一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括：建立實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)、目標(biāo)層位；在每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)目標(biāo)層位后終止，記錄每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)；根據(jù)射線數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；根據(jù)CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)；通過(guò)插值計(jì)算獲得反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
【專利說(shuō)明】一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于石油勘探技術(shù)，主要涉及地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，尤指一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)中，介質(zhì)速度的計(jì)算可以利用相干反演技術(shù)，根據(jù)給定的若干個(gè)掃描速度，對(duì)其中每一個(gè)掃描速度生成一個(gè)相應(yīng)的介質(zhì)模型，在此模型上計(jì)算射線走時(shí)并與道集數(shù)據(jù)比較得出在當(dāng)前速度模型下的相似度，最終獲得介質(zhì)速度。因此，射線走時(shí)的計(jì)算很大程度影響到最終結(jié)果的精確程度和計(jì)算效率。現(xiàn)有的射線走時(shí)計(jì)算方法一般是采用射線追蹤方法，這種方法具有很高的精度，但是計(jì)算效率低下，而且在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理中往往存在嚴(yán)重的重復(fù)計(jì)算問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的射線走時(shí)計(jì)算方法的不足，提出了一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)，以達(dá)到高效率的走時(shí)計(jì)算并能保證計(jì)算精度。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法包括以下步驟:步驟1，采集實(shí)驗(yàn)地區(qū)數(shù)據(jù)建立所述實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在所述速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定所述速度模型的目標(biāo)層位；步驟2，在每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)所述目標(biāo)層位后終止，并記錄每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)；步驟3，根據(jù)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算,獲得所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；步驟4，在所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；步驟5，根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得所述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)；步驟6，根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得所述反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提出了一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，包括:模型建立模塊，用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的數(shù)據(jù)建立所述實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在所述速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定所述速度模型的目標(biāo)層位；射線數(shù)據(jù)采集模塊，用于在每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)所述目標(biāo)層位后終止，并記錄每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)；插值計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；射線數(shù)據(jù)選取模塊，用于在所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；反射點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得所述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)；射線走時(shí)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得所述反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
[0006]本發(fā)明的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)能夠高效地計(jì)算相干反演算法中所需要的射線走時(shí)信息，并且也能達(dá)到較高的精度，同時(shí)該算法可以并行運(yùn)行，提高了地震勘探數(shù)據(jù)處理的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0008]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法流程圖。
[0009]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法中步驟3的詳細(xì)流程圖。
[0010]圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法中步驟5的詳細(xì)流程圖。
[0011]圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的射線方向與目標(biāo)層位的法向量的夾角示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)中插值計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)中反射點(diǎn)獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下配合圖式及本發(fā)明的較佳實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段。
[0016]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法流程圖。如圖1所示，該方法包括以下步驟:
[0017]步驟1，采集實(shí)驗(yàn)地區(qū)數(shù)據(jù)建立實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定速度模型的目標(biāo)層位。
[0018]步驟2，在每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)目標(biāo)層位后終止，并記錄每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)。
