一种角度域共成像点道集提取方法和装置制造方法及图纸

公开了一种角度域共成像点道集提取方法和装置。该方法包括以下步骤：计算当前时刻的波场传播角度；根据所述传播角度计算波数范围；根据所述波数范围计算保幅波场能量值；以及基于所述传播角度确定成像角度位置，利用所述波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集。根据本发明专利技术的角度域共成像点道集提取方法和装置通过利用正则化坡印廷矢量方法计算波场传播角度从而实现针对逆时偏移算法的高效快速角度域共成像点道集提取。

An angle domain common imaging point collection extraction method and device

【技术实现步骤摘要】
一种角度域共成像点道集提取方法和装置
本专利技术涉及地质勘测领域，更具体地，涉及一种角度域共成像点道集提取方法和一种角度域共成像点道集提取装置。
技术介绍
我国的石油勘探面临复杂地表、复杂构造、复杂成因等多方面的难题。其中，叠前深度偏移成像技术仍然是解决这些问题的基础。目前理论上最准确的成像方法是逆时偏移方法，该方法直接求解波动方程，具有无传播角度限制，能对回折波、多次波成像等特点，该方法在速度剧烈变化时仍能够准确成像，并且己发展为各向异性(VTI，TTI)介质的深度成像方法。2007年GPU(GraphicProcessingUnit)作为CPU的协处理器在通用计算领域出现后，使得逆时偏移算法相比于CPU而言获得几十倍的速度提升，并且在工业界得到广泛应用。随着GPU高性能计算的快速发展，我国已将逆时偏移做为工业生产的一项重要任务。专利技术人发现，在逆时偏移技术飞速发展的同时仍然需要面临：强低频背景噪音、速度分析工具不足、振幅不保真等困难。角度域共成像点道集的提取正是解决这些问题的基础性关键环节。因此，有必要提出一种快速、高分辨率、稳定的角度域共成像点道集提取方法。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提供一种角度域共成像点道集提取方法和装置，其通过利用正则化坡印廷矢量方法计算波场传播角度从而实现针对逆时偏移算法的高效快速角度域共成像点道集提取。根据本专利技术的一方面，提出一种角度域共成像点道集提取方法。该方法可以包括以下步骤：计算当前时刻的波场传播角度；根据所述传播角度计算波数范围；根据所述波数范围计算保幅波场能量值；以及基于所述传播角度确定成像角度位置，利用所述波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集。优选地，所述计算当前时刻的波场传播角度可以包括：将每个空间点在x、y、z方向上的波场空间导数形成矢量，基于所述矢量确定每个空间点的波场传播角度。优选地，所述根据所述传播角度计算波数范围可以包括：计算每个空间点的波场传播角度在x、y、z方向上所对应的波数，从而确定x、y、z方向上的波数范围。优选地，所述根据所述波数范围计算保幅波场能量值可以包括：利用傅里叶累加算法计算在x、y、z方向上的波数范围内的对应波场能量值。根据本专利技术的另一方面，提出一种角度域共成像点道集提取装置。该装置可以包括：用于计算当前时刻的波场传播角度的单元；用于根据所述传播角度计算波数范围的单元；用于根据所述波数范围计算保幅波场能量值的单元；以及用于基于所述传播角度确定成像角度位置，利用所述波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集的单元。优选地，所述计算当前时刻的波场传播角度可以包括：将每个空间点在x、y、z方向上的波场空间导数形成矢量，基于所述矢量确定每个空间点的波场传播角度。优选地，所述根据所述传播角度计算波数范围可以包括：计算每个空间点的波场传播角度在x、y、z方向上所对应的波数，从而确定x、y、z方向上的波数范围。优选地，所述根据所述波数范围计算保幅波场能量值可以包括：利用傅里叶累加算法计算在x、y、z方向上的波数范围内的对应波场能量值。本专利技术通过分析了现有算法的问题和弊端，提出全新的实现流程，在算法源头设计了基于正则化坡印廷矢量计算波场传播角度的角度域共成像点道集提取方法，提高了角度域共成像点道集的保幅特性并大幅减少了计算量，提高了计算效率。本公开的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本公开的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了现有技术的角度域共成像点道集提取方法的流程图。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的角度域共成像点道集提取方法的流程图。图3示出了应用本专利技术的单炮逆时偏移的流程图。图4示出了应用示例所使用的速度模型。