專利名稱：炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)的波束法和去波束法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)中獲得波束數(shù)據(jù)，以及從波束數(shù)據(jù)獲得與炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的去波束數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
地震波束器和去波束器已公知。不過，現(xiàn)有的地震波束器和去波束器都基于共炮檢距域。此外，在現(xiàn)有的地震波束器和去波束器中輸入道的分布都是規(guī)則的。不過，典型情況下，當(dāng)今多維、多方位勘測(cè)具有幾萬個(gè)多維炮，并且接收道的分布通常是不規(guī)則的。因此，基于共炮檢距域的現(xiàn)有地震波束器和去波束器經(jīng)受方位角限制
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面涉及從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。所述方法可以包括接收第一域中的受關(guān)注地球物理體的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)。所述第一域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔。所述方法可以包括將所接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第一域變換到第二域。所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，其中，所述至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量。所述方法可以包括使用加權(quán)函數(shù)對(duì)所述第二域中的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)加權(quán)。所述方法可以包括將加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第二域變換到所述第一域。所述方法可以包括對(duì)所述第一域中的加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換，以獲得第三域中的波束數(shù)據(jù)。所述第三域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及在所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第二分量涉及平面波至方向。本發(fā)明的另一方面涉及從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法。所述方法可以包括接收第三域中的波束數(shù)據(jù)。所述第三域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第二分量涉及平面波至方向。所述方法可以包括對(duì)所接收的所述第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換，以獲得第一域中加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。所述第一域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔。所述方法可以包括將加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從所述第一域變換到第二域。所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，其中，所述至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量。所述方法可以包括使用加權(quán)函數(shù)對(duì)所述第二域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)去加權(quán)，以獲得去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。所述方法可以包括根據(jù)所述去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)獲得所述第一域中的去波束數(shù)據(jù)。所述去波束數(shù)據(jù)可以與炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的再一方面涉及一種系統(tǒng)，被配置為從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)中獲得波束數(shù)據(jù)，以及從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊。所述計(jì)算機(jī)程序模塊可以包括一個(gè)或多個(gè)通信模塊、時(shí)間-頻率變換模塊、力口權(quán)-去加權(quán)模塊或者正-反變換模塊。所述通信模塊可以被配置為接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括第一域中的受關(guān)注地球物理體的一個(gè)或多個(gè)炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)或第三域中的波束數(shù)據(jù)。所述第一域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔。所述第三域具有至少第一分量和第二分量，其中，所述第一分量涉及在所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第二分量涉及平面波至方向。所述時(shí)間-頻率變換模塊可以被配置為在所述第一域與第二域之間變換數(shù)據(jù)。所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，其中所述至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量。所述加權(quán)-去加權(quán)模塊可以被配置為使用加權(quán)函數(shù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)，或者使用所述加權(quán)函數(shù)執(zhí)行數(shù)據(jù)去加權(quán)。所述正-反變換模塊可以被配置為執(zhí)行一種或多種對(duì)所述第一域中加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換以獲得在所述第三域中的波束數(shù)據(jù)或者對(duì)所述第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換以獲得所述第一域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。參考附圖(其全部形成本說明書的一部分，其中相同附圖標(biāo)記指明多幅圖中對(duì)應(yīng)的部分)考慮了以下說明和附帶的權(quán)利要求書后，本發(fā)明的這些和其他目的、特點(diǎn)和特征，
