技术领域
[0001] 本
申请涉及地震
数据处理技术领域，特别涉及一种确定叠前地震层位的方法及装置。
背景技术
[0002] 在地震数据处理技术领域中，地震剖面是地质剖面的地震响应。在地震剖面中，蕴藏着大量的地质信息，地震反射所涉及的地质现象，在地震剖面中都有所反映。然而，在地震剖面中除了地质现象的响应之外，还包含了与地质现象无关的噪声，这些噪声往往不具备地质意义。因此，如何确定出地震剖面中的地震层位，对于了解地质结构以及勘探地质中的油气藏均有着重要意义。
[0003] 在
现有技术中，确定叠前地震层位主要是直接在叠前地震剖面上手工拾取或自动追踪。然而，由于叠前地震资料的数据量呈现海量数据特征，因此，采用直接在叠前地震剖面上确定叠前地震层位的方式，所花费的时间是非常巨大的，效率非常低下。
[0004] 应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
[0005] 本申请
实施例的目的在于提供一种确定叠前地震层位的方法及装置，能够在保证叠前地震层位确定
精度的情况下，提高确定叠前地震层位的效率。
[0006] 本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法及装置是这样实现的：
[0007] 一种确定叠前地震层位的方法，包括：
[0008] 将叠前
地震道集划分为N个叠前地震子道集，N为大于或者等于1的整数；
[0009] 对所述N个叠前地震子道集中的各个叠前地震子道集执行以下操作：
[0010] 对所述叠前地震子道集中各个地震道的数据进行
叠加，得到叠加后的地震子道集数据；
[0011] 对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位；
[0012] 将所述地震层位在所述叠前地震子道集上展开，并将展开的地震层位确定为所述叠前地震子道集对应的初始叠前地震层位；
[0013] 对所述初始叠前地震层位进行
相位校正，得到所述叠前地震子道集对应的叠前地震层位。
[0014] 一种确定叠前地震层位的装置，包括：
[0015] 地震子道集划分单元，用来将叠前地震道集划分为N个叠前地震子道集，N为大于或者等于1的整数；
[0016] 叠加单元，用来对所述叠前地震子道集中各个地震道的数据进行叠加，得到叠加后的地震子道集数据；
[0017] 层位追踪单元，用来对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位；
[0018] 初始叠前地震层位确定单元，用来将所述地震层位在所述叠前地震子道集上展开，并将展开的地震层位确定为所述叠前地震子道集对应的初始叠前地震层位；
[0019] 相位校正单元，用来对所述初始叠前地震层位进行相位校正，得到所述叠前地震子道集对应的叠前地震层位。
[0020] 本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法及装置，通过将海量的叠前地震道集数据进行分段叠加，从而减少了需要处理的数据量。然后通过对叠加后的地震道集数据进行层位追踪和展开，从而可以确定出初始的叠前地震层位。接着对初始的叠前地震层位进行相位校正，从而可以得到叠前地震道集数据对应的叠前地震层位。本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法及装置，不仅减少了需要数据的数据量，大幅度提升了确定叠前地震层位的效率，同时通过
种子点进行层位追踪以及对初始的叠前地震层位进行相位校正，能够保证叠前地震层位确定的精度。
[0021] 参照后文的说明和
附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附
权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、
修改和等同。
[0022] 针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
[0023] 应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
[0024] 所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了
说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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。在附图中：
[0025] 图1为本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法的
