基于波动理论的观测系统聚焦性评价方法研究

发布时间：2023-09-28 23:55

　　本文主要对基于波动理论的观测系统聚焦性评价方法进行了研究,聚焦性评价作为常规观测系统评价方法的补充,是一种局部性的、面向勘探目标的,定量化描述观测系统叠前偏移成像质量的评价方法。观测系统设计是地震勘探的重要前提。为了满足复杂探区的精细勘探要求,实现观测系统对局部勘探目标成像质量的准确预测,本文在前人研究工作的基础,开展基于波动理论的观测系统聚焦性计算方法的相关研究:一、研究了高阶交错网格的声波方程数值模拟,对边界、精度等相关问题进行详细分析。并对单程波外推与叠前深度偏移技术进行了相关研究。二、给出双聚焦评价原理、具体推导及实现方法,结合声波方程的数值模拟与傅里叶有限差分法实现了双聚焦束的准确计算。三、详细分析了排列长度、道间距、接收线距等基本观测系统参数对聚焦性的影响。四、对双聚焦算法中的计算部分进行分析,结合CUDA技术完成了并行优化,实现了较高的性能提升。五、通过LN工区与BZ29油田实例进行观测系统聚焦性的评价计算,分析了聚焦束分析结果与叠前偏移成像的关系。基于波动理论的双聚焦性评价更符合真实的地震波传播特征,能够实现更为准确的叠前成像质量预测。本文将高阶交错网格波动方程数值模拟...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 双聚焦地震观测系统设计与优化概况
        1.2.2 波动方程数值模拟研究概况
        1.2.3 波动方程叠前地震偏移成像研究概况
        1.2.4 地震勘探中高性能计算技术研究概况
    1.3 研究内容及思路
第2章 地震波场模拟,外推与偏移成像
    2.1 声波方程数值模拟
        2.1.1 交错网格高阶有限差分格式
        2.1.2 边界处理
        2.1.3 模型试算
    2.2 单程波波场外推
        2.2.1 单平方根方程
        2.2.2 相移法
        2.2.3 分步傅里叶法
        2.2.4 傅里叶有限差分法
    2.3 叠前深度偏移成像技术
        2.3.1 傅里叶有限差分偏移
        2.3.2 逆时偏移
        2.3.3 模型试算
第3章 观测系统聚焦性评价原理及实现
    3.1 双聚焦原理
        3.1.1 WRW模型
        3.1.2 双聚焦叠前偏移成像
        3.1.3 聚焦束的定义
        3.1.4 聚焦性评价
    3.2 观测系统双聚焦实现
        3.2.1 共聚焦点道集的模拟
        3.2.2 波场延拓聚焦
        3.2.3 模型试算
第4章 观测系统参数与聚焦性的关系
    4.1 目标点深度对聚焦性的影响
    4.2 观测排列长度对聚焦性的影响
    4.3 道间距对聚焦性的影响
    4.4 子波主频对聚焦性的影响
    4.5 接收线距对聚焦性的影响
    4.6 炮点距对聚焦性的影响
    4.7 炮线距对聚焦性的影响
    4.8 最大有效偏移距对聚焦性的影响
第5章 评价计算的加速优化
    5.1 GPU并行计算发展
    5.2 CUDA基础
    5.3 并行优化的实现
        5.3.1 波场数值模拟的优化
        5.3.2 延拓聚焦的优化
第6章 实例分析
    6.1 LN探区观测系统分析
        6.1.1 工区观测系统概况
        6.1.2 聚焦性评价与成像分析
    6.2 BZ27油田观测系统分析
        6.2.1 工区观测系统概况
        6.2.2 观测系统优化分析
第7章 认识和不足
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3848868