CN111936889B - 具有时间分解成像条件的地震成像 - Google Patents

Abstract

描述了执行地震勘测的系统和方法。该系统可以接收地震数据。该系统从一个或多个地震数据源接收地震数据。该系统通过地下模型在时间上向前传播地震数据，以生成第一波场。该系统通过地下模型在时间上向后传播地震数据，以生成第二波场。该系统使用时间门成像条件将第一波场与第二波场组合，以产生地下图像和图像道集。

Description

具有时间分解成像条件的地震成像

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C第119条要求于2018年2月2日提交的美国临时专利申请62/625,684的权益和优先权，其全部内容通过引用合并到本文。

背景技术

地震数据采集系统能够采集与地下特征有关的地震数据，地下特征诸如为可以指示碳氢化合物、矿物质或其他元素的存在的岩性地层或流体层。声信号能够穿透地球表面。声信号能够反射或折射地下岩性地层。能够采集、分析并解释反射或折射的声信号，以指示例如岩性地层的物理特征、诸如碳氢化合物的存在。

发明内容

本公开针对具有时间分解成像条件的地震成像的系统和方法。由于地震数据的量很大，因此处理地震数据以生成高质量图像而又不会产生过多噪声可能在计算上具有挑战性。噪声会导致图像中出现伪影，伪影可以使分析或解释图像具有挑战性，或者导致错误的图像解释或假的正向确定(false positive determination)。本解决方案的系统和方法针对具有配置有时间门条件的图像处理器的数据处理系统，该时间门条件允许在一次反射或多次反射的偏移期间有效创建角度道集。具有时间门条件的改进的图像处理器可以提供显著的计算增速。例如，与将图像的每个时间样本分别映射到角度域的先前方法相比，本解决方案的改进的图像处理器可以利用少至1％的计算资源。

至少一个方面针对一种执行地震成像的系统。该系统可以包括具有至少一个处理器和存储器的数据处理系统。数据处理系统可以包括、执行或接合与图像处理器。图像处理器可以包括、执行或结合与传播部件、门部件、波场组合部件或图像生成器部。数据处理系统可以从一个或多个地震数据源接收地震数据。地震数据可以包括共源或共接收器数据的集合。数据处理系统可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据，以生成第一波场。数据处理系统可以通过地下模型在时间上向后传播地震数据，以生成第二波场。数据处理系统可以使用时间门成像条件将第一波场与第二波场组合，以产生地下图像和图像道集。

时间门成像条件可以包括针对用于多个时间门中的每个时间门的时间窗口函数。多个时间门可以均具有预定的长度。时间窗口函数可以包括以下中的至少一种：方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。时间门成像条件可以被配置为跨过多个时间门进行平滑。数据处理系统可以使用时间门成像条件从第一波场和第二波场的组合生成4维图像。

至少一个方面针对一种地震成像的方法。该方法可以由数据处理系统的一个或多个部件来执行。该方法可以包括数据处理系统从一个或多个地震数据源接收地震数据。地震数据可以包括共源或共接收器数据的集合。该方法可以包括数据处理系统通过地下模型在时间上向前传播地震数据，以生成第一波场。该方法可以包括数据处理系统通过地下模型在时间上向后传播地震数据，以生成第二波场。该方法可以包括数据处理系统使用时间门成像条件将第一波场与第二波场组合，以产生地下图像和图像道集。

附图说明

本说明书中描述的主题的一种或多种实施的细节在附图和以下描述中进行阐述。根据说明书、附图和权利要求书，本主题的其他特征、方面和优点将变得显而易见。

图1示出了根据一种实施方式的用于执行地震成像的系统。

图2示出了根据一个实施例的下行波和上行波。

图3示出了根据一种实施方式的执行地震成像的方法。

图4是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的一次反射的成像的图。

图5是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的一次反射和多次反射的同时成像的图。

图6是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的、在图5的位置P2处的图像迹线的形成的图。

图7示出了根据一种实施方式的在深水中的地震操作的示例的等距示意图。

图8示出了根据一种实施方式的用于计算系统的架构的框图，采用该架构以实现图1中所示的系统的各种元件、以执行图3中所示的方法或以生成图4至图6中所示的图像。

在各个附图中类似的附图标记和标号指示类似的元件。

具体实施方式

本公开针对具有时间分解成像条件的地震成像的系统和方法。由于地震数据的量较大，因此处理地震数据以生成高质量图像而不会产生过多噪声可能在计算上具有挑战性。当前解决方案的系统和方法针对具有以下图像处理器的数据处理系统：该图像处理器配置有时间门条件，该时间门条件允许在一次反射或多次反射的偏移期间有效创建角度道集(angle gather)。具有时间门条件的改进的图像处理器可以提供显著的计算增速。例如，与将图像的每个时间样本分别映射到角度域的先前方法相比，当前解决方案的改进的图像处理器可以利用少至1％的计算资源。

击射剖面(Shot-profile)偏移和逆时偏移(RTM)可以是指对叠前地震数据进行成像以产生3-D地下图像的方法。击射剖面偏移和逆时偏移对共源数据或共接收器数据集合(data ensemble)进行操作，并使两个波场通过地下模型传播：一个波场在时间上向前，另一个波场在时间上向后。在时间上向前的波场可以称为下行波场或“D”波场。在时间上向后的波场可以称为上行波场或“U”波场。数据处理系统可以将两个波场与成像条件(IC)组合，以产生地下图像和图像道集(image gathers)。地震图像和地震道集具有很多用途，包括地下地质解释和迭代地震速度模型开发。

击射剖面偏移可以使用“相关”IC，该“相关”IC可以应用于时间频域中。RTM可以使用“互相关零延迟”IC，该“互相关零延迟”IC可以是相关IC的时域等效物。这两个成像条件是傅立叶变换对。克希霍夫偏移(Kirchhoff migration)可以是指一种成像技术，该成像技术使用这样的成像条件：该成像条件选择并求和可能已从图像点反射的所有可能到达。这些到达可以通过与速度模型一致的行进时间来确定。成像条件可以基于在地球上在下行波的开始时间与上行波时间重合的地方存在反射器的情况。

本解决方案的系统和方法可以提供具有配置有时间门成像条件的图像处理器的数据处理系统。例如，相关IC可以是：

I(x，y，z)＝∑_ωD^*(x，y，z；ω)U(x，y，z；ω)， (方程式1)

其中，I是图像，ω是时间频率，并且*表示复共轭。该相关IC可以在击射剖面偏移中使用。时域等效物可以是互相关零延迟IC：

I(x，y，z)＝∑_t D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)， (方程式2)

其中t是时间。该IC可以在RTM中使用。

时间分解IC可以是：

I_n(x，y，z)＝∑_tf_n{D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)}， (方程式3)

其中f_n(x，y，z；t)是空间和时间的一般函数，该函数对乘积DU进行运算并将其分解为n＝1，2，...，N个分量。I_n是由分量n形成的图像。如果f_n具有以下属性：

∑_nf_n{D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)}≈D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)， (方程式4)

则

∑_n I_n(x，y，z)≈I(x，y，z)， (方程式5)

