弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置。该方法包括构建弹性波恩多级散射波动方程；根据弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；根据弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；根据弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式。本技术方案，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。拟记录。拟记录。

【技术实现步骤摘要】
弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置


[0001]本专利技术涉及石油天然气资源地球物理勘查
，尤其涉及弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置。

技术介绍

[0002]随着油气勘探技术的不断发展，油气勘探的重点开始由简单储层向复杂非均质储层转变。复杂非均质油气储层不在满足层状介质假设，也就意味着传统远场平面波理论不在适用与解决此类油气藏的预测问题。基于波动方程的正反演方法突破了层状介质假设，适用于描述非均匀介质中波的传播问题。
[0003]地震波的种类众多、包含海量信息，其中利用反射波进行地震勘探是目前应用较为成熟的技术。
[0004]但当地下存在尖灭、溶洞等特殊构造时，检波器接收到的反射信号弱，信噪比低，不利于对此类构造的刻画。地震散射波是震源激发后，入射波与地下非均匀体产生作用后产生的波，其蕴含了与非均质散射体有关的大量信息。当地下散射体数量不唯一时，由于散射满足惠更斯
‑
菲涅尔(Huygens
‑
Fresnel)原理，散射体间会产生多个次波源，次波源在与除自身之外的散射体相互作用后，产生多级散射波，各级散射波相互混叠，可能会造成后续的成像噪音或假象。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法，该方法包括：
[0007]构建弹性波恩多级散射波动方程；
[0008]根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；
[0009]根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；
[0010]根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，以用于分析不同类型散射体的波场特征。
[0011]根据本专利技术的另一方面，提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置，该装置包括：
[0012]弹性波恩多级散射波动方程构建模块，用于构建弹性波恩多级散射波动方程；
[0013]弹性波恩一级散射波动方程构建模块，用于根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；
[0014]弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式构建模块，用于根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；
[0015]PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式构建模块，用于根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，以用于分析不同类型散射体的波场特征。
[0016]本专利技术实施例的技术方案，通过构建弹性波恩多级散射波动方程；根据弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；根据弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；根据弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式。本技术方案，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。
[0017]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是根据本专利技术实施例一提供的弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法的流程图；
[0020]图2为本申请实施例一提供的构建弹性波恩一级散射波动方程高阶差分格式流程图；
[0021]图3为本申请实施例一提供的纵波散射点速度模型和横波散射点速度模型；
[0022]图4为本申请实施例一提供的三个不同时刻水平方向和垂直方向的弹性参考波场快照；
[0023]图5为本申请实施例一提供的三个不同时刻水平方向和垂直方向的弹性波恩一级散射波波场快照；
[0024]图6为本申请实施例一提供的不同偏移距第60道、第100道以及第140道的水平方向地震记录对比图；
[0025]图7为本申请实施例一提供的不同偏移距第60道、第100道以及第140道的垂直方向地震记录对比图；
[0026]图8为本专利技术实施例二提供的弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置的结构示意图；
[0027]图9是实现本专利技术实施例的弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法的电子
设备的结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0030]实施例一
[0031]图1是根据本专利技术实施例一提供的弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法的流程图，本实施例可适用于对弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分格式进行构建的情况，该方法可以由弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置来执行，该弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法，其特征在于，包括：构建弹性波恩多级散射波动方程；根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，以用于分析不同类型散射体的波场特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建弹性波恩多级散射波动方程，包括：采用如下公式构建弹性波恩多级散射波动方程；其中，ρ表示密度，u
S
(x,t)表示表示弹性波恩多级散射波场，t表示时间，L表示偏微分算子，T
S
(x,t)表示弹性介质中的散射应力分量，M表示模型参数，M
S
表示扰动模型参数，T表示转置符号，x＝[x,z]表示空间位置，u0(x,t)＝[u
x0
,u
z0
]
T
表示背景位移量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程，包括：采用如下公式构建弹性波恩一级散射波动方程；其中，表示弹性波恩一级散射波场，表示弹性介质中的弹性波恩一级应力分量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式确定过程包括：采用如下公式构建交错网格空间差分格式；其中，B＝(u
x
,u
z
,τ
xx
,τ
zz
,τ
xz
)表示参数变量，ω
i
表示有限差分系数，dx表示网格间隔；采用如下公式构建x方向的时间二阶差分格式；其中，Δt表示网格间隔。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预
先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，包括：采用如下公式构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；将上式中的应力项代入到位移项得；将上式中的应力项代入到位移项得；其中，上角标n表示时间，下角标i,k表示空间x方向和z方向上的点，λ,μ为拉梅参数，其是关于纵波速度和横波速度的表达式，具体为是关于纵波速度和横波速度的表达式，具体为
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩一级散射波...

【专利技术属性】
技术研发人员：田立新，尹川，陶维祥，张世鑫，袁野，李爱山，韩文明，王嘉，韩利，柳万春，郭允，
申请(专利权)人：中海石油国际能源服务北京有限公司，
类型：发明
国别省市：