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黏弹性VTI介质频率空间域准P波正演模拟 被引量:13
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作者 李桂花 冯建国 朱光明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期200-207,共8页
有限差分方法是波场数值模拟的一个重要方法,时间域有限差分计算方法因按时间片递推计算,每个时间片的舍入误差会累积到下一片中,当时间片较多,最终会导致累积误差太大.而频率域计算是按频率片对空间网格进行整体求解方程组,其计算误差... 有限差分方法是波场数值模拟的一个重要方法,时间域有限差分计算方法因按时间片递推计算,每个时间片的舍入误差会累积到下一片中,当时间片较多,最终会导致累积误差太大.而频率域计算是按频率片对空间网格进行整体求解方程组,其计算误差分配到了每个网格点上,并且各个频率片之间是独立计算的,因此不存在累计误差,而且在频率-空间域更易于模拟黏弹各向异性介质的衰减,同时采用25点优化差分算子克服了常规差分算子的数值频散.本文首先推导了黏弹性VTI介质的频率-空间域准P波波动方程,在此基础上,利用25点优化差分算子构造了差分格式,实现了频率空间域的正演模拟.并以断层模型为例,模拟并对比分析了利用弹性VTI介质波动方程差分格式和利用黏弹性VTI介质波动方程差分格式模拟的井间地震准P波波场记录,得出黏弹性介质地震记录由于衰减振幅相对较小,主频相对较低的结论. 展开更多
关键词 数值模拟 频率-空间域 各向异性 黏弹性 准p波
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VTI介质中准P波方程叠前逆时深度偏移 被引量:6
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作者 韩令贺 何兵寿 张会星 《地震学报》 CSCD 北大核心 2011年第2期209-218,270,共10页
根据具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,导出了该方程在交错网格中逆时延拓的高阶有限差分格式,给出了其稳定性条件,采用完全匹配层吸收边界条件解决边界反射问题,分别应用下行波最大能量法和归一化互相关成像条... 根据具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,导出了该方程在交错网格中逆时延拓的高阶有限差分格式,给出了其稳定性条件,采用完全匹配层吸收边界条件解决边界反射问题,分别应用下行波最大能量法和归一化互相关成像条件,实现了VTI介质中准P波方程的叠前逆时深度偏移.各向异性Marmousi模型的试算结果表明,VTI介质准P波方程叠前逆时深度偏移算法不受地下构造倾角和介质横向速度变化的限制,对复杂模型具有良好的成像能力;应用归一化互相关成像条件能得到更好的成像效果.对比该模型的各向异性和各向同性逆时偏移剖面表明,在各向异性地区采集的纵波数据用各向异性偏移算法理论上能得到更好的成像结果. 展开更多
关键词 VTI介质 准p波方程 逆时偏移 有限差分 边界条件 成像条件 MARMOUSI模型
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VTI介质一阶准P波方程正演模拟及边界条件 被引量:10
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作者 韩令贺 何兵寿 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期819-825,共7页
本文根据具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,构造了该方程在交错网格中求解的高阶有限差分格式,给出了其稳定性条件;重点研究了适用于该方程的完全匹配层(PML)吸收边界条件,在此基础上实现了VTI介质中一阶准P波... 本文根据具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,构造了该方程在交错网格中求解的高阶有限差分格式,给出了其稳定性条件;重点研究了适用于该方程的完全匹配层(PML)吸收边界条件,在此基础上实现了VTI介质中一阶准P波方程的正演模拟,得到了高精度的波场快照和合成记录,并采用叠前逆时深度偏移算法对复杂模型的合成记录进行偏移成像,得到了较好的成像效果。数值算例表明:准P波方程正演模拟能克服常规弹性波方程正演模拟的某些缺陷,便于研究各向异性介质中纵波的传播机理;叠前逆时深度偏移算法能够对复杂模型准确成像;通过对比分析各向同性与各向异性Marmousi模型的合成记录以及两种偏移算法的成像结果,显示各向异性参数对波场特征(旅行时和振幅)会产生明显影响,在地震资料处理、反演和解释中不可忽略。 展开更多
关键词 VTI介质 准p波方程 正演 有限差分 交错网格 逆时偏移 pML吸收边界条件
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VTI介质中准P波方程的数值解法 被引量:7
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作者 何兵寿 张会星 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期446-450,共5页
为克服常规弹性波动方程正演结果的局限,研究了具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中准P波方程的数值解法.首先从VTI介质中准P波方程出发,采用任意偶数阶精度有限差分算子构造了准P波方程数值求解的高阶有限差分格式,给出了其稳定... 为克服常规弹性波动方程正演结果的局限,研究了具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中准P波方程的数值解法.首先从VTI介质中准P波方程出发,采用任意偶数阶精度有限差分算子构造了准P波方程数值求解的高阶有限差分格式,给出了其稳定性条件和边界条件的计算方法.为提高数值求解精度,引入通量校正算法压制数值频散,将震源置于各向同性介质内以消除准P波方程的误差解,在此基础上建立了VTI介质中准P波方程正演的数学模型. 展开更多