流程图；
[0026] 图2为本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的装置的功能模
块图。
具体实施方式
[0027] 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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0028] 图1为本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法的流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法包括：
[0029] S1：将叠前地震道集划分为N个叠前地震子道集，N为大于或者等于1的整数。
[0030] 由于叠前地震道集的数据往往呈现出海量的特征，直接利用其进行叠前地震层位的确定将会耗费大量的精
力。本申请实施例可以将叠前地震道集划分为N个叠前地震子道集，并针对这N个叠前地震子道集进行处理，从而可以高效地确定叠前地震层位，其中N为大于或者等于1的整数。
[0031] 在叠前地震道集中往往存在预设数量的地震道，这些地震道分别对应着不同的入射
角度。在本申请一优选实施例中，可以根据叠前地震道集中各个地震道的入射角，将所述叠前地震道集划分为N个具有不同入射角范围的地震子道集。例如，在某个叠前地震道集中共有30个地震道，这30个地震道分别以1°为间隔，对应着1°至30°的入射角度。那么本申请实施例可以将这30个地震道划分为拥有相同数量地震道的3个地震子道集，这3个地震子道集的入射角度范围分别可以对应着1°至10°、11°至20°以及21°至30°。
[0032] 在本申请实施例中，可以对所述N个叠前地震子道集中的各个叠前地震子道集均执行以下操作：
[0033] S2：对所述叠前地震子道集中各个地震道的数据进行叠加，得到叠加后的地震子道集数据。
[0034] 在某些实施例中，将叠前地震道集划分为N个叠前地震子道集后，可以将每个叠前地震子道集内各个地震道的数据进行叠加，得到N个叠加后的地震子道集数据，所述N个叠加后的地震子道集数据与所述N个叠前地震子道集一一对应。具体地，对于某一叠前地震子道集而言，可以按照下述公式对其内的各个地震道的数据进行叠加：
[0035]
[0036] 其中，Sk(t)为该叠前地震子道集中第k个地震道的数据，S(t)为叠加后的地震子道集数据，t为
地震波传播时间，N为该叠前地震子道集中的地震道总数。
[0037] 需要说明的是，在本申请实施例中，将叠前地震道集划分为预设数量的叠前地震子道集的目的在于提高确定地震层位的精度。因为在实际应用中，如果将所有叠前地震道集的数据直接叠加，由于
地层倾角较大，会造成叠加后的数据的
分辨率降低，进而影响确定地震层位的精度。将叠前地震道集划分为预设数量的叠前地震子道集，然后再进行叠加则可以很好地提升叠加后数据的分辨率，从而提高确定地震层位的精度。
[0038] S3：对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位。
[0039] 在本申请实施例中，由于叠加后的地震子道集数据的数据量大幅度减少，因此可以通过确定出叠加后的地震子道集数据的地震层位，然后通过叠加前以及叠加后地震子道集数据之间的对应关系，进一步确定出叠前地震道集数据对应的地震层位。具体地，本申请实施例可以对所述N个叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到N个地震层位，所述N个地震层位与所述N个叠加后的地震子道集数据一一对应。
[0040] 在本申请一优选实施例中，可以利用种子点追踪的方法，对叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，具体地可以通过下述两个步骤实现：
[0041] S31：对所述叠加后的地震子道集数据进行种子点拾取；
[0042] S32：利用拾取的种子点对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位。
[0043] 所述种子点可以作为层位追踪的起始点或者参考点，在本申请实施例中，可以将叠加后的地震子道集数据中的地震
