CN102576089A - 解决设备未对准的地震波束形成***和方法 - Google Patents

Abstract

代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据被处理。地震能通过感兴趣地质体从感兴趣地质体处或附近的一个或多个震源位置传播到感兴趣地质体处或附近的一个或多个检测器位置。在处理地震数据时，将地震能模拟成波束(例如，高斯波束)。进行的处理(i)校正一个或多个震源位置和/或一个或多个检测器位置与规则的预定网格的未对准，以及(ii)根据模拟的波束来指引地震数据。

Description

解决设备未对准的地震波束形成***和方法

技术领域

本发明涉及以模拟通过感兴趣地质体传播的地震能并校正数据采集期间存在的设备未对准的方式来处理地震数据。

背景技术

地震现场采集通常在震源和/或检测器的位置方面存在某种程度的不规则性。例如，诸如钻探和生产设施的文化障碍会在海洋和陆地两者的记录几何上引起不规则性。对于海洋数据，不规则性的另一个原因是电缆羽角。

将地震能模拟为波束的技术是众所周知的。一般说来，这些技术都采用规则采集网格。数据采集期间设备的未对准一般部分通过使用传统波束形成技术之前的预处理步骤来校正。

发明内容

本发明的一个方面涉及一种处理地震数据的方法，所述地震数据代表地震能通过地质体从地震能的一个或多个震源所在的一个或多个震源位置到地震能的检测器所在的多个检测器位置的传播。该方法在计算机***上实现，该计算机***包含配置成执行一个或多个计算机程序模块的一个或多个处理器。在一个实施例中，该方法包含：(a)识别感兴趣地质体处或附近的用于形成地震数据的局部波束偏转分量的中点位置和偏移；(b)进行射线跟踪，以便确定从与识别的中点-偏移聚束位置相对应的震源位置行进的射线和从与识别的中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置行进的射线，其中，将与识别的中点-偏移聚束位置相对应的震源位置和与识别的中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置安排在用于波束形成的规则、预定网格的网格点上；(c)确定沿着在操作(b)中跟踪的每条射线传播的地震能的波束的波束性质；(d)识别中点斜度；(e)识别在操作(b)中确定了波束性质的地震能的波束对，使得震源位置处的波束斜度与检测器位置处的波束斜度之和等于在操作(d)中识别的中点斜度；(f)确定在操作(e)中识别的波束对的偏移斜度，该偏移斜度使在操作(e)中识别的波束对的总行进时间在感兴趣地质体内的点处固定；(g)作为时间的函数，为在操作(f)中识别的地震能的波束对确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度，其中，震源波束斜度和检测器波束斜度作为时间的函数的确定基于在操作(d)中识别的中点斜度和在操作(f)中确定的偏移斜度；(h)获得在中点-偏移聚束位置处或附近的地震数据的迹线，其中，地震数据的迹线得自通过感兴趣地质体从实际震源位置传播到实际检测器位置的地震能的记录；(i)将时移应用于在操作(h)中获得的地震数据的迹线，其中，将时移应用于地震数据的迹线有效地使地震数据迹线的实际震源位置和实际检测器位置移到安排在规则隔开的记录网格的站点上的震源位置和检测器位置，以及其中，所述时移是随时间变化的，并且是根据在操作(f)中确定的作为时间的函数的震源位置处的波束斜度和作为时间的函数的检测器位置处的波束斜度确定的；以及(j)将地震数据的时移迹线加入与在操作(d)中为中点-偏移聚束位置识别的中点斜度相对应的局部倾斜堆中。

本发明的另一方面涉及一种被配置成堆叠通过地质体的地震能的多条迹线的计算机***。在一个实施例中，该***包含与存储地震能的多条迹线的电存储介质可操作地链接的一个或多个处理器，其中，地震能的各条迹线得自在通过感兴趣地质体从实际震源位置传播的地震能的多个实际检测器位置的各个位置处所作的记录。一个或多个处理器被配置成执行一个或多个计算机程序模块。所述计算机程序模块包含波束模块、波束配对模块、偏移斜度模块、震源/检测器斜度模块、时移模块、和堆叠模块。波束模块被配置成对感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置进行射线跟踪，并且确定沿着跟踪的射线传播的地震能的波束的波束参数，其中，对给定中点-偏移聚束位置的射线跟踪导致来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置的射线的跟踪和来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置的射线的跟踪，以及其中，将与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置和检测器位置安排在规则、预定网格的网格点上。波束配对模块被配置成对感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置，识别多个中点斜度的波束对的组，使得各个波束对包括来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置的波束和来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置的波束。波束配对模块被进一步配置成为每个中点斜度值识别一组波束对，使得来自震源位置的波束的初始斜度与来自检测器位置的波束的初始斜度之和等于中点斜度的值。偏移斜度模块被配置成对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度，确定使得总行进时间对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度的波束对的组中的波束对固定的偏移斜度。震源/检测器斜度模块被配置成对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度，作为时间的函数确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度，其中，对于给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度，震源/检测器斜度模块根据对于给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度，为波束对组中的波束对确定的偏移斜度，作为时间的函数来确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度。时移模块被配置成将时移应用于地震数据迹线，有效地使地震数据迹线的一个或多个实际震源位置和实际检测器位置移到安排在规则记录网格的站点上的震源位置和检测器位置，其中，时移是随时间变化的，以及其中，对于给定中点-偏移聚束位置处或附近的给定中点斜度应用于地震数据迹线的时移是根据下述确定的：与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置处的作为时间的函数的波束斜度和与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置处的作为时间的函数的波束斜度。堆叠模块被配置成倾斜堆叠时移模块已经对其应用了时移的地震数据迹线。

