CN110858000B

CN110858000B - 地震数据重构方法、装置、计算机设备及存储介质

Info

Publication number: CN110858000B
Application number: CN201810977513.6A
Authority: CN
Inventors: 姜梦奇; 刘喜恒; 肖阳; 王泽丹; 叶玮; 时逢峰; 李六五; 张红文; 吴涛; 龚姚欣
Original assignee: Petrochina Co Ltd
Current assignee: Petrochina Co Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2038-08-24
Also published as: CN110858000A

Abstract

本申请公开了一种地震数据重构方法，属于油气物探工程领域，所述方法包括：根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，根据地震数据与格林函数生成虚拟多次波数据，根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，通过逆向格林函数与虚拟多次波褶积并进行克希霍夫积分叠加获得重构地震数据，上述方案通过虚拟方式获得多次波，不需要地震数据中本身存在虚拟多次波，对输入的地震数据的要求较低，能够应用于对更广泛的地震数据进行重构，应用场景广泛，普适性更高。

Description

地震数据重构方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本申请涉及油气物探工程领域，特别涉及一种地震数据构建方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

在野外地震资料采集中，由于地表环境复杂、障碍物密集，导致野外采集的地震数据在复杂地表条件下容易缺失，对后期资料处理会产生严重影响，因此需要对缺失的地震数据进行重新构建。

目前，为了解决缺失地震数据的重建问题，相关技术提出了一种直接利用含有多次波信息的地震道数据通过互相关算法来构建准一次波的方法，通过互相关算法将多次波降阶构建准地震道，用于弥补空缺地震道，达到地震道数据的重构效果。

上述相关技术所采用的地震数据重构法，输入数据中必须含有多次波才能进行数据构建，数据选择性低，使得该方法应用于场景有局限性。

发明内容

为了解决相关技术受限于选择地震数据方面的限制，本申请实施例提供了一种地震数据重构方法、装置、计算机设备及存储介质。所述技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种地震数据重构方法，所述方法包括：

根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，所述实际炮检点关系是采集所述地震数据时实际设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系；

根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，所述虚拟多次波数据中包含所述地震数据对应的地震波沿所述格林函数的射线路径传播的波动数据；

根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，所述计划炮检点关系是采集所述地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系，所述逆向格林函数的射线路径是所述计划炮检点关系中的激发点发出的地震波第一次经过所述虚拟的地下反射层反射到地震波接收点之间的路径；

根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据；

可选的，所述根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，包括：

根据所述计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层，确定所述逆向格林函数的射线路径；

根据所述逆向格林函数的射线路径构建所述逆向格林函数；

可选的，所述逆向格林函数的表达式为：

G^-1(r,ω)＝A^-1·e^-iωt'；

其中，r是从实际地震波激发点到实际地震波接收点之间的距离；A是振幅算子，A＝1/r；ω是实际地震波的角频率；t’是超前时间；

可选的，所述根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的数据，获得重构的地震数据，包括：

通过所述虚拟多次波数据与所述逆向格林函数进行褶积计算；

将所述褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，获得所述重构的地震数据；

可选的，所述根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，包括：

通过所述地震数据与所述格林函数进行褶积计算；

将所述褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，生成所述虚拟多次波数据；

可选的，所述根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据之前，还包括：

读取所述地震数据；

对所述地震数据进行噪声压制和地表一致性处理；

可选的，对所述重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正；

另一方面，本申请实施例提供一种地震数据重构装置，所述装置包括：

第一构建模块，用于根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，所述实际炮检点关系是采集所述地震数据时实际设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系；

生成模块，用于根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，所述虚拟多次波数据中包含所述地震数据对应的地震波沿所述格林函数的射线路径传播的波动数据；

第二构建模块，用于根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，所述计划炮检点关系是采集所述地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系，所述逆向格林函数的射线路径是所述计划炮检点关系中的激发点发出的地震波第一次经过所述虚拟的地下反射层反射到地震波接收点之间的路径；

获得模块，用于根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据；

又一方面，本申请实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包含处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的地震数据重构方法；

又一方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的地震数据重构方法。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，通过实际地震数据与格林函数褶积并进行克希霍夫积分叠加获得虚拟多次波；以计划的炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，通过逆向格林函数与虚拟多次波褶积并进行克希霍夫积分叠加获得重构地震数据，上述方案通过虚拟方式获得多次波，不需要地震数据中本身存在虚拟多次波，对输入的地震数据的要求较低，能够应用于对更广泛的地震数据进行重构，应用场景广泛，普适性更高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本申请一示例性实施例提供的地震勘探***示意图；

