地震三维观测系统的共中心点面元属性的分析方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法及装置，该方法包括：根据计算资源所允许容纳的数据量，将地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数；根据多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和计算资源所允许容纳的中点数量，将待勘探区域的面元格网划分为多个中点属性计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个中点属性计算分区的中点属性值，中点属性值包括：炮检距、炮检方位角。避免了串行依次对每个面元的面元属性进行计算，从而提高了分析CMP面元属性的效率、资源利用率。
【专利说明】地震三维观测系统的共中心点面元属性的分析方法及装置【技术领域】[0001]本发明涉及石油勘探【技术领域】，特别涉及一种地震三维观测系统的CMP (Common Mid-point,共中心点)面元属性的分析方法及装置。【背景技术】[0002]为了合理设计野外观测系统方案，需要对不同观测系统的CMP面元属性进行对比分析。常规CMP面元属性分析有:覆盖次数、炮检距和炮检方位角。对覆盖次数、炮检距和炮检方位角的直观和精确描述，是优化观测系统设计的关键因素之一，而CMP面元属性计算则是实现观测系统面元属性分析的基本技术手段。随着高密度地震勘探的推广应用，野外生产的接收道数不断增多，百万乃至千万级炮检点的布设越来越普遍，由于一个面元的面元属性值是对该面元上覆盖的多个关系片计算后的统计和累加结果，CMP面元属性计算的工作量大、耗时长，成为生产应用的瓶颈。在对CMP面元属性分析的过程中，由于传统的面元属性计算方法是串行执行的，即依次计算每个面元的面元属性，因此，在多核硬件环境下，不能充分利用计算资源；由于串行执行CMP面元属性计算的效率低，而不能满足高密度地震勘探带来海量CMP面元属性计算的需求，从而导致了分析CMP面元属性时，效率低、资源利用率低的问题。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供了一种地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法及装置， 解决了现有技术中分析CMP面元属性效率低、资源利用率低的技术问题。[0004]本发明实施例提供了一种地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，该方法包括:根据计算资源所允许容纳的数据量，将地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数；根据上述多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和计算资源所允许容纳的中点数量，将上述待勘探区域的上述面元格网划分为多个中点属性计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个中点属性计算分区的中点属性值，其中，上述中点属性值包括:炮检距、炮检方位角。[0005]在一个实施例中，根据计算资源所允许容纳的数据量，将所述地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区，包括:在大地坐标系下，对所述待勘探区域的面元格网中的面元进行编号，其中，以上述大地坐标系原点处的面元为起点， 先按照以RMin所在的方向从左到右的顺序，再按照RMax所在的方向从下到上的顺序对上述面元格网中的面元进行递增编号，上述RMin是上述待勘探区域横向长度的最小者，上述 RMax是上述待勘探区域纵向长度的最大者；[0006]根据以下公式确定覆盖次数计算分区的数量:
【权利要求】
1.一种地震三维观测系统的共中心点CMP面元属性的分析方法，其特征在于，包括: 根据计算资源所允许容纳的数据量，将地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数；根据所述多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和计算资源所允许容纳的中点数量，将所述待勘探区域的所述面元格网划分为多个中点属性计算分区；采用多个计算资源并行分别计算多个中点属性计算分区的中点属性值，其中，所述中点属性值包括:炮检距、炮检方位角。
2.如权利要求1所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，其特征在于，根据计算资源所允许容纳的数据量，将所述地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区，包括:在大地坐标系下，对所述待勘探区域的面元格网中的面元进行编号，其中，以所述大地坐标系原点处的面元为起点，先按照以RMin所在的方向从左到右的顺序，再按照RMax所在的方向从下到上的顺序对所述面元格网中的面元进行递增编号，所述RMin是所述待勘探区域横向长度的最小者，所述RMax是所述待勘探区域纵向长度的最大者；根据以下公式确定覆盖次数计算分区的数量:
3.如权利要求2所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，其特征在于，根据计算资源所允许容纳的数据量，将所述地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区，包括:通过以下公式确定每个覆盖次数计算分区包括的面元行数:
4.如权利要求3所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，其特征在于，采用所述多个计算资源并行分别计算多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数，包括:根据每个覆盖次数计算分区的起始面元的编号和终止面元的编号，确定每个覆盖次数计算分区的起始面元和终止面元的坐标值；根据所述每个覆盖次数计算分区的起始面元和终止面元的坐标值，确定每个覆盖次数计算分区在相对坐标系下的包络范围，其中，所述相对坐标系是面元线方位角为零的大地坐标系；将所述地震三维观测系统的各个关系片内的物理点的坐标值与所述相对坐标系的坐标值进行比较，确定所述各个关系片在所述相对坐标系下的包络范围，其中，所述各个关系片在所述相对坐标系下的包络范围是包含物理点的最小矩形；判断所述覆盖次数计算分区的包络范围与所述各个关系片的包络范围是否有交集，若有，则计算该关系片内每对炮点和检波点的中点的坐标值；判断计算出的中点的坐标值是否包含在所述覆盖次数计算分区的面元内，若是，则该面元的覆盖次数加一，否则，不累加。