通过参考相同标号表示各个图形中的相应部件、形成本说明书一部分的附图对如下描述和所附权利要求书加以考察，可以更加清楚地了解本发明的这些和其它目的、特征、和特性，以及操作方法、结构的相关元件的功能、部件的组合和制造的经费。但是，显而易见，这些附图只是为了例示和描述的目的，并未打算作为限制本发明的定义。正如用在说明书和权利要求书中的那样，“一个”、“一种”、和“该”等的单数形式也包括复数指示物，除非上下文另有明确指出。

附图说明

图1例示了依照本发明的一个或多个实施例，被配置成处理代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据的***。

图2例示了依照本发明的一个或多个实施例，被配置成处理代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据的方法。

图3例示了依照本发明的一个或多个实施例，被配置成处理代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据的方法。

图4例示了依照本发明的一个或多个实施例，通过感兴趣地质体的一对震源和检测器射线。

图5例示了依照本发明的一个或多个实施例，实际震源和检测器位置与规则、预定网格上的震源和检测器位置的未对准。

具体实施方式

图1例示了配置成处理代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据的***。地震能通过感兴趣地质体从感兴趣地质体处或附近的一个或多个震源位置传播到感兴趣地质体处或附近的一个或多个检测器位置。在处理地震数据时，***10将地震能模拟为波束(例如，高斯波束)。***10所进行的处理(i)校正一个或多个震源位置和/或一个或多个检测器位置与规则隔开的记录站点网格的未对准；以及(ii)根据模拟的波束来指引地震数据。在一个实施例中，***10包含电子存储器12、用户接口14、一个或多个信息资源16、一个或多个处理器18、和/或其它部件。

在一个实施例中，电子存储器12包含电子地存储信息的电子存储介质。电子存储器12的电子存储介质可以包括与***10集成配备(即，基本上不可拆卸)的***存储器和/或经由，例如，端口(例如，USB端口、火线端口等)或驱动器(例如，盘驱动器等)可拆卸地与***10连接的可拆卸存储器之一或两者。电子存储器12可以包括光可读存储介质(例如，光盘等)、磁可读存储介质(例如，磁带、磁硬盘驱动器、软盘驱动器等)、基于电荷的存储介质(例如，EEPROM、RAM等)、固态存储介质(例如，闪速驱动器等)和/或其它电可读存储介质的一种或多种。电子存储器12可以存储软件算法、处理器18所确定的信息、经由用户接口14接收的信息、从信息资源16接收的信息和/或使***10能够适当起作用的其它信息。电子存储器12可以是***10内的分立部件，或电子存储器12可以与***10的一个或多个其它部件(例如，处理器18)集成配备。

用户接口14被配置成用户可以向***10提供信息和从***10接收信息的***10与用户之间的接口。这使得可在用户与***10之间传送被统称为“信息”的数据、结果和/或指令以及任何其它可传送项目。如本文所使用，术语“用户”可以指单个个体或可能协同工作的一群个体。适合包括在用户接口14中的接口设备的例子包括键板、按钮、开关、键盘、旋钮、手柄、显示屏、触摸屏、扬声器、麦克风、指示灯、声音报警器、和打印机。在一个实施例中，用户接口14实际上包括多个分立接口。

应该明白，本发明也可以将其它通信技术，无论是硬连线的还是无线的，设想成用户接口14。例如，本发明设想可以将用户接口14与电子存储器12所提供的可拆卸存储接口集成。在本例中，可以将信息从使用户能够定制***10的实现的可拆卸存储器(例如，智能卡、闪速驱动器、可拆卸盘等)装入***10中。适用作为用户接口14与***10一起使用的其它示范性输入设备和技术包括但不限于RS-232端口、RF链路、IR链路、调制解调器(电话、电缆等)。简而言之，本发明将与***10传送信息的任何技术都设想成用户接口14。

