專利名稱：定點(diǎn)lu分解法用于三維地震偏移計(jì)算的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探數(shù)據(jù)處理技術(shù)，特別是“三維地震偏移”的定點(diǎn)LU分解逼近技術(shù)。
地震勘探工作主要由兩大工作系統(tǒng)組成，一是地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，二是地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。其中，地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括大型運(yùn)算設(shè)備、數(shù)據(jù)處理程序、適用于相應(yīng)程序的運(yùn)算方法等。在數(shù)據(jù)處理程序中，一個(gè)重要的組成部分是“三維地震偏移”，即通過(guò)一定的技術(shù)手段來(lái)最大限度地消除在地面上測(cè)試得到的用來(lái)描述工區(qū)地質(zhì)圖像的三維地震數(shù)據(jù)與工區(qū)實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的偏差，以便得到能夠更為準(zhǔn)確地反映工區(qū)實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探結(jié)果圖像。到目前為止，用來(lái)實(shí)現(xiàn)“三維地震偏移”操作的主要途徑是“波場(chǎng)外推”技術(shù)，即通過(guò)一定的運(yùn)算方法，使得在地面上取得的地震波場(chǎng)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成地下震點(diǎn)處波場(chǎng)數(shù)據(jù)，再利用該數(shù)據(jù)制得反映上述工區(qū)實(shí)際地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況的勘探結(jié)果圖像?，F(xiàn)有的利用“波場(chǎng)外推”技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)“三維地震偏移”操作的計(jì)算方法較多，主要是“ADI交替方向隱式法”和尚未推廣應(yīng)用的“降維LU分解逼近法”。前者的缺欠是計(jì)算誤差明顯地與地下反射層傾角、方位及速度變化有關(guān)，這不僅增加了運(yùn)算難度，也使波場(chǎng)外推算子的圓對(duì)稱性不能保證，因而計(jì)算速度與計(jì)算精度都不夠理想；后者對(duì)“波場(chǎng)外推”方程的算子矩陣采用非線性的方法作LU分解、而后作降維處理，即把遠(yuǎn)離對(duì)角線的元素取為零，再經(jīng)兩次遞歸多項(xiàng)式除法后完成求解計(jì)算。這種方法的局限性首先在于引入非線性方法后，使計(jì)算過(guò)程出現(xiàn)混沌狀態(tài)，造成計(jì)算困難。其次，到目前為止，還沒(méi)有足夠的理論依據(jù)來(lái)證明該方法能夠保證外推算子的圓對(duì)稱性，缺少定量分析，計(jì)算的可靠性尚未得到證實(shí)。
本發(fā)明的目的是為人們提供一種采用定點(diǎn)LU分解逼近法實(shí)施“三維地震偏移”操作計(jì)算任務(wù)的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以便使“三維地震偏移”操作的計(jì)算過(guò)程更加方便、快捷，并提高運(yùn)算精度，從而進(jìn)一步提高地震勘探工作的總體質(zhì)量水平。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，它包括地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的“三維地震偏移”操作程序，實(shí)施該操作采用“波場(chǎng)外推”技術(shù)，其特征在于“波場(chǎng)外推”的計(jì)算方法為定點(diǎn)LU分解逼近法。
本發(fā)明實(shí)施后與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、相對(duì)于現(xiàn)有的降維LU分解逼近法而言，由于其運(yùn)算中不引入非線性方法，因而運(yùn)算過(guò)程筒單、明了、易于操作。其次，能較好地保持波場(chǎng)外推算子的圓對(duì)稱性，提高波場(chǎng)外推算子的逼近精度。再次，能夠取得很高的運(yùn)算效率。2、與現(xiàn)有的ADI方法相比，由于其運(yùn)算過(guò)程與反射層傾角、方位、及其速度變化等復(fù)雜的附加因素?zé)o關(guān)，因而，一方面可大幅度提高運(yùn)算速度，另一方面也有利于保證波場(chǎng)外推算子的圓對(duì)稱性，進(jìn)而提高運(yùn)算精度。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
利用本發(fā)明提供的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進(jìn)行“地震偏移”操作時(shí)，也要通過(guò)“波場(chǎng)外推”途徑，這與已有技術(shù)是相同的，而其“波場(chǎng)外推”的計(jì)算方法，則采用定點(diǎn)LU分解逼近法，這與現(xiàn)有的降維LU分解逼近方法有著明顯的區(qū)別，這種區(qū)別在于它不引入非線性。定點(diǎn)LU分解逼近的計(jì)算步驟及其算式如下波場(chǎng)外推方程的系數(shù)矩陣為
其中，
k＝1，2...，Nx；這里，Nx為每個(gè)子塊矩陣的行數(shù)，即拉直前數(shù)據(jù)矩陣的行數(shù)，Ny為每個(gè)子塊矩陣的列數(shù)即拉直前數(shù)據(jù)矩陣的列數(shù)；矩陣1的行數(shù)和列數(shù)均為N＝Nx×Ny；矩陣1的階數(shù)為(Nx×Ny)×((Nx×Ny))。我們規(guī)定A＝R+LLT(4)式4中R是塊不完全cholesky分解(BIC)的剩余矩陣，矩陣L是個(gè)塊兩對(duì)角型的下三角陣
L的塊對(duì)角線上的每個(gè)子塊矩陣為兩對(duì)角型
L的塊超對(duì)角線上的每個(gè)子塊矩陣為對(duì)角陣
由A-8表達(dá)的就是波場(chǎng)外推方程的系數(shù)矩陣的定點(diǎn)的LU分解算法。
該分解得到的因子矩陣是特別稀疏的，而且分解式的計(jì)算并不涉及非線性或者引入邊界條件之類的人為的假設(shè)，因此，計(jì)算效率及精度均很高。
權(quán)利要求
1.定點(diǎn)LU分解法用于三維地震偏移計(jì)算的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括該系統(tǒng)中的“三維地震偏移”操作程序，實(shí)施該操作采用“波場(chǎng)外推”技術(shù)，其特征在于“波場(chǎng)外推”的計(jì)算方法為定點(diǎn)LU分解逼近法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定點(diǎn)LU分解法用于“三維地震偏移”計(jì)算的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),包括該系統(tǒng)中的“三維地震偏移”操作程序,實(shí)施該操作采用“波場(chǎng)外推”技術(shù),其特征在于“波場(chǎng)外推”的計(jì)算方法為定點(diǎn)LU分解逼近法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)后,可使其“三維地震偏移”操作的計(jì)算過(guò)程更加方便、快捷、并提高運(yùn)算精度,從而進(jìn)一步提高地震勘探工作的總體質(zhì)量水平。
文檔編號(hào)G01V1/28GK1255642SQ9912256
公開日2000年6月7日 申請(qǐng)日期1999年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月23日
發(fā)明者石殿祥 申請(qǐng)人:中油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院