[发明专利]一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟方法及装置有效
| 申请号： | 201811354409.8 | 申请日： | 2018-11-14 |
| 公开（公告）号： | CN109490955B | 公开（公告）日： | 2021-07-20 |
| 发明（设计）人： | 裴俊勇;贾海鹏;李根强 | 申请（专利权）人： | 深圳市勘察研究院有限公司 |
| 主分类号： | G01V1/30 | 分类号： | G01V1/30 |
| 代理公司： | 深圳市深可信专利代理有限公司 44599 | 代理人： | 丘杰昌 |
| 地址： | 518000 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 基于 规则 网格 声波 波动 方程 模拟 方法 装置 | ||
1.一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟方法，其特征在于，包括：
获取地震参数；
建立基于规则网格的声波波动方程；
采用时空域有限差分法计算所述声波波动方程的频散关系式；
根据所述频散关系式获取波场模拟所满足的稳定条件；
采用吸收边界条件对声波波动方程进行波场延拓，获取波场及地震记录；
其中，所述采用时空域有限差分法计算所述声波波动方程的频散关系式包括：
计算声波波动方程的离散形式；
获取时空域有限差分法与LAX-WENDROFF方案的关系式；
采用褶积微分算子法求解差分系数；
利用平面波理论，得到时空域频散关系式。
2.根据权利要求1所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟方法，其特征在于，所述地震参数包括：正演模拟所需的速度场文件、差分算子阶数、震源函数及其主频、正演所采用的时间与空间步长及地震记录时长，海绵吸收边界条件的参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟方法，其特征在于，所述建立基于规则网格的声波波动方程包括：
时间偏导数采用二阶差分离散；其公式为：
其中，x,z为直角坐标系的两个轴，t为时间，v为地震波的传播速度，p代表声波波场；
空间偏导数的公式为：
其中，和分别为x和z方向的差分算子，上角标(2M,4)代表空间2M阶时间4阶精度，代表离散的声波波场h代表x方向或z方向的网格离散间隔，a0,0,a1,1和am,0(m＝1,2,...,M)代表差分系数。
4.根据权利要求1所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟方法，其特征在于，所述声波波动方程的离散形式计算公式为：
5.一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取地震参数；
建模模块，用于建立基于规则网格的声波波动方程；
差分模块，用于采用时空域有限差分法计算所述声波波动方程的频散关系式；
模拟模块，用于根据所述频散关系式获取波场模拟所满足的稳定条件；
延拓模块，用于采用吸收边界条件对声波波动方程进行波场延拓，获取波场及地震记录；
其中，所述采用时空域有限差分法计算所述声波波动方程的频散关系式包括：
计算声波波动方程的离散形式；
获取时空域有限差分法与LAX-WENDROFF方案的关系式；
采用褶积微分算子法求解差分系数；
利用平面波理论，得到时空域频散关系式。
6.根据权利要求5所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟装置，其特征在于，所述地震参数包括：正演模拟所需的速度场文件、差分算子阶数、震源函数及其主频、正演所采用的时间与空间步长及地震记录时长，海绵吸收边界条件的参数。
7.根据权利要求6所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟装置，其特征在于，所述建立基于规则网格的声波波动方程包括：
时间偏导数采用二阶差分离散；其公式为：
其中，x,z为直角坐标系的两个轴，t为时间，v为地震波的传播速度，p代表声波波场；
空间偏导数的公式为：
其中，和分别为x和z方向的差分算子，上角标(2M,4)代表空间2M阶时间4阶精度，代表离散的声波波场h代表x方向或z方向的网格离散间隔，a0,0,a1,1和am,0(m＝1,2,...,M)代表差分系数。
8.根据权利要求5所述的一种基于规则网格的声波波动方程正演模拟装置，其特征在于，所述声波波动方程的离散形式计算公式为：
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