CN105572735A - 一种提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置。所述提高叠前深度偏移成像精度的方法包括步骤：读取震源数据与叠前炮集数据；对震源数据与叠前炮集数据进行处理，得到联合成像结果；对叠前炮集数据中的多次波进行处理，得到表面多次波的预测数据；对震源数据与预测数据进行处理，得到干涉噪音；将联合叠前深度偏移结果与干涉噪音通过匹配相减，得到衰减干涉噪音后的联合叠前深度偏移结果；将衰减干涉噪音后的联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。本申请提供的提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置衰减了偏移过程中产生的干涉噪音，提高了成像的精度。

Description

一种提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置

技术领域

本申请涉及石油勘探反射波地震数据处理过程中的叠前深度偏移成像技术领域，特别涉及一种提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置。

背景技术

叠前深度偏移是地震数据处理中的一项新技术，该技术可以修正陡倾地层和速度变化产生的地下图像畸变，能够将构造复杂或速度横向变化较大的地震资料正确成像。多数叠前深度偏移成像是基于所有散射能量在地下界面仅反射一次的假设，而实际上，声波在向地表返回过程中会有部分发生二次或多次反射，形成多次波。多次波在海洋地震资料中有利有弊，一方面，在复杂地下构造的情况下，有的区域一次反射波难以照明，而多次波却可以通过多次反射而照明，能够提高成像的精度；另一方面，在进行一次波与多次波联合叠前深度偏移成像时，由震源子波与多次波在成像过程中产生的干涉噪音会严重影响成像精度。

近几年，许多专家学者都在提高叠前深度偏移成像精度方面做了一系列的研究。文献[1]与文献[2]分别基于全声波和单程波偏移算子，将包含有震源的记录波场作为下行波场，多次波作为上行波场来实现一次波与多次波的联合成像，但是震源子波与多次波在相关成像过程中产生的干涉噪音影响了成像质量；文献[3]采用先单独对一次波与多次波分别成像，再通过匹配相加的方法进行联合成像，成像质量得到明显改善，但是仍然无法消除震源子波与多次波产生的干涉假象噪音。文献[4]基于最小二乘逆时多次波偏移的方法，通过多次迭代运算来衰减干涉噪音，但是多次迭代运算需要大量的计算机资源和时间。

[1]WangYB,ChangXandHuH.Simultaneousreversetimemigrationofprimariesandfree-surfacerelatedmultipleswithoutmultipleprediction.Geophysics,2014,79(1):S1-S9；

[2]郭书娟，李振春，仝兆岐等.基于广义的炮偏移方法实现地表多次波和一次波联合成像.地球物理学报，2011,54(4):1098-1105；

[3]叶月明，赵昌垒，庄锡进等.基于单程波偏移算子的地表相关多次波成像,地球物理学报.2014，57(4):1241-1250；

[4]ZhangDLandSchusterGT.Least-squaresreversetimemigrationofmultiples.Geophysics,2014,79(1):S11-S21.

发明内容

本申请的目的在于衰减一次波与多次波联合叠前深度偏移成像中由震源子波与多次波产生的干涉噪音，提高一次波与多次波联合叠前深度偏移成像的精度。

本申请提供了一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，该方法包括以下步骤：

读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波；

对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据；

对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音；

将所述得到的联合叠前深度偏移结果与所述得到的干涉噪音通过匹配、相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

本申请还提供一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，该装置包括数据读取模块、联合叠前深度偏移处理模块、自由表面多次波预测模块、干涉噪音生成模块、干涉噪音消除模块、成像模块，其中：

所述数据读取模块，用于读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波；

所述联合叠前深度偏移处理模块，用于对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述自由表面多次波预测模块，用于对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法得到表面多次波的预测数据；

所述干涉噪音生成模块，用于对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音；

所述干涉噪音消除模块，用于将一次波与多次波联合叠前深度偏移结果和震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音通过匹配相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述成像模块，用于将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

本申请实施例提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法及装置，进行一次波与多次波进行联合叠前深度偏移成像的同时，得到震源子波与预测的表面相关多次波所产生的干涉噪音，再通过最小二乘匹配的方法将联合叠前深度偏移结果与产生的干涉噪音进行匹配、相减，最终得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。本申请不需要多次迭代运算来衰减干涉噪声，具有较高的效率和实用性，利用匹配相减的方法将干涉噪声从一次波与多次波联合叠前深度偏移结果中减去能够提高成像精度的同时具有较强的保幅性。

