[发明专利]基于弹性波场矢量分解与低秩分解的地震正演模拟方法

摘要

本发明属于勘探地球物理学领域，具体地，涉及一种弹性地震波场正演模拟方法。首先，该方法基于波场矢量分解原理将弹性地震波场分解为纵波波场和横波波场，并分别计算相应的纵、横波波场传播矩阵，所得到的传播矩阵包含了对介质参数和数值模拟参数的补偿，因而具有较高的计算精度；然后，基于低秩分解原理将传播矩阵进行分解得到矢量纵波和矢量横波的传播算子，从而降低数值模拟的计算量，提高计算效率；最后，将数值模拟得到的更新后的矢量纵波记录和矢量横波记录进行耦合，得到地震波场正演模拟结果。本发明构建的正演方法得到的地震波场记录几乎不存在数值频散，数值模拟稳定性较高，是一种高精度的弹性波场数值模拟方法。

主权项

一种弹性地震波场正演模拟方法。基于波场矢量分解原理将弹性地震波场分解为一个矢量纵波波场和一个矢量横波波场，并分别计算相应的纵、横波波场传播矩阵；然后，基于矩阵低秩分解原理将传播矩阵进行分解得到矢量纵波和矢量横波的传播算子；最后，将数值模拟得到的更新后的矢量纵波记录和矢量横波记录进行耦合，得到地震波场正演模拟结果，具体包括如下步骤： 步骤1，基于波场矢量分解原理将弹性地震波场分解为一个矢量纵波波场和一个矢量横波波场，根据递归时间积分原理分别计算矢量纵波和矢量横波的地震波场传播矩阵 步骤2，基于矩阵低秩分解原理，分别将第1步计算得到的地震波传播矩阵进行分解得到矢量纵波和矢量横波的的地震波场传播算子 步骤3，基于第1步和第2步得到的地震波场传播算子进行弹性波场外推。在每一个时间步长中，分别应用矢量纵波和矢量横波的地震波传播算子计算得到更新后的纵、横波场 步骤4，基于第1步、第2步和第3步得到的地震波场传播算子进行弹性波场外推。在每一个时间步长中，对于更新后的纵、横波场，通过纵、横波场耦合得到更新后的地震弹性波场。