图2是本申请一示例性实施例提供的一种地震数据重构方法的方法流程图；

图3是本申请一示例性实施例提供的一种地震数据重构方法的方法流程图；

图4示出了图3所示实施例涉及的一种读取地震数据的界面示意图；

图5示出了本申请实施例涉及的一种数据导入示意图；

图6示出了本申请实施例根据实际炮检点关系和地震波射线路径构建格林函数的构建原理图；

图7示出了本申请实施例根据计划炮检点关系和地震波射线路径构建逆向格林函数的构建原理图；

图8示出了本申请实施例涉及的地震数据输出示意图；

图9示出了本申请实施例涉及的地震数据重构前后的对比图；

图10示出了本申请实施例一种地震数据构建装置结构示意图；

图11是本申请一个示例性实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。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。

地震勘探是指人工激发所引起的弹性波利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。地震勘探是地球物理勘探中最重要、解决油气勘探问题最有效的一种方法，其是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，都得到了广泛的应用。

在地震勘探中，通常需要预先设置若干个激发点(也称为炮点或者炸点) 和地震波接收点，在采集地震数据时，采集人员在激发点激发地震波，并在地震波接收点接收地震波，以获得地震数据。

比如，图1是本申请一示例性实施例提供的地震勘探***100示意图，如题1所示，该***包括若干个激发点101、若干个地震波接收点102、每个地震波接收点102处设置有地震波接收设备103，此外，该***还包括地震数据处理设备104以及地震数据分析设备105等。

其中，采集人员在激发点101处通过人工***或者其它方式激发地震波。地震波接收设备103用于接收地震波，比如，该地震波接收设备103可以包含检波器、放大器和记录器等。

具体比如，在地震勘探作业中，一般沿地震测线等间距布置多个检波器或检波器组来接收地震波信号，地震测线方向采用与地质构造走向相垂直的方向，依观测仪器的不同，检波器或检波器组的数量少的可以有24个或48个，多的可以有96个、120个、240个甚至1000多个，每个检波器组等效于该组中心处的单个检波器，每个检波器组接收的信号通过放大器放大，并由记录器记录得到一道地震波形记录，称为一个记录道，各个检波器组对应的记录道构成采集到的地震数据。

为适应地震勘探的各种不同要求，各检波器组之间可有不同排列方式，如中间放炮排列、端点放炮排列等。记录器将放大后的信号按一定时间间隔离散采样，以数字形式记录在磁带上，磁带上的原始数据可回放而显示为图形。

常规的地震勘探是沿直线测线进行，所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息，这种工作方法称为二维地震勘探，获得的地震数据为二维地震数据。

为了更准确地确定侧向反射的存在以及断层走向的方向等问题，精细详查地层情况以及利用地震资料进行储集层描述，也可以在地面的一定面积内布置若干条测线，以取得足够密度的三维形式的数据体，这种工作方法称为三维地震勘探，获得的地震数据为三维地震数据。

其中，三维地震勘探的测线分布有不同的形式，一般都是利用反射点位于震源与接收点之中点的正下方这个事实来设计震源与接收点位置，使中点分布于一定的面积之内。

地震数据处理设备104用于对各个地震波接收设备103采集获得的地震数据进行处理，以便提高后续对地震数据进行分析观测的准确性。比如，在本申请实施例中，地震数据处理设备104可以对地震数据进行重构、对地震数据进行噪声压制以及地表一致性处理等等。

地震数据分析设备105对地震数据处理设备104处理后的地震数据进行分析，将地震数据，转化成地质语言──地震剖面图或构造图。在油气勘探领域，通过对地震数据的分析解释，可以确定地下岩层的产状和构造关系，找出有利的含油气地区，还可与测井资料、钻井资料综合进行解释，进行储集层描述，预测油气及划定油水分界等。

在图1所示的***中，上述地震数据处理设备104和地震数据分析设备105 可以实现为同一个计算机设备，或者，上述地震数据处理设备104和地震数据分析设备105也可以分别实现为不同的计算机设备。