波形的波峰或者波谷作为相对应的种子点。对于每个叠加后的地震子道集数据，可以拾取一个对应的种子点，并将该种子点作为初始层位点，从该拾取的种子点开始，对叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，从而可以追踪到额外的一系列的层位点，这样在追踪到预设数量的层位点后，便可以得到叠加后的地震子道集数据对应的地震层位了。具体地，在本申请一优选实施例中，当叠加后的地震子道集数据的个数N大于或者等于2时，可以通过相关值追踪的方法来利用种子点对叠加后的地震子道集数据进行追踪，此处以叠加后的地震子道集数据中的第一地震子道集数据为例，具体地追踪过程如下所述：
[0044] S321：在所述叠加后的地震子道集数据中，将拾取的种子点作为第一层位点，以所述第一层位点为中心，在预设时窗内选取M个
采样点并将所述M个采样点构成第一
特征向量，M为大于或者等于1的整数。
[0045] 在本申请实施例中，可以将所述叠加后的地震子道集数据作为第一地震子道集数据。首先可以将第一地震子道集数据中拾取的种子点作为第一层位点，然后在所述第一地震子道集数据中，以该第一层位点为中心，
指定时窗范围。例如，假设所述第一层位点对应的时间
位置为730ms，那么便以730ms为中心，选择[680ms，780ms]作为指定的预设时窗。在该预设时窗内，可以选取M个采样点，一般情况下M为大于或者等于1的整数。这M个采样点可以构成第一地震子道集数据中的第一特征向量，具体地，该第一特征向量可以表示为：
[0046] x＝(x1,x2,...,xM)
[0047] 其中，x代表所述的第一特征向量，x1,x2,...,xM分别代表M个采样点。
[0048] 在第一地震子道集数据中构成的该第一特征向量可以作为参考向量，可以用来衡量与其他地震子道集数据的相似程度。
[0049] S322：将所述第一层位点对应的时间位置投射至与所述叠加后的地震子道集数据相邻的第二地震子道集数据上，获得在所述第二地震子道集数据上的投射点，并以所述投射点为中心，在所述第二地震子道集数据的所述预设时窗内选取M个采样点并将该M个采样点构成第二特征向量。
[0050] 在确定了第一特征向量这个参考向量后，本申请实施例可以将所述第一层位点对应的时间位置投射至与所述叠加后的地震子道集数据相邻的第二地震子道集数据上，获得在所述第二地震子道集数据上的投射点。也就是说，在第二地震子道集数据上的投射点与第一层位点具有相同的时间位置。接着，同样以所述投射点为中心，在所述第二地震子道集数据的所述预设时窗内选取M个采样点。这里需要说明的是，所述预设时窗与第一地震子道集数据中的预设时窗是相同的，并且在第二地震子道集数据中同样选取M个采样点。这样，便可以用这选取的M个采样点构成与第一特征向量具有相同维度的第二特征向量。具体地，该第二特征向量同样可以表示为：
[0051] y＝(y1,y2,...,yM)
[0052] 其中，y代表所述的第二特征向量，y1,y2,...,yM分别代表M个采样点。
[0053] S323：计算所述第一特征向量与所述第二特征向量的相关值。
[0054] 在
地震勘探中，地下地质界面在局部区域往往具备一定的连续性和
稳定性，反映到地震道集数据中，则表现为相邻地震道上的地震波反射层同相轴具有振幅上的稳定性、渐变性和波形上的连续性。本申请实施例可以通过这些特点来求取相邻地震道上特征向量的相关值，从而实现层位的自动追踪。具体地，在本申请实施例中，可以计算第一特征向量和第二特征向量的相关值，具体计算所述相关值的公式可以如下所示：
[0055]
[0056] 其中，cosθ可以作为第一特征向量和第二特征向量之间的相关值，该相关值越接近于1，则表明第一特征向量和第二特征向量之间的相关性就越高。xi代表第一特征向量中的采样点，yi代表第二特征向量中的采样点。
[0057] S324：当所述相关值大于预设
阈值时，在所述叠加后的地震子道集数据的所述预设时窗内选取第二层位点并将所述第二层位点作为新的拾取的种子点。
[0058] 在本申请实施例中，可以预先设置一相关值的阈值，当所述计算的相关值大于所述阈值时，则代表预设时窗内两组采样数据具有较好的相关性，那么可以说明第一地震子道集的预设时窗内的数据比较可靠，可以在该预设时窗内选取第二层位点。例如，预先设置的相关值阈值可以为0.7，当计算出的相关值大于0.7时，证明相邻两个地震道的地震波形相似，证明叠加后的地震子道集的数据可靠，那么便可以继续从第一地震子道集数据的预设时窗内选取第二层位点，逐步构建第一地震子道集数据对应的地震层位。选取的第二层位点可以与第一层位点(也就是拾取的种子点)具有相同的特征，例如第一层位点是波峰，那么第二层位点同样可以选择波峰；如果第一层位点是波谷或者零点，那么第二层位点可以相应地选择波谷或者零点。在选取了第二层位点后，便可以将所述第二层位点作为新的拾取的种子点，继续进行后续层位点的追踪过程。
[0059] S325：重复执行步骤S321至步骤S324，直至获取预设数量的层位点为止。