并且在一些实施方式中，原始图像可以通过对分量图像求和来近似恢复。

新的“时间门”IC的一个示例使用f_n(t)＝W_n(t)，其中W_n是针对时间门n的时间窗口函数。在这种情况下：

I_n(x,y,z)＝∑_tD(x,y,z；t)U(x,y,z；t)W_n(t)。 (方程式6)

指示(index)n＝1,2,…,N指定N个时间门。将每个时间门的长度限定为2T，并将t_n设为时间门n的中心的时间。W_n(t)对于在范围[t_n-T,t_n+T]内的t为非零。例如，W_n可能类似于方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。W_n还可以与其相邻的W_n-1和W_n+1重叠，从而对时间门图像I_n-1、I_n和I_n+1之间的过渡进行平滑。数据处理系统可以将其他形式用于W_n。相关和互相关零延迟IC输出3-D图像，但是新的时间门IC输出4-D图像，其中额外的维度是时间门指示n。如果权重函数设计合适，则针对时间门的求和应该会产生完整的图像。如果需要，W_n也可以在空间上变化。在这种情况下，窗口函数将为W_n(x,y,z；t)。

时间门IC可以如在RTM中那样使用。通过在成像期间在每个深度级别处将波场D和U从频域逆傅立叶变换到时域，而可以将时间门IC用于击射剖面偏移。

图1示出了根据一种实施方式的用于执行地震成像的系统。系统100可以包括数据处理系统102。数据处理系统102可以包括一个或多个处理器、存储器、逻辑阵列或在图7中示出的其他部件或功能。数据处理系统102可以包括一个或多个服务器或在一个或多个服务器上执行。数据处理系统102可以包括服务器集群中的一个或多个服务器或包括分布式计算基础设施，该分布式计算基础设施诸如为形成云计算基础设施的一个或多个服务器。数据处理系统102可以包括至少一个逻辑装置，逻辑装置诸如为具有一个或多个处理器810a-n的计算装置800。

数据处理系统102可以包括至少一个接口104、与至少一个接口104接合或以其它方式与至少一个接口104通信。数据处理系统102可以包括至少一个数据库106、与至少一个数据库106接合或以其它方与至少一个数据库106通信。数据处理系统102可以包括至少一个图像处理器108、与至少一个图像处理器108接合或以其它方与至少一个图像处理器108通信。图像处理器108可以包括至少一个传播部件110、与至少一个传播部件110接合或以其它方式与至少一个传播部件110通信。图像处理器108可以包括至少一个波场组合部件114、与至少一个波场组合部件114接合或以其它方与至少一个波场组合部件114通信。图像处理器108可以包括至少一个反向图像生成器部件116、与至少一个反向图像生成器部件116接合或以其它方与至少一个反向图像生成器部件116通信。

接口104、图像处理器108、传播部件110、门部件112、波场组合部件114或图像生成器部件116均可以包括至少一个处理单元或诸如为可编程逻辑阵列引擎的其他逻辑装置，或者包括配置为与数据库储库(repository)或数据库106通信的模块。接口104、数据库106、图像处理器108、传播部件110、门部件112、波场组合部件114或图像生成器部件116可以是单独部件、单个部件或数据处理系统102的一部分。系统100及其部件(诸如数据处理系统102)可以包括硬件元件，例如一个或多个处理器、逻辑装置、或电路。

数据处理系统102可以通过网络1018与一个或多个地震数据源120或计算装置122通信。网络118可以包括计算机网络，诸如因特网、局域网、广域网、城域网或其他区域网、内部网(intranet)、卫星网络以及其他通信网络(诸如语音或数据移动电话网络)。网络118可以用于访问信息资源，诸如地震数据、参数、函数、阈值或其他数据，该其他数据可以用于执行时间门或改善地震数据的处理，以生成具有减少的混叠或噪声的图像，这些图像可以通过一个或多个计算装置122(诸如膝上型计算机、台式计算机、平板电脑、数字助理装置、智能电话或便携式计算机)显示或呈现。例如，经由网络118，计算装置122的用户可以访问由数据处理系统102提供的信息或数据。计算装置122可以位于数据处理系统102附近、或者可以远离数据处理系统102定位。例如，数据处理系统102或计算装置122可以位于容器5上。

数据处理系统102可以包括接口104(或接口部件)，该接口104(或接口部件)设计、配置、构造或操作为接收地震数据，该地震数据是通过由至少一个声源生成并从至少一个地下岩性地层反射的声信号获得的。例如，图7中所示的声源装置85可以生成声波或声信号，该声波或声信号从海床55下面的至少一个地下岩性地层反射，并由地震传感器装置30感测或检测到。接口104可以经由有线或无线通信(诸如直接有线链接或通过无线网络或低能耗无线协议)接收地震数据。接口104可以包括硬件接口、软件接口、有线接口或无线接口。接口104可以便于将数据从一种格式转换或格式化为另一种格式。例如，接口104可以包括应用程序编程接口，该应用程序编程接口包括用于在诸如软件部件的各种部件之间进行通信的定义(definition)。接口110可以与数据处理系统102的一个或多个部件、网络118或计算装置122通信。

数据处理系统可以接收地震数据作为共源或共接收器数据的集合。地震数据可以包括共源或共接收数据的集合(ensemble)或集(set)。

数据处理系统102可以包括具有传播部件110的图像处理器108，传播部件110被设计、构造或操作为向前或向后传播地震数据。例如，数据处理系统102可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据，以生成第一波场(例如，下行波场)。数据处理系统102可以通过地下模型在时间上向后传播地震数据，以生成第二波场(例如，上行波场)。

例如，图2示出了图示200，该图示200在水性介质的表面上具有多个击射点(shotpoint，SP)85，该表面对应于0米的深度。击射点85可以偏离地震装置30大约600米、1200米和1800米。数据处理系统102可以选择与600米处的击射点85相对应的数据进行处理。地震数据采集装置30可以位于例如在水性介质的表面下方1000米的深度处的海床上。上行波215是指在从地下地层(例如，位于水性介质的表面下方2500米或海底以下方1500米的深度处的地层)反射之后可以到达海底的地震能量。所述波可以是指来自从一个或多个声源或击射点85传播的声信号的地震能量。下行波210可以是指从击射点85直接到达海底的地震能量，或者是指在空气-水界面(例如，在0米深度处的水性介质的表面)处在接近总体(例如，大于90％、80％、70％、60％或50％)内部反射之后到达海底的地震能量。下行波210可以被投射到诸如点205的点上。当在空气-水界面处小于总反射时，点205可以指示下行波210的投射焦点。

数据处理系统102可以接收、生成或传播地震数据以获得第一波场和第二波场。例如，数据处理系统102可以接收包括上行波场的地震数据，然后使用该数据来生成下行波场。数据处理系统可以接收包括第一波场的地震数据，并使用第一波场来生成第二波场。数据处理系统102可以接收包括第二波场的地震数据，然后生成第一波场。

下行波场可以表示为函数D(x,y,z；ω)，而上行波场可以表示为函数U(x,y,z；ω)，其中x、y和z为位置坐标，并且ω是时间频率。上行波场和下行波场可以如下表示为时域函数：D(x,y,z；t)和U(x,y,z；t)。

