專利名稱：一種彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及勘探地球物理學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建方法及裝置。
背景技術(shù)：
彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建中需要構(gòu)建震源波場(chǎng)和檢波波場(chǎng)，其中，震源波場(chǎng)一般通過對(duì)彈性波速度應(yīng)力方程進(jìn)行時(shí)間正向外推獲得，檢波波場(chǎng)一般通過對(duì)彈性波速度應(yīng)力方程進(jìn)行逆時(shí)外推獲得。目前對(duì)彈性波速度應(yīng)力方程進(jìn)行外推常用的數(shù)值方法是基于交錯(cuò)網(wǎng)格的有限差分，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以通過網(wǎng)格剖分精確描述復(fù)雜介質(zhì)，計(jì)算速度快，對(duì)內(nèi)存要求低。但是其問題在于，要獲得更高的精度就要采取更高的差分階數(shù)，這使得在求解某一點(diǎn)的差分時(shí)需要涉及到其兩側(cè)更多的網(wǎng)格點(diǎn)(網(wǎng)格基架點(diǎn))的波場(chǎng)值，而這會(huì)降低對(duì)復(fù)雜介質(zhì)的計(jì)算精度。例如以下為常規(guī)2N階精度交錯(cuò)網(wǎng)格的有限差分格式:
權(quán)利要求
1.一種彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建方法，其特征在于，包括: 根據(jù)彈性波速度應(yīng)力方程，求取擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分系數(shù)； 計(jì)算擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分算子矩陣； 構(gòu)建震源波場(chǎng)正向外推算子和檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子； 根據(jù)所述震源波場(chǎng)正向外推算子、預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和震源函數(shù)，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的正向外推，獲得震源波場(chǎng)； 根據(jù)所述檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子，預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和預(yù)先設(shè)定的多分量地震資料，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的逆時(shí)外推，獲得檢波波場(chǎng)； 其中，所述彈性波速度應(yīng)力方程為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建方法，其特征在于，所述震源函數(shù)包括:地震子波函數(shù)和震源空間衰減函數(shù)； 所述地震子波函數(shù)為: h(t) = [1-2( fpt)2].exp [-O fpt)2] 所述震源空間衰減函數(shù)為: Φ (X，z) = exp {- α 2 [ (i_isrc)2+ (j-jsrc)2]} 其中，h(t)為地震子波函數(shù)；fp表示主頻；α為震源空間衰減參數(shù)；iSTC為震源位置在介質(zhì)模型離散網(wǎng)格中的橫向索引，jSTC為震源位置在介質(zhì)模型離散網(wǎng)格中的縱向索引。
3.一種彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建裝置，其特征在于，包括: 差分系數(shù)求取模塊，用于根據(jù)彈性波速度應(yīng)力方程，求取擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分系數(shù)； 差分算子矩陣計(jì)算模塊，用于計(jì)算擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分算子矩陣； 算子構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建震源波場(chǎng)正向外推算子和檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子； 震源波場(chǎng)獲取模塊，用于根據(jù)所述震源波場(chǎng)正向外推算子、預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和震源函數(shù)，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的正向外推，獲得震源波場(chǎng)； 檢波波場(chǎng)獲取模塊，用于根據(jù)所述檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子，預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和預(yù)先設(shè)定的多分量地震資料，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的逆時(shí)外推，獲得檢波波場(chǎng)； 其中，所述差分系數(shù)求取模塊采用的彈性波速度應(yīng)力方程為:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建裝置，其特征在于，所述震源波場(chǎng)獲取模塊采用的震源函數(shù)包括:地震子波函數(shù)和震源空間衰減函數(shù)； 所述地震子波函數(shù)為:h(t) = [1-2( Jifpt)2].exp [-“fpt)2] 所述震源空間衰減函數(shù)為: Φ (X，z) = exp {- α 2 [ (i_isrc)2+ (j-jsrc)2]} 其中，h(t)為地震子波函數(shù)；fp表示主頻；α為震源空間衰減參數(shù)，iSTC為震源位置在介質(zhì)模型離散網(wǎng)格中的橫向索引，jSTC為震源位置在介質(zhì)模型離散網(wǎng)格中的縱向索引。
全文摘要
本發(fā)明提供一種彈性偏移地震波場(chǎng)構(gòu)建方法及裝置，該方法包括根據(jù)彈性波速度應(yīng)力方程，求取擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分系數(shù)；計(jì)算擴(kuò)展緊致交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分算子矩陣；構(gòu)建震源波場(chǎng)正向外推算子和檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子；根據(jù)所述震源波場(chǎng)正向外推算子、預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和震源函數(shù)，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的正向外推，獲得震源波場(chǎng)；根據(jù)所述檢波波場(chǎng)逆時(shí)外推算子，預(yù)先設(shè)定的介質(zhì)模型和預(yù)先設(shè)定的多分量地震資料，實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的逆時(shí)外推，獲得檢波波場(chǎng)。本發(fā)明相比于現(xiàn)有使用常規(guī)有限差分方法和緊致差分方法構(gòu)建彈性偏移地震波場(chǎng)的方法，在同等差分階數(shù)情況下差分基架網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)更少，可有效提高復(fù)雜介質(zhì)波場(chǎng)構(gòu)建精度，從而提高逆時(shí)偏移的成像精度。
文檔編號(hào)G01V1/28GK103149585SQ20131003637
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者杜啟振, 公緒飛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油大學(xué)(華東)