基于BISQ模型双相EDA介质中VSP记录模拟

本文针对目前的现状,采用了近来比较热门和精确的交错网格有限差分法实现地震频带内弹性波的数值模拟.通过实例模拟了VSP记录,证实了这种方法的可行性和有效性.从我们的正演研究中,发现慢纵波的振幅与渗透率成正比,与孔隙度成反比;而慢纵波的速度则和孔隙度和流体的密度成正比.

基于横向各向同性BISQ模型的弹性波高阶交错网格有限差分数值模拟

孔隙介质模型主要有Biot模型与BISQ模型。BISQ模型同时考虑了Biot流动与喷射流动,能够获得比Biot理论更为准确的结果。弹性波数值模拟有利于认识波的传播特性与过程,而采用高阶交错网格有限差分法数值模拟的空间频散性比低阶差分法小。本文从BISQ模型弹性波的本构方程和运动方程出发,推导出了基于横向各向同性BISQ模型的弹性波高阶交错网格有限差分算法,还进行了数值模拟。通过调整差分阶数、频率以及黏滞系数,研究了兼顾两种流动机制时弹性波的传播特性,并分析了BISQ模型下弹性波的透射与反射。

基于BISQ模型的三维双相各向异性介质数值模拟(英文)

Biot流动和喷射流动是含流体多孔隙介质中流体流动的两种重要力学机制。近年来利用同时处理这两种力学机制的BISQ(Biot-Squirt)模型,进行波场数值模拟只限于二维二分量或二维三分量情况,三维三分量的波场模拟尚未见报道。然而,只有三维模拟,才能全面认识双相各向异性介质中固相和流相弹性波场的耦合关系和空间分布特征。本文从BISQ模型的波动方程出发,采用交错网格高阶有限差分方法对三维双相各向异性介质的弹性波传播进行了数值模拟和波场分析,得到了较好的结果。

改进BISQ模型的双相介质地震波场数值模拟及频散校正

从改进BISQ模型的双相介质所对应的速度-应力运动方程出发,构建2×2N阶交错网格有限差分模拟算法;同时,为压制模拟过程中的数值频散现象,采用通量校正传输(FCT)技术获得带FCT修正的交错网格有限差分模拟算法,对各向同性双相介质进行地震波场数值模拟。研究结果表明:(1)波场存在快纵波、慢纵波和横波等波场特征,并与模型的理论响应相符,说明交错网格模拟算法具有正确性和可行性;(2)采用FCT修正的交错网模拟算法能够有效压制数值频散,并保留真实的波场特征。

改进BISQ模型地震波场数值模拟中的边界处理

从改进BISQ模型双相介质所对应的一阶速度—应力运动方程出发,构建2×2N阶交错网格有限差分模拟算法,为了尽可能地减小或消除数值模拟中由人工边界引起的虚假反射,建立完全匹配层(PML)吸收边界的2×2N阶交错网格有限差分算法。详细地讨论了PML吸收边界条件的构建及其有限差分算法的实现。通过MATLAB编程进行波场模拟,将加入PML吸收边界、常规指数衰减吸收边界及未加吸收边界的3种数值模拟结果进行对比,论证PML吸收边界能十分有效地吸收边界反射。

双相各向同性介质BISQ模型弹性波方程数值模拟方法

基于双相介质BISQ模型弹性波方程数值模拟来研究储层弹性波响应特征,对于储层识别和油气检测具有重要意义。本文从Taylor级数展开式出发,推导出了交错网格一阶空间导数的任意偶数阶精度展开式和相应差分系数计算式;从本构方程和运动方程推导出了BISQ模型双相介质一阶双曲型应力-速度弹性波方程交错网格任意偶数阶精度差分格式以及推导出二维双相各向同性介质完全匹配吸收层(PML)边界条件公式和相应的高阶交错网格差分格式。通过数值模拟研究表明,该方法边界吸收效果好,稳定性好,能够高精度模拟双相介质中地震弹性波场,且计算效率也高。