本發(fā)明關(guān)于能源勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于地震資料的處理技術(shù)，具體的講是一種井間地震的局部傾角域的成像方法以及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，一般通過對野外采集到的地震數(shù)據(jù)進行處理以得到地下地層結(jié)構(gòu)的圖像，并通過多種方式得到描述地層特征的物性參數(shù)。不同觀測系統(tǒng)下采集到的地震數(shù)據(jù)存在較大的差異，這也決定了對不同方式下采集到的地震數(shù)據(jù)處理將得到不同頻率的地下構(gòu)造圖像，也就是不同的分辨率。當前階段主要有地面地震數(shù)據(jù)、井間地震數(shù)據(jù)、vsp數(shù)據(jù)和逆vsp數(shù)據(jù)處理，其中，分辨率最高的是井間地震數(shù)據(jù)。井間地震是在一口井內(nèi)置放震源，激發(fā)地震波，在另一口井中通過檢波器接收，并利用記錄下來的地震記錄進行一套完善的處理，以獲得井間地質(zhì)剖面的技術(shù)。與地面地震相比，井間地震方法具有能量傳播距離短、接近探測目標、避開低速帶等特點。因此，采集到的數(shù)據(jù)具有很高的頻率和信噪比。由于井間地震具有高精度、高分辨率的特點，它主要被用于油氣田開發(fā)中的油藏精細研究和油氣動態(tài)監(jiān)測等方面。

井間地震成像方法主要有射線法和波動方程偏移法，vsp-cdp轉(zhuǎn)換是常用的井間地震反射波成像方法，該方法不會使噪音擴散也不會引起混波現(xiàn)象，但是只有在水平層狀介質(zhì)或橫向變速緩慢的介質(zhì)有比較好的處理結(jié)果，對復雜構(gòu)造成像時，在水平方向上容易產(chǎn)生假象。波動方程偏移方法可以適應速度場的強橫向變化，基于波場累加的思想可以實現(xiàn)基于波動方程的井間地震疊前深度偏移。

局部傾角域成像能夠反映出地下構(gòu)造局部不同傾角下的成像特征，服務于后期的振幅分析和儲層物性研究。但是，目前基于射線理論和波動理論的井間地震成像方法均無法得到井間地震的局部傾角域成像，所以，研究井間地震局部傾角域成像求取有著重要的開創(chuàng)性意義與潛在實用性價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種井間地震的局部傾角域的成像方法以及系統(tǒng)，通過設定激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)，進而確定出震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣，最終實現(xiàn)了對不同地下局部傾角域的井間地震成像的求取，便于對地下構(gòu)造進行局部方向性成像分析，指導巖性油氣藏勘探。

本發(fā)明的目的是，提供一種井間地震的局部傾角域的成像方法，所述方法包括：

獲取激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息；

獲取預先設定的震源波場、炮擊個數(shù)、最大深度以及遞增步長；

根據(jù)所述最大深度以及遞增步長確定延拓的層個數(shù)；

根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)確定所述震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣；

根據(jù)所述局部波數(shù)域成像矩陣確定局部傾角域成像。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述震源波場為脈沖子波。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)確定所述震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣包括：

根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定出所述震源波場的每一炮在每一層的局部波數(shù)域成像矩陣；

將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定出所述震源波場的每一炮在每一層的局部波數(shù)域成像矩陣包括：

根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總下行波場；

根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總上行波場；

將每一炮下每一層的總下行波場以及總上行波場分解到小波束域，得到每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場；

根據(jù)互相關(guān)成像條件對每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場進行互相關(guān)成像，得到每一炮下每一層的局部波數(shù)域成像矩陣。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總下行波場包括：

獲取預先設定的初始化基準面處的總下行波場；

根據(jù)所述初始化基準面處的總下行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的下行波場；

獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場；

對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總上行波場包括：

獲取預先設定的初始化基準面處的總上行波場；

根據(jù)所述初始化基準面處的總上行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的上行波場；

獲取每一炮下每一層的接收井的震源波場；

對延拓至每一層的上行波場與所述每一炮下每一層的接收井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總上行波場。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，根據(jù)所述局部波數(shù)域成像矩陣確定局部傾角域成像包括：

