局部地震道內(nèi)插方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種局部地震道內(nèi)插方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于野外地震采集受地理?xiàng)l件、人文條件、地震條件和經(jīng)濟(jì)條件的限制，采集的地 震數(shù)據(jù)經(jīng)常需要進(jìn)行室內(nèi)數(shù)據(jù)規(guī)則化和插值處理，以滿足地震成像和反演的需要。
[0003] 地震插值方法按插值所需的數(shù)據(jù)量和插值算子長(zhǎng)度可以分為：局部插值、全局插 值和介于局部與全局之間的插值等三大類插值方法。一般情況下，全局插值方法可以插值 出大空白區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，但是成本比較高，局部插值方法的成本最低，但是僅可以插值出小 空白區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，無法插值出大空白區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)。在實(shí)際執(zhí)行的過程中，選用哪一種插 值方法一般取決于經(jīng)濟(jì)條件和對(duì)地震資料的處理要求。
[0004] 局部插值方法一般指的是鄰道插值方法，目前常用的局部插值方法有：基于局部 Radon變換的插值方法、基于局部?jī)A角的插值法、基于預(yù)測(cè)誤差濾波的插值方法和基于平面 波微分方程的插值方法等，這些插值方法在實(shí)現(xiàn)時(shí)候所需的數(shù)據(jù)量和插值算子長(zhǎng)度都有所 不同。
[0005] 如何通過很少的地震道數(shù)和很少的時(shí)間采樣點(diǎn)數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)局部插值，顯得尤為 必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種局部地震道內(nèi)插方法，以達(dá)到通過很少的地震道和時(shí)間 采樣點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)局部插值，該方法包括：
[0007] 獲取距離待插值的地震道最近的且滿足預(yù)定條件的三個(gè)已有地震道；
[0008] 計(jì)算所述三個(gè)已有地震道中各個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)；
[0009] 將所述三個(gè)已有地震道中位于中間的地震道作為中心地震道，對(duì)所述中心地震道 每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算同一時(shí)刻的所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的兩個(gè)地震道 采樣點(diǎn)的加權(quán)差值和所述三個(gè)已有地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的加權(quán)和；
[0010] 對(duì)所述中心地震道的每個(gè)采樣點(diǎn)，利用給定時(shí)窗內(nèi)的所有的所述加權(quán)差值和所述 加權(quán)和，計(jì)算該采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差；
[0011] 計(jì)算所述中心地震道與所述待插值的地震道之間的空間距離；
[0012] 根據(jù)所述中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差和所述空間距離，將 所述中心地震道的數(shù)值外推到所述待插值的地震道。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述預(yù)定條件為：
[0014]空間坐標(biāo)滿足hk>xk>yk>zk且xk-yk=yk-zk=AX，或者，xk>yk>zk>hk 且xk_yk=yk_zk=八x
[0015] 其中，hk表示待插值的地震道的空間坐標(biāo)，yk表示中心地震道的空間坐標(biāo)，xk和zk 分別表示所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的其它兩個(gè)地震道的空間坐標(biāo)，k 表示待插值的地震道的序號(hào)，△X表示所述三個(gè)已有地震道中相鄰地震道的道間距。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施方式中，按照以下公式計(jì)算所述三個(gè)已有地震道中各個(gè)地震道的一階 時(shí)間導(dǎo)數(shù)：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種局部地震道內(nèi)插方法，其特征在于，包括： 獲取距離待插值的地震道最近的且滿足預(yù)定條件的三個(gè)已有地震道； 計(jì)算所述三個(gè)已有地震道中各個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)； 將所述三個(gè)已有地震道中位于中間的地震道作為中心地震道，對(duì)所述中心地震道每個(gè) 采樣點(diǎn)計(jì)算同一時(shí)刻的所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的兩個(gè)地震道采樣 點(diǎn)的加權(quán)差值和所述三個(gè)已有地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的加權(quán)和； 對(duì)所述中心地震道的每個(gè)采樣點(diǎn)，利用給定時(shí)窗內(nèi)的所有的所述加權(quán)差值和所述加權(quán) 和，計(jì)算該采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差； 計(jì)算所述中心地震道與所述待插值的地震道之間的空間距離； 根據(jù)所述中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差和所述空間距離，將所述 中心地震道的數(shù)值外推到所述待插值的地震道。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定條件為： 空間坐標(biāo)滿足 hk> X k> y k> z k且 X k_yk= y k-zk= Ax，或者，X k> y k> z k> h k且 xk_yk= y k_zk= 其中，hk表示待插值的地震道的空間坐標(biāo)，yk表示中心地震道的空間坐標(biāo)，x k和zk分 別表示所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的其它兩個(gè)地震道的空間坐標(biāo)，k表 示待插值的地震道的序號(hào)，△ X表示所述三個(gè)已有地震道中相鄰地震道的道間距。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式計(jì)算所述三個(gè)已有地震道中 各個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)：