数据处理系统102可以包括具有门部件112的图像处理器108，该门部件被设计、构造或操作为识别、生成或应用门或窗口或时间门成像条件。门、窗口或时间门成像条件可以是指门函数或任何其他窗口函数。例如，门函数可以是函数f_n(x,y,z；t)。门函数可以应用于下行波场函数和上行波场函数的乘积或组合，以将乘积分解为分量，诸如n＝1、2，…，N。

时间门成像条件可以包括用于多个时间门中的每个时间门的时间窗口函数。多个时间门可以均具有预定的长度。时间窗口函数可以包括以下中的至少一种：方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。时间门成像条件可以被配置为跨过多个时间门进行平滑。

时间门的其他示例可以是f_n(t)＝W_n(t)，其中W_n可以是针对时间门n的时间窗口函数，其中W_n(t)对于在范围[t_n-T,t_n+T]中的t为非零。W_n可以表示针对时间门n的时间窗口函数。其他窗口函数可以用于W_n,，包括例如方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。

在某些情况下，f_n可以表示将乘积DU分解为n个分量的匹配追踪运算符(MatchingPursuit operator)。匹配追踪可以在信号处理中获得时间序列的稀疏表示。匹配追踪可以是指识别时间序列中的最强事件，对其进行建模，然后减去该事件。匹配追踪过程可以包括重复该过程，直到剩下全部内容都是残余噪声为止。f_n可以是时间f_n(t)或空间和时间f_n(x,y,z；t)的函数。空间变化的示例可以是随着深度z的变化而变化的运算符f_n。这还可以包括用于时间门的W_n。

数据处理系统102可以生成门函数，或者从数据库106检索门函数或值。数据处理系统102可以使用预选的门函数。数据处理系统102可以基于策略、规则或指示来选择门函数以进行应用。例如，数据处理系统102可以使用以下策略：该策略基于地震数据的类型、地震数据的量、期望的输出或地震数据的质量来指示要使用哪个门函数。数据处理系统102可以基于来自最终用户的指令来选择门函数进行使用。数据处理系统102可以基于可用的计算资源的量(例如，诸如台式计算机或膝上型计算机或移动计算装置之类的计算装置的类型、处理器利用率或存储器利用率)来选择门函数进行使用。数据处理系统102可以选择使用门函数以最大化图像质量、减少图像中的噪声或减少处理器利用率或存储器利用率。

数据处理系统102可以包括具有波场组合部件114的图像处理器108，该波场组合部件114被设计、构造或操作为使用时间门成像条件来组合第一波场和第二波场以产生地下图像和图像道集。例如，数据处理系统可以根据以下方程式来组合第一波场和第二波场：

f_n{D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)}，

其中，f_n(x，y，z，t)可以是对乘积DU进行运算并将其分解为n＝1、2，...，N个分量的空间和时间门函数。可以使用乘法、点积、卷积、加法或其他组合技术来组合这些函数。

在另一个示例中，波场组合部件114可以使用如下的门函数来组合波场：

D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)W_n(t)

数据处理系统102可以包括具有图像生成器部件116的图像处理器108，该图像生成器部件116被设计、构造或操作为使用第一和第二波场以及如下的时间门函数来生成图像：

I_n(x，y，z)＝∑_tf_n{D(x，y，z；t)U(x，y，z；t)}，

其中，f_n(x，y，z，t)可以是对乘积DU进行运算并将其分解为n＝1、2，...，N个分量的空间和时间上的门函数。I_n可以是由分量n形成的图像。该图像可以称为从时间分解生成的时间分解或图像。

可以使用f_n(t)＝W_n(t)生成另一个示例图像，其中W_n是针对时间门n的时间窗口函数，如下所示：

I_n(x,y,z)＝∑_tD(x,y,z；t)U(x,y,z；t)W_n(t)。

这里，指示n＝1，2，...，N指定N个时间门。每个时间门的长度可以是2T，并且t_n可以是在时间门n中心处的时间。W_n(t)对于在[t_n-T,t_n+T]范围内的t为非零。例如，W_n可以类似于方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。W_n还可以与其相邻的W_n-1和W_n+1重叠，以对时间门图像I_n-1、I_n和I_n+1之间的过渡进行平滑。相关和互相关性零延迟IC输出3-D图像，但是新的时间门IC输出4-D图像，其中额外的维度是时间门指示n。数据处理系统可以基于权重函数执行在时间门上的求和，以产生完整的图像。如果需要，W_n也可以在空间上变化。在这种情况下，窗口函数将为W_n(x,y,z；t)。

例如，如果f_n具有以下属性

则

并且可以通过对分量图像求和来近似恢复原始图像。

时间门IC可以如RTM中那样进行使用。通过在成像期间在每个深度级别处将波场D和U从频域逆傅立叶变换到时域，而可以将时间门IC用于击射剖面偏移。数据处理系统102可以使用时间门成像条件根据第一波场和第二波场的组合来生成4维图像。

在时间频域中可以如下生成图像：

其中，I是图像，ω是时间频率，并且*表示复共轭。但是，没有时间门成像条件的相关成像条件可能不便于将单独成像事件映射到角度域，因为其在频域中运行。

因此，可以被更有效地生成(例如，使用显著更少的计算资源)来自使用时间门条件的时间分解IC的图像，同时通过将地震图像I(x,y,z)分解成分量I_n(x,y,z)提供更多信息以供使用。特别地，时间门IC产生从n个时间门函数生成的n个图像。

配置有时间门IC方法的数据处理系统102使得可以在时间门上求和以创建I(x,y,z)之前，隔离和抑制某些类型的不期望的噪声事件。不期望的噪声包括(a)成像伪影和(b)通过同时成像一次反射和/或多次反射(primary and/or multiple reflections)而生成的“串扰”。例如，数据处理系统可以使用时间门函数并且使用成像行进时间生成基尔霍夫偏移图像。这些时间门图像可以在组合以形成完整图像或图像道集之前分别进行噪声抑制处理。

可以对单独成像的共源或共接收器集合执行噪声隔离和抑制，或者可以对表示若干个(或全部)成像的共源或共接收器集合的总和的图像执行噪声隔离和抑制。

对于任何特定的成像点，多个波场的一次阶次和不同阶次将在不同时间成像。因此，时间门IC具有分解或分离从一次波场和多个波场获得的图像的潜力。

时间门IC允许有效地应用坡印廷矢量(Poynting vector)方法，以在一次反射和/或多次反射的偏移之后创建角度道集。这适用于击射剖面偏移和RTM。除了时间门图像之外，在时间门中还会生成Poynting矢量，并输出Poynting矢量。

配置有时间门IC的数据处理系统102允许在一次反射和/或多次反射的偏移期间有效创建角度道集。这适用于击射剖面偏移和RTM。时间门方法允许在用于RTM的先前角度道集方法中的显著计算增速，该方法将图像的每个时间样本分别映射到角度域。

当对多个反射(具有或没有一次反射)成像时，一个以上的反射事件可以使地球模型中的反射器成像。没有时间门成像条件的相关成像条件不便于将单独成像事件映射到角度域，因为其在频域中操作。时间门成像条件可以在时间上隔离多个成像事件，以便可以将事件分别映射到角度域。这适用于在偏移之后或偏移期间创建道集的方法。