5.如权利要求4所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，其特征在于，根据所述多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和所述计算资源所允许容纳的中点数量，将所述待勘探区域的所述面元格网划分为所述多个中点属性计算分区，包括:根据以下公式确定中点属性计算分区的数量:
6.如权利要求1至5中任一项所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法， 其特征在于，根据所述多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和所述计算资源所允许容纳的中点数量，将所述待勘探区域的所述面元格网划分为所述多个中点属性计算分区，包括:根据以下公式确定每个中点属性计算分区的起始面元的编号:BinIDBegink+1=BinIDEndk+l，其中，所述K是所述中点属性计算分区的编号，k e [O, N-1]，BinIDBegink+1为第k+Ι个中点属性计算分区的起始面元的编号，BinIDEndk为第k个中点属性计算分区的终止面元的编号;根据以下公式确定每个中点属性计算分区的终止面元的编号: BinIDEndk+1=BinIDBegink+1+R-l,其中，BinIDEndk+1为第k+1个中点属性计算分区的终止面元的编号，所述R为所述中点属性计算分区包括的面元数。
7.如权利要求2至5中任一项所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析方法，其特征在于，采用所述多个计算资源并行分别计算所述多个中点属性计算分区的中点属性值之后，还包括:按照面元的编号的顺序，对每个中点属性计算分区中面元的中点、炮检距和炮检方位角进行排序，其中，面元编号相同的中点、炮检距和炮检方位角相邻且连续排列。
8.—种地震三维观测系统的共中心点CMP面元属性的分析装置，其特征在于，包括: 第一划分模块，用于根据计算资源所允许容纳的数据量，将地震三维观测系统的待勘探区域的面元格网划分为多个覆盖次数计算分区；第一计算模块，用于采用多个计算资源并行分别计算多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数；第二划分模块，用于根据所述多个覆盖次数计算分区中面元的覆盖次数和计算资源所允许容纳的中点数量，将所述待勘探区域的所述面元格网划分为多个中点属性计算分区； 第二计算模块，用于采用多个计算资源并行分别计算多个中点属性计算分区的中点属性值，其中，所述中点属性值包括:炮检距、炮检方位角。
9.如权利要求8所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置，其特征在于，所述第一划分模块包括:编号单元，用于在大地坐标系下，对所述待勘探区域的面元格网中的面元进行编号， 其中，以所述大地坐标系原点处的面元为起点，先按照以RMin所在的方向从左到右的顺序，再按照RMax所在的方向从下到上的顺序对所述面元格网中的面元进行递增编号，所述 RMin是所述待勘探区域横向长度的最小者，所述RMax是所述待勘探区域纵向长度的最大者；覆盖次数计算分区确定单元，用于根据以下公式确定覆盖次数计算分区的数量:
10.如权利要求9所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置，其特征在于，所述第一划分模块还包括:面元行数确定单元，用于根据以下公式确定每个覆盖次数计算分区包括的面元行数: BinLinePerZone=min(Lmax, η),其中
11.如权利要求10所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置，其特征在于，所述第一计算模块包括:坐标确定单元，用于根据每个覆盖次数计算分区的起始面元的编号和终止面元的编号，确定每个覆盖次数计算分区的起始面元和终止面元的坐标值；第一包络范围确定单元，用于根据所述每个覆盖次数计算分区的起始面元和终止面元的坐标值，确定每个覆盖次数计算分区在相对坐标系下的包络范围，其中，所述相对坐标系是面元线方位角为零的大地坐标系；第二包络范围确定单元，用于将所述地震三维观测系统的各个关系片内的物理点的坐标值与所述相对坐标系的坐标值进行比较，确定各个关系片在所述相对坐标系下的包络范围，其中，所述各个关系片在所述相对坐标系下的包络范围是包含物理点的最小矩形；计算单元，用于判断所述覆盖次数计算分区的包络范围与所述各个关系片的包络范围是否有交集，若有，则计算该关系片内每对炮点和检波点的中点的坐标值；计数单元，用于判断计算出的中点的坐标值是否包含在所述覆盖次数计算分区的面元内，若是，则该面元的覆盖次数加一，否则，不累加。
12.如权利要求11所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置，其特征在于，所述第二划分模块包括:中点属性计算分区确定单元，用于根据以下公式确定中点属性计算分区的数量:
13.如权利要求8至12中任一项所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置， 其特征在于，所述第二划分模块还包括:第二起始面元确定单元，用于根据以下公式确定每个中点属性计算分区的起始面元的编号:BinIDBegink+1=BinIDEndk+l,其中，所述K是所述中点属性计算分区的编号，k e [O, N-1]，BinIDBegink+1为第k+Ι个中点属性计算分区的起始面元的编号，BinIDEndk为第k个中点属性计算分区的终止面元的编号;第二终止面元确定单元，用于根据以下公式确定每个中点属性计算分区的终止面元的编号:BinIDEndk+1=BinIDBegink+1+R-l,其中，BinIDEndk+1为第k+Ι个中点属性计算分区的终止面元的编号，所述R为所述中点属性计算分区包括的面元数。
14.如权利要求9至12中任一项所述地震三维观测系统的CMP面元属性的分析装置， 其特征在于，还包括:排序模块，用于按照面元的编号的顺序，对每个中点属性计算分区中面元的中点、炮检距和炮检方位角进行排序，其中，面元编号相同的中点、炮检距和炮检方位角相邻且连续排列。
【文档编号】G01V1/30GK103605161SQ201310520845
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】李逢春 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司