將所述局部波數(shù)域成像矩陣變換到局部反射角域，得到局部反射角域成像；

將所述局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域，得到局部傾角域成像。

本發(fā)明的目的是，提供一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

井間地震觀測裝置，用于確定激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息；

數(shù)據(jù)預設裝置，用于預先設定震源波場、炮擊個數(shù)、最大深度以及遞增步長；

層個數(shù)確定裝置，用于根據(jù)所述最大深度以及遞增步長確定延拓的層個數(shù)；

成像矩陣確定裝置，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)確定所述震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣；

傾角成像確定裝置，用于根據(jù)所述局部波數(shù)域成像矩陣確定局部傾角域成像。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述震源波場為脈沖子波。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述成像矩陣確定裝置包括：

局部矩陣確定模塊，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定出所述震源波場的每一炮在每一層的局部波數(shù)域成像矩陣；

成像矩陣疊加模塊，用于將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述局部矩陣確定模塊包括：

下行波場確定單元，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總下行波場；

上行波場確定單元，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總上行波場；

波場分解單元，用于將每一炮下每一層的總下行波場以及總上行波場分解到小波束域，得到每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場；

互相關(guān)成像單元，用于根據(jù)互相關(guān)成像條件對每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場進行互相關(guān)成像，得到每一炮下每一層的局部波數(shù)域成像矩陣。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述下行波場確定單元包括：

下行波場獲取單元，用于獲取預先設定的初始化基準面處的總下行波場；

下行波場確定單元，用于根據(jù)所述初始化基準面處的總下行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的下行波場；

激發(fā)井獲取單元，用于獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場；

下行求和單元，用于對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述上行波場確定單元包括：

上行波場獲取單元，用于獲取預先設定的初始化基準面處的總上行波場；

上行波場確定單元，用于根據(jù)所述初始化基準面處的總上行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的上行波場；

接收井獲取單元，用于獲取每一炮下每一層的接收井的震源波場；

上行求和單元，用于對延拓至每一層的上行波場與所述每一炮下每一層的接收井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總上行波場。

在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述傾角成像確定裝置包括：

矩陣變化模塊，用于將所述局部波數(shù)域成像矩陣變換到局部反射角域，得到局部反射角域成像；

成像轉(zhuǎn)變模塊，用于所述局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域，得到局部傾角域成像。

本發(fā)明的有益效果在于，提供了一種井間地震的局部傾角域的成像方法以及系統(tǒng)，通過設定激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)，進而確定出震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣，最終實現(xiàn)了對不同地下局部傾角域的井間地震成像的求取，便于對地下構(gòu)造進行局部方向性成像分析，指導巖性油氣藏勘探。

為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像方法的流程圖；

圖2為圖1中的步驟s104的具體流程圖；

圖3為圖2中的步驟s201的具體流程圖；

圖4為圖3中的步驟s301的具體流程圖；

圖5為圖3中的步驟s302的具體流程圖；

圖6為圖1中的步驟s105的具體流程圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)中成像矩陣確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)中局部矩陣確定模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖10為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)中下行波場確定單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖11為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)中上行波場確定單元的結(jié)構(gòu)框圖；

圖12為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)中傾角成像確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖13是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震觀測裝置的示意圖；

圖14是本發(fā)明提供的具體實施例中局部傾角的示意圖；

圖15是本發(fā)明提供的具體實施例中的井間地震模型速度場示意圖；

圖16是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震數(shù)據(jù)-15度至15度局部傾角域像的示意圖；

圖17是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震數(shù)據(jù)-50度至-20度局部傾角域像的示意圖；