SRME(Surface-related Multiple Elimination，表面相关多重消除)方法是一种基于波动方程推导而来的，用于预测多次波的方法，该方法通过地震道之间的相互褶积实现多次波的构建。为了解决SRME方法受到观测***限制的问题和浅层折射、直达波污染浅层反射波影响多次波预测效果的问题，业内通常基于模型构建格林函数和地震道褶积来预测多次波，即MWD(Model-based Water-layer Demultiple，基于模型的多次波)方法。其中，格林函数能够充分体现地震波的时间、振幅信息，在运动学和动力学原理上都具有合理性，使用格林函数对波场进行延拓能够回避数据互相关算法产生互相关噪音，具有较高信噪比的同时也具有更高的计算效率，并且，格林函数的构建极为灵活，可以适用于各种复杂的地表条件，具有极强的普遍适用性。

本申请结合射线理论和格林函数，提出一种基于表层多次波的格林函数法地震数据重构的方案，该方案可以如图2所示。

图2是本申请一示例性实施例提供的一种地震数据重构方法的方法流程图，该方法可以由计算机设备执行，比如，该计算机设备可以是上述图1所示***中的地震数据处理设备104。如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤210，根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数。

其中，实际炮检点关系是采集该地震数据时实际设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系。

上述格林函数的射线路径是从实际炮检点关系中的地震波激发点出发的地震波经过虚拟的地下反射层达到实际炮检点关系中的其它地震波接收点的路径。

步骤220，根据地震数据与格林函数生成虚拟多次波数据。

其中，虚拟多次波数据中包含该地震数据对应的地震波沿该格林函数的射线路径传播的波动数据。

步骤230，根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数。

其中，计划炮检点关系是采集该地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系。

上述逆向格林函数的射线路径是计划炮检点关系中的激发点发出的地震波第一次经过虚拟的地下反射层反射到地震波接收点之间的路径。

步骤240，根据逆向格林函数，从虚拟多次波数据中消除该逆向格林函数的射线路径对应的数据，获得重构的地震数据。

本申请实施例所示的方法可以可看作是MWD方法的逆过程，即自行构建虚拟的地下反射层，通过虚拟的地下反射层对地震数据进行多次波数据的延拓 (即获得虚拟多次波数据)，后续根据射线理论计算激发点发出的地震波首次经过虚拟的地下反射层的反射到达地震波接收点的路径(对应上述逆向格林函数的射线路径)，并消除虚拟多次波数据中对应上述路径的波场传播效应，最终获得重构的地震数据。

综上所述，本申请实施例所示的方案，根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，通过地震数据与格林函数获得虚拟多次波，并以计划的炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，通过逆向格林函数与虚拟多次波获得重构地震数据，即上述方案通过虚拟方式获得多次波，不需要地震数据中本身存在虚拟多次波，对输入的地震数据的要求较低，能够应用于对更广泛的地震数据进行重构，应用场景广泛，普适性更高。

图3是本申请一示例性实施例提供的一种地震数据重构方法的方法流程图，该方法可以由计算机设备执行，比如，该计算机设备可以是上述图1所示***中的地震数据处理设备104。如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤310，读取地震数据。

在本申请实施例中，计算机设备还可以对地震数据进行预处理，比如，可以通过地震资料折射静校正处理***、地震辅助数据生成和质控***以及地震数据挖掘分析***等地震数据处理***，对采集到的地震数据进行噪声压制和地表一致性处理。

原始的地震数据中通常包含有噪声以及其他地表因素导致的干扰数据，本申请所示的方案通过对地震数据进行预处理，可以有效地避免重构地震数据的过程受到其他无效数据的影响，提高后续重构地震数据的准确性。

图4示出了图3所示实施例涉及的一种读取地震数据的界面示意图，如图4 所示，计算机设备在屏幕中展示应用界面41，该应用界面41中包含用于导入数据的按钮411、用于输入炮检点关系的按钮412、用于显示虚拟的地下地震波传播环境的窗口413、用于触发进行地震数据重构的按钮414、以及用于触发将地震数据以图片形式输出的按钮415等。

请参考图5，其示出了本申请实施例涉及的一种数据导入示意图，计算机设备的操作人员点击图4中的按钮411后，计算机设备展示如图5所示的数据导入对话框501，操作人员通过该对话框501选择要导入的地震数据的存储路径后，点击确定按钮502，之后，计算机设备根据用户选择的存储路径，读取并导入地震数据。