附图说明

图1是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法的流程图；

图2是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法的原理图；

图3是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置的模块结构示意图；

图4是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置中联合叠前深度偏移处理模块的结构示意图；

图5是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置中干涉噪音生成模块的结构示意图；

图6是本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置中干涉噪音消除模块的结构示意图；

图7是地下三层速度模型示意图；

图8(a)是所有炮的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果示意图；

图8(b)是所有炮的震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音成像结果示意图；

图8(c)是衰减干涉噪音后所有炮的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果示意图；

图8(d)是所有炮的一次波叠前深度偏移成像结果示意图；

图9是实际资料速度模型示意图；

图10(a)是所有炮的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果示意图；

图10(b)是所有炮的震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音成像结果示意图；

图10(c)是衰减干涉噪音后所有炮的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果示意图；

图10(d)是所有炮的一次波叠前深度偏移成像结果示意图。

具体实施方式

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。

本申请提供一种提高叠前深度偏移成像精度的方法。图1是本申请所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法的流程图。如图1所示，所述方法包括以下处理步骤：

S1：读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波。

上述的震源子波、一次波与多次波分别用W(x,z,ω)、P(x,z,ω)与M(x,z,ω)表示，其中多次波M(x,z,ω)包含不同阶数的多次波，展开表示为：

M(x,z,ω)＝M¹(x,z,ω)+M²(x,z,ω)+…+M^N(x,z,ω)

其中，x是空间直角坐标系中的水平方向坐标，z是深度方向坐标，ω是圆频率。

图2是所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法的原理图。如图2所示，其中W是震源点，震源子波在地下X处发生第一次反射，P是接收到一次反射波场的接收点，一次反射波场在地表被接收后又被反射回地下，在X₁处产生第二次反射波，第二次反射波返回地表在M¹处形成一阶多次波，类似地形成一系列多次波，最大阶为N阶多次波。根据传播方向的不同，一次波和多次波又被分为上行波场和下行波场，如图2所示，沿第一次反射点X到一次反射波场的接收点P传播的就是一次波的上行波场，用P_B(x,z,ω)表示；沿一次反射波场的接收点P到第二次反射点X₁传播的就是一次波的下行波场，用P_F(x,z,ω)表示。类似地，多次波的上行波场和下行波场分别用M_B(x,z,ω)和M_F(x,z,ω)表示。

S2：对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。

如图2所示，将震源点W处的震源子波信息和P点接收的一次波向下延拓，基于反射成像条件即可对X点成像；同理，将P点的一次波和M¹点接收的一阶多次波分别向下延拓，并应用成像条件即可对X₁点成像。此处M¹点接收的一阶多次波是P点的一次波向下传播经X₁点反射回来的波场，则P点接收的一次波可看作M¹点的一阶多次波的拟震源；同理，将M¹点接收的一阶多次波看作M²点接收到的二阶多次波的拟震源，同时将M¹点的一阶多次波和M²点的二阶多次波向下延拓，应用成像条件即可对X₂点成像；以此类推，只要相应的拟震源波场信息包含在向下延拓的下行波场中，任意阶的多次波都可以成像。

因此，本申请可以将震源子波和包含一次波与多次波的叠前炮集数据同时作为下行波场，将包含一次波与多次波的叠前炮集数据作为上行波场，则对于接收波场记录中的N阶多次波，其震源波场，即N-1阶多次波可以包含在由震源子波和叠前炮集数据组成的下行波场中，利用成对的N-1阶多次波震源信息和N阶多次波接收记录就可以实现对N阶多次波的叠前深度偏移成像，从而可以基于波动方程的叠前深度偏移算子实现一次波和多次波联合叠前深度偏移成像，具体结果可表示为：

其中，img_pm(x,z)是一次波与多次波联合叠前深度偏移结果，ωmin与ωmax分别是最小与最大频率，下标F代表下行波场，下标B代表上行波场，I部分是一次波与不同阶多次波对地下构造的真实成像，II部分是由于震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，具体如图2所示。图2中的A₁点是通过将震源子波错误地看作M¹点接收的一阶多次波的拟震源，将震源子波和一阶多次波向下延拓，应用成像条件得到的假象；同理，A₂点是通过将震源子波错误地看作M²点接收的二阶多次波的拟震源，将震源子波和二阶多次波向下延拓，应用成像条件得到的假象，II部分得到的干涉噪音由于能量级与I部分真实成像的能量级相近，因此会严重干扰成像的精度，III部分是一次波、多次波间产生的相干噪音，该部分是由更高阶的多次波产生，因此噪音能量较弱，所以对成像精度的影响很小，IV部分是产生的背景噪音，同样不会严重影响真实成像的质量。

