弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置与流程

本发明涉及石油天然气资源地球物理勘查，尤其涉及弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置。

背景技术：

1、随着油气勘探技术的不断发展，油气勘探的重点开始由简单储层向复杂非均质储层转变。复杂非均质油气储层不在满足层状介质假设，也就意味着传统远场平面波理论不在适用与解决此类油气藏的预测问题。基于波动方程的正反演方法突破了层状介质假设，适用于描述非均匀介质中波的传播问题。

2、地震波的种类众多、包含海量信息，其中利用反射波进行地震勘探是目前应用较为成熟的技术。

3、但当地下存在尖灭、溶洞等特殊构造时，检波器接收到的反射信号弱，信噪比低，不利于对此类构造的刻画。地震散射波是震源激发后，入射波与地下非均匀体产生作用后产生的波，其蕴含了与非均质散射体有关的大量信息。当地下散射体数量不唯一时，由于散射满足惠更斯-菲涅尔(huygens-fresnel)原理，散射体间会产生多个次波源，次波源在与除自身之外的散射体相互作用后，产生多级散射波，各级散射波相互混叠，可能会造成后续的成像噪音或假象。

技术实现思路

1、本发明提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。

2、根据本发明的一方面，提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法，该方法包括：

3、构建弹性波恩多级散射波动方程；

4、根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；

5、根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；

6、根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的pml吸收边界条件，构建pml边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，以用于分析不同类型散射体的波场特征。

7、根据本发明的另一方面，提供了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置，该装置包括：

8、弹性波恩多级散射波动方程构建模块，用于构建弹性波恩多级散射波动方程；

9、弹性波恩一级散射波动方程构建模块，用于根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；

10、弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式构建模块，用于根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；

11、pml边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式构建模块，用于根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的pml吸收边界条件，构建pml边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，以用于分析不同类型散射体的波场特征。

12、本发明实施例的技术方案，通过构建弹性波恩多级散射波动方程；根据弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；根据弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；根据弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的pml吸收边界条件，构建pml边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式。本技术方案，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。

13、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建弹性波恩多级散射波动方程，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式确定过程包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的pml吸收边界条件，构建pml边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式，包括：

7.弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分装置，其特征在于，包括：弹性波恩多级散射波动方程构建模块，用于构建弹性波恩多级散射波动方程；

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，弹性波恩多级散射波动方程构建模块，具体用于：

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，弹性波恩一级散射波动方程构建模块，具体用于：

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式构建模块，具体用于：

技术总结
本发明公开了弹性波恩一级散射波动方程高阶有限差分方法及装置。该方法包括构建弹性波恩多级散射波动方程；根据弹性波恩多级散射波动方程，构建弹性波恩一级散射波动方程；根据弹性波恩一级散射波动方程和预先确定的交错网格空间差分格式、时间二阶差分格式，构建弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式；根据弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式和预先确定的PML吸收边界条件，构建PML边界弹性波恩一级散射波动方程交错网格有限差分格式。本技术方案，模拟地下非均匀散射体产生的弹性一级散射波，避免了弹性散射波波场混叠，便于更好的分析不同类型散射体的波场特征，为后续反演成像提供高精度的正演模拟记录。

技术研发人员：田立新,尹川,陶维祥,张世鑫,袁野,李爱山,韩文明,王嘉,韩利,柳万春,郭允
受保护的技术使用者：中国海洋石油集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13