以及相關(guān)構(gòu)造元素的操作方法和功能以及部件的組合和制造節(jié)約措施將變得更顯然。不過，應(yīng)當(dāng)明確地理解，這些附圖僅僅是為了展示和說明，而不試圖作為限制本發(fā)明的定義。正如在說明書和權(quán)利要求書中的使用，單數(shù)形式的“某”和“所述”包括了復(fù)數(shù)對(duì)象除非語(yǔ)境清楚地另外規(guī)定。


圖I展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，被配置為從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)，以及從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的系統(tǒng)；圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)的方法;圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的方法;圖4展示了示范炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)的子集；圖5展示了通過本發(fā)明的實(shí)施例從圖4的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得的示范波束數(shù)據(jù)；圖6展示了通過本發(fā)明的實(shí)施例從圖5的波束數(shù)據(jù)獲得的示范去波束數(shù)據(jù)；圖7展示了圖4的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)與圖6的去波束數(shù)據(jù)的道波形對(duì)比。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明可以在系統(tǒng)和由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)方法的一般語(yǔ)境中介紹和實(shí)施。這樣的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可以包括若干程序、例程、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，它們能夠被用于執(zhí)行具體的任務(wù)和處理抽象的數(shù)據(jù)類型。本發(fā)明的軟件實(shí)施可以以不同的語(yǔ)言編碼，用于各種各樣計(jì)算平臺(tái)和環(huán)境中的應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的范圍和基本原理不限于任何具體的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。不僅如此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，使用硬件和軟件配置的任何一種或其結(jié)合都可以實(shí)踐本發(fā)明，包括但是不限于具有單個(gè)和/或多個(gè)處理器的計(jì)算機(jī)處理器系統(tǒng)的系統(tǒng)、手持設(shè)備、可編程消費(fèi)者電子設(shè)備、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等。在分布式計(jì)算環(huán)境中也可以實(shí)踐本發(fā)明，其中任務(wù)由若干服務(wù)器或其他處理設(shè)備執(zhí)行，它們經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊位于本機(jī)和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中都可以，包括內(nèi)存存儲(chǔ)設(shè)備。同樣，用于計(jì)算機(jī)處理器的制成品比如⑶、預(yù)記錄磁盤或其他等效設(shè)備，可以包括計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)介質(zhì)和其上記錄的程序裝置，用于指導(dǎo)計(jì)算機(jī)處理器促進(jìn)本發(fā)明的實(shí)施和實(shí)踐。這樣的設(shè)備和制成品也落入本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)。現(xiàn)在將參考附圖介紹本發(fā)明的若干實(shí)施例。本發(fā)明能夠以無數(shù)種方式實(shí)施，包括例如作為系統(tǒng)(包括計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng))、方法(包括計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法)、裝置、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、圖形用戶界面、網(wǎng)絡(luò)入口或者在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中有形地固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以下討論了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。附圖僅僅展示了本發(fā)明的典型實(shí)施例所以不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為對(duì)其范圍和廣度的限制。