步骤320，根据实际炮检点关系和虚拟的地下反射层构建格林函数。

其中，上述实际炮检点关系和虚拟的地下反射层可以由操作人员在计算机设备中导入或者设置，或者，上述实际炮检点关系和虚拟的地下反射层也可以由其它设备发送给计算机设备。

比如，以操作人员通过上述图4所示的应用界面41设置实际炮检点关系和虚拟的地下反射层为例，在图4中，操作人员可以点击按钮412，并在弹出的设置界面中设置实际炮检点关系和虚拟的地下反射层，具体的，操作人员可以在设置界面中设置实际的激发点和地震波接收点之间的相对位置关系，比如相对距离等，并且，操作人员可以在设置界面中设置虚拟反射界面距离地表面的距离等。

操作人员完成实际炮检点关系和虚拟的地下反射层的设置后，图4所示的应用界面41中的窗口413中可以显示虚拟的地下地震波传播环境，包括地表面413a、地表面上实际炮检点位置关系以及虚拟的反射界面413b等。

计算机设备获取到实际炮检点关系和虚拟的地下反射层后，即可以构建格林函数，比如，操作人员可以通过点击图4中的按钮414，触发计算机设备执行地震数据重构，计算机设备检测到按钮414被点击后，即可以自动根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层，确定格林函数的射线路径，继而根据格林函数的射线路径构建格林函数。

请参考图6，其示出了本申请实施例根据实际炮检点关系和地震波射线路径构建格林函数的构建原理图，如图6所示，图中展示了在虚拟地下环境中的地表面上实际激发点601、实际接收点602在虚拟地表面603上的位置，虚拟地下环境下中设置的地下反射层604，理论上的地震波射线路径605以及格林函数射线路径606。

具体的，操作人员可以点击图4中的按钮412，并在弹出的设置界面中设置实际炮检点关系和虚拟的地下反射层，即操作人员可以在设置界面中设置实际的激发点和地震波接收点之间的相对位置关系，比如相对距离等，并且，操作人员可以在设置界面中设置虚拟反射界面距离地表面的距离等。之后，操作人员可以通过点击图4中的按钮414，触发计算机设备执行地震数据重构，此时，计算机设备可以根据获取到的实际炮检点关系和虚拟的地下反射层位置，可以确定出实际激发点601与实际接收点602的其中一个接收点之间只经过虚拟地下反射层604一次反射后得到的地震波射线路径605，如图6中实线所示的地震波射线路径605，之后，基于得到的地震波射线路径605，计算机设备会继续自动将该路径上的接收点接收到的地震波经过虚拟地下反射层604一次反射到达其余接收点，如图6所示从接收实际激发点601信号最强的接收点到其余接收点之间的虚线路径即是计算机设备根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层 604构建的格林函数射线路径606。

其中，上述格林函数的表达式可以如下：

G(r,ω)＝A·e^jωt；

其中r是从实际地震波激发点到实际地震波接收点之间的距离；A是振幅算子，影响格林函数的振幅大小，A＝1/r；ω是实际地震波的角频率；t是延迟时间，影响格林函数出现的时间。

步骤330，根据地震数据与格林函数生成虚拟多次波数据。

在本申请实施例中，计算机设备可以将地震数据与格林函数进行褶积计算, 并将褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，生成虚拟多次波数据，并存储到计算机设备设定的存储位置。即计算机设备将导入的地震数据与构建的格林函数进行褶积，实现对地震数据的延拓，然后再将所有褶积结果通过克希霍夫积分叠加，最终生成虚拟多次波数据。

其中，上述虚拟多次波的表达式可以如下：

其中，D(ω)为地震数据，ω为地震波的角频率。

需要说明的是，本实施例提到的褶积计算都是以时间域上的褶积计算为例，根据傅里叶变换的性质，在时间域上的褶积计算转换到频率域上时，变换为频率域上的乘积计算，即，本申请涉及到的公式中表达的点乘运算。因此，本申请中写到的公式都是频率域的公式。

步骤340，根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数。

其中，上述计划炮检点关系可以由操作人员在计算机设备中导入或者设置，或者，上述计划炮检点关系也可以由其它设备发送给计算机设备。

比如，以操作人员通过上述图4所示的应用界面41设置计划炮检点关系为例，在图4中，操作人员可以点击按钮412，并在弹出的设置界面中设置计划炮检点关系，具体的，操作人员可以在设置界面中设置计划的激发点和地震波接收点之间的相对位置关系等，即设置计划炮检点关系的设置界面与设置实际炮检点关系的设置界面可以包含在同一个设置界面中。

