BE1025828A1 - Procédé de calcul du temps de propagation sismique 2-D sur la base d'une construction de front d'onde à sources virtuelles - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un procédé de calcul de temps de propagation sismique 2-D basé sur une construction de front d’onde à sources virtuelles. Grâce à l’adoption du procédé à sources virtuelles, lors du calcul du temps de propagation des points de grille dans les quadrilatères de front d’onde de l’invention, la précision de calcul du temps de propagation des points de grille est améliorée et un procédé de calcul sismique basé sur la construction de front d’onde est réalisé.
Description
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne le domaine du calcul du temps de parcours sismique, en particulier un procédé de calcul du temps de propagation sismique 2-D basé sur la construction de front d'onde.
CONTEXTE
Le Journal of Jilin University (Earth Science Edition) a divulgué, dans le 2ème numéro de 2008, un article intitulé RayTracing of Wavefront Construction by Bicubic Convolution Interpolation publié par Han Fuxing et al. L'article présente un procédé de calcul de temps de propagation sismique amélioré basé sur la construction de front d'onde, un procédé d'interpolation à convolution bicubique a été appliqué au calcul du temps de propagation à points de grille de manière à améliorer la précision de calcul du temps de propagation sismique. Par ailleurs, l'analyse d'erreurs sur le procédé de construction du front d'onde basé sur un algorithme d'interpolation à convolution bicubique a été réalisée à travers un milieu homogène, et les résultats d'analyse ont obtenu de bons effets.
Le Chinese Journal of Computational Physics a divulgué, dans le numéro 2 de 2008, un article intitulé Application and Comparison of Different Interpolation Algorithms in Ray-Tracing of Wavefront Construction publié par Han Fuxing et al. Dans l'article, les effets d'application d'un procédé d'interpolation de région la plus proche, une procédé d'interpolation bilinéaire, un procédé d'interpolation par morceaux et un procédé d'interpolation par convolution bicubique dans le tracé de rayons de construction de front d'onde ont été comparés. Les résultats du calcul de modèles reflètent que le procédé d'interpolation à convolution bicubique peut donner des
BE2018/5525 trajectoires de rayons plus précises que les trois autres méthodes.
Le Progress in Geophysics a divulgué, dans le numéro 5 de 2009, un article intitulé Study on Gird Point Positioning and Attribute Evaluation with the Method of Wavefront Construction publié par Han Fuxing et al. L'article introduit l'utilisation d'un procédé par produit vectoriel pour évaluer la relation de position relative d'un point de grille rectangulaire et un quadrilatère de front d'onde non régulier, et a fourni un procédé d'interpolation correspondant pour le calcul de l'information d'attribut du point de grille selon la relation de position du point de grille et le quadrilatère de front d'onde non régulier. L procédé fourni a été vérifiée à l'aide d'un modèle homogène et d'exemples de calcul, et de bons résultats de calcul ont été obtenus.
Comme le montrent les exemples ci-dessus, les procédés conventionnelles de calcul du temps de propagation sismique 2D basés sur la construction de front d'onde peuvent améliorer la précision de calcul dans une certaine mesure, mais la règle de propagation des ondes sismiques n'a pas été prise en compte dans le procédé d'interpolation et la précision de calcul améliorée était également limitée.
RÉSUMÉ
L'invention vise à résoudre le problème technique consistant à proposer un procédé de calcul de temps de propagation sismique basée sur la construction de front d'onde de source virtuelle . Compte tenu de la règle de propagation des ondes sismiques dans un milieu, un procédé de calcul de la source virtuelle est utilisée pour remplacer une méthode d'interpolation de convolution bicubique classique dans le procédé de calcul du temps de Voyage de points de grille dans les quadrilatères de front d'onde, et la précision de calcul et la stabilité du
BE2018/5525 procédé de calcul du temps de propagation sismique basé sur la construction du front d'onde sont améliorées.