圖I展示的系統(tǒng)100被配置為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)，以及從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)。示范實(shí)施例包括基于使用局部τ-Px-Py變換對(duì)點(diǎn)震源的平面波分解的多維炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)波束器和去波束器的系統(tǒng)和方法。示范實(shí)施例可以提供局部波束數(shù)據(jù)和用于炮域地震應(yīng)用的接口函數(shù)。局部波束數(shù)據(jù)方便了其他應(yīng)用，包括波束域速度分析、噪音衰減、相干增強(qiáng)、提取和/或其他應(yīng)用。在一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)100包括電子存儲(chǔ)器102、用戶接口 104、一個(gè)或多個(gè)信息資源106、一個(gè)或多個(gè)處理器108和/或其他組件。在一個(gè)實(shí)施例中，電子存儲(chǔ)器102包括以電子方式存儲(chǔ)信息的電子存儲(chǔ)器介質(zhì)。電子存儲(chǔ)器102的電子存儲(chǔ)器介質(zhì)可以包括與系統(tǒng)100整合地提供(即本質(zhì)上非可拆卸)的系統(tǒng)存儲(chǔ)器和/或經(jīng)由例如某端口(如USB端口、火線端口等)或驅(qū)動(dòng)器(如磁盤驅(qū)動(dòng)器等)可拆卸地連接到系統(tǒng)100的可拆卸存儲(chǔ)器。電子存儲(chǔ)器102可以包括一種或多種光學(xué)地可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如光盤等)，磁性地可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如磁帶、磁性硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器等)、基于電荷的存儲(chǔ)器介質(zhì)(如EEPR0M.RAM等)、固態(tài)存儲(chǔ)器介質(zhì)(如閃存驅(qū)動(dòng)器等)和/或其他以電子方式可讀的存儲(chǔ)器介質(zhì)。電子存儲(chǔ)器102可以存儲(chǔ)軟件算法、由處理器108確定的信息、經(jīng)由用戶接口 104接收的信息、從信息資源106接收的信息和/或使系統(tǒng)100能夠正常工作的其他信息，正如本文介紹。電子存儲(chǔ)器102可以是系統(tǒng)100內(nèi)分開的組件，電子存儲(chǔ)器102也可以與系統(tǒng)100的一個(gè)或多個(gè)組件(如處理器108)整合地提供。用戶接口 104被配置為提供系統(tǒng)100與用戶之間的接口，用戶可以通過它對(duì)系統(tǒng)100提供信息和接收信息。這使得數(shù)據(jù)、結(jié)果和/或指令以及任何其他可通信項(xiàng)——統(tǒng)稱為“信息”——能夠在用戶與系統(tǒng)100之間通信。正如本文使用，術(shù)語(yǔ)“用戶”可以指單一個(gè)人，也可以指可能正在協(xié)同工作的一組個(gè)人。適合包括在用戶接口 104中的接口設(shè)備的實(shí)例包括一個(gè)或多個(gè)小鍵盤、按鈕、開關(guān)、鍵盤、旋鈕、控制桿、顯示屏、觸摸屏、揚(yáng)聲器、話筒、指示燈、聽覺報(bào)警和/或打印機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，用戶接口 104實(shí)際上包括多個(gè)分開的接□。應(yīng)當(dāng)理解，其他通信技術(shù)，無論是硬連線的還是無線的，同樣被本發(fā)明設(shè)想為用戶接口 104。例如，本發(fā)明設(shè)想用戶接口 104可以與由電子存儲(chǔ)器102提供的可拆卸存儲(chǔ)接口集成。在這個(gè)實(shí)例中，可以將信息從可拆卸存儲(chǔ)器(如智能卡、閃存驅(qū)動(dòng)器、可拆卸磁盤等)加載到系統(tǒng)100中，這使得用戶能夠定制系統(tǒng)100的實(shí)施。適合系統(tǒng)100作為用戶接口 104使用的其他示范輸入設(shè)備和技術(shù)包括，但是不限于RS-232端口、RF鏈接、IR鏈接、調(diào)制解調(diào)器(電話、電纜或其他)。簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明設(shè)想了作為用戶接口 104與系統(tǒng)100交流信息的所有技術(shù)。信息資源106包括與受關(guān)注地球物理體有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)信息源，包括在獲得波束和去波束數(shù)據(jù)中使用的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)和/或其他信息。作為非限制實(shí)例，信息資源106之一可以包括在受關(guān)注地質(zhì)體處或附近采集的地震數(shù)據(jù)、從其導(dǎo)出的信息和/或與該采集有關(guān)的信息。這樣的地震數(shù)據(jù)可以包括震源波場(chǎng)和檢波器波場(chǎng)。地震數(shù)據(jù)可以包括地震數(shù) 據(jù)的各個(gè)道，即在地震能量從震源穿過受關(guān)注地質(zhì)體傳播的一個(gè)通道上記錄的數(shù)據(jù)。從地震數(shù)據(jù)導(dǎo)出的信息可以包括例如速度模型、與用于模擬地震能量穿過受關(guān)注地質(zhì)體傳播所用的波束相關(guān)聯(lián)的波束特性、與用于模擬地震能量穿過受關(guān)注地質(zhì)體傳播所用的波束相關(guān)聯(lián)的格林函數(shù)和/或其他信息。與地震數(shù)據(jù)采集有關(guān)的信息可以包括例如與地震能量源的位置和/或朝向、一個(gè)或多個(gè)地震能量檢波器的位置和/或朝向、能量由震源產(chǎn)生并被導(dǎo)入受關(guān)注地質(zhì)體中的時(shí)間和/或其他信息有關(guān)的數(shù)據(jù)。處理器108被配置為提供系統(tǒng)100中的信息處理能力。因此，處理器108可以包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu)。盡管圖I所示的處理器108為單個(gè)實(shí)體，但是這僅僅為了展示目的。在某些實(shí)施中，處理器108可以包括多個(gè)處理單元。