三維并行傅立葉變換法正演模擬.pdf

1、本文圍繞地震數(shù)據(jù)偏移與正演模擬課題開展研究。地震數(shù)據(jù)偏移是現(xiàn)代地震數(shù)據(jù)處理的核心，與地震勘探的最終目的緊密相連，并直接影響著地震勘探的最終效果。地震數(shù)據(jù)正演模擬技術貫穿于地震數(shù)據(jù)采集、處理和資料解釋的各個環(huán)節(jié)，是進行地震反演的基礎，是認識和研究地下地質構造的最有效手段。 相位移法是一種頻率-波數(shù)域疊后偏移或正演模擬的基本算法，利用上行波方程和爆炸反射層模型可以得到正演模擬和偏移結果。本文從理論上闡明了相位移法的原理，并分別將相位

2、移法作用于經(jīng)過z-τ變換的波動方程與未經(jīng)過z-τ變換的波動方程，對兩種聲波方程分別進行偏移與正演模擬，先偏移后正演模擬以及先正演模擬后偏移的試算。通過試算結果驗證了正演模擬與偏移是“互逆”的過程，兩者結合可以恢復原始的深度模型。 三維模型計算的最大困難是內存需求量和計算量龐大。三維傅立葉變換法模型算法的主要計算部分是快速傅立葉變換。本文將向量化技術和復序列傅氏變換與實序列傅氏變換的關系應用于二維、三維快速傅立葉變換(FFT)，優(yōu)

3、化了程序，提高了計算效率并節(jié)省了內存。理論分析和實際試算表明適當調節(jié)空間和時間采樣間隔、震源子波的主頻和長度，可減少因差分逼近微分引起的頻散，得到更佳的模擬效果。文中還利用消息傳遞并行編程環(huán)境和微機機群運行并行程序，大大提高了計算效率，節(jié)省了計算時間。將波場快照與速度剖面相結合，可以更好地觀測到波的傳播過程。模型試算得到的高質量的合成記錄表明了傅立葉變換法模型算法的可行性和有效性。 此外，本文還涉及了常規(guī)地震數(shù)據(jù)處理中的以疊加速