圖18是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震數(shù)據(jù)20度至50度局部傾角域像的示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本領(lǐng)域技術(shù)技術(shù)人員知道，本發(fā)明的實施方式可以實現(xiàn)為一種系統(tǒng)、裝置、設備、方法或計算機程序產(chǎn)品。因此，本公開可以具體實現(xiàn)為以下形式，即：完全的硬件、完全的軟件(包括固件、駐留軟件、微代碼等)，或者硬件和軟件結(jié)合的形式。

本發(fā)明提供了一種井間地震的局部傾角域的成像方法以及系統(tǒng)。下面參考本發(fā)明的若干代表性實施方式，詳細闡釋本發(fā)明的原理和精神。以下所使用的術(shù)語“模塊”和“單元”，可以是實現(xiàn)預定功能的軟件和/或硬件。盡管以下實施例所描述的模塊較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

本發(fā)明屬于地震資料處理領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種用于求取井間地震條件下局部傾角域像的方案。本發(fā)明提供的一種井間地震的局部傾角域的成像方法，請參閱圖1，所述方法包括：

s101：獲取激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息。在具體的實施方式中，可通過井間地震觀測裝置計算震源和檢波器在井中的位置，圖13是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震觀測裝置的示意圖，請參閱圖13，在該實施例中，震源波場分布在左邊的激發(fā)井中，檢波器分布于右邊的接收井中，激發(fā)井的位置信號在地表上設為xs，檢波器接收到的波場為接收井的位置信息為xr，第si炮在激發(fā)井中的位置為(xs,zsi)，其中si＝1,…,,共m炮。第si炮中第rj個檢波器的位置為其中rj＝1,…,n，每一炮均有n個檢波器接收。

s102：獲取預先設定的震源波場、炮擊個數(shù)、最大深度以及遞增步長。在圖13所示的具體實施例中，震源波場為脈沖子波p^s(xs,zsi,w)。炮擊個數(shù)m可根據(jù)不同的使用情形具體設定。最大深度可通過zmax來表示，如圖13所示，地表為zdatum，遞增步長可通過δz來表示。

s103：根據(jù)所述最大深度以及遞增步長確定延拓的層個數(shù)。在如圖13所示的實施例中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，如z1＝z0+δz層，此處z0＝zdatum，直至延拓至最大深度zmax。

s104：根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)確定所述震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣。圖2為步驟s104的具體流程圖，請參閱圖2，該步驟包括：

s201：根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定出所述震源波場的每一炮在每一層的局部波數(shù)域成像矩陣；

s202：將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣。局部波數(shù)域成像矩陣諸如為lwall(x,z,ks,kg)。

以第si＝1炮為例，以脈沖子波為震源波場p^s(xs,zsi,w)，以檢波器接收到的炮集數(shù)為記錄波場，第si炮中第rj個檢波器記錄到的波場表示為其中w代表頻率。

圖3為步驟s201的具體流程圖，請參閱圖3，該步驟具體包括：

s301：根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總下行波場。圖4為步驟s301的具體流程圖，請參閱圖4，該步驟具體包括：

s401：獲取預先設定的初始化基準面處的總下行波場。

在具體的實施方式中，首先定義地表zdatum＝0為初始波場延拓基準面，初始化基準面處z0＝zdatum的總下行波場p^down(x,z0,w)和上行波場p^sown(x,z0,w)都為零。

s402：根據(jù)所述初始化基準面處的總下行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的下行波場。

在具體的實施方式中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1層為例進行說明。則沿深度方向正向延拓初始下行波場p^down(x,z0,w)至z1＝z0+δz層，得到延拓至z1層的下行波場

具體的，第zn-1層的下行波場p^down(x,zn-1,w)以δz步長延拓至zn層后得到下行波場p^down(x,zn,w)表示為公式(1)：

其中，kz和kx分別是縱向和橫向空間波數(shù)，v(x,z)是地下速度。

s403：獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場。

在具體的實施方式中，首先可判斷在深度層是否存在激發(fā)井中的震源波場p^s(xs,zsi,w)，如果存在，則獲取該層的激發(fā)井的震源波場。以第si＝1炮下的z1層為例，首先判斷在深度z1層是否存在激發(fā)井中的震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)，如果存在，則獲取該震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)。

s404：對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

將該震源波場疊加至該層的下行波場中得到該層的總下行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，將該震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)疊加至z1層的下行波場中得到z1層的總下行波場p^down(x,z1,w)。也即，對于下行波場，當x＝xs，z＝zsi時，總下行波場p^down(x,z1,w)的計算公式如下公式(3)所示：

