● 摘要
随着计算机硬件的发展和地质勘探区域地质复杂程度的不断调高，三维Kirchhoff叠前深度偏移已经成为地质勘探中地震数据处理的主流技术。三维旅行时计算作为三维Kirchhoff叠前深度偏移中的关键步骤，其准确度对三维Kirchhoff叠前深度偏移的成像精度以及后续的开发都有很大影响。因此，对三维旅行时计算的研究具有重要的理论意义和实用价值。本文首先分析了三维旅行时计算的难点，比较了旅行时计算两种基本的方法在三维旅行时计算中的优劣，研究了快速行进法旅行时计算算法。根据笛卡尔网格的特性，推导了笛卡尔网格上快速行进法三维旅行时计算的更新公式。对算法中关键查询所应用的最小堆结构进行了索引改进，提高了算法效率。针对叠前深度偏移过程中速度分析环节对射线路径的需求，基于快速行进法三维旅行时计算求出的旅行时场，本文设计了旅行时最大梯度回追算法求解射线路径，并论证了算法的准确性和灵活性。通过分析快速行进法三维旅行时计算算法的可并行性，设计了简单的并行算法。对快速行进法三维旅行时计算算法和旅行时最大梯度回追算法进行了实现，并通过在SEG/EAGE盐丘模型上的计算实例验证了算法的正确性。最后，本文对快速行进法三维旅行时计算未来的研究方向进行了展望。