有限差分模拟弹性波全波形反演方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有限差分模拟弹性波全波形反演方法和装置，该方法包括：根据纵横波速度模型，确定速度

【技术实现步骤摘要】
有限差分模拟弹性波全波形反演方法和装置


[0001]本专利技术涉及地震数据处理
，尤其涉及一种有限差分模拟弹性波全波形反演方法和装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]随着勘探开发环境的复杂化，地震数据处理技术正面临着新的严峻考验。地震资料处理的关键任务就是对地下介质构造进行清晰的高精度成像，实现这一目标的前提条件是要有准确的速度参数。为了获得准确的地下模型信息，近年来许多方法得以发展，例如旅行时层析成像、立体层析、偏移速度分析、波形反演等。层析成像基于高频近似假设，其分辨率往往较低，而全波形反演可以利用地震走时、振幅、相位等多种波形信息，因此能够得到精确的高分辨率模型，而且理论上全波形反演适合所有类型的波，这使得全波形反演成为近年来人们研究的热点。
[0004]由于当前地震成像需要解决的问题变得越来越复杂化和精细化，单一纵波成像已经无法满足工业生产的需求，这主要原因是：1)单一纵波成像无法准确刻画地下构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有限差分模拟弹性波全波形反演方法，其特征在于，包括：根据纵横波速度模型，确定速度-拟应力弹性波动方程的纵横波差分参数；所述速度-拟应力弹性波动方程的纵横波差分参数，包括：纵横波有限差分离散格式，纵横波差分系数，纵横波稳定性条件，纵横波频散条件，初始条件，边界条件；采用GPU共享内存优化策略，结合速度-拟应力弹性波动方程的纵横波差分参数，建立速度-拟应力弹性波动方程，进行时间四阶精度有限差分模拟，获得时间四阶精度有限差分模拟结果；根据时间四阶精度有限差分模拟结果和速度-拟应力弹性波动方程，进行时间域弹性波全波形反演，确定纵横波速度模型。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定纵横波有限差分离散格式：式：其中，为纵波有限差分离散格式；为横波有限差分离散格式；α为纵波速度；β为横波速度；u为待差分波场变量，r,φ∈{x,z}，并且r≠φ；h
r
表示沿着空间r方向的空间网格步长，N
r
表示沿空间r方向的单边差分格式长度；u中的下标r表示沿着差分方向的网格点，u中的上标φ表示非差分轴向的网格点；c表示差分系数，其上标之一r表示差分沿着r方向，p表示差分系数由纵波速度计算，其另一上标s表示差分系数由横波速度计算。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定纵横波差分系数：其中，c表示差分系数；在网格比γ
r,p
＝αΔt/h
r
时，通过上式获得纵波差分系数，其中Δt表示二阶中心差分近似时间偏导数所使用的时间步长；相应地，将上式中γ
r,p
相应替换为网格比γ
r,S
＝βΔt/h
r
即可获得横波差分系数；α为纵波速度；β为横波速度；m为轴向差分系数次序索引，n为上式求和引入的变量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定纵波稳定性条件：
其中，r＝x,z；α为纵波速度；h
x
为x轴向网格间距，h
z
为z轴向网格间距；按照如下方式，确定横波稳定性条件：其中，r＝x,z；β为横波速度；h
x
为x轴向网格间距，h
z
为z轴向网格间距。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定纵波频散条件：其中，α为纵波速度；max{
·
}表示选取最大值，f0是子波的主频，N是某一差分精度下所允许的最小波长的最少采样点数；按照如下方式，确定横波频散条件：如下方式，β为横波速度；max{
·
}表示选取最大值，f0是子波的主频，N是某一差分精度下所允许的最小波长的最少采样点数。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定初始条件：其中，v＝[v
x v
z
]
T
；τ＝[τ
111 τ
11 τ
12 τ
22
]
T
，τ
111
；τ
11
，τ
12
，τ
22
表示质点的应力分量；s(r0)表示震源函项，f(t)表示震源函数。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定边界条件：7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照如下方式，确定边界条件：其中，r∈{x,z}，δ是边界条件的层数，R是边界反射系数，其取值范围为10-6
～10-8
；α为纵波速度；β为横波速度；在上述边界条件中将v
x
分裂成x方向和z方向两部分，且将x方向的部分进一步分裂成纵波分量和横波分量即8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述GPU共享内存优化策略，包括：从全局内存中将时间四阶精度有限差分模...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭振波，孙鹏远，黄少卿，姚雪峰，李建峰，李斌，
申请(专利权)人：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，
类型：发明
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