請參閱圖3，步驟s201還包括：

s302：根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總上行波場。圖5為步驟s302的具體流程圖，請參閱圖5，該步驟具體包括：

s501：獲取預先設定的初始化基準面處的總上行波場。

在具體的實施方式中，首先定義地表zdatum＝0為初始波場延拓基準面，初始化基準面處z0＝zdatum的總下行波場p^down(x,z0,w)和上行波場p^down(x,z0,w)都為零。

s502：根據(jù)所述初始化基準面處的總上行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的上行波場。

在具體的實施方式中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1層為例進行說明。則沿深度方向逆向延拓初始上行波場p^up(x,z0,w)至z1＝z0+δz層，得到延拓至z1層的上行波場p^up(x,z0,w)。

具體的，第zn-1層的上行波場p^up(x,zn-1,w)以δz步長延拓至zn層后得到上行波場p^up(x,zn,w)，表示為公式(2)：

其中，kz和kx分別是縱向和橫向空間波數(shù)，v(x,z)是地下速度。

s403：獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場。

在具體的實施方式中，首先可判斷在深度層是否存在接收井中的震源波場如果存在，則獲取該層的接收井的震源波場。以第si＝1炮下的z1層為例，首先判斷在深度z1層是否存在接收井中檢波器記錄的波場如果存在，則獲取該震源波場

s404：對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

將該震源波場疊加至該層的上行波場中得到該層的總上行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，將該震源波場疊加至z1層的上行波場中得到z1層的總上行波場p^up(x,z1,w)。也即對于上行波場，當x＝xr，時，總上行波場p^up(x,z1,w)的計算公式如公式(4)所示：

請參閱圖3，步驟s201還包括：

s303：將每一炮下每一層的總下行波場以及總上行波場分解到小波束域，得到每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，則將z1層的總下行波場p^down(x,z1,w)和總上行波場p^down(x,z1,w)分解到小波束域，得到小波束域下行波場p^down(x,z1,ks,w)和上行波場p^up(x,z1,kg,w)，其中ks與kg分別代表了入射方向波數(shù)和反射方向波數(shù)。

s304：根據(jù)互相關(guān)成像條件對每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場進行互相關(guān)成像，得到每一炮下每一層的局部波數(shù)域成像矩陣。以第si＝1炮下的z1層為例，根據(jù)互相關(guān)成像條件對所述下行波場p^down(x,z1,ks,w)和上行波場p^up(x,z1,kg,w)進行互相關(guān)成像，得到第si＝1炮下z1層局部波數(shù)域成像矩陣重復步驟s301至s304則可得到任一炮下任一層的局部波數(shù)域成像矩陣。

步驟s202中將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣，具體的，第si炮下所有層的局部波數(shù)域成像矩陣計算公式為式(5)：

下標“*”代表了復共軛，wmin與wmax代表了最小與最大頻率。

m個炮的局部波數(shù)域成像矩陣的疊加可以得到總的局部波數(shù)域成像矩陣，可以表示為下式(6)：

請參閱圖1，該方法還包括：

s105：根據(jù)所述局部波數(shù)域成像矩陣確定局部傾角域成像。圖6為步驟s105的具體流程圖，請參閱圖6，該步驟包括：

s601：將所述局部波數(shù)域成像矩陣變換到局部反射角域，得到局部反射角域成像，即將lwall(x,z,ks,kg)變換到局部反射角域得到langle(x,z,θs,θg)。

s602：將所述局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域，得到局部傾角域成像。即，將局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域成像ldip(x,z,θn)，其中θs與θg分別是入射方向與反射方向的角度，θn是局部傾角。其中，

θn＝(θs+θg)/2(9)