[0019]在本步驟中，每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)包括:每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的每一射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，每一射線在交點(diǎn)位置的射線方向，每一射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)。
[0020]步驟3，根據(jù)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0021]步驟4，在炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0022]步驟5，根據(jù)CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
[0023]步驟6，根據(jù)CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
[0024]在本實(shí)施例中，對(duì)于步驟3有以下詳細(xì)流程，結(jié)合圖2所示，步驟3具體包括:
[0025]步驟31，根據(jù)每一射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，記錄炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的相鄰兩條射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置之間覆蓋的CMP點(diǎn)。
[0026]步驟32，根據(jù)CMP點(diǎn)的位置以及相鄰兩條射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，將相鄰兩條射線在交點(diǎn)位置的射線方向以及相鄰兩條射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)插值到CMP點(diǎn)，獲得CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0027]在本實(shí)施例中，對(duì)于步驟5有以下詳細(xì)流程，結(jié)合圖3所示，步驟5具體包括:
[0028]步驟51，在第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)之間的目標(biāo)層位上設(shè)定一假設(shè)點(diǎn)。
[0029]步驟52，從CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中，獲取假設(shè)點(diǎn)兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，并通過(guò)插值獲得假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0030]步驟53，根據(jù)假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，分別得到第一炮點(diǎn)的射線在假設(shè)點(diǎn)的射線方向與假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角、第一檢波點(diǎn)的射線在假設(shè)點(diǎn)的射線方向與假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角。
[0031]步驟54，比較步驟53得到的兩夾角的大小關(guān)系，并根據(jù)大小關(guān)系在假設(shè)點(diǎn)的相應(yīng)一側(cè)以一定步長(zhǎng)選取另一假設(shè)點(diǎn)。
[0032]重復(fù)執(zhí)行步驟52至步驟54，當(dāng)選取到某一假設(shè)點(diǎn)，使某一假設(shè)點(diǎn)的兩夾角之差小于一設(shè)定閾值時(shí)計(jì)算終止，某一假設(shè)點(diǎn)為第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
[0033]為了對(duì)上述基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法進(jìn)行更為清楚的解釋，下面結(jié)合一個(gè)具體的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，然而值得注意的是該實(shí)施例僅是為了更好地說(shuō)明本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明不當(dāng)?shù)南薅ā?br> [0034]首先，結(jié)合步驟I，根據(jù)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的采集數(shù)據(jù)，建立該地區(qū)的速度模型，在速度模型上設(shè)定炮和檢波點(diǎn)，并定義目標(biāo)層位。
[0035]結(jié)合步驟2，在速度模型上,將每一個(gè)炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)作為發(fā)射點(diǎn)，每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)向下發(fā)射一組射線，射線到達(dá)目標(biāo)層位后即終止。
[0036]然后對(duì)每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，記錄從它發(fā)出的這組射線中的每一條射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置、射線在交點(diǎn)位置的方向以及射線達(dá)到交點(diǎn)位置時(shí)的走時(shí)這三項(xiàng)數(shù)據(jù)。這組射線的射線數(shù)據(jù)按照其與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)有序排列，對(duì)每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)形成一組這樣的記錄。
[0037]結(jié)合步驟3，對(duì)前面獲得的各組記錄分別進(jìn)行組內(nèi)線性插值，即對(duì)每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)，將其對(duì)應(yīng)的一組記錄中的射線方向和走時(shí)數(shù)據(jù)插值到目標(biāo)層位的各個(gè)CMP點(diǎn)上。插值計(jì)算在每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)一組記錄內(nèi)部進(jìn)行，不同發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的記錄之間不進(jìn)行插值計(jì)算。
[0038]對(duì)每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的一組記錄，依次遍歷該組記錄的所有信息，對(duì)任意相鄰的兩個(gè)記錄A和B，計(jì)算出A和B信息記錄的位置之間覆蓋的CMP點(diǎn)的個(gè)數(shù)，對(duì)每個(gè)被覆蓋的CMP點(diǎn)，根據(jù)該CMP點(diǎn)的位置和A、B兩個(gè)記錄中的交點(diǎn)位置將A、B中記錄的射線方向和走時(shí)信息插值到該CMP點(diǎn)，得到該CMP點(diǎn)的射線方向和走時(shí)。
[0039]插值計(jì)算完成后，對(duì)每一個(gè)發(fā)射點(diǎn)都得到一記錄表，此表記錄了目標(biāo)層位每個(gè)CMP點(diǎn)處對(duì)應(yīng)于該發(fā)射點(diǎn)的射線方向與走時(shí)。
[0040]結(jié)合步驟4，選擇并根據(jù)需要計(jì)算的炮點(diǎn)(S)和檢波點(diǎn)(R)位置，從前一步的計(jì)記錄表中找到S和R對(duì)應(yīng)的記錄表，即CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)S的射線方向與走時(shí)、CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)R的射線方向與走時(shí)。
