1_2.zip_偏移地震_反演地震_地震_逆时偏移_逆时偏移

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85 浏览量 2022-07-15 06:00:58 上传评论收藏 2KB ZIP 举报

在地质勘探领域，尤其是石油和天然气的勘探中，获取地下结构的精确信息至关重要。地震波逆时偏移（Reverse Time Migration，简称RTM）技术就是一种应用广泛的高级地震成像技术，它能够提供地下反射界面的高分辨率图像。本文将详细介绍地震波逆时偏移技术的基本原理、应用价值以及在实际操作中的技术细节。地震波逆时偏移技术的核心思想在于将地震记录的数据进行时间反转，模拟地震波在地下的传播过程，从而揭示地下复杂结构的细节。与传统的地震成像方法相比，如旅行时间成像等，逆时偏移方法能够考虑地震波的散射和多次反射效应，这使得它能够提供更为精确的地下构造细节。逆时偏移技术的基础是波动方程，该方程描述了地震波在介质中的传播规律。在实际应用中，首先需要进行地震数据的采集，包括地震波的激发和接收。接下来，数据会经过预处理，如噪声去除、时间同步和归一化等，确保数据质量，为后续的逆时偏移处理提供清晰的输入。逆时偏移的关键步骤是时间反转，即将采集到的地震波信号沿其传播时间的反方向进行模拟。这一过程通常通过计算机程序完成，程序需要执行一系列复杂的数值计算。波动方程的求解是逆时偏移中最为关键的部分，它负责模拟地震波在地下的传播。对于地震学家和地球物理学家而言，波动方程的准确求解对于获取高精度的地下结构图像至关重要。逆时偏移程序的输出是地下结构的高清晰度图像。这些图像通过整合地震波在地下传播过程中的信息生成，图像上不同的颜色和亮度代表了地下介质的不同性质，如岩石类型、孔隙度、裂缝分布等。通过解读这些图像，地质学家可以更准确地确定油气藏的位置和规模，为油气田的勘探和开发提供重要依据。压缩包中的文件"1_2.c"，作为地震波逆时偏移程序的源代码文件，使用C语言编写。C语言的高效和灵活性使其成为科学计算和系统编程的首选语言，尤其是涉及复杂数值计算和大量数据处理的领域，如地震学。通过对源代码的分析，研究者和工程师可以深入理解逆时偏移的计算过程和算法实现，进而在实际操作中对程序进行优化和调整，以适应不同的地质条件和勘探需求。在实际应用中，逆时偏移技术的发展离不开强大的计算能力。随着计算机硬件性能的提升和算法的优化，逆时偏移方法能够处理的数据量越来越大，成像速度越来越快，成像质量也越来越高。这为地球物理学家提供了更加强大的工具，使其能够深入探索和理解复杂的地下结构。总体而言，地震波逆时偏移技术在地质勘探中扮演着关键角色。通过模拟地震波在地下的反向传播过程，该技术能够在复杂的地质环境中提供高分辨率的地下图像，极大提高了油气田勘探的成功率和效率。随着技术的进一步发展和应用，逆时偏移将继续成为地质勘探领域的核心技术之一，助力人类更好地理解和利用地下资源。