时间门IC对于混合地震数据的成像可能有用。同时采集的两个或更多个地震击射会产生混合数据。混合数据采集减少了地震场操作的时间和费用。混合击射的场集合可以具有多个击射激发时间，并且在来自大多数地下反射器的多次照射(illumination)下具有多次击射激发。由于来自每个击射的响应以不同的时间和角度到达图像点，因此可以通过使用时间门IC利用击射剖面或RTM直接对这些数据进行成像，从而分离反射器的多个图像。

数据处理系统可以使用时间门函数并使用成像行进时间来生成基尔霍夫偏移图像。这些时间门图像可以在组合以形成完整图像或图像道集之前分别进行噪声抑制处理。

图3是执行地震成像的方法。方法300可以由图1或图8中所示的一个或多个系统或部件来执行。例如，数据处理系统或图像处理器可以执行方法300的一个或多个功能或过程。在ACT 302处，数据处理系统可以接收地震数据。地震数据可以对应于由海底地震仪或其他地震数据采集装置检测到的声波波形。地震数据可以包括共源或共接收器数据的集合。在一些实施例中，地震数据可以涉及地下特征，地下特征诸如为可以指示碳氢化合物、矿物或其他元素的存在的岩性地层或流体层。在一些实施例中，地震数据可以通过由至少一个声源生成并从至少一个地下岩性地层反射的声信号来接收。在一些实施例中，接收地震数据可以包括从车辆(例如，ROV或AUV)接收地震数据。在一些实施例中，接收地震数据可以包括经由有线或无线通信(诸如直接有线链路或者通过无线网络或低能量无线协议)来接收地震数据。

在ACT 304处，数据处理系统可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据，以生成第一波场。第一波场可以是指下行波场或“D”波场。下行波场可以表示为时间频域中的函数D(x,y,z；ω)。在时域中，下行波场可以表示为函数D(x,y,z；t)。在一些实施例中，地震数据可以从一个或多个声源或击射点85传播。在一些实施例中，在通过地下模型在时间上向后传播以生成第二波场之后，可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据以生成第一波场。在一些实施例中，在通过地下模型在时间上向后传播地震数据以生成第二波场之前，可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据以生成第一波场。

在ACT 306处，数据处理系统可以通过地下模型在时间上向后传播地震数据，以生成第二波场。第二波场可以是指上行波场或“U”波场。在时间频域中，上行波场可以表示为函数U(x,y,z；ω)。在时域中，上行波场可以表示为函数U(x,y,z；t)。在一些实施例中，地震数据可以从一个或多个声源或击射点85传播。在一些实施例中，在通过地下模型在时间上向后传播地震数据以生成第二个波场之前，可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据以生成第一波场。在一些实施例中，在通过地下模型在时间上向后传播地震数据以生成第二波场之后，可以通过地下模型在时间上向前传播地震数据以生成第一波场。

在ACT 308处，数据处理系统可以使用时间门成像条件将第一波场与第二波场组合以产生地下图像和图像道集。数据处理系统可以基于时间门函数或时间窗口来选择时间门成像条件。数据处理系统可以将时间门成像条件应用于上行波场和下行波场的乘积。数据处理系统可以将两个波场与成像条件(IC)组合，以产生地下图像和图像道集。地震图像和地震道集具有很多用途，包括地下地质解释和迭代地震速度模型开发。

图4是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的一次反射的成像的图。图表400示出了地球的表面402和可以在地球的表面402下方的反射器404。表面402可以是海底或海床或陆地表面。反射器404可以例如是地下岩性地层。

图标400示出了一个反射器404和地震共源集合418，地震共源集合418使用了地球表面上的源和接收器。时间t是用于从源418传播到反射器404(其中发生反射)并传播回到接收器418的波场记录时间。地球表面(z＝0)处的初始下行波场D₀是位于在源位置t＝0处的脉冲波形。用于波场D₀的所有其他接收器位置均为零。地球表面(z＝0)处的初始上行波场U₀是记录的共源集合。

点P₁(406)在反射器404的上方(x₁,y₁,z₁)处。曲线412示出了在点P₁(406)处的波场。通过从源位置向位置P₁在时间上向前外推波场D₀，而获得波场D₁。D₁上的波形420出现在与从源位置到位置P₁的传播一致的时间处。波场U₁是通过将波场U₀在时间上向后外推到位置P₁而获得的。U₁上的波形422出现在与从源位置到反射器(在反射器处发生反射)的传播并且然后传播回到位置P₁一致的时间处。由于U₁和D₁中的事件在不同的时间处发生，因此P₁处的图像可以为零。

点P₂(408)在反射器404上的(x2，y2，z2)处。曲线414示出了在点P₁(408)处的波场。D₂和U₂中分别在P₂处的事件424和426在时间上是重合的，因此相关IC将在此位置处产生反射器的图像。时间门IC通常将也会在此位置处的唯一时间门中产生图像。

点P₃(410)在反射器下方的(x3，y3，z3)处。曲线416示出了在点P₁处的波场(410)。在P₃处的波场428和430与在P₁处的波场类似(并反向)。由于U₃和D₃中的事件在不同的时间发生，因此P₃处的图像也将为零。

图5是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的一次反射和多次反射的同时成像的图。图5与图4的不同在于图5示出了成像倍数通常涉及更复杂的波场，尤其是初始下行波场D₀。曲线502示出了在点P₁(406)处的波场。在P₁(406)处，下行波场事件508、510和512在时间上与上行波场事件514和516不一致，因此在P₁处的图像可以为零。

然而，上行波场中的一次反射和多次反射确实在位置P2处将反射器单独成像。曲线504示出了在点P2(408)处的波场。例如，下行波场事件518和520可以与上行波场事件524和526在时间上重合。如图中所示，D₂和U₂中的两对事件(例如518和524；以及520和526)可以在不同时间重合。使用相关IC的数据处理系统可以将来自两对事件的图像求和成单个合成图像。数据处理系统可以使用时间门IC来分离这些事件的图像，以便可以在地震成像之后对他们进行分析。在P3处，下行波场可以是528、530和532；上行波场事件可以是534和536。图5示出了事件对528和536可以在P3处在反射器的下方成像。曲线506示出了在点P3(410)处的波场。这可以归因于可能损害地震图像的串扰噪声。时间门IC也可以对这些事件进行成像。

图6是示出根据一种实施方式的使用图1中所示的系统或图2中所示的方法生成的在图5的位置P₂处的图像迹线的形成的图。图6示出了数据处理系统如何能在图5中所示的位置P₂处形成图像。图示600的部分(a)示出了在位置P₂处的下行波场518、520和522，以及在位置P₂处的上行波场524和526。数据处理系统可以使用在位置P₂处的这两个波场来生成图像迹线602，假设点P₁、P₂和P₃在水平方向上对准，则图像迹线602将由相关IC创建。图像迹线602示出了在位置P₂处的事件604。这些点在图中在其正确的深度处标记在图像迹线上。在此示例中，波场迹线中的第二次到达的波形与第一次到达的波形不同。图像迹线I₂(602)是深度的函数，并且具有图像604，该图像604近似为两个对准的波场事件(518和524；以及520和526)的平方和。其是两个图像的混合。