S3：对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据。

上述方法为本领域技术人员熟知的计算方法，此处将不再赘述，计算得到的表面多次波的预测数据用MP(x,z,ω)表示，MP(x,z,ω)同样包含不同阶数的自由表面相关多次波，展开表示为：

MP(x,z,ω)＝MP¹(x,z,ω)+MP²(x,z,ω)+…+MP^N(x,z,ω)。

其中，x是空间直角坐标系中的水平方向坐标，z是深度方向坐标，ω是圆频率。

S4：对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音。

为了有效地衰减震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，首先需要单独得到预测的干涉噪音，具体实施方式为：

将震源子波作为下行波场；

将表面多次波的预测数据作为上行波场；

基于波动方程的叠前深度偏移算子对下行波场与上行波场进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音，具体结果可表示为：

${\mathrm{img}}_m(x,z)=\underset{\mathrm{\ω}=w\min }{\overset{\mathrm{\ω}\max }{\mathrm{\Σ}}}[W(x,z,\mathrm{\ω})*{\mathrm{MP}}_B^1(x,z,\mathrm{\ω})+...+W(x,z,\mathrm{\ω})*{\mathrm{MP}}_B^N(x,z,\mathrm{\ω})]$

其中，img_m(x,z)是震源子波与表面多次波的预测数据所产生的干涉噪音，下标B代表上行波场。

S5：将S2中得到的联合叠前深度偏移结果与S4中得到的干涉噪音通过匹配、相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。

由于步骤S2中实际得到的联合叠前深度偏移结果与步骤S4中预测得到的干涉噪音在能量级上存在差别，如果直接进行相减则不能有效地衰减震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，因此在相减之前需要对两者进行匹配处理。本申请具体实施方式的一个优选方案是采用最小二乘匹配的方法求得匹配因子，来使得步骤S2中实际得到的联合叠前深度偏移结果与步骤S4中预测得到的干涉噪音在能量级上匹配，最终得到的衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果可以表示为：

$\mathrm{img}(x,z)={\mathrm{img}}_{\mathrm{pm}}(x,z)-\underset{n=0}{\overset{n=N}{\mathrm{\Σ}}}a(x,n){\mathrm{img}}_m(x,z-n)$

其中，img(x,z)为衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果，a(x,n)为匹配因子，N为信号的长度，匹配因子由Toeplitz矩阵决定，可以通过Levinson快速地推算法求解为：

其中，K是匹配因子的长度，K<N，ψ_mm(x,z)是预测得到的干涉噪音img_m(x,z)的自相关，ψ_pmm(x,z)是实际得到的联合叠前深度偏移结果img_pm(x,z)与预测得到的干涉噪音img_m(x,z)的互相关，具体可以表示为：

${\mathrm{\&psi;}}_{\mathrm{mm}}(x,z)=\underset{n=1}{\overset{n=N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{imp}}_m(x,n)\&CenterDot;{\mathrm{imp}}_m(x,z+n)$

${\mathrm{\&psi;}}_{\mathrm{pmm}}(x,z)=\underset{n=1}{\overset{n=N}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{imp}}_{\mathrm{pm}}(x,n)\&CenterDot;{\mathrm{imp}}_m(x,z+n)$

最终得到的衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果同样可以表示为：

其中，I部分是一次波与不同阶多次波对地下构造的真实成像，III部分是一次波、多次波间产生的相干噪音，IV部分是产生的背景噪音，对成像结果影响最大的震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音已经被消除。同时，真实成像部分的幅度并没有受到影响，具有较强的保幅性。

S6：将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

在实际操作中，上述S1-S6六个步骤均是逐炮做的，为最终得到整个地底的剖面成像图，需要对所有炮的成像结果进行叠加。

本申请还提供一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，图3是所述提高叠前深度偏移成像精度的装置的模块结构示意图。如图3所示，该装置包括数据读取模块1、联合叠前深度偏移处理模块2、自由表面多次波预测模块3、干涉噪音生成模块4、干涉噪音消除模块5、成像模块6，其中：

所述数据读取模块1，用于读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波；

所述联合叠前深度偏移处理模块2，用于对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述自由表面多次波预测模块3，用于对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法得到表面多次波的预测数据；

所述干涉噪音生成模块4，用于对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音；

所述干涉噪音消除模块5，用于将一次波与多次波联合叠前深度偏移结果和震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音通过匹配相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述成像模块6，用于将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

