【摘要】：隨著常規(guī)油氣藏的勘探殆盡,近年來勘探目標(biāo)轉(zhuǎn)向復(fù)雜油氣藏。復(fù)雜介質(zhì)中波場(chǎng)傳播混亂,各種波場(chǎng)相互干擾混疊,在地震記錄上幾乎沒有任何規(guī)律,因此關(guān)于復(fù)雜介質(zhì)的反演成像,諸如疊加速度分析、偏移速度分析和層析速度反演方法就顯得捉襟見肘。全波形反演(Full Waveform Inversion,FWI)是上個(gè)世紀(jì)提出的一種高精度建模技術(shù),近年來隨著高性能計(jì)算的興起,FWI在地球物理界開始嶄露頭角,受到了越來越多的業(yè)界人士關(guān)注。盡管波形反演具有完美的數(shù)學(xué)理論和高精度建模能力,但在實(shí)際應(yīng)用中仍面臨諸多問題,本文就波形反演中多尺度反演策略和高性能計(jì)算展開詳細(xì)討論。一個(gè)高精度正演結(jié)果是波形反演成功的必要條件,本文首先對(duì)聲波的一階應(yīng)力——速度方程的差分算法進(jìn)行討論,得到了具有較高精度的正演結(jié)果。伴隨狀態(tài)法是目前求波形反演梯度的最有效的方法,其關(guān)鍵在于求出波動(dòng)方程算子的伴隨算子,本文對(duì)一階應(yīng)力——速度方程算子進(jìn)行適當(dāng)處理,求出其偽保守形式的方程,保證了狀態(tài)方程和伴隨方程在形式上的統(tǒng)一。多尺度反演是減弱波形反演非線性的一種強(qiáng)有力策略,本文在前人的研究基礎(chǔ)上結(jié)合觀測(cè)系統(tǒng)討論了多尺度反演頻率選擇策略,并發(fā)現(xiàn)在模型兩端處由于波數(shù)照明不足,因此反演結(jié)果不可靠。計(jì)算能力不足是上世紀(jì)制約波形反演發(fā)展的一個(gè)重要因素,本文根據(jù)波形反演多炮計(jì)算無相互依賴的并行性,在現(xiàn)有的多節(jié)點(diǎn)多GPU計(jì)算集群上設(shè)計(jì)了一套針對(duì)波形反演的并行策略,提高了反演的計(jì)算效率。
【圖文】：

圖２－２二維聲波方程交錯(cuò)網(wǎng)格離散下各波場(chǎng)量和物理參數(shù)配置圖逡逑

紅色曲線代表解析解，藍(lán)色曲線代表數(shù)值模擬結(jié)果，綠色曲線代表二者殘差
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.4

【參考文獻(xiàn)】

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1 楊勤勇;胡光輝;王立歆;;全波形反演研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];石油物探;2014年01期

2 楊午陽;王西文;雍學(xué)善;陳啟燕;;地震全波形反演方法研究綜述[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2013年02期

3 張立紅;余文華;楊小玲;;加速并行時(shí)域有限差分仿真的新方法[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2012年01期

4 張立紅;余文華;;FDTD算法的三級(jí)并行實(shí)現(xiàn)[J];計(jì)算機(jī)工程;2011年S1期

5 董良國(guó),馬在田,曹景忠,王華忠,耿建華,雷兵,許世勇;一階彈性波方程交錯(cuò)網(wǎng)格高階差分解法[J];地球物理學(xué)報(bào);2000年03期

6 劉洋,李承楚,牟永光;任意偶數(shù)階精度有限差分法數(shù)值模擬[J];石油地球物理勘探;1998年01期

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本文編號(hào)：2675375