信息资源16包括与感兴趣地质体和/或生成感兴趣地质体的图像的过程有关的一个或多个信息源。举非限制性的例子来说，信息资源16之一可以包括在感兴趣地质体处或附近采集的地震数据、从中得到的信息、和/或与采集有关的信息。地震数据可以包括地震数据的各条迹线、或在通过感兴趣地质体从震源传播的地震能的一个通道上记录的数据。从地震数据得到的信息可以包括，例如，速度模型、与用于模拟地震能通过感兴趣地质体的传播的波束相关联的波束性质、与用于模拟地震能通过感兴趣地质体的传播的波束相关联的格林(Green)函数、和/或其它信息。与地震数据的采集有关的信息可以包括，例如，与地震能的震源的位置和/或取向、地震能的一个或多个检测器的位置和/或取向、震源产生能量和将能量引向感兴趣地质体的时间、和/或其它信息有关的数据。

处理器18被配置成在***10中提供信息处理能力。这样，处理器18可以包括数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构的一种或多种。尽管处理器18在图1中被显示成单个实体，但这只是为了例示的目的。在一些实现中，处理器18可以包括多个处理单元。这些处理单元可以物理地处在同一个设备或计算平台内，或处理器18可以代表协同运行的多个设备的处理功能。

如图1所示，处理器18可被配置成执行一个或多个计算机程序模块。所述一个或多个计算机程序模块可以包括波束模块20、波束配对模块22、偏移斜度模块24、震源/检测器斜度模块26、位移模块28、时移模块30、过滤模块32、堆叠模块34和/或其它模块中的一个或多个。处理器18可被配置成通过软件；硬件；固件；软件、硬件和/或固件的某种组合；和/或用于配置处理器18上的处理能力的其它机构来执行模块20、22、24、26、28、30、32和/或34。

应该懂得，尽管模块20、22、24、26、28、30、32和/或34在图1中被例示成共处在单个处理单元内，但在处理器18包括多个处理单元的实现中，模块20、22、24、26、28、30、32和/或34中的一个或多个可以处在远离其它模块的地方。由下面所述的不同模块20、22、24、26、28、30、32和/或34提供的功能的描述是为了例示的目的，而不是为了限制的目的，因为模块20、22、24、26、28、30、32和/或34的任何一个都可以提供比所述多或少的功能。例如，可以省略模块20、22、24、26、28、30、32和/或34中的一个或多个，并且可由模块20、22、24、26、28、30、32和/或34中的其它几个来提供其一些或所有功能。作为另一个例子，处理器18可被配置成执行可以执行从属于模块20、22、24、26、28、30、32和/或34之一的一些或所有功能的一个或多个附加模块。

波束模块20被配置成进行通过感兴趣地质体的射线跟踪，以便为通过感兴趣地质体传播的地震能的波束确定中心射线。射线跟踪是波束模块20根据地震数据的记录几何和/或从地震数据的采集中得到的信息来进行的。地震数据和/或相关信息(例如，记录几何等)可由波束模块20从信息资源16之一获得、从电子存储器12获得、经由用户接口14从用户获得、和/或以其它方式获得。在一个实施例中，波束模块20使用感兴趣地质体的速度模型。速度模型可以从诸如信息资源16之一的外部源获得。

在一个实施例中，波束模块20所进行的射线跟踪对应于各个中点-偏移聚束位置。换句话说，波束模块20所进行的射线跟踪对应于各组震源位置/检测器位置。这样，波束模块20所进行的给定射线跟踪将导致在从与给定射线跟踪相对应的每个震源和检测器位置的多个方向上跟踪射线。对于给定偏移，射线的中点和角采样可以通过诸如以下文献的方程(26)和(27)所提供的那些的关系来确定：Hill，N.R.，2001，Prestack Gaussian-beam depth migration：Geophysics，vol.66，pp.1240-1250(“Hill”)，在此通过引用将其全文并入本文中。

除了从上述射线跟踪确定中心射线之外，波束模块20还被配置成利用在射线跟踪中确定的中心射线来确定波束的其它波束性质。其它波束性质可以包括给定波束所接触的所有点处的行进时间、波束宽度、振幅、速度、相位、射线路径方向、和/或其它波束性质中的一个或多个。

波束配对模块22被配置成根据中点斜度，对于给定中点-偏移聚束位置识别波束对。为了识别这样的波束对，波束配对模块22分析波束模块20已经确定了其波束性质的波束组。具体地，对于给定中点偏移聚束位置，波束配对模块22分析从与给定中点偏移聚束位置相对应的震源位置跟踪的波束和从与给定中点偏移聚束位置相对应的检测器位置跟踪的波束。在分析这些波束时，波束配对模块22将来自震源位置的波束与来自检测器位置的波束配对，使得配对波束的斜度之和(即波束对的中点斜度)恒定。

中点斜度可以按照如下关系来定义：

(1)P_m＝P_s+P_d；

其中，P_m代表中点斜度，P_s代表震源位置处的波束斜度，以及P_d代表检测器位置处的波束斜度。震源和检测器斜度被定义成：

$\left(2\right)P_s=\frac{{\sin \mathrm{\θ}}_s}{V_s},$ $P_d=\frac{{\sin \mathrm{\θ}}_d}{V_d};$

其中，如图4所示，θ_s和θ_d是震源射线和检测器射线的出发角，以及V_s和V_d是震源和检测器位置处的地震速度。中点斜度是当偏移被保持恒定时作为中点的函数的事件行进时间的斜率。