上式中，θs與θg分別是入射方向與反射方向的角度，θn是局部傾角。通過坐標變換可以得到不同局部傾角下的井間地震成像。圖14為局部傾角示意圖，其中θs是下行波場入射到反射界面時與鉛錘方向的夾角，θg是上行波場從反射界面反射時與鉛錘方向的夾角，θn是局部傾角。

圖15為是本發(fā)明提供的具體實施例中的井間地震模型速度場，該模型發(fā)兩個大的傾斜斷層和多個薄互層構(gòu)造。圖16是該井間地震模型-15度至15度局部傾角域成像示意圖，角度間隔為5度，對于不同局部傾角下的成像會表現(xiàn)出不同的特征情況。圖17是該井間地震模型-50度至-20度局部傾角域成像，角度間隔為5度，在-35度以下較大地層傾角下的傾角域成像對整個構(gòu)造成像貢獻較小。圖18是該井間地震模型20度至50度局部傾角域成像，角度間隔為5度，在35度以上較大地層傾角下的傾角域成像對整個構(gòu)造成像貢獻較小。

如上所述，即為本發(fā)明提供的一種井間地震的局部傾角域的成像方法，可以方便實用的得到不同局部傾角下的井間地震成像，為地球物理工程師提供可靠的井間地震油藏分析數(shù)據(jù)，對于摸清老油區(qū)復雜井間儲層特征有著重要的實用性價值。

應當注意，盡管在附圖中以特定順序描述了本發(fā)明方法的操作，但是，這并非要求或者暗示必須按照該特定順序來執(zhí)行這些操作，或是必須執(zhí)行全部所示的操作才能實現(xiàn)期望的結(jié)果。附加地或備選地，可以省略某些步驟，將多個步驟合并為一個步驟執(zhí)行，和/或?qū)⒁粋€步驟分解為多個步驟執(zhí)行。

在介紹了本發(fā)明示例性實施方式之后，接下來，參考附圖對本發(fā)明示例性實施方式的系統(tǒng)進行介紹。該系統(tǒng)的實施可以參見上述整體的實施，重復之處不再贅述。

本發(fā)明的目的是提供一種能夠求取井間地震局部傾角域成像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠求出不同地下局部傾角域的井間地震成像，便于對地下構(gòu)造進行局部方向性成像分析，指導巖性油氣藏勘探。圖7為本發(fā)明實施例提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，請參閱圖7，所述系統(tǒng)包括：

井間地震觀測裝置101，用于獲取激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息。在具體的實施方式中，可通過井間地震觀測裝置計算震源和檢波器在井中的位置，圖13是本發(fā)明提供的具體實施例中井間地震觀測裝置的示意圖，請參閱圖13，在該實施例中，震源波場分布在左邊的激發(fā)井中，檢波器分布于右邊的接收井中，激發(fā)井的位置信號在地表上設為xs，檢波器接收到的波場為接收井的位置信息為xr，第si炮在激發(fā)井中的位置為(xs,zsi)，其中si＝1,…,m,共m炮。第si炮中第rj個檢波器的位置為其中rj＝1,…,n，每一炮均有n個檢波器接收。

數(shù)據(jù)預設裝置102，用于獲取預先設定的震源波場、炮擊個數(shù)、最大深度以及遞增步長。在圖13所示的具體實施例中，震源波場為脈沖子波p^s(xs,zsi,w)。炮擊個數(shù)m可根據(jù)不同的使用情形具體設定。最大深度可通過zmax來表示，如圖13所示，地表為zdatum，遞增步長可通過δz來表示。

層個數(shù)確定裝置103，用于根據(jù)所述最大深度以及遞增步長確定延拓的層個數(shù)。在如圖13所示的實施例中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，如z1＝z0+δz層，此處z0＝zdatum，直至延拓至最大深度zmax。

成像矩陣確定裝置104，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息、接收井中的檢波器的位置信息、層個數(shù)以及炮擊個數(shù)確定所述震源波場的局部波數(shù)域成像矩陣。圖8為成像矩陣確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖；，請參閱圖8，該裝置包括：