其中，Vk(yk, tn)表示中心地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的值，Uk(xk, tn)和Wk(zk, tn)分別表示 所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的其它兩個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的值，Ck 表示中心地震道的數(shù)值，Bk和Dk分別表示所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的 其它兩個(gè)地震道的數(shù)值，y k表示中心地震道的空間坐標(biāo)，xk和Zk分別表示所述三個(gè)已有地 震道中除所述中心地震道之外的其它兩個(gè)地震道的空間坐標(biāo)，n表示地震道的時(shí)間采樣點(diǎn) 的序號(hào)，t n表示第n個(gè)采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間，At表示地震道的時(shí)間采樣間隔，k表示待插值 的地震道的序號(hào)。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于： 按照以下公式計(jì)算所述加權(quán)差值： Rk (yk，tn) = 2 (Bk (xk, tn) -Dk (zk, tn)) 按照以下公式計(jì)算所述加權(quán)和： Sk (yk, tn) = Uk (xk, tn) +2Vk (yk, tn) +Wk (zk, tn) 其中，Rk表示所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之外的兩個(gè)地震道采樣點(diǎn)的加 權(quán)差值，Sk表不所述三個(gè)已有地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的加權(quán)和。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式計(jì)算所述中心地震道每個(gè)采 樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差：
其中，Tk表示所述中心地震道的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差，L表示用采樣點(diǎn)數(shù)表示的半個(gè) 處理時(shí)窗的長(zhǎng)度。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下公式計(jì)算所述中心地震道與所述 待插值的地震道之間的空間距離： Adk= y k-hk 其中，Adk表示中心地震道與待插值的地震道之間的空間距離，hk表示待插值的地震 道的空間坐標(biāo)，yk表示中心地震道的空間坐標(biāo)，k表示待插值地震道的序號(hào)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，按照以下公式，將所述中心地震道的數(shù)值外 推到所述待插值的地震道：
其中，Ak表示待插值的地震道的數(shù)值，C k表示中心地震道的數(shù)值。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在獲取距離待插值的地震道最 近的且滿足預(yù)定條件的三個(gè)已有地震道之前，所述方法還包括： 獲取二維地震數(shù)據(jù)源，其中，所述二維地震數(shù)據(jù)源包括：二維地震道集或者二維地震剖 面； 根據(jù)插值需求，確定出所述二維地震數(shù)據(jù)源中需要插值的地震道的序號(hào)和空間坐標(biāo)； 將確定的需要插值的地震道置為零道； 將置為零道后的所述需要插值的地震道作為所述待插值的地震道。
9.一種局部地震道內(nèi)插裝置，其特征在于，包括： 地震道獲取單元，用于獲取距離待插值的地震道最近的且滿足預(yù)定條件的三個(gè)已有地 震道； 一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)計(jì)算單元，用于計(jì)算所述三個(gè)已有地震道中各個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo) 數(shù)； 數(shù)值計(jì)算單元，用于將所述三個(gè)已有地震道中位于中間的地震道作為中心地震道，對(duì) 所述中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算同一時(shí)刻的所述三個(gè)已有地震道中除所述中心地震道之 外的兩個(gè)地震道采樣點(diǎn)的加權(quán)差值和所述三個(gè)已有地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的加權(quán)和； 瞬時(shí)道間時(shí)差計(jì)算單元，用于對(duì)所述中心地震道的每個(gè)采樣點(diǎn)，利用給定時(shí)窗內(nèi)的所 有的所述加權(quán)差值和所述加權(quán)和，計(jì)算該采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差； 空間距離計(jì)算單元，用于計(jì)算所述中心地震道與所述待插值的地震道之間的空間距 離； 外推單元，用于根據(jù)所述中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差和所述空 間距離，將所述中心地震道的數(shù)值外推到所述待插值的地震道。
10. 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括： 數(shù)據(jù)源獲取單元，用于獲取二維地震數(shù)據(jù)源，其中，所述二維地震數(shù)據(jù)源包括：二維地 震道集或者二維地震剖面； 需插值地震道確定單元，用于根據(jù)插值需求，確定出所述二維地震數(shù)據(jù)源中需要插值 的地震道的序號(hào)和空間坐標(biāo)； 置零道單元，用于將確定的需要插值的地震道置為零道； 待插值地震道確定單元，用于將置為零道后的所述需要插值的地震道作為所述待插值 的地震道。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種局部地震道內(nèi)插方法和裝置，其中該方法包括：獲取距離待插值的地震道最近的且滿足預(yù)定條件的三個(gè)已有地震道；計(jì)算三個(gè)已有地震道中各個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)；對(duì)中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)計(jì)算同一時(shí)刻的相鄰兩個(gè)地震道采樣點(diǎn)的加權(quán)差值和三個(gè)地震道的一階時(shí)間導(dǎo)數(shù)的加權(quán)和；對(duì)中心地震道的每個(gè)采樣點(diǎn)，計(jì)算該采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差；計(jì)算中心地震道與待插值的地震道之間的空間距離；根據(jù)中心地震道每個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的瞬時(shí)道間時(shí)差和空間距離，將中心地震道的數(shù)值外推到待插值的地震道。本發(fā)明解決了一般的局部插值所需的地震道和采樣點(diǎn)過多的問題，達(dá)到了通過很少的地震道和時(shí)間采樣點(diǎn)就可以實(shí)現(xiàn)局部插值的目的。
【IPC分類】G01V1-28
【公開號(hào)】CN104820238
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510240876
【發(fā)明人】柯本喜, 李鵬, 吳艷輝, 林茂春, 楊繼云
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司, 中油油氣勘探軟件國(guó)家工程研究中心有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月13日