计算机设备获取到计划炮检点关系和虚拟的地下反射层后，即可以构建逆向格林函数，比如，计算机设备可以根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层，确定逆向格林函数的射线路径，继而根据逆向格林函数的射线路径构建逆向格林函数。

请参考图7，其示出了本申请实施例根据计划炮检点关系和地震波射线路径构建逆向格林函数的构建原理图，如图7所示，图中展示了在虚拟地下环境中的地表面上真实激发点701、计划激发点702以及计划接收点703在虚拟地表面 704上的位置，虚拟地下环境下中设置的地下反射层705，理论上的地震波射线路径706以及逆向格林函数射线路径707。

具体的，操作人员可以点击图4中的按钮412，并在弹出的设置界面中设置计划炮检点关系，即操作人员可以在设置界面中设置计划的激发点和地震波接收点之间的相对位置关系，比如相对距离等，即设置计划炮检点关系的设置界面与设置实际炮检点关系的设置界面可以包含在同一个设置界面中。之后，操作人员可以通过点击图4中的按钮414，触发计算机设备执行地震数据重构，在计算机设备获取虚拟多次波数据完成之后，计算机设备可以自动采用计划炮检点关系与虚拟地下反射层的位置，即计算机设备可以根据获取到的计划炮检点关系和虚拟的地下反射层705位置，可以确定出计划激发点702与所有计划接收点703之间只经过虚拟地下反射层705一次反射后得到的地震波射线路径 706，如图7中实线所示的地震波射线路径706，之后，基于得到的地震波射线路径706，计算机设备会继续自动将计划激发点702发射的地震波经过虚拟地下反射层705一次反射到达计划接收点703的路径的逆路径计算出来，并沿此逆路径，经地下反射层705一次反射后到达虚拟地表面704上，根据此逆路径经过地下反射层705一次反射后到达虚拟地表面704上的点即是需要计算得到的真实激发点701，而如图7所示的从计划激发点702到真实激发点701之间的虚线路径即是计算机设备根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层705构建的逆向格林函数射线路径707。

其中，上述逆向格林函数的表达式为：

G^-1(r,ω)＝A^-1·e^-iωt'；

其中r是从实际地震波激发点到实际地震波接收点之间的距离；A是振幅算子，影响逆向格林函数的振幅大小，A＝1/r；ω是实际地震波的角频率；t’是超前时间，即逆向格林函数射线描述的波场传播时间。

步骤350，根据逆向格林函数，从虚拟多次波数据中消除逆向格林函数的射线路径对应的数据，获得重构的地震数据。

计算机设备可以通过虚拟多次波数据与逆向格林函数进行褶积计算，并将褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，获得所述重构的地震数据。

其中，上述重构的地震数据的表达式可以如下：

获得重构地震数据之后，计算机设备还可以包括：对重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正。

在地震数据的重构过程中，由于经过一系列的数学运算以及叠加，可能使得重构的地震数据中存在不必要的噪声，影响重构的地震数据的准确性，在本申请实施例中，计算机设备获得重构的地震数据之后，还可以对重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正，以提高重构的地震数据的准确性。

为了更加形象地显示本申请对地震数据的重构效果，请参考图8和图9，其中，图8示出了本申请实施例涉及的地震数据输出示意图，图9示出了本申请实施例涉及的地震数据重构前后的对比图。

如图8所示，操作人员点击应用界面41中的按钮415后，计算机设备检测到该点击操作，并显示数据输出对话框801，操作人员通过该对话框801选择要输出的地震数据的存储路径，包括采集的地震数据的存储路径和重构的地震数据的存储路径后，点击确定按钮802，之后，计算机设备根据用户选择的存储路径，以图像的形式显示地震数据的示意图。

如图9所示，图9中(a)部分示出了输出的原始地震数据的图像信息，图 9中(b)部分示出了输出重构地震数据的图像信息。即操作人员可以通过点击图8中的按钮415，即可以触发计算机设备显示相应的选择输出数据的对话框 801，并在对话框801中选择需要输出显示的地震数据，再点击确定按钮802即可以完成对需要输出的地震数据的输出操作，随后，计算机设备以图9的形式输出操作人员选择显示的地震数据的图像信息。