這些處理單元可以物理上位于同一設(shè)備或計(jì)算平臺(tái)之內(nèi)，或者處理器108可以表示協(xié)同運(yùn)行的多臺(tái)設(shè)備的處理功能。正如圖I所示，處理器18可以被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊。這一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序模塊可以包括一個(gè)或多個(gè)通信模塊110、時(shí)間-頻率變換模塊112、加權(quán)-去加權(quán)模塊114、正-反變換模塊116、系數(shù)模塊118和/或其他模塊。處理器108可以被配置為由軟件，硬件，固件，軟件、硬件和/或固件的某種結(jié)合，和/或其他機(jī)構(gòu)來執(zhí)行模塊110、112、114、116和/或118，以配置處理器108上的處理功能。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，盡管圖I展示的模塊110、112、114、116和118共同位于單個(gè)處理單元之內(nèi)，但是在處理器108包括多個(gè)處理單元的若干實(shí)施中，一個(gè)或多個(gè)模塊110、112、114、116和/或118可以位于遠(yuǎn)離其他模塊的位置。以下介紹的由不同模塊110、112、114、116和/或118提供的功能說明是為了展示性目的，而沒有限制的意味，因?yàn)槟K110、112、114、116和/或118的任何一個(gè)都可以提供比所介紹的更多或更少的功能。例如，可以除去一個(gè)或多個(gè)模塊110、112、114、116和/或118，并且其某些或全部功能可以由其他的模塊110、112、114、116和/或118提供。作為另一個(gè)實(shí)例，處理器108可以被配置為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)附加的模塊，它們可以執(zhí)行以下歸結(jié)為模塊110、112、114、116和/或118之一的某種或全部功能。通信模塊110可以被配置為接收數(shù)據(jù)。這樣的數(shù)據(jù)可以接收自信息資源106、經(jīng)由用戶接口 104的用戶、電子存儲(chǔ)器102和/或其他數(shù)據(jù)源。接收的數(shù)據(jù)可以包括對(duì)于受關(guān)注地球物理體的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)。這樣的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)可以在第一域中。第一域可以包括與受關(guān)注地球物理體內(nèi)地震波傳播時(shí)間有關(guān)的分量。為了清楚和簡(jiǎn)要起見，本文稱這個(gè)分量為第一域的第一分量。第一域還可以包括與受關(guān)注地球物理體中橫向間隔有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分量。本文稱這些分量之一為第一域的第二分量。與橫向間隔有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分量可以與一個(gè)或多個(gè)檢波器位置相關(guān)聯(lián)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一域可以被稱為(t，X，y)域，其中t表不地震波傳播時(shí)間，而X和y表不表不橫向間隔。由通信模塊110接收的數(shù)據(jù)可以包括波束數(shù)據(jù)。這樣的波束數(shù)據(jù)可以在第三域中。第三域可以包括與受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處局部平面波至?xí)r間有關(guān)的分量。為了清楚和簡(jiǎn)要起見，本文稱這個(gè)分量為第三域的第一分量。第三域還可以包括與平面波至方向有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分量。本文稱這些分量之一為第三域的第二分量。在一個(gè) 實(shí)施例中，第三域可以被稱為(τ-Px-Py)域，其中τ表示局部平面波至?xí)r間，而Px和Py表示平面波至方向。根據(jù)某些實(shí)施例，由通信模塊110接收的數(shù)據(jù)在被通信模塊110接收之前可以先進(jìn)行面元化處理。在某些實(shí)施例中，通信模塊110可以被配置為將通信模塊110接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行面元化處理。作為非限制實(shí)例，接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)可以在與第一域橫向間隔有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分量(如第一域的第二分量)中進(jìn)行面元化處理。這樣的面元化處理可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)波束中心位置。時(shí)間-頻率變換模塊112可以被配置為在第一域與第二域之間變換數(shù)據(jù)。第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量。第二域的至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于第一域的第二分量，因?yàn)樗鼈儽硎绢愃频男畔?。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將第二域稱為(ω，X，y)域，其中ω表示頻率，而X和y表示橫向間隔。在某些實(shí)施例中，時(shí)間-頻率變換模塊112可以被配置為使用快速傅里葉變換將炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)和/或其他數(shù)據(jù)從第一域變換到第二域。時(shí)間-頻率變換模塊112可以被配置為使用快速傅里葉反變換將加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)和/或其他數(shù)據(jù)從第二域變換到第一域。值得注意的是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，時(shí)間-頻率變換模塊112可以采用其他變換和反變換，在第一域與第二域之間變換數(shù)據(jù)。加權(quán)-去加權(quán)模塊114可以被配置為使用加權(quán)函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)加權(quán)和/或去加權(quán)。