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#include <stdio.h> #include <math.h> #include <stdlib.h> #define PI 3.1415926 #define FM 30.0 #define R 3 int main() { /************声明变量****************/ FILE *fp,*fp1; int i, j,add=100, k,k1, Xn=300+add,Zn=300+add,Tn=1000,l;//add为向外扩充的网格。 int t,t0=60,p; double dt=0.0005,dh=5.0,le,q1,temp,A; double *w,**v,**u1,**u2,**u3,**u4,**u_1,**u_2,**u_3,**u_4; /************动态数组开辟****************/ w=(double*)malloc(sizeof(double)*Tn); u1=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u2=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u3=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u4=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); v=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u_1=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u_2=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u_3=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); u_4=(double**)malloc(sizeof(double*)*Xn); for(i=0;i<Xn;i++) { u1[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u2[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u3[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u4[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Tn); u_1[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u_2[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u_3[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); u_4[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Tn); v[i] = (double*)malloc(sizeof(double)*Zn); } printf("in put the time\n"); scanf("%d",&t); /************子波和速度数组赋值****************/ for(k=0;k<Tn;k++) w[k]=exp(-(2*PI*FM/R)*(2*PI*FM/R)*(k-t0)*dt*(k-t0)*dt)*cos(2*PI*FM*(k-t0)*dt); for(i=0;i<Xn;i++) for(j=0;j<Zn;j++) v[i][j]=2000.0; //*********观察多次波模型*** //for(i=0;i<Xn;i++) // for(j=0;j<40;j++) // v[i][j]=2000.0; //for(i=0;i<Xn;i++) // for(j=40;j<Zn;j++) // v[i][j]=4000.0; //*********三层分界模型**** for(i=0;i<Xn;i++) for(j=100;j<Zn;j++) v[i][j]=3000.0; /*for(i=0;i<Xn;i++) for(j=100;j<Zn;j++) v[i][j]=3000.0; //for(i=0;i<Xn;i++) // for(j=200;j<Zn;j++) // v[i][j]=3500.0; //*********绕射波地层****** //for(i=0;i<Xn;i++) // for(j=0;j<Zn;j++) // v[i][j]=2000.0; //for(i=148+add/2;i<152+add/2;i++) // for(j=add/2+50;j<add/2+54;j++) // v[i][j]=4000.0; //*********盆地模型******** //for(i=0;i<Xn;i++) //{ // le=-11.0/2250*(i-150)*(i-150)+160; // for(j=ceil(le);j<Zn;j++) // v[i][j]=3000; //} //***********断层********** //for(i=0;i<Xn;i++) // for(j=60+add/2;j<Zn;j++) // v[i][j]=3000.0; //for(i=120+add/2;i<Xn;i++) // for(j=60+add/2;j<90+add/2;j++) // v[i][j]=2000.0; //for(i=120+add/2;i<150+add/2;i++) //{ // temp=1*(i-add/2)-60; // for(j=ceil(temp)+add/2;j<90+add/2;j++) // v[i][j]=3000.0; //} /************波场计算****************/ for(i=0;i<Xn;i++) { for(j=0;j<Zn;j++) {u1[i][j]= 0.0; u3[i][j]= 0.0; u2[i][j]= 0.0; u_1[i][j]= 0.0; u_3[i][j]= 0.0; u_2[i][j]= 0.0; u_4[i][j]=0.0; } for(j=0;j<Tn;j++) u4[i][j]= 0.0; } A=dt/dh; for(k=0;k<Tn;k++) { for(i=1;i<Xn-1;i++) { for(j=1;j<Zn-1;j++) { if(i==1+add/2&&j==1+add/2)//duancneg:20 p=1; else p=0; u3[i][j]=(v[i][j]*dt/dh)*(v[i][j]*dt/dh)*(u2[i+1][j]+u2[i-1][j]+u2[i][j+1]+u2[i][j-1])+(2*dh*dh-4*v[i][j]*v[i][j]*dt*dt)/(dh*dh)*u2[i][j]-u1[i][j]+10*w[k]*p; } } //地震记录 for(i=0;i<Xn-1;i++) u4[i][k]=10*u3[i][1+add/2];//duancneg:25 for(i=0;i<Xn;i++) { for(j=0;j<Zn;j++) { u1[i][j]=u2[i][j]; u2[i][j]=u3[i][j]; } } if(k%2==0) printf("T=%d\n",k); if(t==k) break; } //逆时延拓与正演............................. for(i=0;i<Xn;i++) { for(j=0;j<Zn;j++) {u1[i][j]= 0.0; u3[i][j]= 0.0; u2[i][j]= 0.0; u_1[i][j]= 0.0; u_3[i][j]= 0.0; u_2[i][j]= 0.0; u_4[i][j]=0.0; } } for(k=0,k1=t;k1>=0;k1--,k++) { for(i=1;i<Xn-1;i++) { for(j=1;j<Zn-1;j++) { u_1[i][j]=(v[i][j]*dt/dh)*(v[i][j]*dt/dh)*(u_2[i+1][j]+u_2[i-1][j]+u_2[i][j+1]+u_2[i][j-1])+(2*dh*dh-4*v[i][j]*v[i][j]*dt*dt)/(dh*dh)*u_2[i][j]-u_3[i][j]+u4[i][k1]; if(i==1+add/2&&j==1+add/2) p=1; else p=0; u3[i][j]=(v[i][j]*dt/dh)*(v[i][j]*dt/dh)*(u2[i+1][j]+u2[i-1][j]+u2[i][j+1]+u2[i][j-1])+(2*dh*dh-4*v[i][j]*v[i][j]*dt*dt)/(dh*dh)*u2[i][j]-u1[i][j]+10*w[k]*p; } } for(i=0;i<Xn;i++) { for(j=0;j<Zn;j++) { u_3[i][j]=u_2[i][j]; u_2[i][j]=u_1[i][j]; u1[i][j]=u2[i][j]; u2[i][j]=u3[i][j]; } } for(i=0;i<Xn;i++) { for(j=0;j<Zn;j++) { u_4[i][j]+=u3[i][j]*u_1[i][j]; } } } /************写文件****************/ if((fp=fopen("wavefront.dat","w"))!=NULL) { fprintf(fp," %d\n",Xn-add); fprintf(fp," %d\n",Zn-add); for(i=add/2;i<Xn-add/2;i++) for(j=add/2;j<Zn-add/2;j++) { fprintf(fp,"%f\n",u_4[i][j]); } fclose(fp); } if((fp1=fopen("record.dat","w"))!=NULL) { fprintf(fp1," %d\n",Xn-add); fprintf(fp1," %d\n",Tn); for(i=add/2;i<Xn-add/2;i++) for(j=0;j<Tn;j++) { fprintf(fp1,"%f\n",u4[i][j]); } fclose(fp1); } free(w); free(u1); free(v); free(u2); free(u3); free(u4); free(u_1); free(u_2); free(u_3); free(u_4); return 0; }