图示600的部分(b)(604)是502的类似显示，但其中数据处理系统使用具有三个时间门606、608和610的时间门IC。存在三个图像迹线I₂(n)(612、614和616)，每个时间门(n＝1、2、3)对应一个图像迹线。第一对事件(时间门606中的518和524)创建出现在I₂(1)(612)上的图像618。来自第二对事件(时间门608中的520和526)的图像620出现在I2(2)(614)上。数据处理系统在每个图像中保留数据处理系统用来创建图像的事件对的波形和幅度特征。这样可以提高后续AVO和幅度分析的准确性。图像的这种分离对于形成角度道集也是理想的，因为每个成像事件通常与不同的角度相关联。

事件可能会跨越图中所示的时间门边界(例如606和608之间的边界)，从而导致成像伪影。精心设计的重叠时间窗口(本发明文件中的函数W_n(t))可以在每个时间门上居中，以减少与时间门边界相关联的成像伪影。同样，可以选择时间门的数量以适合成像应用。

因此，通过在单独的时间门(例如，时间门606和608)中对每个事件进行成像，数据处理系统可以使用时间门IC来在成像之后从真实反射器图像中分离噪声。当数据处理系统在地震成像期间或之后形成角度道集时，其还允许数据处理系统将每个成像事件(例如618或620)分别映射到角度域。通过分别处理每个事件，配置有时间门成像方法的数据处理系统改善了用于AVO分析的幅度控制，同时减少了计算资源的使用。

图7是便于由第一船只5在深水中进行的地震操作的示例的等距示意图。图7是海洋环境的非限制性说明示例，其中本公开的系统和方法可以执行地震勘测以收集地震数据并生成图像。

举例来说，图7示出了定位在水柱15的表面10上的第一船只5，该第一船只5包括支撑操作设备的甲板20。甲板20的至少一部分包括用于多个传感器装置支架90的空间，在该多个传感器装置支架90中存储有地震传感器装置(例如，第一装置102)。传感器装置支架90还可以包括数据检索(data retrieval)装置或传感器再充电装置。

甲板20还包括附接到其上的一个或多个起重机25A、25B，以便于将诸如ROV(例如，第二装置104)或地震传感器装置的至少一部分操作设备从甲板20转移到水柱15。例如，耦合至甲板20的起重机25A被配置成降低和升高ROV 35A，该ROV 35A将一个或多个传感器装置30转移并定位在海床55上。海床55可以包括湖床55、洋底55或陆地55。ROV 35A通过系链46A和脐带线缆44A耦合至第一船只5，脐带线缆44A向ROV 35A提供动力、通信和控制。系链管理系统(TMS)50A也耦合在脐带线缆44A和系链46A之间。TMS 50A可以用作从其操作ROV35A的中间地下平台。对于在海床55处或其附近的大多数ROV 35A操作，TMS 50A可以定位在海床55上方约50英尺处，并且可以根据需要放出系链46A，以使ROV 35A在海床55上方自由移动，以便定位和转移其上的地震传感器装置30。

起重机25B可以(例如，经由闩锁、锚固件、螺母和螺栓、螺钉、吸盘、磁体或其它紧固件)耦合至第一船只5的船尾或第一船只5上的其它位置。起重机25A、25B中的每一个可以是适于在海洋环境中操作的任何提升装置或发射和回收系统(LARS)。起重机25B可以通过线缆70耦合至地震传感器转移装置100。转移装置100可以是无人机、起落结构、篮子或能够在其中容纳一个或多个传感器装置30的任何装置。转移装置100可以是配置成适于容纳和运输一个或多个传感器装置30的盒的结构。转移装置100可以包括车载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。转移装置100可以被配置作为传感器装置存储支架，用于将传感器装置30从第一船只5转移到ROV 35A，并且从ROV 35A转移到第一船只5。转移装置100可以包括车载电源、马达或齿轮箱、或推进系统105。替代地，转移装置100可以不包括任何一体式电力装置，或者不需要任何外部或内部电源。线缆70可以向转移装置100提供电力或控制。替代地，线缆70可以是脐带、系链、线绳、电线、绳索等，其仅被配置为支撑转移装置100。

ROV 35A可以包括地震传感器装置存储隔室40，存储隔室40被配置为在其中存储一个或多个地震传感器装置30(例如第一装置102)以进行布署或取回(retrieval)操作。存储隔室40可以包括被配置为存储地震传感器装置的盒、支架或容器。储存隔室40还可以包括传送器，诸如其上具有地震传感器装置的可移动平台，诸如被配置成支撑并移动其中的地震传感器装置30的回转或线性平台。地震传感器装置30可以通过可移动平台的操作被布署在海床55上并且从其取回。ROV 35A可以定位在海床55上方或海床55之上的预定位置处，并且地震传感器装置30在预定位置处滚动、传送或以其它方式移出存储隔室40。地震传感器装置30可以通过布置在ROV 35A上的机器人装置60(诸如机器人臂、末端执行器或机械手)从储存隔室40布署和取回。

地震传感器装置30可以被称为地震数据采集单元30或节点30或第一装置102。地震数据采集单元30可以记录地震数据。地震数据采集单元30可以包括以下中的一个或多个：至少一个地震检波器；至少一个水听器；至少一个电源(例如，电池、外部太阳能电池板)；至少一个时钟；至少一个倾斜仪；至少一个环境传感器；至少一个地震数据记录器；至少一个全球定位系统传感器；至少一个无线或有线发射器；至少一个无线或有线接收器；至少一个无线或有线收发器；或至少一个处理器。地震传感器装置30可以是自容纳单元，使得所有电子连接件都在该单元内，或者一个或多个部件可以位于地震传感器装置30的外部。在记录期间，地震传感器装置30可以以自身容纳的方式操作，使得节点不需要外部通信或控制。地震传感器装置30可以包括若干个地震检波器和水听器，若干地震检波器和水听器被配置为检测由地下岩性地层或碳氢化合物沉积物反射的声波。地震传感器装置30还可以包括一个或多个地震检波器，其被配置为使地震传感器装置30或地震传感器装置30的一部分振动，以便检测地震传感器装置30的表面和地面之间耦合的程度。地震传感器装置30的一个或多个部件可以附接到具有多个自由度的万向平台。例如，时钟可以附接到万向平台，以将重力对时钟的影响最小化。

例如，在部署操作中，包括一个或多个传感器装置30的多个第一地震传感器装置可以在预装载操作中在第一船只5上时被装载到存储隔室40中。然后将具有与其耦合的存储隔室的ROV 35A降低到水柱15中的地下位置。ROV35A利用来自第一船只5上的人员的命令而沿着一路线进行操作，以从存储隔室40转移多个第一地震传感器装置30并且将单独的传感器装置30部署在海床55上的选定位置。一旦存储隔室40中的多个第一地震传感器装置30被耗尽，则转移装置100用于将多个第二地震传感器装置30作为有效载荷的从第一船只5运送到ROV 35A。