在一个实施例中，在对于给定中点偏移聚束位置识别波束对时，波束配对模块22将来自震源位置的波束与来自检测器位置的波束配对，使得识别的波束对具有预定中点斜度。在这个实施例中，波束配对模块22可以对于给定中点偏移聚束位置多次通过波束，以识别处于多个不同中点斜度的波束对。

偏移斜度模块24被配置成确定使总行进时间相对于偏移斜度固定的波束配对模块22所识别的波束对的偏移斜度。一般说来，偏移斜度可以表达成：

(3)P_h＝P_d-P_s；

其中，P_h代表偏移斜度。

应该懂得，这种确定是针对感兴趣地质体中由包括在各个波束对中的两个波束接触的不同点，分开地针对各个波束对作出的。例如，对于感兴趣地质体内由给定波束对中的两个波束接触的给定点r_i处的给定波束对，偏移斜度模块24确定给定波束对的偏移斜度，使得波束对通过给定点r_i的总行进时间是固定的。总行进时间可以按如下表达成中点斜度和偏移斜度的函数：

(4)T_total＝T_d(P_m+P_h)+T_s(P_m-P_h)；

其中，T_total代表总行进时间，T_d代表从检测器位置到点r_i的行进时间，以及T_s代表从震源位置到点r_i的行进时间。

固定条件是：

$\left(5\right)\frac{\∂T_{\mathrm{total}}}{\∂P_h}=0.$

注意，对于高斯波束的情况，行进时间是复数。

在一个实施例中，对于给定中点偏移聚束位置处的各个中点斜度，偏移斜度模块24确定对于通过感兴趣地质体中由波束对接触的多个点的波束对，具有使总行进时间固定的各个中点斜度的波束对的偏移斜度。例如，通过实现上面在公式(4)中给出的关系，偏移斜度模块24可以在感兴趣地质体内的各个点r，确定一个或多个固定总行进时间T_total和出现这个固定值的偏移斜度P_h。这导致对于给定中点偏移聚束位置处的各个中点斜度，确定多个数据元组T_total(r_i)，P_h(r_i)。

在一个实施例中，偏移斜度模块24将数据元组T_total(r_i)，P_h(r_i)转换成可被表达成P_h(T_r)的作为固定总行进时间(T_r＝Re{T_total})的实部的函数的偏移斜度P_h的确定。例如，可以将数据元组T_total(r_i)，P_h(r_i)画出来和/或另一方面加以关联，并可以根据从数据元组T_total(r_i)，P_h(r_i)中可明显看出的这种总体关系之间的趋势，得到将偏移斜度P_h定义成行进时间T_r的函数的函数。由于偏移斜度模块24对作为行进时间T_r的函数的偏移斜度P_h的确定是针对各个中点斜度的，所以确定的函数可以与各个中点斜度一起表达成数据元组P_m，P_h(T_r)，其中P_m是各个中点斜度。因为相长地求和附近邻域中的波束，所以对图像的主要贡献出现在这些固定点。因此，如图4所示，使用这些固定值将未对准的迹线移到附近的规则隔开站点。

返回到图1，震源/检测器斜度模块26被配置成对于给定中点偏移聚束位置处的各个中点斜度，作为时间的函数确定与给定中点偏移聚束位置相对应的震源位置处的波束斜度和与给定中点偏移聚束位置相对应的检测器位置处的波束斜度。例如，根据偏移斜度模块24对于给定中点偏移聚束位置处的各个中点斜度确定的数据元组P_m，P_h(T_r)，震源/检测器斜度模块26可以从上面在方程(1)和(3)中给出的关系，作为时间的函数确定震源位置P_s处的波束斜度和检测器位置P_d处的波束斜度。

位移模块28被配置成确定从形成记录网格的规则隔开记录站点(参见图5)的数据采集期间震源和/或检测器位置的位置位移。为了确定数据采集期间给定震源位置(例如，与给定中点偏移聚束位置相对应)的位置位移，位移模块28比较数据采集期间的实际震源位置与规则隔开记录网格的附近记录站点上的震源位置，并确定它们之间的位移距离。为了确定给定检测器位置的位置位移，位移模块28比较数据采集期间的实际检测器位置与规则隔开记录网格的附近记录站点，并确定它们之间的位移。

时移模块30被配置成将时移应用于地震数据迹线，有效地使与迹线相对应的实际震源和/或检测器位置移到规则隔开的记录网格的站点上的震源和/或检测器位置。时移模块30所应用的时移是随时间变化的。对于与给定中点-偏移聚束位置相对应的从震源位置到检测器位置的给定地震数据迹线，应用于给定迹线的时移由时移模块30根据如下确定：(i)作为时间的函数的震源位置处的波束斜度(例如，如震源/检测器斜度模块26所确定的)；(ii)作为时间的函数的检测器位置处的波束斜度(例如，如震源/检测器斜度模块26所确定的)；(iii)实际震源位置与规则隔开记录网格的站点上的震源位置之间的位移(如位移模块28所确定的)；以及(iV)实际检测器位置与规则隔开记录网格的站点上的检测器位置之间的位移(如位移模块28所确定的)。

