纯P波各向异性介质波场数值模拟及逆时偏移研究
本文关键词：纯P波各向异性介质波场数值模拟及逆时偏移研究 出处：《吉林大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
更多相关文章： 各向异性数值模拟 纯P波波动方程 有限差分法 傅里叶有限差分法 快速展开法 逆时偏移
【摘要】：地震数值模拟不仅是研究地震波地下传播特性的一种重要手段,也是分析地下层理构造、深部精细结构的一种有效工具。地震数值模拟研究在石油、天然气等勘探领域中受到越来越多的关注而被广泛的应用于地震勘探采集、处理、解释等各个环节。地下岩层由于应力的诱导、裂隙的定向排列等原因而广泛分布着各向异性介质。岩层的各向异性影响着地震波的传播与成像,所以为了弄清楚地下的复杂构造,各向异性介质数值模拟就显得至关重要。传统的弹性波波动方程数值模拟已经发展的比较成熟,但在模拟计算过程中存在参量繁多、计算量大、耗时长、占用内存空间大等问题,因而声波波动方程数值模拟得到广泛应用。本文采用声学近似假设,通过假定沿着各向异性介质对称轴的剪切波速度为零来简化声波波动方程。推导出的声波波动方程不仅很好地保留了纵波有效信息,而且在保证相同数值模拟精度的条件下,大大缩减了计算时间、提高了计算效率。地震波动方程数值解法中的有限差分法算法简单、运算效率高,是实用性最好的方法之一。本文基于声学近似假设分别推导出了VTI、TTI各向异性介质的声波波动方程,并采用有限差分法(FDM)进行数值模拟,但模拟结果效果不佳,频散现象比较严重。通过加大有限差分阶数来减少频散效应又会降低计算效率、增加计算机存储空间,而且在数值模拟结果中还会出现横波波前面。之后本文依据波场外推原理推导出了时间-波数域的纯P波波动方程,并采用傅里叶有限差分法(FFD)进行求解,数值模拟结果虽然去除了剪切波波前面,但还存在一定的频散效应。最后本文基于Tsvankin给出的准确相速度数学表达式,采用平方根近似,推导出了二维TTI介质的纯P波波动方程,并利用快速展开法(REM)进行数值模拟。该方法在计算效率和模拟精度上都取得了十分好的效果。逆时偏移是偏移方法中最为常见的一种。它是通过波动方程在时间轴上对地震资料进行反向外推来实现偏移的。逆时偏移过程中能很好地去除噪声干扰并且在成像过程中不受地层倾角的限制,更适合于复杂地质结构成像。文中最后我们利用二维TTI介质的纯P波波动方程,对简单模型进行了逆时偏移的试算,取得了较好的效果。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P631.4
【参考文献】
相关期刊论文 前9条
1 张千祥;王德利;周进举;;二维TTI介质的纯P波波动方程数值模拟[J];石油物探;2015年05期
2 康玮;程玖兵;;横向各向同性介质拟声波方程及其在逆时偏移中的应用[J];地球物理学报;2012年03期
3 吴国忱,梁锴;VTI介质频率-空间域准P波正演模拟[J];石油地球物理勘探;2005年05期
4 裴正林,牟永光;地震波传播数值模拟[J];地球物理学进展;2004年04期
5 张永刚;地震波场数值模拟方法[J];石油物探;2003年02期
6 刘喜武,刘洪;波动方程地震偏移成像方法的现状与进展[J];地球物理学进展;2002年04期
7 马在田;论反射地震偏移成像[J];勘探地球物理进展;2002年03期
8 张文生,张关泉,郝现军;复杂构造叠后逆时深度偏移[J];石油物探;1998年04期
9 侯安宁，，何樵登;各向异性介质中弹性波动高阶差分法及其稳定性的研究[J];地球物理学报;1995年02期
相关博士学位论文 前1条
1 郝奇;VTI介质速度和各向异性参数建模研究[D];吉林大学;2010年
相关硕士学位论文 前5条
1 徐世博;声波各向异性介质数值模拟方法研究[D];吉林大学;2014年
2 李轶彬;VTI介质高分辨率速度分析方法研究[D];吉林大学;2014年
3 罗姣姣;地震波传播的弹性波动方程高阶差分数值模拟[D];长安大学;2012年
4 陈洪杰;基于声波方程的数值模拟与逆时偏移方法研究[D];吉林大学;2010年
5 王晓欢;TTI介质中地震波传播特性研究[D];吉林大学;2006年
本文编号：1330609
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/diqiudizhi/1330609.html
