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并行合成震源记录逆时偏移

周瑞红  
【摘要】: 本文围绕二维逆时偏移课题开展研究,论文内容包括二维相位移法偏移与正演模拟算法,二维叠前、叠后傅立叶变换模型算法,二维叠前合成震源记录逆时偏移方法及其并行算法,二维叠后合成震源记录逆时偏移方法以及合成震源记录剩余偏移速度分析。 傅立叶变换法也称伪谱法,该方法借助快速傅立叶变换(FFT)计算空间偏导数,采用二阶中心差分递归计算时间偏导数,本文采用了按炮记录并行计算的方案,大大提高了计算效率,节省了计算时间。相位移偏移算法是一种频率-波数域叠后偏移方法,本文从理论上阐明了相位移偏移的原理,分别给出了横向速度不变和横向速度变化时的试算结果。 本文提出了基于波动方程理论的合成震源记录逆时偏移方法,该方法从双程无反射波动方程出发,实现了逆时偏移的时间差分格式和声波在数值空间的逆时传播,利用波动方程算子的三个性质,合成炮震源和炮震源记录,将面炮记录合成方法应用到计算上。基于MPI的并行算法的实现,进一步提高了计算效率。文中所给模型的试算结果进一步说明了二维合成震源记录逆时偏移方法是一种有效、实用、成像质量清晰、适于复杂构造成像的偏移方法,同炮记录偏移相比,合成震源记录偏移在保持精度的同时具有更高的计算效率。 确定速度模型是叠前成像的关键步骤,本文给出了基于波动理论的合成震源记录剩余偏移速度分析方法。剩余偏移速度分析是在叠前深度偏移之后使用代数公式进行剩余深度校正来更新层速度,校正公式是解析的,减少了速度分析中的盲目性和人为性。


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