曲线；

在所述预处理后的第二分量上，拾取下行转换横波初至直达波，将所述拾取的下行转换横波初至直达波作为纵波初至直达波的时距曲线，即Ps波的时距曲线。

优选方案中，所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线包括：

上行纵波时距曲线，即PP波时距曲线；

下行转换横波时距曲线，即Ps波时距曲线；

上行转换横波时距曲线，即PPs波时距曲线。

优选方案中，所述地层类型包括：平层或斜层。

优选方案中，当所述地层类型为平层时，所述采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线，包括：

将所述P波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；

将所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；

利用所述校正后的Ps波时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

优选方案中，当所述地层类型为斜层时，所述采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线，包括：

将所述P波的时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；

将所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；

利用所述校正后的Ps波时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

优选方案中，所述对初至直达波的第一分量进行归一化处理，包括：将所述第一分量的初至直达波的振幅校正为1。

优选方案中，所述根据叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面，具体包括：对于所述P波时距曲线、校正后的Ps波时距曲线、PP波时距曲线、PPs波时距曲线，分别抽取归一化后第一分量数据对应位置处的样点值，进而叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

优选方案中，所述叠加时间窗的窗长范围是：大于一个波长的时长。

优选方案中，所述叠加时间窗的窗长范围是：所述地震剖面数据的主频对应的波长时长的2～5倍。

一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的装置，包括：预处理模块、初至直达波拾取模块、多波时距确定模块、归一化模块和叠加模块；其中，

所述预处理模块，用于获取原始垂直地震剖面数据，对所述原始地震剖面数据进行第一预处理，得到第一分量和第二分量；

所述初至直达波拾取模块，用于根据所述第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波；

所述多波时距确定模块，用于确定地层类型，根据所述初至直达波，采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线；

所述归一化模块，用于对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理；

所述叠加模块，用于确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

优选方案中，所述多波时距确定模块包括：平层多波时距确定模块和斜层多波时距确定模块；其中，

所述平层多波时距确定模块，用于计算所述地层类型为平层时的初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线；

所述斜层多波时距确定模块，用于计算所述地层类型为斜层时的初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例公开的获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置，在处理过程中将透射、反射和转换的各种能量都叠加在一起，使能量损失最小，可以得到反应最真实地层情况的走廊叠加剖面。从而可以保证用户获得全面的地层位置信息。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法实施例的流程图；

图2是本申请的一个获取垂直地震数据走廊叠加剖面的装置实施例的模块图；

图3是本申请装置实施例中多波时距确定模块的组成图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法及装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1是本申请一个获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法实施例的流程图。如图1所示，所述获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法可以包括：

S101：获取原始垂直地震剖面数据，对所述原始地震剖面数据进行第一预处理，得到第一分量和第二分量。

可以获取原始垂直地震剖面数据，所述原始垂直地震剖面数据可以包括三个分量数据。所述三个分量可以包括一个垂直分量数据和两个水平分量数据。例如，所述垂直分量可以用Z表示，所述水平分量可以用X和Y表示。

可以对所述原始地震剖面数据进行第一预处理。所述第一预处理可以包括：异常噪声压制处理、反褶积处理和极化旋转处理。

所述原始地震剖面数据经过所述第一预处理后，可以得到第一分量和第二分量。所述第一分量可以用P分量表示，所述第二分量可以用R分量表示。

S102：根据所述第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波。

根据所述第一分量和第二分量，可以失去所述预处理后的储值地震数据的初至直达波。所述初至直达波可以包括横波初至直达波和纵波初至直达波。所述横波初至直达波可以用P波表示，所述纵波初至直达波可以用Ps波表示。

所述拾取P波可以包括：在所述预处理后的第一分量上，拾取下行纵波初至直达波，将所述拾取的下行纵波初至直达波作为P波的时距曲线。

所述拾取Ps波可以包括：在所述预处理后的第二分量上，拾取下行转换横波初至直达波，将所述拾取的下行转换横波初至直达波作为Ps波的时距曲线。

S103：确定地层类型，根据所述初至直达波，采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。

可以确定地层类型，根据所述初至直达波，可以采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。

其中，所述地层类型可以包括：平层和斜层。

所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线可以包括：上行纵波(简称为PP波)时距曲线、下行转换横波(简称为Ps波)时距曲线和上行转换横波(简称为PPs波)时距曲线。