关键词 VTI介质 准p波方程 正演 有限差分 数值频散
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准P波方程紧致交错网格井间地震波场模拟及边界条件 被引量:1
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作者 孟凡顺 张亮 +1 位作者 李景岩 李洋森 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2012年第5期510-517,499,共8页
研究井间地震波场的形成过程以及波场的传播机理、规律,对于指导实际井间地震勘探有着重要的意义。基于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,应用具有无条件稳定性质的紧致交错网格隐式差分格式求解该方程。重点研... 研究井间地震波场的形成过程以及波场的传播机理、规律,对于指导实际井间地震勘探有着重要的意义。基于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质中的一阶准P波方程,应用具有无条件稳定性质的紧致交错网格隐式差分格式求解该方程。重点研究了紧致交错网格求解该方程的完全匹配层(PML)吸收边界条件,在此基础上实现了VTI介质中一阶准P波方程的井间地震波场的正演模拟。数值算例表明:紧致交错网格能精准模拟VTI介质中准P波的传播过程,得到高精度的正演结果。一阶准P波方程能以足够的精度描述VTI介质中准P波特征。完全匹配层吸收边界能有效地解决人工边界问题,是一种高效的边界吸收算法。 展开更多
关键词 井间地震 紧致交错网格 VTI介质 准p波方程 完全匹配层
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TTI介质准P波和准SV波方程的迭代有限差分解法 被引量:2
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作者 黄翼坚 刘永东 张文波 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期212-217,180,共6页
本文介绍了时间和空间微分耦合的具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质准P波和准SV波方程,并把该方程从时间—波数域转换到时间—空间域,提出了该方程的两种有限差分解法并给出稳定性条件。解法一按常规有限差分近似式对波动方程进行... 本文介绍了时间和空间微分耦合的具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质准P波和准SV波方程,并把该方程从时间—波数域转换到时间—空间域,提出了该方程的两种有限差分解法并给出稳定性条件。解法一按常规有限差分近似式对波动方程进行逼近,每个时间步波场的计算都需要求解一个大型稀疏矩阵线性方程组;解法二先对各网格节点的波场赋以零值,再通过由有限差分近似建立的公式逐个节点进行迭代计算,每次计算仅使用少数网格节点的波场值,不需要求解方程组。与伪谱法的理论模型计算结果对比表明,迭代有限差分解法是正确的,虽然其计算精度较低,但计算速度较快,而且具有较好的收敛性。 展开更多
关键词 TTI介质 准p波方程 SV方程 有限差分 迭代
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TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程及求解方法 被引量:3
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作者 李佳珂 张会星 +1 位作者 白冰 张建敏 《中国煤炭地质》 2018年第7期72-78,共7页
以具有倾斜对称轴的横向各向同性(Titled Transverse Isotropic,TTI)介质中纯准P波二阶方程为基础,通过引入辅助波场实现了方程的降阶,推导出了TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程,并利用旋转交错网格高阶有限差分方法对方程进行数值求解... 以具有倾斜对称轴的横向各向同性(Titled Transverse Isotropic,TTI)介质中纯准P波二阶方程为基础,通过引入辅助波场实现了方程的降阶,推导出了TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程,并利用旋转交错网格高阶有限差分方法对方程进行数值求解,给出了完全匹配层(Perfectly Matched Layers,PML)吸收边界条件在该方程中应用的方法。理论分析及数值模拟结果表明:相对于二阶形式的准P波方程,该TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程在计算精度相同的情况下,具有更高的计算效率;同时能更准确地描述对称轴参数变化剧烈的TTI介质中准P波的传播规律。 展开更多
关键词 TTI介质 准p波 旋转交错网格 pML边界 Wedge模型
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一个近似的VTI介质声波方程 被引量:13
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作者 黄翼坚 朱光明 刘池洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2117-2123,共7页
