[發明專利]單程波正演模擬方法、裝置、存儲介質及處理器

在審

• 申請號: 202011579429.2
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112782761A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 吳國忱;張豪;印興耀;宗兆云;曹丹平;張佳佳
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明實施例提供了一種單程波正演模擬方法、裝置、存儲介質及處理器，屬于地球物理勘查技術領域，所述方法包括：確定分步傅里葉波場延拓算子；基于所述分步傅里葉波場延拓算子，確定HTI介質單程波裂步法算子；利用所述HTI介質單程波裂步法算子，進行HTI介質單程波裂步法疊后正演模擬。

技術領域

本發明涉及地球物理勘查技術領域，尤其涉及一種單程波正演模擬方法、裝置、存儲介質及處理器。

背景技術

地震波正演模擬主要是求取地震波在已知的地下地質模型中的傳播規律,包括傳播時間、路徑、能量等。通過正演模擬，可以正確認識地震波在復雜介質中傳播的運動學和動力學特征,以及準確地分析地下地質構造所產生的反射地震波場特征。

相關技術中，常采用波動方程對地震波進行正演模擬，波動方程法是應對日益復雜的地質構造地震波傳播數值模擬的最重要方法。

現實中，由于地下介質存在裂隙、裂縫、砂泥巖薄互層等，是非均勻各向異性的，采用各向同性波動方程進行正演模擬，模擬波在地下傳播時會有較大的誤差，因此通常采用各向異性波動方程來模擬波在地下傳播過程。

另外，由于受到應力場的作用，巖石中形成擇優取向排列的裂縫、裂隙和孔隙，這些裂縫、裂隙或孔隙可能充滿氣體或流體等充填物，地震波在這些裂隙巖石中的傳播相當于在均勻彈性各向異性固體中的傳播，因此可稱此裂隙巖石具有等效各向異性，也可以把這種具有氣體或流體等充填物的擇優取向裂隙稱為廣泛擴容各向異性。通常采用具有水平對稱軸的橫向各向同性 (Horizontal Transverse Isotropy，HTI)介質來等效這種裂隙巖石進行正演模擬。

然而，相關技術中，基于HTI介質的地震波正演模擬過程尚需優化。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種單程波正演模擬方法、裝置、存儲介質及處理器。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供一種單程波正演模擬方法，包括：

確定分步傅里葉波場延拓算子；

基于分步傅里葉波場延拓算子，確定HTI介質單程波裂步法算子；

利用HTI介質單程波裂步法算子，進行HTI介質單程波裂步法疊后正演模擬。

在本發明實施例中，確定分步傅里葉波場延拓算子，包括：

確定聲波方程和速度倒數慢度；其中，速度倒數慢度包括參考慢度和擾動慢度；

對參考慢度進行第一次相移延拓；對擾動慢度進行第二次相移延拓；得到分步傅里葉波場延拓算子。

在本發明實施例中，聲波方程被定義為：

其中，v(x,z)為縱波速度，t為時間，P為壓力，x為水平方向，z為垂直于地下方向，表示對x方向取空間偏導數，表示對z方向取空間偏導數，表示對時間的偏導數。

在本發明實施例中，分步傅里葉波場延拓算子被定義為：

其中，k_x為水平波數，P₁為頻率-空間域波場，P為時間-空間域波場，Δz為z方向空間步長，F為傅里葉變化，F^-1為傅里葉反變化，i為虛數， w為頻率，s₀為背景慢度，Δs為擾動慢度，z_i為z方向第i層深度。

在本發明實施例中，基于分步傅里葉波場延拓算子，確定HTI介質單程波裂步法算子，包括：

確定HTI介質的準縱波頻散方程；

對HTI介質的準縱波頻散方程進行解耦，以得到HTI介質準縱波頻散方程；