一種提高地震疊前時間偏移計算效率的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，屬于石油勘探中的地震資料處理領(lǐng)域。所述方法首先計算在時間軸上相隔步長為n的成像點的旅行時間，然后采用白適應(yīng)線性插值計算方法得到其余成像點的旅行時間。本發(fā)明在未降低成像效果的前提下，提高了計算效率，節(jié)約了計算成本。
【專利說明】-種提高地震疊前時間偏移計算效率的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油勘探中的地震資料處理領(lǐng)域，具體涉及一種提高地震疊前時間偏 移計算效率的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在石油地震勘探等領(lǐng)域，疊前時間偏移（Pre-stack time migration, PSTM)是構(gòu) 造成像的有效方法之一，能有效適應(yīng)地層速度變化，適用于大傾角和低信噪比的偏移成像 方法，被工業(yè)界廣泛的應(yīng)用。
[0003] 疊前時間偏移是常規(guī)地震資料處理的一個非常重要處理步驟，根據(jù)數(shù)據(jù)量的不同 和計算集群的規(guī)模，疊前時間偏移計算時間從幾天到幾周，數(shù)據(jù)量大的甚至達到數(shù)月。疊前 時間偏移的計算量和需要處理的數(shù)據(jù)量是巨大的，PSTM每輸出一個地震道，就是一次海量 計算。W現(xiàn)有常規(guī)H維采集的情況下，偏移一個地震道的輸出至少需要數(shù)百萬道甚至更多 (偏移孔徑?jīng)Q定）的輸入道數(shù)據(jù)，每個點需要進行旅行時的運算和振幅補償，同時數(shù)據(jù)道要 進行頻率濾波處理。
[0004] 目前，工業(yè)界使用大規(guī)模的服務(wù)器或微機集群來進行疊前偏移處理，其基本原理 是將數(shù)據(jù)分配到各個CPU核上，然后由各個CPU核單獨進行計算，最后將結(jié)果匯總輸出；除 了利用CPU進行并行計算外，GPU也是一個很好的選擇，該主要是GPU擁有非?？捎^的浮點 運算能力。隨著GPU硬件和技術(shù)的不斷發(fā)展，利用GPU集群進行疊前偏移計算，使其計算效 率得到了大幅度的提高。但是隨著處理數(shù)據(jù)的不斷增加，計算成本仍然非常昂貴，因此，從 算法方面提高偏移的計算效率是非常重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種提高地震疊前時間 偏移計算效率的方法，通過分析疊前時間偏移中旅行時計算的特點，采用白適應(yīng)的旅行時 插值計算方法，減少計算量，提高疊前時間偏移計算效率，為地震資料處理節(jié)約計算成本。
[0006] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，首先計算在時間軸上相隔步長為n 的成像點的旅行時間，然后采用白適應(yīng)線性插值計算方法得到其余成像點的旅行時間。
[0008] 所述方法包括W下步驟：
[0009] 步驟1 ;設(shè)xtl成像點為需要計算的起始時間點，計算步長為n的H個成像點的旅 行時間，H個成像點分別為xtl、xtl+n和xtl+化，計算得到的旅行時間分別為T1、T2和T3 ;
[0010] 步驟2 ;通過插值計算得到xtl+n成像點的旅行時間T2C ;
[0011] 步驟3 ;通過插值計算得到的旅行時間T2c與實際計算得到的旅行時間的差值為 T2C-T2,如果T2C-T2小于第一閥值巧osl，則步長n變大為2倍，即n = n*2 了；如果T2C-T2 大于第二閥值epos2,則步長n變小為一半，即n = n/2 ;如果上述兩個條件均不滿足，則步 長n保持不變；
[0012] 步驟4 ;通過插值計算得到成像點xtl至xtl+化之間的其他所有成像點的旅行時 間；
[0013] 步驟5 ;判斷是否所有需要計算的點都計算完成，如果否，則設(shè)xtl =xtl+化，然后 返回步驟1，如果是，則結(jié)束。
[0014] 所述步驟1中n的初始值為4、8、16或32。
[0015] 所述步驟2是該樣實現(xiàn)的；采用線性插值方法，T3和T1之間的時間差分為 化等分，每一等分為（T3-Tl)/2n，距離xtl為n等分的xtl+n點的旅行時間為；T2c = Tl+n*(T3-Tl)/2n) = (T3+TD/2。
[0016] 所述步驟3中的第一閥值巧osl為采樣時間化的百分之十五，第二閥值巧os2為 采樣時間的百分之四十。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是；本發(fā)明在未降低成像效果的前提下，提高 了計算效率，節(jié)約了計算成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1是疊前時間偏移計算的步驟框圖。
[0019] 圖2是疊前時間偏移旅行時計算與成像代碼。
[0020] 圖3是速度曲線。
[0021] 圖4是旅行時間曲線（成像點和炮檢中點距離XX為1500米）。
[0022] 圖5是白適應(yīng)插值計算出的旅行時與實際旅行時的差。
[0023] 圖6是白適應(yīng)插值計算旅行時。
[0024] 圖7-1是常規(guī)計算的結(jié)果。
[00巧]圖7-2是采用本發(fā)明方法計算的結(jié)果。
[0026] 圖8是本發(fā)明方法的步驟框圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)描述：
[0028] 克?；舴虔B前時間偏移公式為：
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，其特征在于：所述方法首先計算在時 間軸上相隔步長為n的成像點的旅行時間，然后采用白適應(yīng)線性插值計算方法得到其余成 像點的旅行時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，其特征在于：所述 方法包括以下步驟： 步驟1 :設(shè)xtl成像點為需要計算的起始時間點，計算步長為n的三個成像點的旅行時 間，三個成像點分別為xtl、xtl+n和xtl+2n，計算得到的旅行時間分別為T1、T2和T3 ; 步驟2 :通過插值計算得到xtl+n成像點的旅行時間T2c ; 步驟3 :通過插值計算得到的旅行時間T2c與實際計算得到的旅行時間的差值為 T2c-T2,如果T2c-T2小于第一閥值印osl，則步長n變大為2倍，即n = n*2 了；如果T2c-T2 大于第二閥值epos2,則步長n變小為一半，即n = n/2 ;如果上述兩個條件均不滿足，則步 長n保持不變； 步驟4 :通過插值計算得到成像點xtl至xtl+2n之間的其他所有成像點的旅行時間； 步驟5 :判斷是否所有需要計算的點都計算完成，如果否，則設(shè)xtl =xtl+2n，然后返回 步驟1，如果是，則結(jié)束。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，其特征在于：所述 步驟1中n的初始值為4、8、16或32。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，其特征在于：所述 步驟2是這樣實現(xiàn)的：采用線性插值方法，T3和T1之間的時間差分為2n等分，每一等分 為（T3-Tl)/2n，距離xtl為n等分的xtl+n點的旅行時間為：T2c = Tl+n*(T3-Tl)/2n)= (T3+Tl)/2〇
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高地震疊前時間偏移計算效率的方法，其特征在于：所述 步驟3中的第一閥值eposl為采樣時間dt的百分之十五，第二閥值epos2為采樣時間的百 分之四十。
【文檔編號】G01V1/28GK104422953SQ201310360493
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】朱海波, 林伯香 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院