加權(quán)函數(shù)可以包括高斯函數(shù)或者與其有關(guān)。加權(quán)函數(shù)可以與到一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的距離的平方相關(guān)。由加權(quán)-去加權(quán)模塊114執(zhí)行的加權(quán)和/或去加權(quán)可以根據(jù)一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的各個(gè)位置執(zhí)行。設(shè)想了其他加權(quán)和/或去加權(quán)技術(shù)，并且根據(jù)多個(gè)實(shí)施例可以由加權(quán)-去加權(quán)模塊114執(zhí)行。正-反變換模塊116可以被配置為對(duì)第一域中的加權(quán)炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換，獲得第三域中的波束數(shù)據(jù)。正-反變換模塊116可以被配置為對(duì)第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換，獲得第一域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。正變換和反變換可以統(tǒng)稱為τ-Px-Py變換。在示范實(shí)施例中，對(duì)于τ -Px-Py正反變換，在X分量或y分量中的時(shí)移與特定道與波束中心位置之間的水平慢度和水平距離的乘積有關(guān)。系數(shù)模塊118可以被配置為存儲(chǔ)若干系數(shù)。這樣的系數(shù)可以存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)器102中。存儲(chǔ)的系數(shù)可以由時(shí)間-頻率變換模塊112、加權(quán)-去加權(quán)模塊114和/或其他模塊檢索。根據(jù)示范實(shí)施例，存儲(chǔ)的系數(shù)可以包括與加權(quán)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)、與由時(shí)間-頻率變換模塊112和/或加權(quán)-去加權(quán)模塊114執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)變換相關(guān)聯(lián)的系數(shù)和/或其他系數(shù)。
圖2展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)的方法200。以下呈現(xiàn)的方法200的操作意在展示。在某些實(shí)施例中，完成方法200時(shí)可以有未介紹的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充操作，和/或沒有被討論的一個(gè)或多個(gè)操作。此外，在圖2展示和以下介紹的方法200的操作次序并非意在限制。 在某些實(shí)施例中，方法200可以在一個(gè)或多個(gè)處理器件(如數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu))中實(shí)現(xiàn)。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括響應(yīng)在電子存儲(chǔ)介質(zhì)上以電子方式存儲(chǔ)的指令執(zhí)行方法200的某些或全部操作的一個(gè)或多個(gè)器件。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括被配置為通過專門設(shè)計(jì)的硬件、固件和/或軟件執(zhí)行方法200的一種或多種操作的一個(gè)或多個(gè)器件。在操作202，接收受關(guān)注地球物理體的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)。接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)可以在第一域中。第一域的一個(gè)或多個(gè)分量可以與一個(gè)或多個(gè)檢波器位置相關(guān)聯(lián)。在操作202之前可以將接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)進(jìn)行面元化處理，也可以作為操作202的一部分執(zhí)行。作為非限制實(shí)例，接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)可以在與第一域的橫向間隔有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)分量(如第一域的第二分量)中進(jìn)行面元化處理。這樣的進(jìn)行面元化處理可以基于一個(gè)或多個(gè)波束中心位置。根據(jù)示范實(shí)施例，可以執(zhí)行通信模塊110以執(zhí)行操作202。在操作204，接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從第一域變換到第二域。在某些實(shí)施例中可以使用快速傅里葉變換將接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從第一域變換到第二域。根據(jù)示范實(shí)施例，通過執(zhí)行時(shí)間-頻率變換模塊112可以進(jìn)行操作204。在操作206，使用加權(quán)函數(shù)對(duì)第二域中的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)加權(quán)。加權(quán)函數(shù)可以包括高斯函數(shù)或者與高斯函數(shù)相關(guān)。加權(quán)函數(shù)可以與到一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的距離的平方相關(guān)。在操作206執(zhí)行的加權(quán)可以基于一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的各個(gè)位置。在某些實(shí)施例中,通過執(zhí)行加權(quán)-去加權(quán)模塊114執(zhí)行操作206。值得注意的是與加權(quán)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)可以由系數(shù)模塊118存儲(chǔ)。