[0060] 将所述第二层位点作为新的拾取的种子点后，便可以执行上述步骤S321至步骤S324的处理过程，获取后续的层位点，当获取的层位点达到预设数量后，便可以停止重复执行步骤S321至步骤S324。
[0061] S326：将所有获取的层位点构成所述叠加后的地震子道集数据相对应的地震层位。
[0062] 在获取到预设数量的层位点后，便可以将各个层位点进行拟合以及平滑处理，构成所述第一地震子道集数据相对应的地震层位。
[0063] 对应每一个叠加后的地震子道集数据均进行上述处理，便可以得到每个叠加后的地震子道集数据对应的地震层位，共计N个地震层位。
[0064] 在获取到叠加后的地震子道集数据对应的地震层位后，便需要根据叠加前和叠加后的地震子道集数据的对应关系，将叠加后的地震子道集数据对应的地震层位还原为叠加前的地震子道集数据对应的地震层位，从而可以确定叠前地震道集数据对应的地震层位。
[0065] S4：将所述地震层位在所述叠前地震子道集上展开，并将展开的地震层位确定为所述叠前地震子道集对应的初始叠前地震层位。
[0066] 在步骤S2中是将每个划分后的叠前地震子道集中的各个地震道的数据进行叠加，从而得到了叠加后的地震子道集数据。在步骤S4中，需要将所述N个地震层位分别在相应的地震子道集上进行展开。也就是说，原本是将入射角度从1°至10°这10个地震道的数据进行叠加，现在则需要将叠加后的地震层位展开成1°至10°这10个地震道对应的地震层位。具体的展开过程可以参考泰勒展开公式：
[0067]
[0068] 其中，f(x)可以代表叠加后的地震子道集数据对应的地震层位， 可以代表入射角为1°的地震道数据对应的地震层位， 可以代表入射角为(n+1)°的地震道数据对应的地震层位，Rn(x)为泰勒余项，在实际应用中可以忽略。此外，如果地震资料品质较好，地震同相轴连续性强，则可仅保留一阶级数而忽略二阶以上的级数，此时相当于将叠加后的地震层位直接作为对应的叠前地震道集中的地震道的地震层位。
[0069] 在本申请实施例中，将N组叠加后的地震子道集数据对应的地震层位分别在各自的地震子道集中展开后，便可以得到N组展开的地震层位，这N组展开的地震层位便可以确定为初始叠前地震层位。这里之所以是初始叠前地震层位是因为叠前地震道集中相邻地震道上的地震波形存在
相位差，那么会造成当叠加后的地震层位展开到叠前地震道集上时不可避免地会出现层位点偏离波形特征点的情况，此处的波形特征点可以指波峰、波谷或者零点，这种层位点偏离波形特征点的情况可以称为相位误差，那么需要对展开后的地震层位进行相位校正后才能得到叠前地震道集对应的叠前地震层位。
[0070] S5：对所述初始叠前地震层位进行相位校正，得到所述叠前地震子道集对应的叠前地震层位。
[0071] 在本申请实施例中，具体可以通过下述步骤来对各个地震道对应的初始叠前地震层位进行相位校正：
[0072] S51：在所述初始叠前地震层位上选取目标层位点；
[0073] S52：以所述目标层位点为中心，在预设时窗内
抽取地震波形；
[0074] S53：对所述地震波形进行正弦拟合，得到标准地震波形；
[0075] S54：计算所述标准地震波形的极值点，并确定所述极值点在所述初始叠前地震层位中对应的时间位置；
[0076] S55：将所述初始叠前地震层位中确定出的时间位置处的层位点替换为所述极值点。
[0077] 具体地，对于各个地震道对应的初始叠前地震层位，本申请实施例首先可以在所述初始叠前地震层位上选取目标层位点，所述目标层位点可以是波峰、波谷或者零点。在选取了目标层位点后，便可以该目标层位点为中心，在预设时窗内抽取该地震道对应的地震波形。例如，选取的目标层位点的时间位置为60ms，那么便可以选择[40ms，80ms]作为时窗，然后将该时窗内的地震波形抽取出来。在抽取出预设时窗内的地震波形后，可以对该地震波形进行正弦拟合。所述正弦拟合的目的在于去除地震波形中的奇异点，使得地震波形连续，从而可以得到标准地震波形。
[0078] 在得到标准地震波形后，便可以通过求极值的方法计算所述标准地震波形的极值点。该极值点即对应着地震波形的波峰或者波谷。在计算到地震波形的极值点后，便可以确定该极值点对应的时间位置。
[0079] 最后，便可以将初始叠前地震层位中确定出的时间位置处的层位点替换为所述计算的极值点，这样便可以消除层位点与波峰或者波谷偏离的现象，从而能够对初始叠前地震层位进行相位校正，确定出叠前地震道集对应的叠前地震层位。
[0080] 基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种确定叠前地震层位的装置。图2为本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的装置的功能模块图。如图2所示，所述装置可以包括：
