[发明专利]基于波动方程外推算子的VTI介质中叠前时间偏移方法

摘要

本发明公开了一种基于波动方程外推算子的VTI介质中叠前时间偏移方法，包括：(1)输入CMP道集以及时间域速度场；(2)对CMP道集进行局部倾斜叠加，将CMP道集映射到截距时间-射线参数域的平面波数据体；并按照射线参数对平面波数据体分选，形成共射线参数剖面；(3)对射线参数循环；(4)进程判断所在计算机节点是否为主控节点，由此进入主-从并行模式；(6)所有进程同步；(7)主控节点将当前射线参数对应的成像数据体输出；(8)判断射线参数循环是否完成；若否，转向步骤3；(9)输出时间偏移剖面以及成像道集。本发明可以提供保真的成像道集，为后续的AVO/AVA分析提供更好的基础数据，有利于更精确的油气储层岩性预测。

主权项

1.一种基于波动方程外推算子的VTI介质中叠前时间偏移方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：输入CMP道集以及时间域速度场；步骤2：对CMP道集进行局部倾斜叠加，将CMP道集映射到截距时间-射线参数域的平面波数据体；并按照射线参数对平面波数据体分选，形成共射线参数剖面；步骤3：对射线参数循环；步骤4：进程判断所在计算机节点是否为主控节点，由此进入主-从并行模式；即：若进程在主控节点上运行，则执行下述(5-A)过程，若进程未在主控节点上运行，而是在计算节点上运行，则执行下述(5-B)过程；(5-A)首先，读取当前射线参数对应的共射线参数剖面，然后沿时间方向作一维快速傅立叶变换，生成频率域的共射线参数平面波数据体；与此同时，设定总任务数为总频率数目与计算节点数目之中的最小值；主控节点控制着并行任务的分发与收集，并执行以下步骤：(5-A1)对总任务数循环；(5-A2)将一个频率切片的平面波数据体发给计算节点，发送任务的计数器自增；(5-A3)判断任务发送是否结束，若否，转向(5-A1)；若是，转向(5-A4)；(5-A4)对总频率数循环；(5-A5)接收计算节点返回的任务标识符；(5-A6)检查已经发送给计算节点的任务序号是否小于总频率数目；若是，转向(5-A7)；若否，转向(5-A8)；(5-A7)将当前频率切片的平面波数据体发给计算节点，发送任务的计数器自增，转向(5-A4)；(5-A8)向所有计算节点发送任务结束标识符；(5-B)首先，判断该计算节点号是否大于总的频率数目；若是，转向步骤6；若否，转向(5-B1)；(5-B1)进程进入死循环；(5-B2)进程等待接收从主控节点发送来的数据；(5-B3)进程判断主控节点是否发送结束标识符；若是，转向(5-B9)；若否，转向(5-B4)；(5-B4)沿时间方向进行波场外推；(5-B5)计算偏移距平面波传播的相速度求解如下隐式方程：f(θ)=2sinθvp(θ;vp0,ϵ,δ)-ph=0---(1)]]>公式(1)中，平面波相速度v_p(θ；v_p0，ε，δ)可以表示为：VqP2(θ)vp02=12+ϵsin2θ+12(1+2ϵsin2θ)2-2(ϵ-δ)sin22θ---(2)]]>公式(2)中，ε、δ为VTI介质各向异性参数，θ为相角，v_p0为VTI介质中沿对称轴(Z轴)方向地震波的相速度；通过公式(1)～(2)，可以得出由射线参数p_h表征的偏移距平面波传播的相速度v_p(p_h)；(5-B6)对VTI介质中的偏移距平面波方程采用隐式有限差分格式进行波场外推，实现偏移距平面波叠前时间偏移；所采用的偏移方程为：(4vp2(ph)∂2∂τ2+∂2∂x2)U~(x,τ;ω)+4ω2vp2(ph)(1-vp2(ph)ph24)U~(x,τ;ω)=0---(3)]]>公式(3)中，为频率域平面波数据，ω为角频率，v_p(p_h)为(2)中计算出的平面波传播的相速度；采用零时间成像条件，得到共射线参数域成像道集；I(x,τ;ph)=∫ωU~(x,τ;ω)·U~*(x,τ;ω)dω---(4)]]>(5-B7)判断波场外推是否结束；若否，转向(5-B4)；若是，转向(5-B8)；(5-B8)向主控节点发送任务结束标识符，转向(5-B1)；(5-B9)所有计算节点上的进程向主控节点规约当前射线参数对应的成像数据体，规约操作符号为求和；步骤6：所有进程同步；步骤7：主控节点将当前射线参数对应的成像数据体输出；步骤8：判断射线参数循环是否完成；若否，转向步骤3；步骤9：输出时间偏移剖面以及成像道集。