本技术适用于地震勘探技术领域,提供了一种基于PIUFNO的新型三维地震走时模拟方法,包括以下具体步骤:步骤1、建立PIUFNO网络;步骤2、确定PIUFNO的输入和输出;步骤3、确定PIUFNO的损失函数,进行网络训练和结果输出;步骤4、网络训练结束后输入新的模型并进行地震走时模拟。该方法有效解决了传统数值方法因网格化限制而导致的三维模型走时模拟困难以及效率低的问题。能够经过一次训练后,通过输入不同速度模型以及对应的背景走时即可快速得到多震源的三维地震走时,显著降低了计算成本,实现了更高效且实用的三维地震走时模拟。这种效率的提升,对增强三维地震勘探的整体效果,以及在油气资源开发等领域的实际应用具有重要意义。
背景技术
油气资源是国家发展必不可少的战略性资源,因此油气勘探是影响国家经济民生的重要任务。利用地震波传播的性质,可以使用地震成像等地球物理方法来探测地球的内部构造。地震走时是地震波传递的重要信息,地震走时模拟一直是地球物理学中跨尺度研究的重要课题。
地震走时模拟的基础是求解程函方程,它是一个非线性的一阶偏微分方程,主要有两种最常用的数值求解方法:快速行进法(FMM)和快速扫描法(FSM)。这两种方法均基于有限差分近似,需要对地下模型进行网格化。此外,数值算法在理论上存在局限性,通常只能对单一模型和固定震源进行走时模拟。随着维度的增加,尤其是在进行三维走时模拟时,计算复杂性和成本显著上升,使得实现高效准确的三维模拟变得更加困难。因此,提出一种基于物理信息Unet傅里叶神经算子(PIUFNO)的新型三维地震走时模拟方法。
实现思路