在一个实施例中，时移模块30按照如下关系来确定应用于给定迹线的时移：

(6)dT(T)＝P_s(T)·dx_s+P_d(T)·dx_d；

其中，dT(T)代表作为时间的函数的时移，dx_s代表实际震源位置与规则隔开记录网格的站点上的震源位置之间的位移，以及dx_d代表实际检测器位置与规则隔开记录网格的站点上的检测器位置之间的位移(参见图5)。

在一个实施例中，通过像Hill(2001)所述那样的定域倾斜堆叠运算(参见，例如，Hill(2001)的方程(11))，将规则化迹线变换成波束。这种变换可以包括将迹线定域在围绕聚束中点X_m的空间中的过滤；

$\left(7\right)f\left(\mathrm{\ω}\right)=\exp (-\frac{1}{2}\frac{\mathrm{\ω}}{{\mathrm{\ω}}_0}\frac{(r_m-X_m)}{w_0^2});$

其中，X_m代表在时移模块30应用了时移之后被过滤的迹线的中点，ω代表频率，ω₀代表过滤频率，以及r_m代表感兴趣地质体中由被过滤的迹线接触的点。这种过滤可以通过，例如，过滤模块32来应用。

堆叠模块34被配置成堆叠迹线。在如上所述被时移和/或过滤之后，聚束中点位置X_m和偏移h附近的迹线被堆叠。在一个实施例中，堆叠模块34通过在求和迹线之前将时延应用于它们来倾斜堆叠迹线。例如，时延可被确定成：

(8)ΔT＝P_m·(r_m-X_m)；

其中，ΔT代表时延(参见，例如，Hill(2001)，方程(11))。这个时延和局部堆叠操作将记录的数据分成波束分量。

在堆叠模块34处被堆叠之后，地震数据的所得波束分量然后可被实现成使感兴趣地质体成像。成像可由处理器18进行，和/或可存储堆叠的迹线(例如，存储到电子存储器12中)，以便在其它时间和/或在其它***上处理。

图2例示了处理代表地震能通过感兴趣地质体的传播的地震数据的方法36。下面展示的方法36的操作旨在例示。在一些实施例中，方法36可以具有未描述的一个或多个附加操作，和/或没有所讨论的一个或多个操作而完成。另外，在图2中例示和在下面描述方法36的操作的次序无意成为限制。

在一些实施例中，方法36可以在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构)中实现。一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令来执行方法36的一些或所有操作的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过硬件、固件和/或软件配置成专门为执行方法36的一个或多个操作设计的一个或多个设备。

在操作38中，确定通过感兴趣地质体的地震能的波束的空间和角采样。地震能的波束的空间和角采样可以从在感兴趣地质体处或附近采集的频率带宽地震数据和/或诸如出现在Hill(2001)的方程(26)和(27)的那些的波束采样关系来确定。

更具体地说，Hill(2001)的方程(26)规定了应当按照如下关系来确定支配空间采样的常数a(例如，以便创建以2π/a隔开的狄拉克δ函数的格子)：

$\left(9\right)a=2w_l\sqrt{\frac{{\mathrm{\ω}}_l}{{\mathrm{\ω}}_h}};$

其中，w_l代表波束的初始宽度，ω_l代表地震数据带宽的低端的参考频率，以及ω_h代表地震数据带宽的高端的参考频率。

Hill(2001)的方程(27)规定了按照如下关系的角采样：

$\left(10\right)\mathrm{\Δ}{P}_x=\mathrm{\Δ}{P}_y=\frac{1}{w_l\sqrt{{\mathrm{\ω}}_l{\mathrm{\ω}}_h}};$

其中，ΔP_x和ΔP_y分别代表x和y方向上的采样的角间隔。

在操作40中，识别感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置。中点-偏移聚束位置对应于特定中点和偏移。与中点-偏移聚束位置相对应的震源位置被表达成：

(11)X_s＝X_m-h/2；

其中，X_s代表震源位置，X_m代表中点-偏移聚束位置的中点位置，以及h代表偏移。类似地，与中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置X_d被表达成：

(12)X_d＝X_m+n/2。

图4沿着单坐标轴x例示了这些关系；量X_d、X_s、X_m和h在水平坐标平面中一般是二维矢量。

在操作42中，对识别的中点-偏移聚束位置进行射线跟踪。在射线跟踪中，确定从震源位置行进通过感兴趣地质体的射线的射线路径，并确定从检测器位置行进通过感兴趣地质体的射线的射线路径。在一个实施例中，操作42由与波束模块20(如图1所示和如上所述)相同或相似的波束模块20来执行。

在操作44中，确定沿着在操作42中跟踪的射线路径传播的地震能的波束的波束性质。在操作44中确定的波束性质可以包括波束所接触的所有点处的行进时间、波束宽度、振幅、速度、相位、射线路径方向、和/或其它波束性质的一个或多个。

