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基于广义坐标变换的起伏地表频率域波动方程正演模拟与逆时偏移
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作者 郑忆康 姚艺 范礼 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3472-3482,共11页
高效精确的波动方程正演模拟是地震偏移成像和参数反演的核心,频率域的有限差分方法在正演模拟具备一定优势,包括能够在多震源模拟中计算效率更高,在选择网格间距时更具有灵活性等.然而,这种方法在处理起伏地表问题上较为困难.为了解决... 高效精确的波动方程正演模拟是地震偏移成像和参数反演的核心,频率域的有限差分方法在正演模拟具备一定优势,包括能够在多震源模拟中计算效率更高,在选择网格间距时更具有灵活性等.然而,这种方法在处理起伏地表问题上较为困难.为了解决起伏地表情况下的频率域波动方程正演模拟与逆时偏移问题,我们提出通过建立广义坐标系,利用传统笛卡尔坐标系到起伏地表坐标系的映射关系,在起伏地表条件下高精度地模拟地震波传播波场.在此基础上,进一步讨论了实现频率域逆时偏移的可行性.并使用均匀模型和Foothills模型的数值测试来验证本文方法基本流程的有效性和计算效率.结果表明,在进行复杂地表场景的频率域地震成像和反演时,本文方法具有作为正演建模求解器的潜力. 展开更多
关键词 起伏地表 波动方程正演模拟 频率域 有限差分 逆时偏移
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火山岩波动方程正演模拟研究 被引量:21
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作者 李素华 王云专 +1 位作者 卢齐军 范兴才 《石油物探》 EI CSCD 2008年第4期361-366,共6页
松辽盆地火山岩埋藏较深,下伏地层成像精度极低,对构造解释造成了一定的影响。为了了解火山岩体对下伏地层的影响程度,采用波动方程正演模拟技术,研究了9种波阻抗组合和两类岩性组合情况下火山岩理论模型的地震响应特征。其波场快照能... 松辽盆地火山岩埋藏较深,下伏地层成像精度极低,对构造解释造成了一定的影响。为了了解火山岩体对下伏地层的影响程度,采用波动方程正演模拟技术,研究了9种波阻抗组合和两类岩性组合情况下火山岩理论模型的地震响应特征。其波场快照能直观地展现地震波在火山岩体中的传播过程。对正演模拟结果进行了分析,认为火山岩体的底界面反射不清晰是火山岩体对下伏地层屏蔽作用所致;火山岩体厚度增大时,下伏连续地层的反射中断现象更明显,以致出现假断层和假构造现象。 展开更多
关键词 松辽盆地 火山岩 波动方程正演模拟 地震响应 构造解释
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SeisMod^(TM)波动方程正演模拟软件在圈闭识别中的应用
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作者 胡平樱 关键 +1 位作者 刘洪亮 何中盛 《新疆地质》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期462-465,共4页
准噶尔盆地石西凸起侏罗系八道湾组具很大勘探潜力,现有地震资料对低幅度构造背斜圈闭不能进行有效识别.为满足圈闭识别需要,在不同解释方案基础上,利用SeisModTM波动方程正演模拟软件构建3种地质模型,正演模拟出不同地层构造模式下地... 准噶尔盆地石西凸起侏罗系八道湾组具很大勘探潜力,现有地震资料对低幅度构造背斜圈闭不能进行有效识别.为满足圈闭识别需要,在不同解释方案基础上,利用SeisModTM波动方程正演模拟软件构建3种地质模型,正演模拟出不同地层构造模式下地震响应特征.通过对正演模拟结果对比分析,为背斜圈闭解释方案提供理论依据,对该区侏罗系八道湾组油气勘探提供有效技术手段. 展开更多
关键词 SeisModTM 波动方程正演模拟 圈闭识别
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基于波动方程正演模拟的多尺度地震资料反射特征分析 被引量:3
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作者 冯吉浩 曹丹平 +3 位作者 秦海旭 刘瑞合 孙文国 张汛汛 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第3期1058-1065,共8页
地面地震、VSP和井间地震等多尺度地震资料在油气勘探开发中发挥着重要的作用,但不同的观测尺度和资料采集处理方式限制了多种资料之间的有效匹配和综合应用.通过对同一地质体模型采用波动方程开展正演模拟分析,进一步开展逆时偏移有利... 地面地震、VSP和井间地震等多尺度地震资料在油气勘探开发中发挥着重要的作用,但不同的观测尺度和资料采集处理方式限制了多种资料之间的有效匹配和综合应用.通过对同一地质体模型采用波动方程开展正演模拟分析,进一步开展逆时偏移有利于更好地建立起多尺度地震资料之间的联系与差异.分析表明,地面地震、VSP和井间地震等不同尺度下的观测资料都能在对应的范围内准确反映地质体的地震反射特征,而观测尺度和观测方式的不同则导致多尺度地震资料在分辨率、波场信息丰富程度和观测范围等方面存在差异;正演模拟地震道的时频分析进一步表明多尺度地震资料在时间域和频率域都存在着较好的联系,特别是井间地震和VSP等井中地震资料能够提供更为合理、可靠的高频信息,在提高地面地震资料分辨率方面具有明显的优势,为开展多尺度地震资料的综合研究与应用提供了基础. 展开更多