在操作208，把加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從第二域變換到第一域。在某些實(shí)施例中，可以使用快速傅里葉反變換將加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從第二域變換到第一域。為了執(zhí)行操作208，可以執(zhí)行時(shí)間-頻率變換模塊112。在操作210，對(duì)第一域中的加權(quán)炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換，獲得第三域中的波束數(shù)據(jù)。在示范實(shí)施例中，可以通過執(zhí)行正-反變換模塊116執(zhí)行操作210。根據(jù)示范實(shí)施例，由于在不同波束中心位置處的時(shí)移高斯函數(shù)之和可以不變，相位對(duì)齊的平行的高斯波束之和能夠近似地表示平面波。圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的方法300。以下呈現(xiàn)的方法300的操作意在展示。在某些實(shí)施例中，完成方法300時(shí)可以有未介紹的一個(gè)或多個(gè)補(bǔ)充操作，和/或沒有被討論的一個(gè)或多個(gè)操作。此外，在圖3展示和以下介紹的方法300的操作次序并非意在限制。在某些實(shí)施例中，方法300可以在一個(gè)或多個(gè)處理器件(如數(shù)字處理器、模擬處理器、設(shè)計(jì)為處理信息的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)為處理信息的模擬電路、狀態(tài)機(jī)和/或以電子方式處理信息的其他機(jī)構(gòu))中實(shí)現(xiàn)。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括響應(yīng)在電子存儲(chǔ)介質(zhì)上以電子方式存儲(chǔ)的指令執(zhí)行方法300的某些或全部操作的一個(gè)或多個(gè)器件。一個(gè)或多個(gè)處理器件可以包括被配置為通過專門設(shè)計(jì)的硬件、固件和/或軟件執(zhí)行方法300的一種或多種操作的一個(gè)或多個(gè)器件。在操作302，接收第三域中的波束數(shù)據(jù)。根據(jù)示范實(shí)施例，為了執(zhí)行操作302可以執(zhí)行通信模塊110。在操作304，對(duì)所接收的第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換，獲得第一域中的加權(quán)去波束數(shù)據(jù)。通過執(zhí)行正-反變換模塊116可以執(zhí)行操作304。在操作306，把加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從第一域變換到第二域?？梢允褂每焖俑道锶~變換將加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從第一域變換到第二域。在某些實(shí)施例中，為了執(zhí)行操作306可以執(zhí)行時(shí)間-頻率變換模塊112。
在操作308，使用加權(quán)函數(shù)對(duì)第二域中的加權(quán)去波束數(shù)據(jù)去加權(quán)，獲得去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。對(duì)加權(quán)去波束數(shù)據(jù)去加權(quán)可以包括檢索與加權(quán)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)?？梢愿鶕?jù)一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的各個(gè)位置執(zhí)行去加權(quán)。正如本文所述，加權(quán)函數(shù)可以包括高斯函數(shù)或者與高斯函數(shù)相關(guān)，和/或加權(quán)函數(shù)可以與到一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的距離的平方相關(guān)。根據(jù)某些實(shí)施例,為了執(zhí)行操作308可以執(zhí)行加權(quán)-去加權(quán)模塊114。在操作310，基于去加權(quán)去波束數(shù)據(jù)獲得第一域中的去波束數(shù)據(jù)。去波束數(shù)據(jù)可以與炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。獲得去波束可以包括計(jì)算與去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的最小平方意義上的反演系數(shù)。通過執(zhí)行正-反變換模塊116可以執(zhí)行操作310。操作310可以包括使用快速傅里葉反變換，比如連同時(shí)間-頻率變換模塊112的執(zhí)行，將去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從第二域變換到第一域。圖4展示了示范炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400。值得注意的是炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400包含某些直達(dá)波能量和淺層噪音能量。炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400可以由通信模塊110接收。圖5展示了通過本發(fā)明的實(shí)施例從圖4的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400獲得的示范波束數(shù)據(jù)500。值得注意的是波束數(shù)據(jù)500顯示了水平軸上不同Px和Py的能量分布。根據(jù)某些實(shí)施，波束數(shù)據(jù)500可以由連同圖2介紹的方法200獲得。圖6展示了通過本發(fā)明的實(shí)施例從圖5的波束數(shù)據(jù)500獲得的示范去波束數(shù)據(jù)600。與圖4的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400相比，去波束數(shù)據(jù)600不包含直達(dá)波、淺層噪音和某些高Px-Py能量。根據(jù)某些實(shí)施，去波束數(shù)據(jù)600可以由連同圖3介紹的方法300獲得。