局部矩陣確定模塊201，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定出所述震源波場的每一炮在每一層的局部波數(shù)域成像矩陣；

成像矩陣疊加模塊202，用于將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣。局部波數(shù)域成像矩陣諸如為lwall(x,z,ks,kg)。

以第si＝1炮為例，以脈沖子波為震源波場p^s(xs,zsi,w)，以檢波器接收到的炮集數(shù)為記錄波場，第si炮中第rj個檢波器記錄到的波場表示為其中w代表頻率。

圖9為局部矩陣確定模塊的結(jié)構(gòu)框圖，請參閱圖9，該模塊具體包括：

下行波場確定單元301，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總下行波場。圖10為下行波場確定單元的結(jié)構(gòu)框圖，請參閱圖10，該單元具體包括：

下行波場獲取單元401，用于獲取預先設定的初始化基準面處的總下行波場。

在具體的實施方式中，首先定義地表zdatum＝0為初始波場延拓基準面，初始化基準面處z0＝zdatum的總下行波場p^down(x,z0,w)和上行波場p^down(x,z0,w)都為零。

下行波場確定單元402，用于根據(jù)所述初始化基準面處的總下行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的下行波場。

在具體的實施方式中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1層為例進行說明。則沿深度方向正向延拓初始下行波場p^down(x,z0,w)至z1＝z0+δz層，得到延拓至z1層的下行波場

具體的，第zn-1層的下行波場p^down(x,zn-1,w)以δz步長延拓至zn層后得到下行波場p^down(x,zn,w)表示為公式(1)。

激發(fā)井獲取單元403，用于獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場。

在具體的實施方式中，首先可判斷在深度層是否存在激發(fā)井中的震源波場p^s(xs,zsi,w)，如果存在，則獲取該層的激發(fā)井的震源波場。以第si＝1炮下的z1層為例，首先判斷在深度z1層是否存在激發(fā)井中的震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)，如果存在，則獲取該震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)。

下行求和單元404，用于對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

將該震源波場疊加至該層的下行波場中得到該層的總下行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，將該震源波場p^s(xs,zsi＝z1,w)疊加至z1層的下行波場中得到z1層的總下行波場p^down(x,z1,w)。也即，對于下行波場，當x＝xs，z＝zsi時，總下行波場p^down(x,z1,w)的計算公式如下公式(3)所示。

請參閱圖9，該模塊還包括：

上行波場確定單元302，用于根據(jù)所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓下每一層的總上行波場。圖11為上行波場確定單元的結(jié)構(gòu)框圖，請參閱圖11，該單元具體包括：

上行波場獲取單元501，用于取預先設定的初始化基準面處的總上行波場。

在具體的實施方式中，首先定義地表zdatum＝0為初始波場延拓基準面，初始化基準面處z0＝zdatum的總下行波場p^down(x,z0,w)和上行波場p^down(x,z0,w)都為零。

上行波場確定單元502，用于根據(jù)所述初始化基準面處的總上行波場、所述激發(fā)井的位置信息、接收井的位置信息以及接收井中的檢波器的位置信息確定每一炮延拓至每一層的上行波場。

在具體的實施方式中，從基準面zdatum開始，以δz為遞增步長沿深度方向分別正向延拓、逆向延拓，以下以第si＝1炮下的z1層為例進行說明。則沿深度方向逆向延拓初始上行波場p^up(x,z0,w)至z1＝z0+δz層，得到延拓至z1層的上行波場p^up(x,z0,w）。

具體的，第zn-1層的上行波場p^up(x,zn-1,w)以δz步長延拓至zn層后得到上行波場p^up(x,zn,w)，表示為公式(2)。

上行波場確定單元503，用于獲取每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場。

在具體的實施方式中，首先可判斷在深度層是否存在接收井中的震源波場如果存在，則獲取該層的接收井的震源波場。以第si＝1炮下的z1層為例，首先判斷在深度z1層是否存在接收井中檢波器記錄的波場如果存在，則獲取該震源波場