当在第一船只5上或邻近第一船只5时，可以向转移系统100预装载多个第二地震传感器装置30。当将适当数量的地震传感器装置30装载到转移装置100上时，转移装置100可以通过起重机25B降低到水柱15中的选定深度。ROV 35A和转移装置100在地下位置配合，以允许多个第二地震传感器装置30从转移装置100转移至存储隔室40。当转移装置100和ROV 35A配合时，转移装置100中容纳的多个第二地震传感器装置30被转移到ROV 35A的存储隔室40。一旦存储隔室40被重新装载，则ROV 35A和转移装置100就被拆开或解除配合，并且可以恢复由ROV 35A进行的地震传感器装置的放置。可以在第一船只5运动时提供存储隔室40的重新装载。如果在多个第二地震传感器装置30的转移之后转移装置100是空的，则可以通过起重机25B将转移装置100升高到船只5，在船只5处重新装载操作为转移装置100补充多个第三地震传感器装置30。当存储隔室40被重新装载时，转移装置100然后可以被降低到选定深度。该过程可以重复，直到已经部署了期望数量的地震传感器装置30为止。

使用转移装置100以在地下位置重新装载ROV 35A减少了将地震传感器装置30放置在海床55上所需的时间或“安放”时间，因为ROV 35A没有升高和降低到表面10以进行地震传感器装置的重新装载。ROV 35A可以在安放时间使节点30的时钟同步。此外，由于ROV35A可以在表面10下方操作更长时间，因此施加在用于提升和降低ROV 35A的设备上的机械应力被最小化。在恶劣的天气或恶劣的海况下，减少ROV 35A的升降可能是特别有利的。因此，由于ROV 35A和相关设备不升高到表面10上方(这可能导致ROV 35A和相关设备损坏或者造成船员受伤的风险)，因此可以增加设备的使用寿命。

同样地，在取回操作中，ROV 35A可以利用来自第一船只5上的人员的命令来取回先前放置在海床55上的每个地震传感器装置30或收集来自地震传感器装置30的数据而不取回装置30。ROV 35A可以调整装置30的时钟同时收集地震数据。取回的地震传感器装置30被放置在ROV 35A的存储隔室40中。在一些实施中，ROV 35A可以被顺序地定位在海床55上的每个地震传感器装置30附近，并且地震传感器装置30被滚动、传送或以其它方式从海床55移动到存储隔室40。地震传感器装置30可以从海床55由布置在ROV 35A上的机器人装置60取回。

一旦存储隔室40充满或容纳预定数量的地震传感器装置30，则将转移装置100降低到表面10下方的位置并与ROV 35A配合。可以通过起重机25B将转移装置100降低到水柱15中的选定深度，并且使ROV 35A和转移装置100在地下位置配合。一旦配对，容纳在存储隔室40中的取回的地震传感器装置30就被转移到转移装置100。一旦存储隔室40中取回的传感器装置被耗尽，则ROV 35A和转移装置100被拆开并且可以恢复由ROV 35A进行的传感器装置的取回。因此，转移装置100用于将取回的地震传感器装置30作为有效载荷运送到第一船只5，从而允许ROV 35A继续从海床55收集地震传感器装置30。以此方式，由于没有升高和降低ROV 35A来卸载传感器装置，因此显著减少了传感器装置取回时间。此外，由于ROV 35A可以在地下较长时间，因此施加在与ROV 35A有关的设备上安全问题和机械应力被最小化。

例如，第一船只5可以在第一方向75上行进，诸如在+X方向上，该第一方向可以是罗盘航向或其它线性或预定方向。第一方向75还可以引起或包括由波浪作用、水流或风速和风向引起的漂移。多个地震传感器装置30可以被放置在海床55上的选定位置，诸如在X方向上的多个行Rn(示出R1和R2)或在Y方向上的多个列Cn(示出C1至Cn)，其中n等于整数。行Rn和列Cn可以限定网格或阵列，其中每个行Rn(例如，R1-R2)包括传感器阵列的宽度中(X方向)的接收器线，或者每个列Cn包括传感器阵列的长度中(Y方向)的接收器线。在行中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离LR，并且在列中的相邻传感器装置30之间的距离被示出为距离LC。尽管示出了基本方形的图案，但是可以在海床55上形成其它图案。其它图案包括非线性接收器线或非方形图案。图案可以是预先确定的或由其它因素导致的，诸如海底55的地形。距离LR和LC可以基本上相等，并且可以包括约60米至约400米或更大的尺寸。如上所述，相邻地震传感器装置30之间的距离可以预先确定，或者可以由海床55的地形造成。

第一船只5以一定的速度运行，该速度诸如为用于操作第一船只5以及由第一船只5拖曳的任何设备的容许或安全的速度。该速度可以考虑任何天气条件(诸如风速和波浪作用)以及水柱15中的水流。船只的速度也可以由任何操作设备来确定，该操作设备由第一船只5悬挂、附接到第一船只5或以其它方式被第一船只5拖曳。例如，该速度可以由ROV 35A的部件(诸如TMS 50A和脐带线缆44A)的阻力系数以及任何天气条件或水柱15中的水流来限制。由于ROV 35A的部件受到取决于水柱15中的部件的深度的阻力，因此第一船只的速度可以在小于约1节的范围内操作。在其中铺设两条接收器线(行R1和R2)的示例中，第一船只包括在约0.2节至约0.6节之间的第一速度。在一些实施中，第一速度包括在约0.25节之间的平均速度，其包括小于0.25节的间歇速度和大于约1节的速度，这取决于天气条件，诸如波浪作用、风速或水柱15中的水流。

在地震勘测期间，可以布署诸如行R1的一个接收器线。当单个接收器线完成时，可以使用第二船只80来提供源信号。在一些情况下，第一船只或其它装置可以提供源信号。第二船只80设置有源装置或声源装置85，其可以是能够产生适合于获得勘测数据的声信号或振动信号的装置。源信号传播到海床55，并且信号的一部分被反射回到地震传感器装置30。可能需要第二船只80对于每单个接收器线(在该示例中为行R1)进行多次通行，例如至少四次通行。在第二船只80正在进行通行时的期间，第一船只5继续布署第二接收器线。然而，由第二船只80进行通行所用的时间比第二接收器线的布署时间短得多。这导致地震勘测中的滞后时间，因为当第一船只5完成第二接收器线时，第二船只80处于闲置状态。

第一船只5可以使用一个ROV 35A来放置传感器装置以在任意数量的列中形成第一组两个接收器线(行R1和R2)，这可以产生达至若干英里并包括若干英里的每个接收器线的长度。两个接收器线(行R1和R2)可以基本上(例如，在+/-10度内)平行。当第一船只5的单个方向通行完成并且第一组(行R1、R2)地震传感器装置30被放置到预定长度时，设置有源装置85的第二船只80被用于提供源信号。第二船只80可以沿着两个接收器线进行八次或更多次通行以完成对两行R1和R2的地震勘测。