[0041]結(jié)合步驟5，根據(jù)前一步得到的S和R的記錄表，在目標(biāo)層位上找個(gè)S和R對(duì)應(yīng)的反射點(diǎn)。
[0042]結(jié)合圖4所示，圖4為本發(fā)明一具體實(shí)施例的射線方向與目標(biāo)層位的法向量的夾角示意圖。對(duì)于某一個(gè)發(fā)射點(diǎn)K，目標(biāo)層位上某個(gè)位置P，定義該發(fā)射點(diǎn)對(duì)應(yīng)的記錄表中的射線在P點(diǎn)的方向與目標(biāo)層位在P點(diǎn)法向量方向的夾角為Q1，即:θ(κ，ρ)。其中，若P點(diǎn)不在CMP位置上，可由包含P點(diǎn)的兩個(gè)最近的CMP點(diǎn)位置上的射線數(shù)據(jù)插值得到P點(diǎn)的射線方向。這里，包含P點(diǎn)的兩個(gè)最近的CMP點(diǎn)就是P點(diǎn)兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)。
[0043]在本步驟中，首先，要在目標(biāo)層位上尋找包含反射點(diǎn)的區(qū)間:設(shè)S和R的中點(diǎn)位置為X點(diǎn)(X= (S+R)/2)，將X點(diǎn)垂直向下投影在目標(biāo)層位上得到點(diǎn)凡。根據(jù)S和R的記錄表，將點(diǎn)Mtl兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)插值到點(diǎn)Μ。，分別得到Θ (S7M0)和Θ (R，M。)。
[0044]然后，判斷Θ (S，M0)和Θ (R, M0)的大小關(guān)系，不失一般性,假設(shè)Θ (S，M0)大于Θ (R，M。)，則從Mtl向左側(cè)或右側(cè)以一定步長(zhǎng)選取點(diǎn)M1，再計(jì)算得到Θ (S7M1)和Θ (RjM1)并判斷它們的大小關(guān)系，若Θ (S，M1)和Θ (RjM1)的大小關(guān)系與Θ (S7M0)和Θ (RjM0)的大小關(guān)系相反，則認(rèn)為凡和札組成的區(qū)間包含了反射點(diǎn)，記錄M1的位置；否則繼續(xù)擴(kuò)大步長(zhǎng)，從M0向左側(cè)或右側(cè)以一定步長(zhǎng)選取點(diǎn)Mi,直至認(rèn)為M0和Mi組成的區(qū)間包含了反射點(diǎn)，將這個(gè)位置(點(diǎn)M1或點(diǎn)Mi)記作N。。
[0045]迭代計(jì)算獲得反射點(diǎn):在M0和N。區(qū)間進(jìn)行二分查找，選取M0和N。某一位置N1并通過(guò)S和R的記錄表插值計(jì)算得到Θ (S，N1)和Θ (R，N1),當(dāng)這兩個(gè)角度的大小之差小于給定閾值，則認(rèn)為N1點(diǎn)為反射點(diǎn)，終止迭代并根據(jù)S和R的記錄表分別在N1處插值得到的兩個(gè)射線走時(shí)之和作為所需的射線走時(shí)。否則，當(dāng)N1處的Θ (S，NI)大于Θ (R, NI)時(shí)，如果Θ (S，MO)小于Θ (R, MO)則由N1與Mtl組成一個(gè)新區(qū)間，如果Θ (S，N0)小于Θ (R, N0)則由N1與Ntl組成一個(gè)新區(qū)間；在得到的新區(qū)間上重新進(jìn)行迭代直至找到反射點(diǎn)。
[0046]結(jié)合步驟6，找到反射點(diǎn)后，根據(jù)S和R的記錄表分別在N1處插值得到的兩個(gè)射線走時(shí)之和作為所需的射線走時(shí)，即射線從S到反射點(diǎn)再到R的走時(shí)。
[0047]本發(fā)明的步驟5、6是對(duì)需要計(jì)算走時(shí)炮點(diǎn)及檢波點(diǎn)，分別找到該炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)對(duì)應(yīng)的記錄，然后在目標(biāo)層位上迭代搜索一個(gè)合適的位置，使得該位置上炮點(diǎn)記錄的射線方向與檢波點(diǎn)記錄的射線方向在一定精度下符合反射定律。這時(shí)，該炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的走時(shí)就是在該位置上炮點(diǎn)記錄的走時(shí)與檢波點(diǎn)記錄的走時(shí)之和。
[0048]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，如下面的實(shí)施例所述。由于該系統(tǒng)解決問(wèn)題的原理與前述方法相似，因此該系統(tǒng)的實(shí)施可以參見(jiàn)前述方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語(yǔ)“單元”或者“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的系統(tǒng)較佳地以軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。
[0049]圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示,該系統(tǒng)包括:
[0050]模型建立模塊101，用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的數(shù)據(jù)建立實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定速度模型的目標(biāo)層位。
[0051]射線數(shù)據(jù)采集模塊102，用于在每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)目標(biāo)層位后終止，并記錄每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)。
[0052]插值計(jì)算模塊103，用于根據(jù)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0053]射線數(shù)據(jù)選取模塊104，用于在炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0054]反射點(diǎn)獲取模塊105，用于根據(jù)CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
[0055]射線走時(shí)計(jì)算模塊106，用于根據(jù)CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
[0056]在本實(shí)施例中，射線數(shù)據(jù)采集模塊102中記錄的每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)包括:每一炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的每一射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，每一射線在交點(diǎn)位置的射線方向，每一射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)。
[0057]在本實(shí)施例中，圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)中插值計(jì)算模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，插值計(jì)算模塊103還包括:
[0058]CMP點(diǎn)選取單元1031，用于根據(jù)每一射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，記錄炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的相鄰兩條射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置之間覆蓋的CMP點(diǎn)；
