二维时间空间域和频率空间域声波全波形速度反演方法的对比研究

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1、地球物理学进展2017,05(32),2029-2034D01:10.6038/pg20170523二维时间空间域和频率空间域声波全波形速度反演方法的对比研究廖建平刘和秀戴世鑫赵延林ANDREWHursthouse湖南科技大学页岩气资源利用湖南省重点实验室煤炭资源与安全开采国家重点实验室（中国矿业大学）湖南科技大学地质系导出/参考文献关注分享收藏打印摘要：木文将二维时间空间域和频率空间域声波全波形速度反演方法分别应用到Marmousi模型，进行数值试验•两种方法均采用相同的观测系统和其他的参数，理论模型的数值试验结果证实了：使用较多的计算集群的CPU进行二维频率空间域直接法

2、声波全波形反演时，其加速有限（正演数值模拟的计算量主要用于稀疏矩阵的LU分解，炮点计算波场时为线性关系）.二维时间空间域声波全波形反演计算时更灵活，多炮同时计算时，可以多倍提高其计算效率;二维声波全波形速度反演吋，直接法求解频率空间域的计算速度远快于吋间空间域，所需要的计算机内存也比时间空间域少•二维声波全波形速度反演时，相比较于时间空间域的方法，频率空间域直接法声波全波形反演具有计算速度快和节省计算机内存需求的优势.关键词:吋间-空间域;频率-空间域;二维声波波动方程;全波形速度反演;作者简介：廖建平，男，1976年生，博士，副教授，主要从事复杂介质屮地震波传播及数值模拟

3、、走时反演、二维和三维频率-空间域、时间-空间域声波和弹性波全波形反演方法研究.（E-ma订：bobljp@163.com）收稿日期:2017-02-22基金：国家自然科学基金（41274126,51274097）Researchoncomparisonsof2Dacousticwavefullwaveformvelocityinversionintime-spacedomainandfrequency-spacedomainLIAOJian-pingLIUHe-xiuDAIShi-xinZHAOYanTinREWHursthouseHunanProvincialKeyLa

4、boratoryofShaleGasResourceUtilization,HunanUniversityofScienceandTechnology;Abstract：The2I)timc-spaccdomainandfrequcncy-spacedomainacousticwavefullwaveformvelocityinversionmethod(FWI)areappliedtoMarmousimodelrespectively.Thesetwomethodsbothuseasamegeometryandotherparametersinthenumericalex

5、periments.ItisconfirmedthatwhenusingmorecomputernodesfordirectFWTinfrequency-spacedomain,itsaccelerationrateislimited(theforweirdmodelingcalculationismainlyusedfortheLUdecompositionoftheimpedancematrix,shotpointcalculatingthewavefieldislinearrelationship)•2Dtime-spacedomainFWIismoreflexibl

6、e,whenmoreshotsarecalculatedatthesametime,itcanbemanytimestoimprovecalculationefficiency.Thecalculationspeedof2Dfrequenc-spacedomeiindirectFWIismuchfasterthanthatofthe2Dtime-spacedomainFWI,thememoryrequirementsaremuchsmallerthanthatofthe2Dtime-spacedomainFWI.Comparedwiththemethodoftime-spa

7、cedomainFWI,frequencyspacedomainmethodofdirectFWIhastheadvantagesofhighcompulingspeedandsavingcomputermemoryrequirements.Keyword：time-spacedomain;frequency-spacedomain;2Dacousticwaveequation;ful1waveformvelocityinversion;Received：2017-02-220引言随着油气勘探、开发程度的不断深入，