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基于时空域交错网格有限差分法的应力速度声波方程数值模拟
被引量:
7
1
作者
彭更新
刘威
+3 位作者
郭念民
胡自多
徐凯驰
裴广平
《石油物探》
CSCD
北大核心
2022年第1期156-165,173,共11页
目前应力速度声波方程数值模拟普遍采用时间二阶和空间2M阶交错网格差分法,相应的差分系数仅利用空间域频散关系和泰勒展开求解。但波动方程数值求解在时间和空间域同时进行,仅利用空间域频散关系计算差分系数,易产生数值频散,因而影响...
目前应力速度声波方程数值模拟普遍采用时间二阶和空间2M阶交错网格差分法,相应的差分系数仅利用空间域频散关系和泰勒展开求解。但波动方程数值求解在时间和空间域同时进行,仅利用空间域频散关系计算差分系数,易产生数值频散,因而影响数值模拟精度。针对该问题,从差分离散波动方程和平面波理论出发,推导出了时间二阶、空间2M阶交错网格差分法的时空域频散关系,并进一步导出了基于时空域频散关系和泰勒展开的差分系数算法,该算法求解的差分系数随地震波的传播速度自适应变化。数值频散分析结果表明,新的差分系数算法能够有效减小数值频散进而提高模拟精度;稳定性分析结果表明,新的差分系数算法能够有效增强交错网格有限差分法的稳定性,使得该方法能采用更大的时间步长从而提高计算效率。层状介质模型和塔里木盆地典型复杂构造模型数值模拟实例进一步验证了基于新差分系数算法的交错网格有限差分法在提高模拟精度和计算效率方面的优越性。
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关键词
差分系数
数值频散
交错网格
时空域频散关系
有限差分
数值模拟
下载PDF
职称材料
题名
基于时空域交错网格有限差分法的应力速度声波方程数值模拟
被引量:
7
1
作者
彭更新
刘威
郭念民
胡自多
徐凯驰
裴广平
机构
中国石油天然气集团公司塔里木油田分公司
中国石油勘探开发研究院西北分院
出处
《石油物探》
CSCD
北大核心
2022年第1期156-165,173,共11页
基金
中国石油集团公司重大科技专项(2018E-1807)资助。
文摘
目前应力速度声波方程数值模拟普遍采用时间二阶和空间2M阶交错网格差分法,相应的差分系数仅利用空间域频散关系和泰勒展开求解。但波动方程数值求解在时间和空间域同时进行,仅利用空间域频散关系计算差分系数,易产生数值频散,因而影响数值模拟精度。针对该问题,从差分离散波动方程和平面波理论出发,推导出了时间二阶、空间2M阶交错网格差分法的时空域频散关系,并进一步导出了基于时空域频散关系和泰勒展开的差分系数算法,该算法求解的差分系数随地震波的传播速度自适应变化。数值频散分析结果表明,新的差分系数算法能够有效减小数值频散进而提高模拟精度;稳定性分析结果表明,新的差分系数算法能够有效增强交错网格有限差分法的稳定性,使得该方法能采用更大的时间步长从而提高计算效率。层状介质模型和塔里木盆地典型复杂构造模型数值模拟实例进一步验证了基于新差分系数算法的交错网格有限差分法在提高模拟精度和计算效率方面的优越性。
关键词
差分系数
数值频散
交错网格
时空域频散关系
有限差分
数值模拟
Keywords
difference coefficient
numerical dispersion
staggered grid
time-space domain dispersion-relationship
finite difference
numerical modeling
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于时空域交错网格有限差分法的应力速度声波方程数值模拟
彭更新
刘威
郭念民
胡自多
徐凯驰
裴广平
《石油物探》
CSCD
北大核心
2022
7
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职称材料
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