[0059]CMP點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元1032，用于根據(jù)CMP點(diǎn)的位置以及相鄰兩條射線與目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，將相鄰兩條射線在交點(diǎn)位置的射線方向以及相鄰兩條射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)插值到CMP點(diǎn)，獲得CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0060]在本實(shí)施例中，圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)中反射點(diǎn)獲取模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖7所示，反射點(diǎn)獲取模塊105還包括:
[0061]假設(shè)點(diǎn)設(shè)定單兀1051,用于在第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)之間的目標(biāo)層位上設(shè)定一假設(shè)點(diǎn)。
[0062]假設(shè)點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元1052，用于從CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中，獲取假設(shè)點(diǎn)兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，并通過(guò)插值獲得假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
[0063]夾角計(jì)算單元1053，用于根據(jù)假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，分別得到第一炮點(diǎn)的射線在假設(shè)點(diǎn)的射線方向與假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角、第一檢波點(diǎn)的射線在假設(shè)點(diǎn)的射線方向與假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角。
[0064]夾角比較單元1054，用于比較夾角計(jì)算單元得到的兩夾角的大小關(guān)系，并根據(jù)大小關(guān)系在假設(shè)點(diǎn)的相應(yīng)一側(cè)以一定步長(zhǎng)選取另一假設(shè)點(diǎn)。
[0065]反射點(diǎn)獲取模塊105重復(fù)運(yùn)行假設(shè)點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元1052、夾角計(jì)算單元1053及夾角比較單元1054，當(dāng)選取到某一假設(shè)點(diǎn)，使某一假設(shè)點(diǎn)的兩夾角之差小于一設(shè)定閾值時(shí)運(yùn)行終止，某一假設(shè)點(diǎn)為第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
[0066]本發(fā)明主要是利用速度模型和目標(biāo)層位發(fā)射射線得到射線與目標(biāo)層位交點(diǎn)的位置、方向、走時(shí)等信息。然后將得到的信息插值到目標(biāo)層位的所有CMP位置上。得到每一個(gè)射線發(fā)射點(diǎn)的記錄表。最后針對(duì)每一對(duì)給定的炮檢點(diǎn)，根據(jù)記錄表信息計(jì)算出所需的走時(shí)信息。所有計(jì)算出的走時(shí)可用于返回給相干反演算法，進(jìn)行地震勘探數(shù)據(jù)的其他處理。
[0067]本發(fā)明的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法及系統(tǒng)能夠高效地計(jì)算相干反演算法中所需要的射線走時(shí)信息，并且也能達(dá)到較高的精度，同時(shí)該算法可以并行運(yùn)行，提高了地震勘探數(shù)據(jù)處理的效率。
[0068]以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，采集實(shí)驗(yàn)地區(qū)數(shù)據(jù)建立所述實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在所述速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定所述速度模型的目標(biāo)層位； 步驟2，在每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)所述目標(biāo)層位后終止，并記錄每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)；步驟3，根據(jù)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)；步驟4，在所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)； 步驟5，根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得所述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)； 步驟6，根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得所述反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟2中，每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)包括: 每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的每一射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，所述每一射線在交點(diǎn)位置的射線方向，所述每一射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟3，根據(jù)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算，獲得所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)包括: 步驟31，根據(jù)所述每一射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，記錄所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的相鄰兩條射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置之間覆蓋的CMP點(diǎn)； 步驟32，根據(jù)所述CMP點(diǎn)的位置以及所述相鄰兩條射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，將所述相鄰兩條射線在交點(diǎn)位置的射線方向以及所述相鄰兩條射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)插值到所述CMP點(diǎn)，獲得所述CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算方法,其特征在于,所述步驟5，根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得所述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)包括: 步驟51，在第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)之間的目標(biāo)層位上設(shè)定一假設(shè)點(diǎn)； 步驟52，從所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中，獲取所述假設(shè)點(diǎn)兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，并通過(guò)插值獲得所述假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)； 步驟53，根據(jù)所述假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，分別得到第一炮點(diǎn)的射線在所述假設(shè)點(diǎn)的射線方向與所述假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角、第一檢波點(diǎn)的射線在所述假設(shè)點(diǎn)的射線方向與所述假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角； 步驟54，比較所述步驟53得到的兩夾角的大小關(guān)系，并根據(jù)所述大小關(guān)系在所述假設(shè)點(diǎn)的相應(yīng)一側(cè)以一定步長(zhǎng)選取另一假設(shè)點(diǎn)； 重復(fù)執(zhí)行所述步驟52至步驟54，當(dāng)選取到某一假設(shè)點(diǎn)，使所述某一假設(shè)點(diǎn)的兩夾角之差小于一設(shè)定閾值時(shí)計(jì)算終止，所述某一假設(shè)點(diǎn)為第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