关键词 多尺度地震资料 逆时偏移 波动方程正演模拟 时频分析 分辨率
原文传递
波动方程垂向插值斜缆采集正演模拟
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作者 张振波 刘铮 罗伟 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2017年第6期783-790,共8页
为了解决海洋斜缆地震数据正演模拟时大多数检波器不在网格点上,不能直接记录波场值的问题,在使用有限差分法求解波动方程时,增加了垂向插值计算,得到了实际检波点的波场值。通过建立精细模型对正演模拟结果进行了误差分析,验证了该垂... 为了解决海洋斜缆地震数据正演模拟时大多数检波器不在网格点上,不能直接记录波场值的问题,在使用有限差分法求解波动方程时,增加了垂向插值计算,得到了实际检波点的波场值。通过建立精细模型对正演模拟结果进行了误差分析,验证了该垂向插值方法的可靠性。分析对比了正演模拟数据和实际生产数据的波场特征,进一步证明了该波动方程与垂向插值正演模拟方法的正确性。该方法在倾斜电缆地震采集参数设计方面,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 斜缆 陷波点 波动方程正演模拟 垂向插值
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三维波动方程正演的三级并行加速 被引量:8
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作者 唐佳 王凡 刘福烈 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1049-1054,840,共6页
在常规并行方案的基础上,继续挖掘CPU计算潜力,从CPU指令级优化入手,借用CPU的矢量运算单元(VALU)和SSE指令集,实现了在一个指令周期内并行完成四个浮点数据运算,得到以下认识:1对有限差分类方法的波动方程正演而言,使用SSE指令集可以... 在常规并行方案的基础上,继续挖掘CPU计算潜力,从CPU指令级优化入手,借用CPU的矢量运算单元(VALU)和SSE指令集,实现了在一个指令周期内并行完成四个浮点数据运算,得到以下认识:1对有限差分类方法的波动方程正演而言,使用SSE指令集可以取得较好的加速效果,能够实现CPU的二次加速;2引入SSE后的加速比会随着正演模型数据量的增大而缓慢增大,但因其一次最多完成4个浮点型数据运算,理论加速比最大不会超过4;3SSE加速不需要额外增加硬件配置就可实现计算效率提升,加速成本低,有很广泛的适用性;4单机执行三级并行能够获得最佳的执行效率,多机间执行三级并行效率与机间数据传输网络速度有关。通过数值模拟实验发现,新的并行方案较常规并行方案在运算速度上有大幅提升,获得了明显的加速效果。 展开更多
关键词 三维波动方程正演模拟 并行计算 VALU加速 SSE指令集
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黄土塬区致密储集层模型地震正反演模拟 被引量:6
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作者 王大兴 张盟勃 +3 位作者 杨文敬 蔡克汉 高利东 朱军 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期243-251,共9页
为明确鄂尔多斯盆地黄土塬区地表地震波场传播规律和致密储集层地震响应特征,通过建立真实地表条件下储集层的地质-地球物理模型,开展了全弹性地震波动方程正演模拟和叠前地震弹性参数反演研究。模拟地震数据和实际地震数据同步处理分... 为明确鄂尔多斯盆地黄土塬区地表地震波场传播规律和致密储集层地震响应特征,通过建立真实地表条件下储集层的地质-地球物理模型,开展了全弹性地震波动方程正演模拟和叠前地震弹性参数反演研究。模拟地震数据和实际地震数据同步处理分析表明:起伏疏松地表是导致地震静校正问题和干扰波发育的主要原因,近道约束的层析静校正方法可以解决黄土塬地震静校正问题并提高其精度,叠前反演横波波阻抗识别砂体效果明显,泊松比可以被用于识别含油储集层。地震正反演模拟研究为致密储集层地震预测提供了理论和实验依据,并在鄂尔多斯盆地黄土塬区致密油勘探开发中见到良好的应用效果。 展开更多
关键词 黄土塬地表 致密储集层 波动方程正演模拟 近道约束层析静校 叠前弹性参数反
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基于GPU和CPU协同并行的三维各向异性介质地震波场正演模拟 被引量:2
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作者 刘春成 顾汉明 +4 位作者 陈宝书 焦振华 马凯 蔡志成 张立 《地质科技情报》 CSCD 北大核心 2019年第5期240-246,共7页
莺歌海盆地中深部地层具有多套超低速层、异常高压、垂向裂隙发育等特点,使得介质具有各向异性,地震波场特征复杂,正演模拟是研究波场特征和观测系统优化的主要手段之一,而海上震源子频带宽、主频高,要求正演模拟网格剖分小,导致计算量... 莺歌海盆地中深部地层具有多套超低速层、异常高压、垂向裂隙发育等特点,使得介质具有各向异性,地震波场特征复杂,正演模拟是研究波场特征和观测系统优化的主要手段之一,而海上震源子频带宽、主频高,要求正演模拟网格剖分小,导致计算量大。为此,发展了基于GPU和CPU协同并行的海上三维各向异性介质正演模拟方法,通过将模型分割并分配到不同进程上和任意选择并行计算的方向和每个方向上并行计算的进程个数,不仅可以减小每个进程上内存消耗,而且减少计算时间。简单3D模型的正演模拟验证了该方法可极大地提高计算效率,复杂构造各向异性介质模型中的模拟炮集记录的偏移成像结果验证了方法的可靠性,可适用于任意各向异性介质地震波场正演模拟。 展开更多