根据图9中(a)部分和(b)部分的两幅图的比较，可以看出重构的地震数据有效的补全了原始的地震数据中缺失的部分，且未带来明显的噪声，地震勘探成果剖面缺失数据的部分变得的连续，信噪比有效提高，重建数据频带主频以及宽度，都与原始地震数据相近，具有很好的重构效果。

综上所述，根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，通过地震数据与格林函数褶积并进行克希霍夫积分叠加获得虚拟多次波，以计划的炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，通过逆向格林函数与虚拟多次波褶积并进行克希霍夫积分叠加获得重构地震数据。上述方案通过虚拟方式获得多次波，不需要地震数据中本身存在虚拟多次波，对输入的地震数据的要求较低，能够应用于对更广泛的地震数据进行重构，应用场景广泛，普适性更高。另外，本申请采用的方法中，利用的克希霍夫积分对需要叠加的数据本身以及重构或运算过程中产生的随机噪声也有一定的抑制效果。

对应于上述实施例，本申请实施例还提供了一种地震数据构建装置，图10 示出了本申请实施例一种地震数据构建装置结构示意图。如图10所示，该装置主要包括：第一构建模块1010，生成模块1020，第二构建模块1030，获得模块 1040。

具体地，第一构建模块1010，用于根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，实际炮检点关系是采集地震数据时实际设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系；

生成模块1020，用于根据地震数据与格林函数生成虚拟多次波数据，虚拟多次波数据中包含地震数据对应的地震波沿格林函数的射线路径传播的波动数据；

第二构建模块1030，用于根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，计划炮检点关系是采集地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系，逆向格林函数的射线路径是计划炮检点关系中的激发点发出的地震波第一次经过虚拟的地下反射层反射到地震波接收点之间的路径；

获得模块1040，用于根据逆向格林函数，从虚拟多次波数据中消除逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据。

综上所述，本申请提供的重构地震数据装置，根据实际炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建格林函数，通过地震数据与格林函数褶积并进行克希霍夫积分叠加获得虚拟多次波，以计划的炮检点关系以及虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，通过逆向格林函数与虚拟多次波褶积并进行克希霍夫积分叠加获得重构地震数据。上述方案通过虚拟方式获得多次波，不需要地震数据中本身存在虚拟多次波，对输入的地震数据的要求较低，能够应用于对更广泛的地震数据进行重构，应用场景广泛，普适性更高。

可选的，第二构建模块1030具体包括：

确定模块1031，用于根据计划炮检点关系以及虚拟的地下反射层，确定逆向格林函数的射线路径；

根据逆向格林函数的射线路径构建逆向格林函数。

可选的，逆向格林函数的表达式为G^-1(r,ω)＝A^-1·e^-iωt'；

其中r是从实际地震波激发点到实际地震波接收点之间的距离；

A是振幅算子，影响逆向格林函数的振幅大小，A＝1/r；

ω是实际地震波的角频率；

t’是超前时间，即逆向格林函数射线描述的波场传播时间。

可选的，第二构建模块1040包括：

第一计算模块1041，用于通过虚拟多次波数据与逆向格林函数进行褶积计算，实现对虚拟多次波的逆向延拓；

第一叠加模块1042，用于将逆向延拓的结果通过克希霍夫积分进行叠加，完成从虚拟多次波数据中消除逆向格林函数的射线路径对应的数据，从而获得所述重构的地震数据。

可选的，生成模块1020包括：

第二计算模块1021，用于通过地震数据与格林函数进行褶积计算，实现对地震数据的延拓；

第二叠加模块1022，用于将褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，生成虚拟多次波数据。

格林函数的表达式可以如下：

G(r,ω)＝A·e^jωt；

虚拟多次波的表达式可以如下：

其中，D(ω)为地震数据，ω为地震波的角频率。

可选的，生成模块1020之前，还包括：

读取模块1050，用于读取地震数据；

第一处理模块1060，用于对地震数据进行噪声压制和地表一致性处理。

原始地震数据具有噪声以及其他地表因素导致的干扰数据，通过对地震数据进行预处理，可以有效地避免在重构地震数据的过程中其他无效数据的影响。

可选的，该装置还包括：

第二处理模块1070，用于对重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正。

对于重构的地震数据，由于通过了一系列数学运算以及叠加，使得从计算机设备中带出一些不必要的噪声，让重构的地震数据不干净或不准确，通过对重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正后，能够得到更准确的重构地震数据。