声学近似是提高各向异性介质准纵波数值模拟和偏移处理计算速度的有效方法之一.为了获得VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质声波方程,根据VTI介质的精确相速度表达式,用待定系数法简化其中的根号项,得到一个近似相速度公式,由此公... 声学近似是提高各向异性介质准纵波数值模拟和偏移处理计算速度的有效方法之一.为了获得VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质声波方程,根据VTI介质的精确相速度表达式,用待定系数法简化其中的根号项,得到一个近似相速度公式,由此公式通过反Fourier变换推导出一个时间二阶、空间四阶偏微分方程.定量相速度计算表明,当Thomsen参数ε=δ(即相应介质为椭圆各向异性介质)时,由该方程所确定的相速度是精确的;当ε≠δ时,该方程所确定的相速度随ε和δ差值的增大逐渐增加.该方程所确定的最大相速度百分比相对误差当ε=0.1、δ=0.2时为0.13%,当ε=0.8、δ=0.3时为-1.65%.有限差分数值模拟算例表明该方程是一个纯准纵波方程,其数值模拟波场快照中没有准横波. 展开更多
关键词 VTI介质 方程 准p波 近似相速度 模拟
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四重旋转对称含裂隙双相各向异性介质中的地震波
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作者 冯德益 聂永安 +2 位作者 姚兰予 刘喜兰 蒋淳 《地震学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期288-296,共9页
基于各向异性介质和含裂隙双相介质中的地震波传播理论 ,导出了四重旋转对称含裂隙双相各向异性介质的本构关系与地震波传播的运动方程 ,并以平面波为例 。
关键词 地震 四重旋转对称 含裂隙双相介质 准p波
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三斜晶体介质中三维平面波的反射 被引量:1
10
作者 A·夏托帕德海依 海治(译) 张禄坤(校) 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第10期1166-1174,共9页
讨论三斜晶体介质半空间应力自由边界处三维平面波的传播.给出了1个寻找三维准P(qP)、准SV(qSV)和准SH(qSH)波的所有3个相速度解析表达式的方法.得出了三斜介质中qP、qSV、qSH波反射系数振幅比的三维闭式解,将其用于研究不同入射角时,... 讨论三斜晶体介质半空间应力自由边界处三维平面波的传播.给出了1个寻找三维准P(qP)、准SV(qSV)和准SH(qSH)波的所有3个相速度解析表达式的方法.得出了三斜介质中qP、qSV、qSH波反射系数振幅比的三维闭式解,将其用于研究不同入射角时,对应的反射系数的数值变化,给出了不同极角和方位角时的图示.最后通过数值实例表明,与二维的情况相比较,三维各向异性对反射系数的影响更明显. 展开更多
关键词 三维 极角 方位角 反射 三斜介质 准p波 SV SH
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Pure quasi-P wave equation and numerical solution in 3D TTI media 被引量:3
11
作者 张建敏 何兵寿 唐怀谷 《Applied Geophysics》 SCIE CSCD 2017年第1期125-132,191,共9页
Based on the pure quasi-P wave equation in transverse isotropic media with a vertical symmetry axis (VTI media), a quasi-P wave equation is obtained in transverse isotropic media with a tilted symmetry axis (TTI me... Based on the pure quasi-P wave equation in transverse isotropic media with a vertical symmetry axis (VTI media), a quasi-P wave equation is obtained in transverse isotropic media with a tilted symmetry axis (TTI media). This is achieved using projection transformation, which rotates the direction vector in the coordinate system of observation toward the direction vector for the coordinate system in which the z-component is parallel to the symmetry axis of the TTI media. The equation has a simple form, is easily calculated, is not influenced by the pseudo-shear wave, and can be calculated reliably when δ is greater than ε. The finite difference method is used to solve the equation. In addition, a perfectly matched layer (PML) absorbing boundary condition is obtained for the equation. Theoretical analysis and numerical simulation results with forward modeling prove that the equation can accurately simulate a quasi-P wave in TTI medium. 展开更多
关键词 TTI media the pure quasi-p wave equation high-order finite pML boundary conditions Bp model
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