圖7展示了圖4的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400與圖6的去波束數(shù)據(jù)600的道波形700對(duì)比。正如能夠從道波形700確定，去波束數(shù)據(jù)600幾乎與炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)400完全一致。盡管根據(jù)當(dāng)前認(rèn)為是最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施例為了展示目的已經(jīng)詳細(xì)介紹了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，這樣的細(xì)節(jié)僅僅是為了這種目的，并且本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，意在涵蓋附帶的權(quán)利要求書的實(shí)質(zhì)和范圍內(nèi)的修改和等效布局。例如，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明設(shè)想在可能的范圍，任何實(shí)施例的一種或多種特征都能夠與任何其他實(shí)施例的一種或多種特征結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種用于從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述方法包括 接收第一域中的受關(guān)注地球物理體的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)，所述第一域具有至少第一分量和第二分量，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔； 將所接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第一域變換到第二域，所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，所述第二域的至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量； 使用加權(quán)函數(shù)對(duì)所述第二域中的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)加權(quán)； 將加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第二域變換到所述第一域；以及 對(duì)所述第一域中的加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換，以獲得第三域中的波束數(shù)據(jù)，所述第三域具有至少第一分量和第二分量，所述第一分量涉及在所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第二分量涉及平面波至方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，所述第一域的第二分量與一個(gè)或多個(gè)檢波器位置相關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，使用快速傅里葉變換將所接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第一域變換到所述第二域。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，使用快速傅里葉反變換將加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)從所述第二域變換到所述第一域。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，進(jìn)一步包括在所述第一域的第二分量中對(duì)所接收的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)進(jìn)行面元化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中，所述進(jìn)行面元化處理基于一個(gè)或多個(gè)波束中心位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的各個(gè)位置執(zhí)行加權(quán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，所述加權(quán)函數(shù)與高斯函數(shù)相關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，所述加權(quán)函數(shù)與到一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的距離的平方相關(guān)。
10.一種用于從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)施的方法，所述方法包括 接收第三域中的波束數(shù)據(jù)，所述第三域具有至少第一分量和第二分量，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第二分量涉及平面波至方向； 對(duì)所接收的所述第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換，以獲得第一域中加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)，所述第一域具有至少第一分量和第二分量，所述第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔； 將加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從所述第一域變換到第二域，所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，所述第二域的至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量； 