图11是本申请一个示例性实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。计算机设备1100包括中央处理单元(CPU)1101、包括随机存取存储器(RAM) 1102和只读存储器(ROM)1103的***存储器1104，以及连接***存储器1104 和中央处理单元1101的***总线1105。计算机设备1100还包括帮助计算机内的各个器件之间传输信息的基本输入/输出***(I/O***)1106，和用于存储操作***1113、应用程序1114和其他程序模块1115的大容量存储设备1107。

基本输入/输出***1106包括有用于显示信息的显示器1108和用于用户输入信息的诸如鼠标、键盘之类的输入设备1109。其中显示器1108和输入设备1109 都通过连接到***总线1105的输入输出控制器1110连接到中央处理单元1101。基本输入/输出***1106还可以包括输入输出控制器1110以用于接收和处理来自键盘、鼠标、或电子触控笔等多个其他设备的输入。类似地，输入输出控制器1110还提供输出到显示屏、打印机或其他类型的输出设备。

大容量存储设备1107通过连接到***总线1105的大容量存储控制器(未示出)连接到中央处理单元1101。大容量存储设备1107及其相关联的计算机可读介质为计算机设备1100提供非易失性存储。也就是说，大容量存储设备1107 可以包括诸如硬盘或者CD-ROM驱动器之类的计算机可读介质(未示出)。

计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。计算机存储介质包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、闪存或其他固态存储其技术， CD-ROM、DVD或其他光学存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁性存储设备。当然，本领域技术人员可知计算机存储介质不局限于上述几种。上述的***存储器1104和大容量存储设备1107可以统称为存储器。

计算机设备1100可以通过连接在***总线1105上的网络接口单元1111连接到互联网或者其它网络设备。

存储器还包括一个或者一个以上的程序，一个或者一个以上程序存储于存储器中，中央处理器1101通过执行该一个或一个以上程序来实现图2或图3所示的方法的全部或者部分步骤。

在一个示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括计算机程序(指令)的存储器，上述程序(指令)可由计算机设备的处理器执行以完成本申请各个实施例所示的方法的全部或者部分步骤。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种地震数据重构方法，其特征在于，所述方法包括：

根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，所述虚拟多次波数据中包含所述地震数据对应的地震波沿所述格林函数的射线路径传播的波动数据，所述格林函数的射线路径是所述实际炮检点关系中的实际激发点信号最强的接收点到其余接收点之间的路径；

根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，所述计划炮检点关系是采集所述地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系，所述逆向格林函数的射线路径是所述计划炮检点关系中的计划激发点发出的地震波第一次经过所述虚拟的地下反射层反射到真实激发点之间的路径；

根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，包括：

根据所述逆向格林函数的射线路径构建所述逆向格林函数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述逆向格林函数的表达式为：

G^-1(r,ω)＝A^-1·e^-iωt'；

其中，r是从实际地震波激发点到实际地震波接收点之间的距离；A是振幅算子，A＝1/r；ω是实际地震波的角频率；t’是超前时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据，包括：

将所述褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，获得所述重构的地震数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，包括：

通过所述地震数据与所述格林函数进行褶积计算；

将所述褶积计算的结果通过克希霍夫积分进行叠加，生成所述虚拟多次波数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据之前，还包括：

读取所述地震数据；

对所述地震数据进行噪声压制和地表一致性处理。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述重构的地震数据进行噪声压制和振幅校正。

8.一种地震数据重构装置，其特征在于，所述装置包括：

生成模块，用于根据所述地震数据与所述格林函数生成虚拟多次波数据，所述虚拟多次波数据中包含所述地震数据对应的地震波沿所述格林函数的射线路径传播的波动数据，所述格林函数的射线路径是所述实际炮检点关系中的实际激发点信号最强的接收点到其余接收点之间的路径；

第二构建模块，用于根据计划炮检点关系以及所述虚拟的地下反射层构建逆向格林函数，所述计划炮检点关系是采集所述地震数据时计划设置的激发点和地震波接收点之间的位置关系，所述逆向格林函数的射线路径是所述计划炮检点关系中的计划激发点发出的地震波第一次经过所述虚拟的地下反射层反射到真实激发点之间的路径；

获得模块，用于根据所述逆向格林函数，从所述虚拟多次波数据中消除所述逆向格林函数的射线路径对应的传播效应，获得重构的地震数据。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包含处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的地震数据重构方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的地震数据重构方法。