当第二船只80沿着两个行R1和R2击射(shoot)时，第一船只5可以转动180度并且沿X方向行进，以便将地震传感器装置30放置在邻近行R1和R2的另外两行中，从而形成第二组两个接收器线。第二船只80然后可以沿着第二组接收器线进行另一系列通行，同时第一船只5转动180度以在+X方向上行进从而放置另一组接收器线。该过程可以重复直到海床55的指定区域已经被勘测。因此，由于通过在船只5的一次通行中布署两行来将用于放置接收器线的布署时间大致减半，从而使第二船只80的空闲时间最小化。

虽然仅示出了两个行R1和R2，但是传感器装置30的布局不限于该配置，因为ROV35A可适于在单个方向牵引中布置多于两行的传感器装置。例如，可以控制ROV 35A以布置三行和六行传感器装置30，或者甚至在单方向牵引中的更多数量的行。用于布置传感器阵列的宽度的第一船只5的“一次通行”行驶的宽度可以受到系链46A的长度或传感器装置30之间的间隔(距离LR)的限制。

图8示出了用于计算系统的架构的框图，采用给计算系统来实施图1中所示的系统的各种元件，以执行图1中所示的方法，或生成图4至图6中所示的图像。图8是根据一个实施例的包括计算机系统800的数据处理系统的框图。该计算机系统可以包括或执行相干性过滤器部件。数据处理系统、计算机系统或计算装置800可以用于实施一个或多个部件，该一个或多个部件被配置为过滤、翻译、变换、生成、分析或以其他方式处理图4至图6中所示的数据或信号。计算系统800包括总线805或用于传送信息的其他通信部件以及处理器810a-n或耦合至总线805以用于处理信息的处理电路。计算系统800还可以包括一个或多个处理器810或耦合到总线以用于处理信息的处理电路。计算系统800还包括耦合到总线805以存储信息的主存储器815(诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置)以及待由处理器810执行的指令。主存储器815也可以用于在由处理器810执行指令期间存储地震数据、时间门函数数据、时间窗口、图像、报告、可执行代码、临时变量或其他中间信息。计算系统800还可以包括只读存储器(ROM)820或耦合到总线805的其他静态存储装置，用于存储用于处理器810的静态信息和指令。存储装置825(诸如固态装置、磁盘或光盘)耦合到总线805，用于持久地存储信息和指令。

计算系统800可以经由总线805耦合到显示器835或显示器装置(诸如液晶显示器或有源矩阵显示器)，以向用户显示信息。输入装置830(诸如包括字母数字和其他键的键盘)可以耦合到总线805，用于将信息和命令选择传送到处理器810。输入装置830可以包括触摸屏显示器835。输入装置830还可以包括光标控件，诸如鼠标、轨迹球或光标方向键，用于将方向信息和命令选择传送到处理器810，并用于控制显示器835上的光标移动。

本文所描述的过程、系统和方法可以由计算系统800响应于处理器810执行容纳在主存储器815中的指令布置而实施。这样的指令可以从诸如存储装置825之类的另一计算机可读介质读入主存储器815中。执行容纳在主存储器815中的指令布置使计算系统800执行本文所述的说明性过程。也可以采用多处理布置中的一个或多个处理器来执行容纳在主存储器815中的指令。在一些实施例中，可以使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令组合以实现说明性实施。因此，实施例不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

尽管在图8中已经描述了示例计算系统，但是可以以其他类型的数字电子电路或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其等同结构、或其一种或多种的组合)来实施本说明书中描述的主题和功能操作的实施例。

本说明书中描述的主题和操作的实施例可以在数字电子电路中、或在计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其等同结构、或其一种或多种的组合)中来实施。本说明书中描述的主题可以被实施为一个或多个计算机程序(例如计算机程序指令的一个或多个电路)，一个或多个计算机程序被编码在一个或多个计算机存储介质上以由数据处理设备执行或以控制数据处理设备的操作。替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电信号、光信号或电磁信号上，该信号被生成以对信息进行编码以传输到合适的接收器设备从而由数据处理设备执行。计算机存储介质可以是计算机可读存储装置、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或装置、或其一种或多种的组合；或可以包含在其中。此外，尽管计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的部件或介质(例如，多个CD、磁盘或其他存储装置)；或可以包含在一个或多个单独的部件或介质中。

本说明书中描述的操作可以由数据处理设备对存储在一个或多个计算机可读存储组织上或从其他源接收到的数据执行。术语“数据处理设备”或“计算装置”涵盖用于处理数据的各种设备、装置和机器，例如包括可编程处理器、计算机、片上系统或多个可编程处理器、多个计算机、多个片上系统器、或前面这些的组合。该设备可以包括专用逻辑电路，例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外，该设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或其一种或多种的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，诸如网络服务、分布式计算和网格计算基础结构。

计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以以任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明语言或过程语言，并且其可以以任何形式进行布署，包括作为独立程序或作为电路、部件、子程式、对象或适合于在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可以(但不一定)对应于文件系统中的文件。程序可以被存储在保存其它程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于所讨论的程序的单个文件中、或者存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个电路、子程序或部分代码的文件)中。计算机程序可以布署为在一台计算机或多台计算机上执行，这些计算机位于一个站点或跨多个站点分布并通过通信网络互连。

适合于执行计算机程序的处理器例如包括微处理器以及数字计算机的任何一个或多个处理器。处理器可以从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机的元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储装置。计算机可以包括一个或多个大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)以用于存储数据；或可以操作地耦合以从一个或多个大容量存储装置接收数据或从该一个或多个大容量存储装置传输数据；或者这两者。计算机不必具有此类装置。此外，计算机可以嵌入到另一个装置中，该另一个装置例如为个人数字助理(PDA)、全球定位系统(GPS)接收器或便携式存储装置(例如通用串行总线(USB)闪存驱动器)，仅举几例说明。适用于存储计算机程序指令和数据的装置包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储装置，举例来说包括：半导体存储装置，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移除的磁盘；磁光盘；以及CD ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，可以在以下计算机上实施本说明书中描述的主题的实施，该计算机具有：显示装置，例如CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器，用于向用户显示信息；以及键盘和指示装置(例如鼠标或轨迹球)，用户可以通过该键盘和指示装置向计算机提供输入。也可以使用其他种类的装置来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。

本文描述的实施可以以多种方式中的任何一种来实施，包括例如使用硬件、软件或其组合。当以软件实施时，软件代码可以在任何合适的处理器或处理器集合上执行，无论是在单台计算机中提供还是在多台计算机中分布。

此外，计算机可以具有一个或多个输入和输出装置。这些装置尤其可以用于呈现用户界面。可以用来提供用户界面的输出设备的示例包括用于视觉呈现输出的打印机或显示屏，以及用于听觉呈现输出的扬声器或其他声音生成装置。可以用于用户界面的输入装置的示例包括键盘和指示装置，诸如鼠标、触摸板和数字化平板电脑。作为另一个示例，计算机可以通过语音识别或其他可听格式接收输入信息。

这样的计算机可以通过任何适当形式的一个或多个网络互连，所示网络包括局域网或诸如企业网络的广域网，以及智能网络(IN)或因特网。这样的网络可以基于任何适当的技术，并且可以根据任何适当的协议进行操作，并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。