图4是所述联合叠前深度偏移处理模块2的结构示意图。如图4所示，所述联合叠前深度偏移处理模块2具体包括：下行波场处理模块201、上行波场处理模块202、叠前深度偏移算子模块203，其中：

所述下行波场处理模块201，用于将震源子波与叠前炮集数据同时设置为下行波场；

所述上行波场处理模块202，用于将叠前炮集数据设置为上行波场；

所述叠前深度偏移算子模块203，用于对下行波场和上行波场基于波动方程的叠前深度偏移算子进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。

图5是所述干涉噪音生成模块4的结构示意图。如图5所示，所述干涉噪音生成模块4具体包括：下行波场处理模块401、上行波场处理模块402、叠前深度偏移算子模块403，其中：

所述下行波场处理模块401，用于将震源子波设置为下行波场；

所述上行波场处理模块402，用于将表面多次波的预测数据设置为上行波场；

所述叠前深度偏移算子模块403，用于对下行波场和上行波场基于波动方程的叠前深度偏移算子进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音。

图6是所述干涉噪音消除模块5的结构示意图。如图6所示，所述干涉噪音消除模块5具体包括匹配模块501和相减模块502，其中：

所述匹配模块501，用于将一次波与多次波联合叠前深度偏移结果和震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音进行最小二乘匹配；

所述相减模块502，用于将匹配后的结果进行相减处理。

本申请提供的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置中所述的各个模块，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模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

为了验证本申请实施例方法和装置的可行性和有效性，下面用两个实施例来进行阐述。

实施例1是对地下三层速度模型进行勘测，图7是地下三层速度模型示意图，按照上述的技术方案对该地下三层速度模型进行勘测：

首先逐炮对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果，再将所有炮的叠前深度偏移结果相叠加，通过成像装置得到如图8(a)所示的成像结果，从图8(a)中箭头所指处可以看到由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音。

然后逐炮对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据，再对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音，将所有炮产生的干涉噪音相叠加后通过成像装置得到如图8(b)所示的成像结果。

将图8(a)和图8(b)的结果经过最小二乘匹配后相减，得到如图8(c)所示的衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果。通过对比图8(a)和图8(c)可看出，由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音得到了有效的衰减。图8(d)是仅采用一次波进行叠前深度偏移成像的结果，仅采用一次波进行叠前深度偏移虽然不会产生由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，但同样也无法利用多次波成像的有益特性得到更加复杂的地底结构，通过对比图8(c)和图8(d)的箭头所指处可看出，利用本申请技术方案得到的成像结果不仅消除了震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，同时还具有较广的成像范围和更加均衡的成像构造，明显提高了成像的精度。

实施例2是对实际资料速度模型进行勘测，共300道接收，道间距12.5米，记录时间6秒，图9是实际资料速度模型示意图，按照上述的技术方案对该实际资料速度模型进行勘测：

首先逐炮对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果，再将所有炮的叠前深度偏移结果相叠加，通过成像装置得到如图10(a)所示的成像结果，从图10(a)中矩形框内可以看到由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音。

然后逐炮对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据，再对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音，将所有炮产生的干涉噪音相叠加后通过成像装置得到如图10(b)所示的成像结果。

将图10(a)和图10(b)的结果经过最小二乘匹配后相减，得到如图10(c)所示的衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移成像结果。通过对比图10(a)和图10(c)可看出，由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音得到了有效的衰减。图10(d)是仅采用一次波进行叠前深度偏移成像的结果，仅采用一次波进行叠前深度偏移虽然不会产生由震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，但同样也无法利用多次波成像的有益特性得到更加复杂的地底结构，通过对比图10(c)和图10(d)可看出，利用本申请技术方案得到的成像结果不仅消除了震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，同时具有较高垂向分辨率和照明均衡性，尤其是箭头所指目标层成像得到了极大的改善，连续性增强。

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。该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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。

Claims (13)

1.一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波；

对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据；

对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音；

将所述得到的联合叠前深度偏移结果与所述得到的干涉噪音通过匹配、相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

2.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述震源子波、一次波与多次波分别用W(x,z,ω、P(x,z,ω)与M(x,z,ω)表示，其中多次波M(x,z,ω)包含不同阶数的多次波，展开表示为：

M(x,z,ω)＝M¹(x,z,ω)+M²(x,z,ω)+…+M^N(x,z,ω)

