【摘要】：地震波場數(shù)值模擬是模擬地震波在地下介質(zhì)傳播的傳播規(guī)律,對地震解釋起著重要作用�；趩纬滩ǖ牡卣鸩▓鰯�(shù)值模擬,只考慮一次反射波,信噪比高。研究了分布分裂延拓算子和相移插值延拓算子優(yōu)缺點,構造了適應速度橫向劇烈變化的延拓算子。地震波場響應數(shù)值模擬能夠?qū)碗s介質(zhì)的地震模型進行模擬并且可以得到比較準確的波場信息。針對地質(zhì)異常體(小尺度裂縫及溶洞邊緣介質(zhì))的地震波場數(shù)值模擬,現(xiàn)有方法都是采用大網(wǎng)格的方式進行模擬,導致小裂縫及其發(fā)育帶和溶洞邊緣信息不能體現(xiàn),不能滿足地震解釋的需要。針對小網(wǎng)格化后的計算問題,包括每個頻率的波場延拓,反復使用傅里葉變換以及插值時參考速度的波場計算,都會增加計算量。本文主要的研究工作如下:1、地震波場數(shù)值模擬的主要難題在于構造適應速度橫向劇烈變化的延拓算子。本文研究了分布分裂延拓算子以及相移插值延拓算子的優(yōu)缺點,并結(jié)合兩種方法構造了適應速度橫向劇烈變化的延拓算子。2、在進行正演時,一般采用大網(wǎng)格的方式,不能考慮到小尺度(如斷層破裂帶、裂縫發(fā)育帶)、不規(guī)則外形(溶蝕孔洞)的溶洞邊緣特征。因此本文基于網(wǎng)格細分的思想,采用單程波延拓算子并考慮到地質(zhì)異常體的邊緣信息開展地震波場數(shù)值模擬的高性能計算。3、針對小網(wǎng)格化后的計算量問題,本文對地震波場響應數(shù)值模擬進行了不同的并行化設計。疊后地震波場數(shù)值模擬相比起疊前來說較為簡單,采用基于MPI、Open MP、MPI+Open MP三種模式對其進行并行化。疊前地震波場數(shù)值模擬采用基于MPI、MPI+Open MP和MPI+Open MP+CUDA的并行模式。4、基于VS2012開發(fā)工具實現(xiàn)了基于MPI+Open MP的地震響應數(shù)值模擬的高性能計算系統(tǒng)。針對疊前和疊后地震響應的差異性,分別對其進行了不同的窗口設置,并對不同的模式進行選擇。最后完整的實現(xiàn)了基于地震響應數(shù)值模擬的高性能計算系統(tǒng)。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P631.4

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 蔡志成;顧漢明;成景旺;劉春成;劉志斌;劉少勇;;大規(guī)模變網(wǎng)格三維地震正演MPI并行策略與實現(xiàn)[J];石油地球物理勘探;2017年03期

2 唐佳;王凡;劉福烈;;三維波動方程正演的三級并行加速[J];石油地球物理勘探;2016年05期

3 段心標;王華忠;白英哲;王立歆;張慧宇;何英;;基于GPU的三維起伏地表單程波疊前深度偏移[J];石油物探;2016年02期

4 薛東川;朱振宇;楊俊;江南森;;用MATLAB實現(xiàn)波動方程多核并行計算[J];地球物理學進展;2015年06期

5 宋鵬;解闖;李金山;譚軍;劉偉;譚惠文;;基于MPI+OpenMP的三維聲波方程正演模擬[J];中國海洋大學學報(自然科學版);2015年09期

6 張文生;羅嘉;滕吉文;;頻率多尺度全波形速度反演[J];地球物理學報;2015年01期

7 廉西猛;張睿璇;;地震波動方程的局部間斷有限元方法數(shù)值模擬[J];地球物理學報;2013年10期

8 李焱;胡祥云;楊文采;魏文博;方慧;韓波;彭榮華;;大地電磁三維交錯網(wǎng)格有限差分數(shù)值模擬的并行計算研究[J];地球物理學報;2012年12期

9 張軍華;臧勝濤;單聯(lián)瑜;石林光;;高性能計算的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J];石油地球物理勘探;2010年06期

10 宋若龍;劉金霞;姚桂錦;馬俊;王克協(xié);;非軸對稱套管井中聲場的并行有限差分模擬[J];地球物理學報;2010年11期

相關會議論文 前1條

1 朱振宇;劉洪;李幼銘;;波動方程疊前深度偏移及并行計算在南黃海地區(qū)的應用[A];中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所二○○三學術論文匯編·第四卷(油氣資源)[C];2003年

相關碩士學位論文 前2條

1 肖云飛;面向波場分析的波動方程有限差分正演方法[D];中國石油大學;2010年

2 李雅俊;裂步傅立葉偏移方法的優(yōu)化[D];哈爾濱工程大學;2008年

本文編號：2787549