[發明專利]一種地震正演模擬的方法和系統

在審

• 申請號: 201310519654.0
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103543468A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 師永民;張玉廣;王磊;師巍鋒;徐蕾;師翔;郭馨蔚;師俊峰;熊文濤;師春愛;吳洛菲;方媛媛;劉樂;盛英帥;杜書恒;師鋒;吳文娟;秦小雙;李曉敏;柴智
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 趙娟

技術領域

本申請涉及油氣田勘探和開發的技術領域，特別涉及一種地震正演模擬的方法，以及，一種地震正演模擬的系統。

背景技術

地震正演模擬是對特定的地址、地球物理問題做適當的簡化，形成一個簡化的數學模型或物理模型，采用數值計算的方法或物理模擬方法獲取地震響應的過程，是理解地震波在低下介質中的傳播特點，幫助解釋觀測數據的有效手段。

但是無論采用哪一種計算或者模擬的方法進行地震正演模擬，巨大的計算量使得在波長模擬過程中需要大量的計算資源和較長的計算時間，計算效率十分低下。

因此，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠提供一種地震正演模擬的方法，以提高正演模擬的效率。

發明內容

本申請所要解決的技術問題是提供一種地震正演模擬的方法，以提高正演模擬的效率。

相應的，本申請還提供了一種地震正演模擬的系統，用以保證上述方法的實現及應用。

為了解決上述問題，本申請公開了一種地震正演模擬的方法，包括：

獲取地球物理模型及其參數；

獲取地震正演模型；

采用所述地震正演模型針對所述地球物理模型及其參數進行地震正演模擬；其中，所述地震正演模擬包括多個網格，所述網格采用GPU通過多個并行的線程和精細積分法進行計算。

優選地，所述地球物理模型包括多個地層，所述地球物理模型的參數包括聲波速度和/或密度。

優選地，所述地層包括多個孔洞體，所述方法還包括：

將所述孔洞體放大對應的倍數。

優選地，地震正演模型包括均勻的速度體模型，所述速度體模型的參數包括：聲波速度為1000m/s、震源在模型中心、子波為最小相位Ricker子波。

優選地，所述GPU計算的時間采樣間隔為2ms，共計算10000個時間步，炮間距為120m，道間距為24m，共模擬351炮，每炮500道數據。

優選地，還包括：

獲取所述孔洞體的面積、反射系數、響應面積和/或響應峰值；

其中，所述面積為所述孔洞體中所占據的網格的點數；

所述響應面積為在偏移剖面中超過預置閾值的面積。

本申請還公開了一種地震正演模擬的系統，包括：

地球物理模型獲取模塊，用于獲取地球物理模型及其參數；

地震正演模型獲取模塊，用于獲取地震正演模型；

地震正演模塊，用于采用所述地震正演模型針對所述地球物理模型及其參數進行地震正演模擬；其中，所述地震正演模擬包括多個網格，所述網格采用GPU通過多個并行的線程和精細積分法進行計算。

優選地，所述地球物理模型包括多個地層，所述地球物理模型的參數包括聲波速度和/或密度。

優選地，所述地層包括多個孔洞體，所述系統還包括：

孔洞體放大模塊，用于將所述孔洞體放大對應的倍數。

優選地，地震正演模型包括均勻的速度體模型，所述均勻的速度體模型的參數包括：聲波速度為1000m/s、震源在模型中心、子波為最小相位Ricker子波。

優選地，所述GPU計算的時間采樣間隔為2ms，共計算10000個時間步，炮間距為120m，道間距為24m，共模擬351炮，每炮500道數據。

優選地，還包括：

孔洞體數據獲取模塊，用于獲取所述孔洞體的面積、反射系數、響應面積和/或響應峰值；

其中，所述面積為所述孔洞體中所占據的網格的點數；

所述響應面積為在偏移剖面中超過預置閾值的面積

與背景技術相比，本申請具有以下優點：

本申請通過采用GPU通過多個并行的線程和精細積分法進行計算，大大降低了地震正演模擬的計算時間，提高了地震正演模擬的效率，并且實用性強。

附圖說明

圖1是本申請的一種地震正演模擬的方法實施例的步驟流程圖；

圖2是本申請的塔中地質模型的下半部分示意圖；

圖3是本申請的一個孔洞體放大展示圖；

圖4是本申請的一個孔洞體放大展示圖；

圖5是本申請的一個孔洞體放大展示圖；

圖6是本申請的GPU和CPU在不同網格數目下的加速情況比較示意圖；

圖7是本申請的地震偏移剖面示意圖；

圖8是本申請的塔中地球物理模型中各個孔洞的響應面積關系圖；

圖9是本申請的塔中地球物理模型中各個孔洞的響應峰值關系圖；