[0081] 地震子道集划分单元100，用来按照预设规则将叠前地震道集划分为N个叠前地震子道集，N为大于或者等于1的整数；
[0082] 对于所述N个叠前地震子道集中的各个递签地震子道集，均可以通过下述单元进行处理：
[0083] 叠加单元200，用来用来对所述叠前地震子道集中各个地震道的数据进行叠加，得到叠加后的地震子道集数据；
[0084] 层位追踪单元300，用来对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位；
[0085] 初始叠前地震层位确定单元400，用来将所述地震层位在所述叠前地震子道集上展开，并将展开的地震层位确定为所述叠前地震子道集对应的初始叠前地震层位；
[0086] 相位校正单元500，用来对所述初始叠前地震层位进行相位校正，得到所述叠前地震子道集对应的叠前地震层位。
[0087] 在本申请一优选实施例中，所述地震子道集划分单元100具体包括：
[0088] 入射角划分模块101，用来根据叠前地震道集中各个地震道的入射角，将所述叠前地震道集划分为N个具有不同入射角范围的地震子道集。
[0089] 在本申请另一优选实施例中，所述层位追踪单元300具体包括：
[0090] 种子点拾取模块310，用来对所述叠加后的地震子道集数据进行种子点拾取；
[0091] 种子点追踪模块320，用来利用拾取的种子点对所述叠加后的地震子道集数据进行层位追踪，得到所述叠加后的地震子道集数据对应的地震层位。
[0092] 在本申请另一优选实施例中，当N大于或者等于2时，所述种子点追踪模块320具体包括：
[0093] 第一特征向量构成模块321，用来在所述叠加后的地震子道集数据中，将拾取的种子点作为第一层位点，以所述第一层位点为中心，在预设时窗内选取M个采样点并将所述M个采样点构成第一特征向量，M为大于或者等于1的整数；
[0094] 第二特征向量构成模块322，用来将所述第一层位点对应的时间位置投射至与所述叠加后的地震子道集数据相邻的第二地震子道集数据上，获得在所述第二地震子道集数据上的投射点，并以所述投射点为中心，在所述第二地震子道集数据的所述预设时窗内选取M个采样点并将该M个采样点构成第二特征向量；
[0095] 相关值计算模块323，用来计算所述第一特征向量与所述第二特征向量的相关值；
[0096] 层位点选取模块324，用来当所述相关值大于预设阈值时，在所述叠加后的地震子道集数据的所述预设时窗内选取第二层位点并将所述第二层位点作为新的拾取的种子点；
[0097] 循环模块325，用来重复执行所述第一特征向量构成模块、所述第二特征向量构成模块、所述相关值计算模块以及所述层位点选取模块，直至获取预设数量的层位点为止；
[0098] 地震层位构成模块326，用来将所有获取的层位点构成所述叠加后的地震子道集数据相对应的地震层位。
[0099] 在本申请另一优选实施例中，所述相位校正单元500具体包括：
[0100] 目标层为点选取模块501，用来在所述初始叠前地震层位上选取目标层位点；
[0101] 地震波形抽取模块502，用来以所述目标层位点为中心，在预设时窗内抽取地震波形；
[0102] 拟合模块503，用来对所述地震波形进行正弦拟合，得到标准地震波形；
[0103] 极值点计算模块504，用来计算所述标准地震波形的极值点，并确定所述极值点在所述初始叠前地震层位中对应的时间位置；
[0104] 替换模块505，用来将所述初始叠前地震层位中确定出的时间位置处的层位点替换为所述极值点。
[0105] 上述功能模块具体实现的操作流程与步骤S1至S5中一致，这里不再赘述。
[0106] 本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法及装置，通过将海量的叠前地震道集数据进行分段叠加，从而减少了需要处理的数据量。然后通过对叠加后的地震道集数据进行层位追踪和展开，从而可以确定出初始的叠前地震层位。接着对初始的叠前地震层位进行相位校正，从而可以得到叠前地震道集数据对应的叠前地震层位。本申请实施例提供的一种确定叠前地震层位的方法及装置，不仅减少了需要数据的数据量，大幅度提升了确定叠前地震层位的效率，同时进一步地通过种子点进行层位追踪以及对初始的叠前地震层位进行相位校正，能够保证叠前地震层位确定的精度。
[0107] 在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
[0108] 上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本社恩情旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
