一种提高有限元计算效率的方法

来源 :2014年中国地球科学联合学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Cyril
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波动方程正演模拟对认识地震波传播规律和指导地震资料解释等具有重要的意义.有限元法(FEM)是地震波正演模拟中一种非常重要的方法,因其灵活的网格剖分而受到地球物理学家们的青睐,特别是三角形单元(任意四边形单元)能够对任意复杂的边界进行有效的剖分,因而能够准确模拟起伏地形、复杂构造和复杂介质条件下的地震波场,但是也存在计算效率低、内存占用大的缺点,使有限元法在地球物理领域中的应用受到了限制.本文根据有限元法求解波传播问题的特点,采用了对角的集中质量矩阵代替一致质量矩阵以及刚度矩阵的紧凑存储法,使得所需内存大量减少,计算速度提高了几十倍,甚至上百倍.
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采用层次-特征值分析法对鄂尔多斯盆地北部某油气藏的非震化探参数进行了评价。该区物化探指标包括:自然电位、地面高精度磁测、能谱(铀、钍、钾、总道)、土壤测氧、酸解烃、吸附烃、蚀变碳酸盐、紫外荧光、微量元素以及氧化还原指数等。采用层次—特征值分析法,求得了物化探指标的综合关联度;以关联度的均值加上0.5倍标准差为异常下限,圈出3个Ⅰ类油气异常区。对物化探方法圈出的异常与地质控制的油气圈闭有利区进行对比
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本文研究了基于数学形态滤波的音频大地电磁法强干扰压制,通过对实测数据的处理可以得出:数学形态滤波可以有效地抑制大尺度的干扰噪声,经过处理之后提取到了微弱的天然场信号,提高了信噪比;再经过阈值法消除存在的脉冲信号后,进一步提高了数据质量,提供了可靠的地下介质构造信息。
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本文提出的一种余弦振幅加权波束形成方法,在叠加炮数一定的情况下成功的提高了波束的宽度,是TSBBRA方法的改进。在背景噪声很强,当TSBBRA方法不能覆盖整个接收排列时,利用余弦振幅加权波束形成方法可提高覆盖范围。余弦振幅加权波束形成方法既可以通过控制叠加炮数来改变波束形态,又可以通过振幅加权方式来控制波束形态,从而,使得波束控制更加灵活。
本文论述了一种利用搜寻界面法线角进行叠前时间偏移的成像技术.基本原理为首先将地震数据划分到不同的法线角度域进行偏移叠加,然后在法线角度域搜寻地下反射面元的法线角,最后利用反射界面面元对不同方向地震数据的选择性进行加权成像叠加,达到成像优化的目的.利用实际地震数据进行的成像试验结果表明,在一定信噪比条件下,地下反射面元聚焦成像可以优化偏移叠加的品质,提高偏移叠加剖面的频率和同相轴的连续性,减少偏移噪
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逆时偏移用双程波动方程对波场进行延拓,避免了对波动方程的近似,不对波动方程做分解,将波动方程的解直接应用到波场延拓中,因此无倾角的限制,原理上讲可以成像回转波、棱柱波等,并使多次反射波收敛聚焦,是目前最有效的地震叠前深度成像方法,在陡倾角、断块等复杂构造地区的成像有明显优势.本文采用赫姆霍兹分解纵波波场和横波波场,并采用交错网格有限差分算了进行波场外推,使用纯波场进行互相关成像。通过对速度模型进行