5.一種基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，包括: 模型建立模塊，用于根據(jù)實(shí)驗(yàn)地區(qū)的數(shù)據(jù)建立所述實(shí)驗(yàn)地區(qū)的速度模型，在所述速度模型上設(shè)定炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)，并設(shè)定所述速度模型的目標(biāo)層位； 射線數(shù)據(jù)采集模塊，用于在每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)所述目標(biāo)層位后終止，并記錄每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)； 插值計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)對(duì)所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集進(jìn)行組內(nèi)插值計(jì)算,獲得所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)； 射線數(shù)據(jù)選取模塊，用于在所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)中選取第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)，并從所述目標(biāo)層位的CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中獲得CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)； 反射點(diǎn)獲取模塊，用于根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)迭代插值計(jì)算獲得所述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)； 射線走時(shí)計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，通過(guò)插值計(jì)算獲得所述反射點(diǎn)到述第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線走時(shí)之和。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述射線數(shù)據(jù)采集模塊，用于在每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的位置發(fā)射一組射線，射線到達(dá)所述目標(biāo)層位后終止，并記錄的每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線的射線數(shù)據(jù)包括: 每一所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的每一射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，所述每一射線在交點(diǎn)位置的射線方向，所述每一射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述插值計(jì)算模塊還包括:CMP點(diǎn)選取單元，用于根據(jù)所述每一射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，記錄所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)發(fā)出的一組射線中的相鄰兩條射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置之間覆蓋的CMP點(diǎn)；CMP點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元，用于根據(jù)所述CMP點(diǎn)的位置以及所述相鄰兩條射線與所述目標(biāo)層位的交點(diǎn)位置，將所述相鄰兩條射線在交點(diǎn)位置的射線方向以及所述相鄰兩條射線到交點(diǎn)位置的走時(shí)插值到所述CMP點(diǎn),獲得所述CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)所述炮點(diǎn)或檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于預(yù)計(jì)算插值的射線走時(shí)計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，所述反射點(diǎn)獲取模塊還包括: 假設(shè)點(diǎn)設(shè)定單元，用于在第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)之間的目標(biāo)層位上設(shè)定一假設(shè)點(diǎn)；假設(shè)點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元，用于從所述CMP點(diǎn)集對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)中，獲取所述假設(shè)點(diǎn)兩側(cè)相鄰的兩個(gè)CMP點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，并通過(guò)插值獲得所述假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)； 夾角計(jì)算單元，用于根據(jù)所述假設(shè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)的射線數(shù)據(jù)，分別得到第一炮點(diǎn)的射線在所述假設(shè)點(diǎn)的射線方向與所述假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角、第一檢波點(diǎn)的射線在所述假設(shè)點(diǎn)的射線方向與所述假設(shè)點(diǎn)的法向量的夾角； 夾角比較單元，用于比較所述夾角計(jì)算單元得到的兩夾角的大小關(guān)系，并根據(jù)所述大小關(guān)系在所述假設(shè)點(diǎn)的相應(yīng)一側(cè)以一定步長(zhǎng)選取另一假設(shè)點(diǎn)； 所述反射點(diǎn)獲取模塊重復(fù)運(yùn)行所述假設(shè)點(diǎn)射線數(shù)據(jù)獲取單元、夾角計(jì)算單元及夾角比較單元，當(dāng)選取到某一假設(shè)點(diǎn)，使所述某一假設(shè)點(diǎn)的兩夾角之差小于一設(shè)定閾值時(shí)運(yùn)行終止，所述某一假設(shè)點(diǎn)為第一炮點(diǎn)及第一檢波點(diǎn)在目標(biāo)層位上的反射點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】G01V1/28GK104133238SQ201410363926
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】梁兼棟, 郝曉光 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司