地震波场数值模拟是认识地下结构、服务油气勘探并深化对地球内部介质认识的重要基础技术。针对大规模地震数据弹性波正演计算量大、传统垂向变网格难以适应复杂速度变化的问题，中国石油大学（华东）杜启振教授团队提出一种速度自适应垂向变网格弹性波正演模拟方法。该方法依据地下速度变化动态调整网格间距，并针对P波、S波采用不同的自适应采样策略，在统一弹性介质框架下减少由最低速度约束造成的计算冗余。
图1. 介质分层（左）与步长搜索（右）方法示意图
图2.不同网格策略下的正演模拟地震记录对比：（a）线性垂向变网格；（b）速度自适应垂向变网格；（c）规则网格
数值实验表明，该方法能够减弱深层低速区因采样不足引起的波场失真，同时避免高速区过密采样，在保证模拟精度的前提下有效提升计算效率。相关研究为复杂地质条件下大规模弹性波场高效正演模拟提供了新的技术方案，并可为最小二乘逆时偏移、全波形反演等高计算量地球物理成像与反演方法提供高效的正演计算支撑。
研究成果近日发表在地球物理学领域国际重要期刊GEOPHYSICS。研究获得国家自然科学基金项目（42530808、42374159）和国家科技重大专项相关课题（2026ZD1400904）资助。
论文第一作者为英国365集团官网、深层油气全国重点实验室博士研究生吕文浩，主要从事波动方程反演成像研究。通讯作者为杜启振教授。论文合作者包括中国石油大学（华东）任丽娜博士研究生、符力耘教授以及中国石油集团东方地球物理公司高级专家邹振博士。该成果由高校科研团队与油气地球物理企业联合完成，体现了地球物理基础方法研究与复杂油气勘探计算需求的紧密结合。
论文信息：Wenhao Lv, Qizhen Du, Lina Ren, Zhen Zou, and Li-Yun Fu, 2026, “Velocity-adaptive, vertically variable grid-optimized elastic wave forward modeling,” GEOPHYSICS, 91(5), T225–T239. DOI: 10.1190/GEO-2024-0867.