当所述地层类型为平层时，所述计算初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线可以包括：将步骤S102中的所述P波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；将步骤S102中的所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；利用所述校正后的Ps波时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

当所述地层类型为斜层时，所述计算初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线可以包括：将步骤S102中的所述P波的时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；将步骤S102中的所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；利用所述校正后的Ps波时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

S104：对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理。

可以对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理。具体可以，可以将步骤S102中，第一分量的初至直达波的振幅校正为1。相应地，其他数据可以进行等比例校正。

采用上述方法，可以得到归一化后的第一分量数据。

假定下行波传播过程中无任何能量损失，所述的归一化处理，将各种可能的能量都叠加在一起，处理后数据无需自动增益显示，因此，处理后的结果反应的是最真实的地层情况。

S105：确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

可以确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，可以对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

所述叠加时间窗的窗长可以根据所述地震剖面数据来确定。具体地，所述叠加时间窗的窗长可以大于一个波长的时长。优选方案中，所述叠加时间窗的窗长可以等于所述地震剖面数据的主频对应的波长时长的2～5倍。例如，所述地震剖面数据的主频对应的波长为50毫秒，那么，所述叠加时间窗的窗长可以为100毫秒～200毫秒。

所述根据叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面，具体可以包括：对于所述P波时距曲线、校正后的Ps波时距曲线、PP波时距曲线、PPs波时距曲线，分别抽取归一化后第一分量数据对应位置处的样点值，进而叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

上述实施例公开的获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法，在处理过程中将透射、反射和转换的各种能量都叠加在一起，使能量损失最小，可以得到反应最真实地层情况的走廊叠加剖面。从而可以保证用户获得全面的地层位置信息。

图2是本申请的一个获取垂直地震数据走廊叠加剖面的装置实施例的模块图。如图2所示，所述获取垂直地震数据走廊叠加剖面的装置可以包括：预处理模块201、初至直达波拾取模块202、多波时距确定模块203、归一化模块204和叠加模块205。其中，

所述预处理模块201，可以用于获取原始垂直地震剖面数据，对所述原始地震剖面数据进行第一预处理，得到第一分量和第二分量。

所述初至直达波拾取模块202，可以用于根据所述第一分量和第二分量，拾取所述预处理后的垂直地震数据的初至直达波。

所述多波时距确定模块203，可以用于确定地层类型，根据所述初至直达波，采用与地层类型对应的第一计算方法确定所述初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。

所述归一化模块204，可以用于对所述初至直达波的第一分量进行归一化处理。

所述叠加模块205，可以用于确定叠加时间窗的窗长，根据所述叠加时间窗内的多波时距曲线，对所述叠加时间窗内的地震剖面数据进行叠加处理，得到多波走廊叠加剖面。

图3是本申请装置实施例中多波时距确定模块的组成图。如图3所示，所述多波时距确定模块203可以包括：平层多波时距确定模块2031和斜层多波时距确定模块2032。

所述平层多波时距确定模块2031，可以用于计算所述地层类型为平层时的初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。具体可以包括：将所述P波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；将所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；利用所述校正后的Ps波时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

所述斜层多波时距确定模块2032，可以用于计算所述地层类型为斜层时的初至直达波位置任意一个时间点的多波时距曲线。具体可以包括：将所述P波的时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转计算，得到PP波时距曲线；将所述Ps波的时距曲线，以当前点时刻所在时间轴为目标位置，进行曲线平移，得到校正后的Ps波时距曲线；利用所述校正后的Ps波时距曲线，将当前点时刻所在时间轴偏移视倾角角度后作为对称轴，进行曲线翻转，得到PPs波时距曲线。

上述实施例公开的获取垂直地震数据走廊叠加剖面的装置与本申请的获取垂直地震数据走廊叠加剖面的方法是安徽了相对应，可以实现本申请的数据处理方法实施例，并取得方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，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(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，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(logic compiler)”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(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware Description Language)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby Hardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)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(Application Specific Integrated Circuit，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：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，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，在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。该计算机软件产品可以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。该计算机软件产品可以存储在内存中，内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括短暂电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

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。