在操作46中，识别中点斜度。在操作48中，识别具有来自操作46的中点斜度的中点-偏移聚束位置处的波束对。每个波束对可以包括从震源位置行进的波束和从检测器位置行进的波束，使得震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度满足来自操作46的中点斜度(例如，P_m＝P_s+P_d)。在一个实施例中，操作48由与波束配对模块22(如图1所示和如上所述)相同或相似的波束配对模块来执行。

在操作50中，确定使在操作48中识别的波束对的总行进时间在感兴趣地质体内的点固定的偏移斜度。在一个实施例中，操作50由与偏移斜度模块24(如图1所示和如上所述)相同或相似的偏移斜度模块来执行。

在操作52中，对于在操作48中识别的波束对，作为时间的函数来确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度。震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度的确定基于中点斜度和在操作50中对于波束对确定的偏移斜度。在一个实施例中，操作52由与震源/检测器斜度模块26(如图1所示和如上所述)相同或相似的震源/检测器斜度模块来执行。

在操作54中，获得中点-偏移聚束位置处或附近的地震数据迹线。在操作56中，将时移应用于地震数据迹线，有效地使地震数据迹线的实际震源位置和实际检测器位置移到规则隔开的记录网格的站点处的震源位置和检测器位置。所述时移是随时间变化的。所述时移基于作为时间的函数的与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置处的波束斜度和与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置处的波束斜度(例如，如在操作52中确定并如图4所示的)，并且还基于地震数据迹线的实际震源和检测器位置与规则隔开的记录网格上的站点处的震源和检测器位置之间的位置位移，和/或基于其它参数。在一个实施例中，操作56由与时移模块30(如图1所示和如上所述)相同或相似的时移模块来执行。

在操作58中，过滤被时移的迹线。在一个实施例中，操作58由与过滤模块32(如图1所示和如上所述)相同或相似的过滤模块来执行。

在操作60中，可以堆叠被时移的迹线。所述堆叠可以包括将时延应用于被时移的迹线，并将被时移的迹线与其它以前处理后的迹线相加。在一个实施例中，操作60由与堆叠模块34(如图1所示和如上所述)相同或相似的堆叠模块来执行。

方法36包括对于在中点-偏移聚束位置处或附近的所有可用地震数据迹线，在操作54、56、58和/或60上循环的循环62。一旦完成了循环62，方法36包括对于在操作40中识别的中点-偏移聚束位置处的多个中点斜度，在操作46、48、50、52、和循环60上循环的循环64。一旦完成了循环64，方法36包括对于多个中点-偏移聚束位置，在操作40、42、44、和循环64上循环的循环66。在一个实施例中，循环66实际上包括两个单独的循环。例如，一个循环可以在给定偏移在多个中点位置上循环，而另一个循环在多个偏移上循环。

图3例示了一种处理在感兴趣地质体处或附近获得的地震数据的方法68。具体地，方法68包括对于给定中点-偏移聚束位置和给定中点斜度，作为时间的函数来确定与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置处的波束斜度和与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置处的波束斜度。在一个实施例中，方法68可被实现成一种整体方法的组成部分。例如，方法68可被实现成如图2所示和如上所述的方法36内的操作50和/或52。这无意成为限制性的，方法68可以在多种其它背景下实现。

下面展示的方法68的操作旨在例示。在一些实施例中，方法68可以具有未描述的一个或多个附加操作，和/或没有所讨论的一个或多个操作而完成。另外，在图3中例示和下面描述方法68的操作的次序无意成为限制。

在一些实施例中，方法68可在一个或多个处理设备(例如，数字处理器、模拟处理器、被设计成处理信息的数字电路、被设计成处理信息的模拟电路、状态机、和/或电子地处理信息的其它机构)中实现。一个或多个处理设备可以包括响应于电子地存储在电子存储介质上的指令而执行方法68的一些或所有操作的一个或多个设备。一个或多个处理设备可以包括通过硬件、固件和/或软件配置成专门为执行方法68的一个或多个操作而设计的一个或多个设备。

在操作70中，获得具有给定中点斜度的中点-偏移聚束位置处的波束对。在一个实施例中，操作70包括获得与操作48(如图2所示和如上所述)相同或相似的操作的输出。

在操作72中，将感兴趣地质体内的点识别成由包括在在操作70获得的波束对之一中的两个波束接触。在一个实施例中，操作72由与偏移斜度模块24(如图1所示和如上所述)相同或相似的偏移斜度模块来执行。

在操作74中，确定接触在操作72中识别的感兴趣地质体内的点的波束对的偏移斜度。具体地，在操作74中确定的偏移使感兴趣地质体内的点处的波束对的总行进时间固定。在一个实施例中，操作74由与偏移斜度模块24(如图1所示和如上所述)相同或相似的偏移斜度模块来执行。