图5示出了应用本专利技术的单炮逆时偏移输出的全部角度域共成像点道集图像。图6(a)和6(b)示出了应用现有技术和应用本专利技术的角度域共成像点道集提取方法的计算结果对比。图7示出了本专利技术的角度提取方法与现有技术方法的计算效率对比。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。首先介绍现有技术的角度域共成像点道集提取方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：步骤1：对当前时刻的波场进行3D傅里叶变换。空间波场在三个维度依次进行傅里叶变换。该步骤把波场从空间域转换到波数域，获得了波数域波场能量值。步骤2：在波数域计算波场传播角度。3D波数空间中的每一个空间点对应一个波场传播角度，该步骤计算出所有空间点的角度。步骤3：选择主能量角度范围。根据波数域的波场传播角度，选择一定门槛能量值以上的角度值，其为真正的有效波场传播角度。步骤4：相关成像形成角度域共成像点道集。在空间域对波场进行相关成像，利用上述角度值的位置输出相关成像结果到角度域共成像点道集。现有技术的角度域共成像点道集提取方法的问题在于：将波场从空间域转换到波数域的计算量巨大；波数域中的传播角度计算受离散采样的影响，若采样不足则导致角度计算不精确；此外门槛能量值难以确定并且成像道集结果不保幅。图2示出了根据本专利技术的一个实施例的角度域共成像点道集提取方法的流程图。该方法可以包括以下步骤：步骤1：计算当前时刻的波场传播角度。对当前时刻的波场以正则化坡印廷矢量方法计算波场传播角度。具体地，将每个空间点在x、y、z方向上的波场空间导数D(x)、D(y)、D(z)形成矢量A，该矢量A的方向即为每个空间点的波场传播角度。步骤2：根据所述传播角度计算波数范围。具体地，由于3D波数空间中的每个空间点对应一个波场传播角度，计算每个空间点的波场传播角度在x、y、z方向上所对应的波数K(x)、K(y)、K(z)，从而确定x、y、z方向上的波数范围。步骤3：根据所述波数值范围计算保幅波场能量值。具体地，利用傅里叶累加算法计算在x、y、z方向上的波数范围内的对应波场能量值。步骤4，基于步骤1计算得到的波场传播角度确定成像角度位置，利用步骤3计算的波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集。角度域共成像点道集实质上是相关成像的结果。相关成像是在每一个空间点上波场能量的乘积，该乘积需要累加在步骤1确定的角度位置上。通过多炮的叠加每个角度位置都会有成像结果，同一个角度位置也会存在多次累加。本实施例通过利用正则化坡印廷矢量方法计算波场传播角度从而实现针对逆时偏移算法的高效快速角度域共成像点道集提取。本专利技术的角度域共成像点道集提取方法计算量小，无需门槛值限制即可实现精确定位，并且成像道集保幅，更适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：计算当前时刻的波场传播角度；根据所述传播角度计算波数范围；根据所述波数范围计算保幅波场能量值；以及基于所述传播角度确定成像角度位置，利用所述波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集。

【技术特征摘要】
1.一种角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：计算当前时刻的波场传播角度；根据所述传播角度计算波数范围；根据所述波数范围计算保幅波场能量值；以及基于所述传播角度确定成像角度位置，利用所述波场能量值进行相关成像并输出所述相关成像结果到角度域共成像点道集。2.根据权利要求1所述的角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述计算当前时刻的波场传播角度包括：将每个空间点在x、y、z方向上的波场空间导数形成矢量，基于所述矢量确定每个空间点的波场传播角度。3.根据权利要求2所述的角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述根据所述传播角度计算波数范围包括：计算每个空间点的波场传播角度在x、y、z方向上所对应的波数，从而确定x、y、z方向上的波数范围。4.根据权利要求3所述的角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述根据所述波数范围计算保幅波场能量值包括：利用傅里叶累加算法计算在x、y、z方向上的波数范围内的对应波场能量值。5.一种角度域共...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，张慧宇，白英哲，许璐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11