[发明专利]波场模拟的自由面处理方法及系统在审

专利信息
申请号: 201710631035.9 申请日: 2017-07-28
公开(公告)号: CN109307888A 公开(公告)日: 2019-02-05
发明(设计)人: 刘炯;刘喜武;刘宇巍;霍志周;刘志远;张远银 申请(专利权)人: 中国石油化工股份有限公司;中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院
主分类号: G01V1/36 分类号: G01V1/36
代理公司: 北京思创毕升专利事务所 11218 代理人: 孙向民;廉莉莉
地址: 100728 北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 波场模拟 自由面 边界条件 自由 固体介质 矩阵算子 数值边界 推导过程 运动方程 空间点 求解 法算 引入
【权利要求书】:

1.一种波场模拟的自由面处理方法,包括:

基于固体介质运动方程,通过伪谱法,获得内部空间点的位移,进而获得自由面的边界条件;

基于所述自由面的边界条件,通过矩阵算子,获得考虑空间内每一时间步整体的位移;

基于考虑空间内每一时间步整体的位移与时间,获得考虑空间点位移随时间的关系。

2.根据权利要求1所述的波场模拟的自由面处理方法,其中,基于固体介质运动方程,通过伪谱法,获得内部空间点的位移为:

其中,x、z分别表示水平、垂直方向的坐标轴;ux、uz表示空间点沿x、z方向的位移,σx、σz、τxz表示应力分量,fx、fz表示单位体积上沿x、z方向的体力,ρ表示介质的密度。

3.根据权利要求1所述的波场模拟的自由面处理方法,其中,基于所述自由面的边界条件,通过矩阵算子,获得考虑空间内每一时间步整体的位移为:

AU=b (2)

其中,A表示矩阵算子,U表示连续介质网格离散后的自由面离散点上沿x、z方向的位移,b表示内部点位移参数。

4.根据权利要求3所述的波场模拟的自由面处理方法,其中,所述内部点位移参数为:

其中,Vp表示纵波速度,Dc表示(M+1)×(M+1)的Chebyshev伪谱法算子矩阵,k表示点的索引,取值范围为1到M。

5.根据权利要求4所述的波场模拟的自由面处理方法,其中,所述(M+1)×(M+1)的Chebyshev伪谱法算子矩阵为:

其中,xi表示沿x轴方向上i点的横坐标、xj表示沿x轴方向上j点的横坐标,CM,h表示表达参数。

6.根据权利要求5所述的波场模拟的自由面处理方法,其中,所述表达参数为:

其中,h表示Chebyshev伪谱法算子矩阵中行坐标的索引值,其取值范围为0≤h≤M。

7.一种波场模拟的自由面处理系统,其特征在于,该系统包括:

存储器,存储有计算机可执行指令;

处理器,所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令,执行以下步骤:

基于固体介质运动方程,通过伪谱法,获得内部空间点的位移,进而获得自由面的边界条件;

基于所述自由面的边界条件,通过矩阵算子,获得考虑空间内每一时间步整体的位移;

基于考虑空间内每一时间步整体的位移与时间,获得考虑空间点位移随时间的关系。

8.根据权利要求7所述的波场模拟的自由面处理系统,其中,基于固体介质运动方程,通过伪谱法,获得内部空间点的位移为:

其中,x、z分别表示水平、垂直方向的坐标轴;ux、uz表示空间点沿x、z方向的位移,σx、σz、τxz表示应力分量,fx、fz表示单位体积上沿x、z方向的体力,ρ表示介质的密度。

9.根据权利要求7所述的波场模拟的自由面处理系统,其中,基于所述自由面的边界条件,通过矩阵算子,获得考虑空间内每一时间步整体的位移为:

AU=b (2)

其中,A表示矩阵算子,U表示连续介质网格离散后的自由面离散点上沿x、z方向的位移,b表示内部点位移参数。

10.根据权利要求9所述的波场模拟的自由面处理系统,其中,所述内部点位移参数为:

其中,Vp表示纵波速度,Dc表示(M+1)×(M+1)的Chebyshev伪谱法算子矩阵,k表示点的索引,取值范围为1到M。

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