在操作76中，将在操作74中确定的偏移斜度与在确定的偏移斜度通过感兴趣地质体中的点的波束对的行进时间存储成数据元组或数据组。在一个实施例中，操作76由与偏移斜度模块24(如图1所示和如上所述)相同或相似的偏移斜度模块来执行。

方法68包括对于由在操作70中获得的一个或多个波束对接触的多个点，在操作72、74和76上循环的循环78。一旦完成了循环78，方法68转到操作80。

在操作80中，作为时间的函数来确定在操作70中获得的波束对的偏移斜度。该确定基于在操作76中存储的数据元组。在一个实施例中，操作80由与偏移斜度模块24(如图1所示和如上所述)相同或相似的偏移斜度模块来执行。

在操作82中，对于给定中点-偏移聚束位置和给定中点斜度，作为时间的函数来确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度。具体地，根据描述在操作80中确定的作为时间的函数的偏移斜度的关系，并且根据给定中点斜度，确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度。在一个实施例中，操作82由与震源/检测器斜度模块26(如图1所示和如上所述)相同或相似的震源/检测器斜度模块来执行。

尽管为了例示的目的，根据当前认为最实用的优选实施例对本发明作了详细描述，但应该明白，这样的细节仅仅为了那个目的，本发明不局限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖在所附权利要求书的精神和范围之内的所有修改和等效安排。例如，还要应该明白，本发明设想，可以尽可能地将任何实施例的一个或多个特征与任何其它实施例的一个或多个特征组合。

Claims (15)

1.一种处理地震数据的方法，所述地震数据代表地震能通过地质体从地震能的一个或多个震源所在的一个或多个震源位置到地震能的检测器所在的多个检测器位置的传播，其中，该方法是在计算机***中实现的，所述计算机***包含被配置成执行一个或多个计算机程序模块的一个或多个处理器，该方法包含：

(a)识别感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置；

(b)进行射线跟踪，以便确定从与识别的中点-偏移聚束位置相对应的震源位置行进的射线和从与识别的中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置行进的射线，其中，与识别的中点-偏移聚束位置相对应的震源位置和与识别的中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置被安排在规则隔开的记录网格的网格点上；

(c)确定沿着在操作(b)中跟踪的每条射线传播的地震能波束的波束性质；

(d)识别中点斜度；

(e)识别在操作(b)中确定了波束性质的地震能波束对，所述波束对形成来自震源位置和来自检测器位置的路径，使得震源位置处的波束斜度与检测器位置处的波束斜度之和等于在操作(d)中识别的中点斜度；

(f)确定在操作(e)中识别的波束对的偏移斜度，该偏移斜度使得在操作(e)中识别的波束对的总行进时间在感兴趣地质体内的点处固定；

(g)作为时间的函数，为在操作(f)中识别的地震能波束对确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度，其中，震源波束斜度和检测器波束斜度作为时间的函数的确定基于在操作(d)中识别的中点斜度和在操作(f)中确定的偏移斜度；

(h)获得所述中点-偏移聚束位置处或附近的地震数据迹线，其中，所述地震数据迹线得自通过感兴趣地质体从实际震源位置传播到实际检测器位置的地震能的记录；

(i)将时移应用于在操作(h)中获得的地震数据迹线，其中，将时移应用于地震数据迹线有效地使地震数据迹线的实际震源位置和实际检测器位置移到安排在规则隔开的记录网格的站点上的震源位置和检测器位置，以及其中，所述时移是随时间变化的，并且是根据在操作(f)中确定的作为时间的函数的震源位置处的波束斜度和作为时间的函数的检测器位置处的波束斜度而确定的；以及

(j)将被时移的地震数据迹线加入与在操作(d)中为所述中点-偏移聚束位置识别的中点斜度相对应的倾斜堆中。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：(k)对于所述中点-偏移聚束位置处或附近的多个地震数据迹线，重复操作(h)-(j)。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包含：(l)对于多个中点斜度，重复操作(d)-(k)。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包含：(m)对于多个中点-偏移聚束位置，重复操作(a)-(l)。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

在操作(h)之后，确定获得的地震能迹线的实际震源位置和实际检测器位置的位置位移，

其中，实际震源位置的位置位移是实际震源位置和规则隔开的记录网格的站点上的震源位置之间的位置未对准，

其中，实际检测器位置的位置位移是实际检测器位置和规则隔开的记录网格的站点上的检测器位置之间的位置未对准，以及

其中，在操作(i)中应用于地震数据迹线的时移是进一步根据实际震源位置和实际检测器位置的位置位移而确定的。

6.如权利要求1所述的方法，其中，(g)作为时间的函数，为在操作(f)中识别的地震能波束对确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度包含：

