專利名稱：塊追趕法用于三維地震偏移計算的地震數(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”的塊追趕技術(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)包括大型運算設(shè)備、數(shù)據(jù)處理程序、適用于相應(yīng)程序的運算方法等。在數(shù)據(jù)處理程序中，一個重要的組成部分是“三維地震偏移”，即通過一定的技術(shù)手段來最大限度地消除在地面上測試得到的用來描述工區(qū)地質(zhì)圖像的三維地震數(shù)據(jù)與工區(qū)實際地質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的偏差，以便得到能夠更為準確地反映工區(qū)實際地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘探結(jié)果圖像。到目前為止，用來實現(xiàn)“三維地震偏移”操作的主要途徑是“波場外推”技術(shù)，即通過一定的運算方法，使得在地面上取得的地震波場數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成地下震點處波場數(shù)據(jù)，再利用該數(shù)據(jù)制得反映上述工區(qū)實際地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況的勘探結(jié)果圖像?，F(xiàn)有的利用“波場外推”技術(shù)來實現(xiàn)“三維地震偏移”操作的計算方法較多，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)，這不僅增加了運算難度，也使波場外推算子的圓對稱性不能保證，因而計算速度與計算精度都不夠理想；后者對“波場外推”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，即把遠離對角線的元素取為零，再經(jīng)兩次遞歸多項式除法后完成求解計算。這種方法的局限性首先在于引入非線性方法后，使計算過程出現(xiàn)混沌狀態(tài)，造成計算困難。其次，到目前為止，還沒有足夠的理論依據(jù)來證明該方法能夠保證外推算子的圓對稱性，缺少定量分析，計算的可靠性尚未得到證實。
本發(fā)明的目的是為人們提供一種采用塊追趕法實施“三維地震偏移”操作計算任務(wù)的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以便使“三維地震偏移”操作的計算過程更加方便、快捷，并提高運算精度，從而進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，實施該操作采用“波場外推”技術(shù)，其特征在于“波場外推”的計算方法為基于塊兩對角LU分解的塊追趕法。
本發(fā)明實施后與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點1、相對于現(xiàn)有的降維LU分解逼近法而言，由于其運算中不引入非線性方法，因而運算過程筒單、明了、易于操作。其次，由于運算中不必進行降維處理，因而能較好地保持波場外推算子的圓對稱性，提高波場外推算子的逼近精度。2、與現(xiàn)有的ADI方法相比，由于其運算過程與反射層傾角、方位、及其速度變化等復(fù)雜的附加因素無關(guān)，因而，一方面可大幅度提高運算速度，另一方面也有利于保證波場外推算子的圓對稱性，進而提高運算精度。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細地說明。
利用本發(fā)明提供的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，進行地震偏移操作時，也要通過“波場外推”途徑，這與已有技術(shù)是相同的，而其“波場外推”的計算方法，則采用塊追趕法，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)別在于它是不降維的，不引入非線性方法。塊追趕法的計算步驟及其算式如下三維波場外推方程系數(shù)矩陣為如下的塊三對角陣
其中Ti，i＝1，2...，n為三對角矩陣，Ei，i＝2，3...，ni為對角陣。對于上式采用如下的塊兩對角形式的塊LU分解，
顯然，2式中的下三角陣Lk，K＝1，2，...，n是十分容易求逆的，至于Lk的計算則可以采用下面的cholesky分解LkLTk＝Tk-EkLk-1-TLk-1-1Ek(3)遞進地進行。
在使用cholesky分解式3求Lk時，要對LK-1-1采用稀疏處理，盡可能地簡化計算，這里對LK的計算或者說對LK-1-1中絕對值較小元素的舍棄是有要根據(jù)的，這個根據(jù)就是它們的確定是嚴格單調(diào)地絕對值遞減的，并且這些小量的量值可以由波場外算子計算公式中的速度、道向距、cdp間距、時間采樣率、外推步長等作出準確估算。
由塊兩對角形式的分解式，通過兩次三角矩陣的求逆立刻得到了波場外推計算的塊追趕法。
在計算中雖然我們作了必要的近似處理，但是這種小范圍的近似處理無論在理論上，還是在實際計算中都是可行的。
權(quán)利要求
1.塊追趕法用于三維地震偏移計算的地震數(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，實施該操作采用“波場外推”技術(shù)，其特征在于“波場外推”的計算方法為基于塊兩對角LU分解的塊追趕法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塊追趕法用于“三維地震偏移”計算的地震數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),包它括該系統(tǒng)中的“三維地震偏移”操作程序,實施該操作采用“波場外推”技術(shù),其特征在于“波場外推”的計算方法為基于塊兩對角LU分解的塊追趕法。本發(fā)明實現(xiàn)后,可使其“三維地震偏移”操作的計算過程更加方便、快捷、并提高運算精度,從而進一步提高地震勘探工作的總體質(zhì)量水平。
文檔編號G01V1/28GK1255643SQ9912256
公開日2000年6月7日 申請日期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 申請人:中油遼河油田公司勘探開發(fā)研究院