Afin de résoudre le problème technique, le schéma technique adopté réside dans le fait que un procédé de calcul de temps de propagation sismique de haute précision basé sur la construction de front d'onde comprend les étapes suivantes :
étape 1 : lire des fichiers de paramètres pertinents et un modèle de vitesse, les fichiers de paramètres comprenant le nombre de points de grille, l'espacement de grille, l'emplacement des sources, la longueur de pas de tracé, la plage d'angles des rayons et étape 2 : tracer des rayons, et insérer de nouveaux rayons pendant le traçage pour assurer la couverture des rayons, le but du traçage de rayons étant de résoudre un groupe d'équations de traçage de rayons cinématiques à l'ide d'un procédé de RungeKutta, comme indiqué dans la formule ci-dessous :
dx. -, ~r = v άτ dp. d ( 1 _! dv —- = — = -V dr dxt\v ) dx{ où x± représente la composante de localisation, p± représente la composante de lenteur, τ représente le temps de propagation sismique, et v représente la vitesse sismique ;
étape 3 : diviser un espace de calcul en une pluralité de quadrilatères de front d'onde par calcul de l'information de position spatiale de points discrets sur les rayons acquis ;
étape 4 : évaluer la relation de position du point de grille et du quadrilatère de front d'onde par un procédé à produit vectoriel, et déterminer le point de grille contenu dans le quadrilatère de front d'onde ;
étape 5 : calculer les emplacements de sources virtuelles correspondant aux points via les informations pertinentes des sommets du quadrilatère de front d'onde, et calculer le temps de
BE2018/5525 propagation sismique des points de grille contenus dans le quadrilatère de front d'onde en fonction des localisations des sources virtuelles ; et étape 6: terminer les calculs du temps de propagation de tous les points de la grille et produire les résultats du calcul du temps de propagation final.
Par rapport à l'art antérieur, le procédé de calcul du temps de propagation sismique divulgué par l'invention a pour effets bénéfiques que, compte tenu de la règle de propagation des ondes sismiques dans le milieu, le temps de propagation des points de grille dans les quadrilatères de front d'onde est calculé par un procédé à source virtuelle, la précision de calcul du temps de propagation du point de grille est améliorée et la précision de calcul du procédé à temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde est amélioré.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est un organigramme d'un procédé de calcul de temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde de sources virtuelles de l'invention.
La figure 2 est un diagramme schématique de la division d'une région de calcul.
La figure 3 est un diagramme schématique du calcul du temps de parcours sismique de sources virtuelles, A, B, C et D étant quatre sommets d'un quadrilatère de front d'onde, OA, OB, Oc et OD étant les emplacements des sources virtuelles correspondant à A, B, C et D, et R étant un point de grille dans le quadrilatère de front d'onde ABCD.
La figure 4 est l'erreur relative du temps de propagation dans un procédé de construction de front d'onde classique dns un milieu homogène.
La figure 5 est l'erreur relative du procédé de calcul de temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde de sources virtuelles dans le milieu homogène.
BE2018/5525
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
L'invention est décrite en détails ci-dessous en référence aux dessins joints et à des modes de réalisation spécifiques.
La figure 1 représente l'organigramme du procédé de calcul du temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde de sources virtuelles. Le flux de réalisation du procédé de l'invention est représenté spécialement sur la figure comme suit :
1) lire des fichiers de paramètres pertinents et un modèle de vitesse, les fichiers de paramètres comprenant le nombre de points de grille, l'espacement de grille, l'emplacement des sources, la longueur de pas de traçage, la plage d'angles des rayons et l'intervalle d'échantillonnage ;
2) traçage des rayons, et insertion de nouveaux rayons pendant le traçage pour assurer la couverture des rayons, la gamme d'angles d'émission des rayons étant de -80° à + 80°, l'intervalle d'échantillonnage étant de 3° à 6°, la longueur de l'étape de traçage des rayons étant de 2 ms à 6 ms, le but du traçage des rayons étant de résoudre un groupe d'équations de traçage de rayons cinématiques à l'aide d'un procédé de RungeKutta , comme indiqué dans la formule ci-dessous :
dx. -, ~r = v άτ dp. d ( 1 _! dv —- = — = -V dr dxt\v ) dx{ où Xi représente la composante de localisation, p± représente la composante de lenteur, τ représente le temps de propagation sismique, et v représente la vitesse sismique ;
3) diviser un espace de calcul en une pluralité de quadrilatères de front d'onde avec les quatre points sur des rayons adjacents et des surfaces de front d'onde adjacentes comme sommets de chacun des quadrilatères de front d'onde, par
BE2018/5525 calcul des informations de position spatiale des points discrets sur les rayons acquis (voir figure 2) ;
4) d'une part, cribler grossièrement un point de grille qui peut être positionnée dans la zone de couverture de chacun des quadrilatères de front d'onde via les positions des sommets du quadrilatère de front d'onde, puis évaluer la relation de position du point de la grille et du quadrilatère de front d'onde par un procédé à produit vectoriel, et déterminer le point de grille contenu dans le quadrilatère de front d'onde ;
5) calculer les emplacements de sources virtuelles correspondant aux sommets via les informations telles que les directions des rayons des sommets du quadrilatère de front d'onde, le temps de propagation sismique et la vitesse sismique, comme c'est représenté sur la figure 3: supposer que les quatre sommets d'un quadrilatère de front d'onde sont respectivement A, B, C et D, et que R est un point de grille dans le quadrilatère de front d'onde , après les emplacements des sources virtuelles OA, Ob, Oc et OD correspondant à A, B, 0 et D étant calculés via des informations pertinentes, l'expression du temps de propagation sismique au point R étant :
(|OaR| + |ObR|+|OcR| + |OdR|) Tr= 4*Vr |OaR|, |ObR|, |OcR| et |OdR| représentant la distance de OA, OB, Oc et OD au point R, et VR représentant la vitesse sismique au point R ; et
6) terminer les calculs du temps de propagation de tous les points de la grille et produire les résultats du calcul du temps de propagation final.