上行求和單元504，用于對延拓至每一層的下行波場與所述每一炮下每一層的激發(fā)井的震源波場求和，得到每一炮延拓下每一層的總下行波場。

將該震源波場疊加至該層的上行波場中得到該層的總上行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，將該震源波場疊加至z1層的上行波場中得到z1層的總上行波場p^up(x,z1,w)。也即對于上行波場，當x＝xr，時，總上行波場p^up(x,z1,w)的計算公式如公式(4)所示。

請參閱圖9，該模塊還包括：

波場分解單元303，用于將每一炮下每一層的總下行波場以及總上行波場分解到小波束域，得到每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場。以第si＝1炮下的z1層為例，則將z1層的總下行波場p^down(x,z1,w)和總上行波場p^down(x,z1,w)分解到小波束域，得到小波束域下行波場p^down(x,z1,ks,w)和上行波場p^up(x,z1,kg,w)，其中ks與kg分別代表了入射方向波數(shù)和反射方向波數(shù)。

互相關(guān)成像單元304，用于根據(jù)互相關(guān)成像條件對每一炮下每一層的小波束域的下行波場以及上行波場進行互相關(guān)成像，得到每一炮下每一層的局部波數(shù)域成像矩陣。以第si＝1炮下的z1層為例，根據(jù)互相關(guān)成像條件對所述下行波場p^down(x,z1,ks,w)和上行波場p^up(x,z1,kg,w)進行互相關(guān)成像，得到第si＝1炮下z1層局部波數(shù)域成像矩陣重復執(zhí)行局部矩陣確定模塊則可得到任一炮下任一層的局部波數(shù)域成像矩陣。

成像矩陣疊加模塊202中將每一炮在每一延拓層的局部波數(shù)域成像矩陣疊加，得到局部波數(shù)域成像矩陣，具體的，第si炮下所有層的局部波數(shù)域成像矩陣計算公式為式(5)。m個炮的局部波數(shù)域成像矩陣的疊加可以得到總的局部波數(shù)域成像矩陣，可以表示為下式(6)。

請參閱圖7，該系統(tǒng)還包括：

傾角成像確定裝置105，用于根據(jù)所述局部波數(shù)域成像矩陣確定局部傾角域成像。圖12為傾角成像確定裝置的結(jié)構(gòu)框圖，請參閱圖12，該裝置包括：

矩陣變化模塊601，用于將所述局部波數(shù)域成像矩陣變換到局部反射角域，得到局部反射角域成像，即將lwall(x,z,ks,kg)變換到局部反射角域得到langle(x,z,θs,θg)。

成像轉(zhuǎn)變模塊602，用于將所述局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域，得到局部傾角域成像。即，將局部反射角域成像轉(zhuǎn)變到局部傾角域成像ldip(x,z,θn)，其中θs與θg分別是入射方向與反射方向的角度，θn是局部傾角。圖14為局部傾角示意圖，其中θs是下行波場入射到反射界面時與鉛錘方向的夾角，θg是上行波場從反射界面反射時與鉛錘方向的夾角，θn是局部傾角。圖15為是本發(fā)明提供的具體實施例中的井間地震模型速度場，該模型發(fā)兩個大的傾斜斷層和多個薄互層構(gòu)造。圖16是該井間地震模型-15度至15度局部傾角域成像示意圖，角度間隔為5度，對于不同局部傾角下的成像會表現(xiàn)出不同的特征情況。圖17是該井間地震模型-50度至-20度局部傾角域成像，角度間隔為5度，在-35度以下較大地層傾角下的傾角域成像對整個構(gòu)造成像貢獻較小。圖18是該井間地震模型20度至50度局部傾角域成像，角度間隔為5度，在35度以上較大地層傾角下的傾角域成像對整個構(gòu)造成像貢獻較小。