用于实施本文描述的功能的至少一部分的计算机可以包括存储器、一个或多个处理单元(在本文中也简称为“处理器”)、一个或多个通信接口、一个或多个显示单元、以及一个或多个用户输入装置。存储器可以包括任何计算机可读介质，并且可以存储用于实施本文描述的各种功能的计算机指令(在本文中也称为“处理器可执行指令”)。处理单元可以用于执行指令。通信接口可以耦合到有线或无线网络、总线或其他通信装置，并且因此可以允许计算机向其他装置发送消息或从其他装置接收消息。例如，可以提供显示单元以允许用户查看与指令的执行相关的各种信息。例如，可以提供用户输入装置，以允许用户在指令执行期间进行手动调整、进行选择、输入数据或各种其他信息、或者以各种方式中的任何一种与处理器交互。

本文概述的各种方法或过程可以被编码为可在采用多种操作系统或平台中的任何一种的一个或多个处理器上执行的软件。另外，可以使用多种合适的编程语言或编程或脚本工具中的任何一种来编写这种软件，并且还可以将这种软件编译为可执行的机器语言代码或在框架或虚拟机上执行的中间代码。

在这方面，各种发明构思可以体现为计算机可读存储介质(或多个计算机可读存储介质)(例如，计算机存储器、一个或多个软盘、光碟、光盘、磁带、闪存存储器、现场可编程门阵列或其他半导体装置中的电路配置、或其他非暂时性介质或有形计算机存储介质)，该计算机可读存储介质利用一种或多种程序编码，这些程序当在一台或多台计算机或其他处理器上执行时，会执行实现以上讨论的解决方案的各种实施例的方法。计算机可读介质或媒介可以是可移动的，从而可以将存储在其上的一个或多个程序加载到一个或多个不同的计算机或其他处理器上，以实施如上所述的本解决方案的各个方面。

术语“程序”或“软件”在本文中用于指代可用于对计算机或其他处理器进行编程以实施如上所述的实施例的各个方面的任何类型的计算机代码或计算机可执行指令集。在执行时执行本解决方案的方法的一个或多个计算机程序不必驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化的方式分布在多个不同的计算机或处理器中以实施本解决方案的各个方面。

计算机可执行指令可以具有许多形式，诸如由一个或多个计算机或其他装置执行的程序模块。程序模块可以包括例程、程序、对象、部件、数据结构或执行特定任务或实施特定抽象数据类型的其他部件。在各种实施例中，程序模块的功能可以根据需要进行组合或分布。

此外，数据结构可以以任何合适的形式存储在计算机可读介质中。为了简化说明，可以将数据结构显示为具有通过数据结构中的位置相关的字段。这样的关系同样可以通过在计算机可读介质中为字段分配具有传达字段之间的关系的位置的存储来实现。然而，可以使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息之间的关系，包括通过使用指针、标签或建立数据元素之间的关系的其他机制。

本文中以单数说明的系统和方法的实施或元件或动作的任何引用可以包括包含多个这些元件的实施，并且本文中以复数对任何实施或元件或动作的任何引用可以包括仅包含单一元素的实施。单数或复数形式的引用并不旨在将目前公开的系统或方法、其部件、动作或元素限制为单个或多个配置。对基于任何信息、动作或元件的任何动作或元素的引用可以包括其中该动作或元素至少部分地基于任何信息、动作或元素的实实施

本文公开的任何实施可以与任何其它实施组合，并且对“实施”、“一些实施”、“替代实施”、“各种实施”、“一个实施”等的引用不是必须是相互排斥的并且旨在表示结合该实施描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施中。本文使用的这样的术语不一定都指的是相同的实施。任何实施可以以任何与本文公开的方面和实施一致的方式包含或排他地与任何其它实施组合。

对“或”的引用可以被解释为包含性的，从而使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个和全部所述术语中的任何一个。对术语的连词列表的至少一个的引用可以被解释为包含性的OR，以指示单个、多于一个和全部所描述的术语中的任何一个。对“A”和“B”中的至少一个的引用可以仅包括“A”，仅包括“B”以及包括“A”和“B”两者。也可以包括“A”和“B”以外的其它元件。

在附图、详细描述或任何权利要求中的技术特征后面附有参考标记的情况下，已经包括参考标记以增加附图、详细描述和权利要求的可理解性。因此，参考标记或它们的缺失都不会对任何权利要求元件的范围产生任何限制作用。

本文描述的系统和方法可以以其它特定形式实施而不脱离其特征。前述实施是说明性的而非限制所描述的系统和方法。这里描述的系统和方法的范围因此由所附权利要求而不是前面的描述来指示，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的改变被包含在其中。

Claims (18)

1.一种执行地震成像的系统，包括：

数据处理系统，该数据处理系统包括传播部件、门部件和波场组合部件，该数据处理系统用于：

接收地震数据，所述地震数据包括共源或共接收器数据的数据集合；

通过地下模型在时间上向前传播所述地震数据，以生成第一波场；

通过所述地下模型在时间上向后传播所述地震数据，以生成第二波场；

其特征在于，使用时间门成像条件将所述第一波场与所述第二波场组合；以及

使用所述时间门成像条件，从所述第一波场与所述第二波场的组合生成4维图像；

所述时间门成像条件在时间上隔离多个成像事件，以便将所述事件分别映射到角度域，使得所述数据处理系统能够从真实反射器图像中分离噪声。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述时间门成像条件包括针对多个时间门中的每个时间门的时间窗口函数。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述多个时间门中的每个时间门具有预定的长度。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述时间窗口函数包括以下中的至少一种：方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述时间门成像条件被配置为跨过多个时间门进行平滑。

6.根据权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统以：

从数据库生成门函数。

7.根据权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统以：

基于策略选择门函数。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述策略基于以下中的至少一项：地震数据的类型、地震数据的量、地震数据的期望的输出或地震数据的质量。

9.根据权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统以：

基于可用的计算资源的量来选择门函数。

10.根据权利要求1所述的系统，包括所述数据处理系统以：

选择门函数以减少地下图像中的噪声。

11.一种地震成像的方法，包括：

接收地震数据，该地震数据包括共源数据或共接收器数据的数据集合；

通过地下模型在时间上向前传播所述地震数据，以生成第一波场；

通过所述地下模型在时间上向后传播所述地震数据，以生成第二波场；和

其特征在于，使用时间门成像条件将第所述一波场与所述第二波场组合；以及

使用所述时间门成像条件，从所述第一波场与所述第二波场的组合生成4维图像；

所述时间门成像条件在时间上隔离多个成像事件，以便将所述事件分别映射到角度域，使得所述数据处理系统能够从真实反射器图像中分离噪声。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述时间门成像条件包括针对多个时间门中的每个时间门的时间窗口函数。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述多个时间门中的每个时间门具有预定的长度。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，所述时间窗口函数包括以下中的至少一种：方脉冲函数、高斯函数、余弦平方函数或梯形函数。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述时间门成像条件被配置为跨过多个时间门进行平滑。

16.根据权利要求11所述的方法，包括：

基于策略选择门函数。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述策略基于以下中的至少一项：地震数据的类型、地震数据的量、地震数据的期望的输出或地震数据的质量。

18.根据权利要求11所述的方法，包括：基于可用的计算资源的量来选择门函数。