使用加權(quán)函數(shù)對(duì)所述第二域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)去加權(quán)，以獲得去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所述去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)獲得所述第一域中的去波束數(shù)據(jù)，所述去波束數(shù)據(jù)與炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，獲得所述去波束數(shù)據(jù)包括計(jì)算與所述去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的最小平方意義上的反演系數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括檢索與所述加權(quán)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述第一域的第二分量與一個(gè)或多個(gè)檢波器位置相關(guān)聯(lián)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，使用快速傅里葉變換把加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從所述第一域變換到所述第二域。
15.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，進(jìn)一步包括使用快速傅里葉反變換把所述去加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)從所述第二域變換到所述第一域。
16.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，根據(jù)一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的各個(gè)位置執(zhí)行去加權(quán)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述加權(quán)函數(shù)與高斯函數(shù)相關(guān)。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，所述加權(quán)函數(shù)與到一個(gè)或多個(gè)波束中心位置的距離的平方相關(guān)。
19.一種被配置為從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)中獲得波束數(shù)據(jù)以及從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 一個(gè)或多個(gè)處理器，被配置為執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序模塊，所述計(jì)算機(jī)程序模塊包括 通信模塊，被配置為接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)包括第一域中的受關(guān)注地球物理體的一個(gè)或多個(gè)炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)或第三域中的波束數(shù)據(jù)，所述第一域具有至少第一分量和第二分量，所述第一域的第一分量涉及所述受關(guān)注地球物理體內(nèi)的地震波傳播時(shí)間，而所述第一域的第二分量涉及所述受關(guān)注地球物理體中的橫向間隔，所述第三域具有至少第一分量和第二分量，所述第三域的所述第一分量涉及在所述受關(guān)注地球物理體的波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間，而所述第三域的所述第二分量涉及平面波至方向； 時(shí)間-頻率變換模塊，被配置為在所述第一域與第二域之間變換數(shù)據(jù)，所述第二域具有頻率分量和至少一個(gè)空間分量，所述第二域的至少一個(gè)空間分量對(duì)應(yīng)于所述第一域的第二分量; 加權(quán)-去加權(quán)模塊，被配置為使用加權(quán)函數(shù)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)，或者使用所述加權(quán)函數(shù)執(zhí)行數(shù)據(jù)去加權(quán)； 正-反變換模塊，被配置為執(zhí)行一種或多種對(duì)所述第一域中加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)應(yīng)用正變換以獲得在所述第三域中的波束數(shù)據(jù)或者對(duì)所述第三域中的波束數(shù)據(jù)應(yīng)用反變換以獲得所述第一域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)程序模塊進(jìn)一步包括系數(shù)模塊，所述系數(shù)模塊被配置為存儲(chǔ)與所述加權(quán)函數(shù)相關(guān)聯(lián)的加權(quán)系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)的波束法和去波束法。能夠從炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)獲得波束數(shù)據(jù)，并且能夠從波束數(shù)據(jù)獲得去波束數(shù)據(jù)?？梢越邮盏谝挥蛑械氖荜P(guān)注地球物理體的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)和第三域中的波束數(shù)據(jù)。所述第一域具有涉及地震波傳播時(shí)間的分量和涉及橫向間隔的空間分量。所述第三域具有涉及波束中心表面位置處的局部平面波至?xí)r間的分量和涉及平面波至方向的分量。數(shù)據(jù)可以在所述第一域與第二域之間變換。所述第二域具有頻率分量和所述第一域的空間分量對(duì)應(yīng)的空間分量?？梢允褂眉訖?quán)函數(shù)加權(quán)和/或去加權(quán)第二域中的數(shù)據(jù)。對(duì)所述第一域中加權(quán)的炮點(diǎn)道集數(shù)據(jù)可以應(yīng)用正變換以獲得在所述第三域中的波束數(shù)據(jù)。對(duì)所述第三域中的波束數(shù)據(jù)可以應(yīng)用反變換以獲得所述第一域中的加權(quán)的去波束數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102859392SQ201180005096
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月29日
發(fā)明者胡朝舜, 王躍, T·尼姆西 申請(qǐng)人:雪佛龍美國(guó)公司