如上所述，即為本發(fā)明提供的一種井間地震的局部傾角域的成像系統(tǒng)，可以方便實用的得到不同局部傾角下的井間地震成像，為地球物理工程師提供可靠的井間地震油藏分析數(shù)據(jù)，對于摸清老油區(qū)復雜井間儲層特征有著重要的實用性價值。

此外，盡管在上文詳細描述中提及了系統(tǒng)的若干單元模塊，但是這種劃分僅僅并非強制性的。實際上，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，上文描述的兩個或更多單元的特征和功能可以在一個單元中具體化。同樣，上文描述的一個單元的特征和功能也可以進一步劃分為由多個單元來具體化。以上所使用的術(shù)語“模塊”和“單元”，可以是實現(xiàn)預定功能的軟件和/或硬件。盡管以下實施例所描述的模塊較佳地以軟件來實現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。

綜上所述，本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，可以方便實用的得到不同局部傾角下的井間地震成像，為地球物理工程師提供可靠的井間地震油藏分析數(shù)據(jù)，對于摸清老油區(qū)復雜井間儲層特征有著重要的實用性價值。

對于一個技術(shù)的改進可以很明顯地區(qū)分是硬件上的改進(例如，對二極管、晶體管、開關(guān)等電路結(jié)構(gòu)的改進)還是軟件上的改進(對于方法流程的改進)。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，當今的很多方法流程的改進已經(jīng)可以視為硬件電路結(jié)構(gòu)的直接改進。設計人員幾乎都通過將改進的方法流程編程到硬件電路中來得到相應的硬件電路結(jié)構(gòu)。因此，不能說一個方法流程的改進就不能用硬件實體模塊來實現(xiàn)。例如，可編程邏輯器件(programmablelogicdevice,pld)(例如現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga))就是這樣一種集成電路，其邏輯功能由用戶對器件編程來確定。由設計人員自行編程來把一個數(shù)字系統(tǒng)“集成”在一片pld上，而不需要請芯片制造廠商來設計和制作專用的集成電路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成電路芯片，這種編程也多半改用“邏輯編譯器(logiccompiler)”軟件來實現(xiàn)，它與程序開發(fā)撰寫時所用的軟件編譯器相類似，而要編譯之前的原始代碼也得用特定的編程語言來撰寫，此稱之為硬件描述語言(hardwaredescriptionlanguage，hdl)，而hdl也并非僅有一種，而是有許多種，如abel(advancedbooleanexpressionlanguage)、ahdl(alterahardwaredescriptionlanguage)、confluence、cupl(cornelluniversityprogramminglanguage)、hdcal、jhdl(javahardwaredescriptionlanguage)、lava、lola、myhdl、palasm、rhdl(rubyhardwaredescriptionlanguage)等，目前最普遍使用的是vhdl(very-high-speedintegratedcircuithardwaredescriptionlanguage)與verilog2。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應該清楚，只需要將方法流程用上述幾種硬件描述語言稍作邏輯編程并編程到集成電路中，就可以很容易得到實現(xiàn)該邏輯方法流程的硬件電路。

控制器可以按任何適當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)，例如，控制器可以采取例如微處理器或處理器以及存儲可由該(微)處理器執(zhí)行的計算機可讀程序代碼(例如軟件或固件)的計算機可讀介質(zhì)、邏輯門、開關(guān)、專用集成電路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：arc625d、atmelat91sam、microchippic18f26k20以及siliconelabsc8051f320，存儲器控制器還可以被實現(xiàn)為存儲器的控制邏輯的一部分。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認為是一種硬件部件，而對其內(nèi)包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔粒梢詫⒂糜趯崿F(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

上述實施例闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元，具體可以由計算機芯片或?qū)嶓w實現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實現(xiàn)。

為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。

通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)。基于這樣的理解，本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

本申請可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠嬎銠C系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的消費電子設備、網(wǎng)絡pc、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統(tǒng)或設備的分布式計算環(huán)境等等。

本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請，在這些分布式計算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡而被連接的遠程處理設備來執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲設備在內(nèi)的本地和遠程計算機存儲介質(zhì)中。

雖然通過實施例描繪了本申請，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請的精神。