本文選題：逆時(shí)偏移　切入點(diǎn)：波場(chǎng)模擬　出處：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：地震資料成像是獲取地下構(gòu)造信息的重要手段,疊前逆時(shí)偏移方法是目前公認(rèn)的成像精度最高的偏移方法,其基于雙程波方程,不受地下構(gòu)造傾角的限制,可對(duì)繞射波、回轉(zhuǎn)波以及多次波等復(fù)雜地震波場(chǎng)進(jìn)行成像。但是該方法本身計(jì)算成本高、低頻噪音嚴(yán)重、內(nèi)存需求大、波場(chǎng)模擬邊界條件和地震波頻散抑制尚待深化研究。針對(duì)上述問(wèn)題,本文開(kāi)展了波場(chǎng)模擬有限差分差分系數(shù)優(yōu)化、地震波頻散分析、GPU(圖形處理器)加速逆時(shí)偏移、隨機(jī)邊界條件、PML有效邊界存儲(chǔ)、拉普拉斯低頻噪音壓制、數(shù)據(jù)測(cè)試以及Qt界面集成等方面的研究。本文主要取得以下進(jìn)展:(1)本文從地震波場(chǎng)數(shù)值模擬入手,研究?jī)?yōu)化差分系數(shù)的有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法,研究了影響數(shù)值頻散的主要因素,分析了地震波場(chǎng)數(shù)值計(jì)算的穩(wěn)定性;(2)從GPU和CPU協(xié)同并行計(jì)算入手,研究了CPU/GPU協(xié)同并行加速技術(shù),實(shí)現(xiàn)了地震波場(chǎng)數(shù)值模擬和逆時(shí)偏移的加速算法,大幅度提高了計(jì)算效率;(3)研究并對(duì)比分析了隨機(jī)邊界條件和節(jié)約存儲(chǔ)的PML有效邊界存儲(chǔ)方法,在有效壓制邊界干擾的情況下,極大地降低了波場(chǎng)存儲(chǔ)量,給出了隨機(jī)邊界方法和有效邊界存儲(chǔ)方法適用條件及范圍。(4)研究了拉普拉斯低頻噪音壓制方法,有效地壓制了逆時(shí)偏移的低頻噪音;(5)本文進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)測(cè)試和分析,分別對(duì)Marmousi模型、Sigsbee 2A模型、2D Salt模型、BP2004模型、字母模型、深層斷裂模型、斷陷盆地模型、碳酸鹽巖模型以及實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行逆時(shí)偏移計(jì)算。(6)研究了Qt界面集成技術(shù),將地震波場(chǎng)數(shù)值模擬和疊前逆時(shí)偏移算法進(jìn)行了界面封裝和優(yōu)化,形成了快捷、實(shí)用性強(qiáng)的友好界面。本文針對(duì)逆時(shí)偏移現(xiàn)存的問(wèn)題開(kāi)展研究,提出了切實(shí)可行的實(shí)施方案,并進(jìn)行了大量的數(shù)據(jù)測(cè)試和分析,推動(dòng)了疊前逆時(shí)偏移方法的理論研究和實(shí)用化進(jìn)程。
[Abstract]:Seismic data imaging is an important means to obtain the information of underground structures. The prestack inverse time migration method is currently recognized as the most accurate migration method. It is based on the two-way wave equation and is not restricted by the dip angle of underground structures, so it can be applied to diffraction waves. The complex seismic wave fields, such as rotational waves and multiple waves, are imaged. However, the method itself has the advantages of high computational cost, serious low frequency noise and large memory requirement. The boundary conditions of wave field simulation and the suppression of seismic wave dispersion need to be further studied. In this paper, the finite difference coefficient optimization of wave field simulation, seismic wave dispersion analysis, GPU accelerated inverse time migration, stochastic boundary condition PML efficient boundary storage, Laplace low frequency noise suppression are carried out. Research on data testing and QT Interface Integration. In this paper, the following progress has been made: 1) in this paper, the finite difference numerical simulation method to optimize the difference coefficient is studied from the seismic wave field numerical simulation. The main factors affecting numerical dispersion are studied, and the stability of numerical calculation of seismic wave field is analyzed. The cooperative parallel acceleration technique of GPU and CPU is studied based on the cooperative parallel computation of CPU/GPU and CPU. The numerical simulation of seismic wave field and the acceleration algorithm of inverse time migration are realized. The computational efficiency is greatly improved. The stochastic boundary conditions and the saving storage PML efficient boundary storage method are compared and analyzed. When the boundary interference is suppressed effectively, The storage capacity of wave field is greatly reduced. The suitable conditions and range of stochastic boundary method and effective boundary storage method are given. The Laplace low frequency noise suppression method is studied. A large number of data are tested and analyzed in this paper. The Marmousi model, Sigsbee 2A model, 2D Salt model, BP2004 model, alphabetic model, deep fault model, fault basin model, etc. The integration technology of QT interface is studied in carbonate rock model and actual data. The seismic wave field numerical simulation and prestack inverse time migration algorithm are encapsulated and optimized. This paper studies the existing problems of inverse time migration, puts forward a feasible implementation plan, and carries out a lot of data testing and analysis. It promotes the theoretical research and practical process of prestack inverse time migration.
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：1670225