关键词 三维各向异性介质 波动方程正演模拟 GPU和CPU协同并行
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川西新场裂隙储层波场模拟与分析
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作者 刘俊州 郝洪鉴 +3 位作者 韩磊 梁锴 王震宇 陈斯宇 《CT理论与应用研究(中英文)》 2021年第1期9-22,共14页
川西坳陷致密碎屑岩储层虽然地质储量丰富,但是复杂地质条件导致的储层物性差、分布广、层系多、裂隙发育、非均质性强、流体关系复杂的特点加剧了勘探开发的难度。本文针对川西新场探区的复杂性和特殊性,将裂隙储层等效为各向异性储层... 川西坳陷致密碎屑岩储层虽然地质储量丰富,但是复杂地质条件导致的储层物性差、分布广、层系多、裂隙发育、非均质性强、流体关系复杂的特点加剧了勘探开发的难度。本文针对川西新场探区的复杂性和特殊性,将裂隙储层等效为各向异性储层,进行VTI介质和HTI介质波动方程正演模拟,分析该地区裂隙介质的地震响应特征。波场模拟结果分析表明,裂隙介质的存在,会引起反射波场的振幅和走时变化;另一方面,根据走时的变化,也能估算裂缝发育角度范围。 展开更多
关键词 裂隙储层 VTI介质 HTI介质 波动方程正演模拟
原文传递
基于仿射类平滑伪Wigner分布的厚度有序递变型薄互层时频特征分析 被引量:4
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作者 李雪英 田亚军 +1 位作者 程云 聂伟东 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1094-1105,I0011,I0012,共14页
厚度有序递变型薄互层是众多薄互层类型中比较典型的类型之一,其时频特征的准确刻画对于识别和解释该类薄互层具有重要意义。通过建立不同总厚度、不同互层数、不同厚度变化量的厚度有序递变型薄互层地质模型,采用波动方程正演模拟获取... 厚度有序递变型薄互层是众多薄互层类型中比较典型的类型之一,其时频特征的准确刻画对于识别和解释该类薄互层具有重要意义。通过建立不同总厚度、不同互层数、不同厚度变化量的厚度有序递变型薄互层地质模型,采用波动方程正演模拟获取理论数据,通过仿射类平滑伪Wigner分布获取时频谱。在此基础上,系统梳理不同类型薄互层时域波形、时频谱和瞬时频谱特征及变化规律。研究结果表明,典型的厚度有序递变型薄互层具有"薄升厚降"、"薄宽厚窄"的总体时频变化规律,薄层时频变化规律是其主要的调控机制。另外,厚度有序递变型薄互层的时频特征存在明显厚度分区特性:厚度小于1/8波长的各单层表现出峰值频率随着地层减薄而降低、频带变窄的特性;厚度大于1/2波长的各单层表现出随着地层增厚,第一频带被压缩、陷频带变宽的特性;厚度介于(1/8~1/2)波长的各单层表现出与单一薄层相近的频谱特性;单层厚度区间、互层数和厚度变化量是厚度分区特性的主控因素。还提出了过渡性递变型薄互层、等效薄层的概念,从而将薄层、等厚薄互层、厚度有序递变型薄互层联结成一个统一的时频响应特征框架。 展开更多
关键词 厚度有序递变型薄互层 仿射类平滑伪Wigner分布 过渡性薄互层 等效薄层 波动方程正演模拟
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Analysis of complicated structure seismic wave fields 被引量:3
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作者 周辉 王尚旭 +1 位作者 李国发 沈金松 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2010年第2期185-192,195,共9页
In western China seismic wave fields are very complicated and have low signal to noise ratio.In this paper,we focus on complex wave field research by forward modeling and indicate that density should not be ignored in... In western China seismic wave fields are very complicated and have low signal to noise ratio.In this paper,we focus on complex wave field research by forward modeling and indicate that density should not be ignored in wave field simulation if the subsurface physical properties are quite different.We use the acoustic wave equation with density in the staggered finite-difference method to simulate the wave fields.For this purpose a complicated geologic structural model with rugged