(i)识别感兴趣地质体内由在操作(e)中识别的一对地震能波束当中的两个波束接触的点；

(ii)确定接触在(i)中识别的点的该对地震能波束的偏移斜度，该偏移斜度使总行进时间对于通过感兴趣地质体内的所述点的该对地震能波束固定；

(iii)将在操作(ii)中确定的偏移斜度和对于确定的偏移斜度接触在(i)中识别的点的该对地震能波束的固定行进时间存储成一个组；以及

(iv)对于感兴趣地质体内由在操作(e)中识别的一对地震能波束当中的两个波束接触的多个点，重复操作(i)-(iii)。

7.如权利要求6所述的方法，其中，(g)作为时间的函数，为在操作(f)中识别的地震能波束对确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度进一步包含：从在操作(iv)中存储的偏移斜度和行进时间的组中，作为时间的函数来确定偏移斜度。

8.如权利要求1所述的方法，其中，在操作(b)中进行的射线跟踪基于感兴趣地质体的速度模型。

9.一种被配置成堆叠通过地质体的多个地震能迹线的计算机***，该***包含：

与存储多个地震能迹线的电子存储介质可操作地链接的一个或多个处理器，其中，各地震能迹线得自在通过感兴趣地质体从实际震源位置传播的地震能的多个实际检测器位置的各个位置所作的记录，

所述一个或多个处理器被配置成执行一个或多个计算机程序模块，所述计算机程序模块包含：

波束模块，被配置成对于感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置进行射线跟踪，并且确定沿着跟踪的射线传播的地震能波束的波束参数，其中，对于给定中点-偏移聚束位置的射线跟踪导致来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置的射线的跟踪和来自与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置的射线的跟踪，以及其中，与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置和检测器位置被安排在规则隔开的记录网格的站点上；

波束配对模块，被配置成对于感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置，识别多个中点斜度的波束对的组，使得给定中点斜度的一组波束对具有构成来自震源位置的波束和来自检测器位置的波束的元素，使得震源位置处的波束的斜度与检测器位置处的波束的斜度之和等于给定中点斜度；

偏移斜度模块，被配置成对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度，确定使总行进时间对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度的波束对的组中的波束对固定的偏移斜度；

震源/检测器斜度模块，被配置成对于各个中点-偏移聚束位置处的各个中点斜度，作为时间的函数来确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度，其中，对于给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度，所述震源/检测器斜度模块根据为给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度的波束对的组中的波束对确定的偏移斜度，作为时间的函数来确定震源位置处的波束斜度和检测器位置处的波束斜度；

时移模块，被配置成将时移应用于地震数据迹线，有效地使地震数据迹线的一个或多个实际震源位置和实际检测器位置移到安排在规则隔开的记录网格的站点上的震源位置和检测器位置，其中，所述时移是随时间变化的，以及其中，对于给定中点-偏移聚束位置处或附近的给定中点斜度应用于地震数据迹线的时移是根据与给定中点-偏移聚束位置相对应的震源位置处的作为时间的函数的波束斜度和与给定中点-偏移聚束位置相对应的检测器位置处的作为时间的函数的波束斜度而确定的；以及

堆叠模块，被配置成倾斜堆叠时移模块已对其应用了时移的地震数据迹线。

10.如权利要求9所述的***，其中，所述一个或多个计算机程序模块进一步包含：

位移模块，被配置成确定一个或多个实际震源位置和实际检测器位置的位置位移，

其中，给定实际震源位置的位置位移是给定实际震源位置和规则隔开的记录网格的站点上的震源位置之间的位置未对准，

其中，给定实际检测器位置的位置位移是给定实际检测器位置和规则隔开的记录网格的站点上的检测器位置之间的位置未对准，以及

其中，由时移模块应用于与给定实际震源位置和实际检测器位置相关联的地震数据迹线的时移是进一步根据给定实际震源位置和给定实际检测器位置的位置位移而确定的。

11.如权利要求9所述的***，其中，所述偏移斜度模块被进一步配置成：

(i)识别感兴趣地质体内由给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度的波束对的组中的一对波束当中的两个波束接触的点；

(ii)确定接触在(i)识别的点的该对地震能波束的偏移斜度，该偏移斜度使总行进时间对于该对地震能波束固定；

(iii)将在操作(ii)中确定的偏移斜度和对于确定的偏移斜度接触在(i)中识别的点的该对地震能波束的固定行进时间存储成一个组；以及

(iv)对于感兴趣地质体内由给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度的波束对的组中的一个或多个波束对当中的两个波束接触的多个点，重复操作(i)-(iii)。

12.如权利要求11所述的***，其中，偏移斜度模块被进一步配置成：

从在操作(iv)中对于给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度存储的偏移斜度和行进时间的组中，确定对于给定中点-偏移聚束位置处的给定中点斜度的作为时间的函数的偏移斜度。

13.如权利要求9所述的***，其中，波束模块被配置成根据感兴趣地质体的速度模型，对感兴趣地质体处或附近的中点-偏移聚束位置进行射线跟踪。

14.如权利要求9所述的***，其中，所述一个或多个计算机程序模块进一步包含：过滤模块，被配置成过滤时移模块已对其应用了时移的迹线。

15.如权利要求9所述的***，其中，堆叠的迹线是在迁移中实现的。

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