La précision de calcul du procédé divulgué par l'invention est analysée et vérifiée ci-dessous par un modèle homogène.
La figure 4 et la figure 5 sont des erreurs absolues d'un procédé de construction de front d'onde classique et d'un procédé de construction de front d'onde de sources virtuelles dans un modèle à milieu homogène, respectivement. Le nombre de
BE2018/5525 points de grille horizontaux du modèle à milieu homogène est 761, le nombre de points de grille verticaux est 777, l'espacement de grille horizontal et l'espacement de grille vertical sont 10m, la vitesse est 1000m/s et une source sismique est positionnée à 3800m. Comme on peut le voir sur les figures, par comparaison au procédé de construction de front d'onde classique , la précision de calcul du procédé de calcul de temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde de sources virtuelles est grandement améliorée.
Le temps de propagation des points de grille dans les quadrilatères de front d'onde de l'invention est calculé par le procédé des sources virtuelles, la précision de calcul du temps de propagation des points de grille dans les quadrilatères du front d'onde est améliorée et un procédé de calcul sismique basé 15 sur la construction de front d'onde est réalisé.
Claims (2)
- Revendications1. Procédé de calcul du temps de propagation sismique 2-D sur la base de la construction de front d'onde à sources virtuelles, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :étape 1 : lire des fichiers de paramètres pertinents et un modèle de vitesse, les fichiers de paramètres comprenant le nombre de points de grille, l'espacement de grille, l'emplacement des sources, la longueur de pas de tracé, la plage d'angles des rayons et étape 2 : tracer des rayons, et insérer de nouveaux rayons pendant le traçage pour assurer la couverture des rayons, le but du traçage de rayons étant de résoudre un groupe d'équations de traçage de rayons cinématiques à l'ide d'un procédé de RungeKutta, comme indiqué dans la formule ci-dessous :dx. , ~T = V άτ dp. d ( 1 L —- = — = -V dr dxt\v ) dv5χί où Xi représente la composante de localisation, p± représente la composante de lenteur, τ représente le temps de propagation sismique, et v représente la vitesse sismique ;étape 3 : diviser un espace de calcul en une pluralité de quadrilatères de front d'onde par calcul de l'information de position spatiale de points discrets sur les rayons acquis ;étape 4 : évaluer la relation de position du point de grille et du quadrilatère de front d'onde par un procédé à produit vectoriel, et déterminer le point de grille contenu dans le quadrilatère de front d'onde ;étape 5 : calculer les emplacements de sources virtuelles correspondant aux points via les informations pertinentes des sommets du quadrilatère de front d'onde, et calculer le temps de propagation sismique des points de grille contenus dans le quadrilatère de front d'onde en fonction sources virtuelles ; et étape 6 : terminer les calculs du temps les points de la grille et produire lesBE2018/5525 des localrsatrons des de propagation de tous résultats du calcul du temps de propagation final.
- 2. Procédé de calcul de temps de propagation sismique basé sur la construction de front d'onde 2-D à sources virtuelles selon la revendication 1, caractérisé en ce que, à l'étape 5, lorsque le temps de propagation sismique des points de grille contenus dans le quadrilatère de front d'onde est calculé par un procédé à sources virtuelles, les quatre sommets d'un quadrilatère de front d'onde sont supposés être respectivement A, B, C et D, et R est un point de grille dans le quadrilatère de front d'onde, après les emplacements des sources virtuelles OA, OB, Oc et OD correspondant à A, B, C et D sont calculés via des informations pertinentes, l'expression du temps de propagation sismique au point R étant :(|OaR| + |ObR|+|OcR| + |OdR|) Tr= 4*Vr où |OaR|, |ObR|, |OcR| et |OdR| représentent la distance de OA, OB, Oc et OD au point R, et VR représente la vitesse sismique au point R.
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