优化的变网格地震正演模拟方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114089419A(43)申请公布日2022.02.25(21)申请号202010860234.9(74)专利代理机构济南日新专利代理事务所(22)申请日2020.08.24(普通合伙)37224代理人崔晓艳(71)申请人中国石油化工集团有限公司地址100728北京市朝阳区朝阳门北大街(51)Int.Cl.22号G01V1/36(2006.01)申请人中石化石油工程技术服务有限公司G01V1/30(2006.01)中石化石油工程地球物理有限公司中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司(72)发明人曲英铭张光德张怀榜曹国滨张旭徐钰张丽娜崔荣富宋智强崔汝国时兴文宁鹏鹏姜海波张曦陈吴金姜子强高健曹宇宁权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称优化的变网格地震正演模拟方法(57)摘要本发明提供一种优化的变网格地震正演模拟方法，该优化的变网格地震正演模拟方法包括：步骤1，进行逐级变化的空间网格步长与时间采样间隔；步骤2，进行多区域变化的空间网格步长与时间采样间隔；步骤3，根据差分系数方程求出差分系数；步骤4，进行正演模拟得到复杂地质目标体的模拟记录。该优化的变网格地震正演模拟方法实现了毫米级裂缝储层的正演模拟，提高了对复杂地质体的适应性以及较高的模拟精度与稳定性，并且通过多级、分块算法的结合能够极大的降低内存，提高计算效率，可适用于大规模复杂构造体的数值模拟。CN114089419ACN114089419A权利要求书1/2页1.优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，该优化的变网格地震正演模拟方法包括：步骤1，进行逐级变化的空间网格步长与时间采样间隔；步骤2，进行多区域变化的空间网格步长与时间采样间隔；步骤3，根据差分系数方程求出差分系数；步骤4，进行正演模拟得到复杂地质目标体的模拟记录。2.根据权利要求1所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，步骤1包括：步骤1a，激发波场在粗网格区域中正常传播，当粗网格区域中波场传播到一级变网格区域时，进入第一级双变处理，网格间距减小n1倍；步骤1b，当一级变网格区域中波场传播到二级变网格区域时，进入第二级双变处理，网格间距减小n1×n2倍；步骤1c，当二级变网格区域中波场传递到三级变网格区域时，间距再次减小n3倍，达到n1×n2×n3倍，进入第三级双变处理，如此通过三级变网格处理实现了n1×n2×n3倍的网格变化，同理，四级、五级变网格达到n1×n2×n3×n4倍及n1×n2×n3×n4×n5倍。3.根据权利要求1所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，在步骤2中，当存在多个变网格区域时，每个区域都是相互独立、互不影响，即一块区域是否加密处理与其他区域是否加密没有关系；假设只有两个变网格区域A和B，则包括四种情况：A加密B不加密，A加密B加密，A不加密B不加密，A不加密B加密，由于A和B是两个独立事件，对它们分别进行单独判断处理。4.根据权利要求3所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，在步骤2中，在每个时间步长，初始状态先按常规粗网格进行更新，在更新的过程中判断波场是否传递到精细区域A，若传递到A则利用变空间网格步长与变时间采样间隔原理进行精细处理，若未传递到，则继续采用粗网格更新。然后判断波场是否传递到精细区域B，若传递到B则利用利用变空间网格步长与变时间采样间隔原理进行精细处理，若未传递到，则采用粗网格更新；同理，其它区域(C、D...)做相同处理。5.根据权利要求1所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，在步骤3中，推导出了差分系数方程，并根据差分系数方程求出差分系数，基于各向同性非均匀介质的2D弹性波一阶速度—应力方程为：其中，νx，νz分别表示质点水平分量和垂直分量的速度，τxx,τzz,τxz表示应力向量；ρ为密2CN114089419A权利要求书2/2页度，λ，μ为拉梅常数。6.根据权利要求5所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，在步骤3中，与传统交错网格不同，变空间步长算法的网格间距Δx不再为常数值，记为Δix，差分算子是空间变化的，它是网格步长的函数；得到差分系数表示为：其中表示变空间网格步长，ci,j表示差分系数；根据得到的差分系数方程求出差分系数。7.根据权利要求1所述的优化的变网格地震正演模拟方法，其特征在于，在步骤4中，根据前面求出的差分系数进行正演模拟，得到复杂地质目标体的模拟记录。3CN114089419A说明书1/7页优化的变网格地震正演模拟方法技术领域[0001]本发明涉及石油地球物理勘探技术领域，特别是涉及到一种优化的变网格地震正演模拟方法。背景技术[0002]在石油地球物理勘探技术领域，地震正演模拟是逆时偏移和全波形反演的基础。[