surfaces,near-surface low-velocity layers,and high-velocity outcropping layers was designed.Based on the instantaneous wave field distribution,we analyzed the mechanism forming complex wave fields.The influence of low velocity layers on the wave field is very strong.A strong waveguide occurs between the top and base of a low velocity layer,producing multiples which penetrate into the earth and form strong complex wave fields in addition to reflections from subsurface interfaces.For verifying the correctness of the simulated wave fields,prestack depth migration was performed using different algorithms from the forward modeling.The structure revealed by the stacked migration profile is same as the known structure. 展开更多
关键词 Wave equation SIMULATION complex geological structure wave field analysis guided wave
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Frequency domain wave equation forward modeling using gaussian elimination with static pivoting 被引量:2
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作者 Song Jian-Yong Zheng Xiao-Dong Zhang Yan Xu Ji-Xiang Qin Zhen Song Xue-Juan 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2011年第1期60-68,95,共10页
Frequency domain wave equation forward modeling is a problem of solving large scale linear sparse systems which is often subject to the limits of computational efficiency and memory storage. Conventional Gaussian elim... Frequency domain wave equation forward modeling is a problem of solving large scale linear sparse systems which is often subject to the limits of computational efficiency and memory storage. Conventional Gaussian elimination cannot resolve the parallel computation of huge data. Therefore, we use the Gaussian elimination with static pivoting (GESP) method for sparse matrix decomposition and multi-source finite-difference modeling. The GESP method does not only improve the computational efficiency but also benefit the distributed parallel computation of matrix decomposition within a single frequency point. We test the proposed method using the classic Marmousi model. Both the single-frequency wave field and time domain seismic section show that the proposed method improves the simulation accuracy and computational efficiency and saves and makes full use of memory. This method can lay the basis for waveform inversion. 展开更多
关键词 Gaussian elimination with static pivoting frequency-domain wave equation forward modeling single-frequency distributed parallel
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