[發明專利]一種基于GPU小存儲量交錯網格三維地震疊前逆時偏移成像方法

有效

• 申請號: 201010188322.5
• 申請日: 2010-06-01
• 公開（公告）號: CN102269820A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 孫沛勇;周錦明
• 申請（專利權）人: 潛能恒信能源技術股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及三維地震數據疊前深度偏移成像技術，具體的說是一種針對復雜構造三維疊前深度偏移成像，實現了基于雙程波方程的逆時偏移方法，可使回轉波和大角度反射波準確成像。

技術背景

在復雜構造情況下，疊前深度偏移技術是必不可少的重要工具。使用雙程波方程的逆時偏移方法可以使回轉波和反射波同時成像，成像角度不受限制，振幅準確。逆時偏移的缺點是計算量較大，但隨著近年來并行計算技術的發展，利用GPU的并行計算技術可實現三維疊前逆時偏移，在技術的理論和計算硬件方面都成為了可能。

發明內容

本發明是提供一種針對復雜構造，可使回轉波和大角度反射波準確成像的基于雙程波方程的疊前深度逆時偏移方法。

本發明的基于GPU小存儲量交錯網格三維地震疊前逆時偏移成像方法，創新點主要有如下五點：

(1)依據復雜構造的特點，利用了拉普拉斯成像條件，有效地壓制了傳統互相關成像產生的低頻噪聲；

(2)讀取疊前地震道集數據，存儲于GPU運算緩存中；

(3)在求解波動方程時使用了交錯網格的高階差分技術，有效地壓制了頻散；

(4)使用檢查點方法，顯著地減少了磁盤的使用量和數據交換量，提高了整體的運行速度；

(5)很好地實現了大角度和回轉波地震數據的疊前三維深度逆時偏移成像。

本發明的具體實現原理如下：

(1)波動方程：

∂2u∂t2=C2(∂2u∂x2+∂2u∂y2+∂2u∂z2)]]>..........方程(1)

方程(1)的有限差分近似形式：uⁿ⁺¹＝2uⁿ-u^n-1+Δt²c²L(uⁿ)

其中L是拉普拉斯算子的差分近似。本發明使用的是高階交錯網格近似形式。

(2)逆時偏移需要保存震源波場，對于三維工區存儲量十分龐大，通常以Tb計量。本發明使用檢查點方法，按照某種特殊形式保存震源波場，在使用震源波場時，由存儲的震源波場重新計算出符合條件的新震源波場，從而顯著地減少了存儲量。

(3)逆時偏移時，如果使用通常的互相關成像準則，容易出項大量的低頻噪聲。為了克服這一問題，本發明使用了一種新的拉普拉斯成像條件。