其中，x是空间直角坐标系中的水平方向坐标，z是深度方向坐标，ω是圆频率。

3.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果具体包括以下处理步骤：

将震源子波与叠前炮集数据同时作为下行波场；

将叠前炮集数据作为上行波场；

基于波动方程的叠前深度偏移算子对下行波场与上行波场进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。

4.如权利要求3所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述一次波与多次波联合叠前深度偏移结果为：

其中，img_pm(x,z)是一次波与多次波联合叠前深度偏移结果，ωmin与ωmax分别是最小与最大频率，下标F代表下行波场，下标B代表上行波场，I部分是一次波与不同阶多次波对地下构造的真实成像，II部分是由于震源子波与多次波间相关成像产生的干涉噪音，III部分是一次波、多次波间产生的相干噪音，IV部分是产生的背景噪音。

5.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述自由表面相关多次波预测数据用MP(x,z,ω)表示，MP(x,z,ω)包含不同阶数的自由表面相关多次波，展开表示为：

MP(x,z,ω)＝MP¹(x,z,ω)+MP²(x,z,ω)+…+MP^N(x,z,ω)。

6.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述的对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音包括以下步骤：

将震源子波作为下行波场；

将表面多次波的预测数据作为上行波场；

基于波动方程的叠前深度偏移算子对下行波场与上行波场进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音。

7.如权利要求6所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述震源子波与表面多次波的预测数据所产生的干涉噪音为：

${\mathrm{img}}_m(x,z)=\underset{\mathrm{\&omega;}=w\min }{\overset{\mathrm{\&omega;}\max }{\mathrm{\&Sigma;}}}[W(x,z,\mathrm{\&omega;})*{\mathrm{MP}}_B^1(x,z,\mathrm{\&omega;})+...+W(x,z,\mathrm{\&omega;})*{\mathrm{MP}}_B^N(x,z,\mathrm{\&omega;})]$

其中，img_m(x,z)是震源子波与表面多次波的预测数据所产生的干涉噪音，下标B代表上行波场。

8.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述的匹配可以用最小二乘匹配的方法实现。

9.如权利要求1所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的方法，其特征在于，所述衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果为：

其中，I部分是一次波与不同阶多次波对地下构造的真实成像，III部分是一次波、多次波间产生的相干噪音，IV部分是产生的背景噪音。

10.一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，其特征在于，该装置包括数据读取模块、联合叠前深度偏移处理模块、自由表面多次波预测模块、干涉噪音生成模块、干涉噪音消除模块、成像模块，其中：

所述数据读取模块，用于读取震源数据与叠前炮集数据，所述震源数据包括震源子波，所述叠前炮集数据包括一次波与多次波；

所述联合叠前深度偏移处理模块，用于对震源数据与叠前炮集数据进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述自由表面多次波预测模块，用于对叠前炮集数据中的多次波采用自由表面相关多次波预测方法，得到表面多次波的预测数据；

所述干涉噪音生成模块，用于对震源数据与表面多次波的预测数据进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音；

所述干涉噪音消除模块，用于将一次波与多次波联合叠前深度偏移结果和震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音通过匹配相减，得到衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果；

所述成像模块，用于将衰减干涉噪音后的一次波与多次波联合叠前深度偏移结果显示为地震剖面图像。

11.如权利要求10所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，其特征在于，所述联合叠前深度偏移处理模块具体包括：下行波场处理模块、上行波场处理模块、叠前深度偏移算子模块，其中：

所述下行波场处理模块，用于将震源子波与叠前炮集数据同时设置为下行波场；

所述上行波场处理模块，用于将叠前炮集数据设置为上行波场；

所述叠前深度偏移算子模块，用于对下行波场和上行波场基于波动方程的叠前深度偏移算子进行叠前深度偏移处理，得到一次波与多次波联合叠前深度偏移结果。

12.如权利要求10所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，其特征在于，所述干涉噪音生成模块具体包括：下行波场处理模块、上行波场处理模块、叠前深度偏移算子模块，其中：

所述下行波场处理模块，用于将震源子波设置为下行波场；

所述上行波场处理模块，用于将表面多次波的预测数据设置为上行波场；

所述叠前深度偏移算子模块，用于对下行波场和上行波场基于波动方程的叠前深度偏移算子进行叠前深度偏移处理，得到震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音。

13.如权利要求10所述的一种提高叠前深度偏移成像精度的装置，其特征在于，所述干涉噪音消除模块具体包括匹配模块和相减模块，其中：

所述匹配模块用于将一次波与多次波联合叠前深度偏移结果和震源子波与预测的表面多次波所产生的干涉噪音进行最小二乘匹配；

所述相减模块用于将匹配后的结果进行相减处理。