TTI介质波动方程正演模拟、逆时偏移及GPU超算技术研究的开题报告一、研究背景及意义随着石油勘探领域对油气资源的不断追求，地球物理勘探技术的需求不断提高，其中介质波动方程正演模拟与逆时偏移技术成为地震勘探中最为重要的技术。介质波动方程是描述地震波在地下介质中传播的物理方程，该方程在勘探和生产中具有广泛的应用。逆时偏移是通过将接收到的地震波数据向反方向推回去，重建出地下介质的模型，是地震勘探中不可缺少的技术。非常需要开展TTI介质波动方程正演模拟及逆时偏移技术的研究。二、研究内容及方法本研究将揭示TTI（TiltedTransverseIsotropy）介质波动方程正演模拟及逆时偏移技术中存在的一些问题，并提出相关解决方法。具体研究内容包括：1.分析TTI介质中波动方程正演的差分格式，探究其稳定性和准确性，为后续逆时偏移提供合理的波动方程正演数据。2.研究并构建针对TTI介质的逆时偏移算法，利用地震勘探数据为介质提供更准确的模型。3.基于GPU（GraphicsProcessingUnit）超算技术，对TTI介质波动方程的正演模拟和逆时偏移算法进行加速。研究方法主要包括：1.通过分析矩阵算子解析式及相应稳定性条件，构建TTI介质的波动方程正演模拟。2.提出基于偏移成像原理的TTI逆时偏移算法，并将其应用到实际地震数据中。3.利用GPU超算技术实现TTI介质波动方程正演模拟和逆时偏移算法的加速。三、研究成果及预期效果本研究计划构建TTI介质波动方程的正演模拟及逆时偏移算法，并利用GPU技术进行加速，提高数据处理的效率。预期成果包括：1.提出TTI介质波动方程正演模拟及逆时偏移算法，并在模拟数据和实际数据上进行验证，证明算法的正确性和有效性。2.实现TTI介质波动方程正演模拟和逆时偏移算法的GPU加速，减少数据处理时间和成本。3.为油气勘探和开发提供高效、准确的数据处理技术。四、研究计划及预期进展本研究计划从2021年6月开始，为期两年。计划的进展安排如下：第一年：研究TTI介质波动方程的正演模拟差分格式，并进行稳定性分析；构建基于偏移成像原理的TTI逆时偏移算法，并在模拟数据上进行验证；研究GPU加速技术并实现TTI介质波动方程正演模拟算法的GPU加速。第二年：继续在实际数据上验证TTI逆时偏移算法，并将其应用到油气勘探和生产中；实现TTI逆时偏移算法的GPU加速，并进行性能优化；完成相关研究论文的编写和发表。预期研究产出包括年度实验数据报告、研究论文、相关软件程序等，预计取得2篇以上SCI论文发表。