起伏地表条件下正交贴体网格正演模拟

发布时间：2024-02-24 11:18

　　地震波的正演模拟在油气资源的勘探中发挥着不可替代的作用。而且由于目前地震勘探工作不断向复杂地区开展,因此对复杂地表下地震波的传播特征和传播规律的研究有着重要的实际意义。在多种地震波正演模拟方法中,有限差分方法是目前使用最广泛的方法之一。由于其在数值模拟时灵活多变且适应性强、编程容易且操作简单以及计算效率高等,受到了广大学者和工程师们的重视。因此,本文首先采用笛卡尔坐标系下常规矩形网格有限差分法对起伏模型进行数值模拟。在进行模拟前,先详细讨论了笛卡尔坐标系下的以笛卡尔坐标分量为控制变量的波动方程形式,以及它在交错网格下的差分格式;然后对边界条件(吸收边界条件和自由边界条件)进行讨论并给出相应的实施方式;在进行数值模拟时,发现常规矩形网格下的有限差分法对起伏模型的边界刻画有较大影响,即会使得起伏界面被划分为阶梯状地表,因而在阶梯拐点处引起角点数值散射,导致模拟精度降低,不能达到很好地模拟效果。针对上面所产生的问题,本文引入了对起伏地表具有很好贴合性的正交贴体网格对模型进行网格剖分,便于数值模拟的开展。但由于正交贴体网格是属于曲坐标系下的一种网格,在常规矩形网格条件下推导所得的波动方程便不再...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１波场中各参数在交错网格上的分布示意图??其中实线为一套网格，虚线为一套网格，速度分量ｖｄＰｖｚ分别定义在点（／，／）和??

西南石油大学硕士研究生学位论文??２．?１．２交错网格下的差分格式??得到上文所述一阶速度－应力方程后，我们利用交错网格有限差分法对其进行差分??离散，在时间和空间上都要进行交错离散（董良国，２０００），各参数在空间上的分布情况??如图２－１所示：???？?ｘ??１?．??（Ｉ，....

图２－２?ＰＭＬ吸收边界示意图??根据ＰＭＬ原理，沿ｘ方向引入衰减因子ｄｖ，在ｚ方向不衰减？，沿ｚ方向引入衰减??

?Ｋｏｍａｔｉｔｓｃｈ等（２００３）提出了二阶弹性波方程的ＰＭＬ的分裂方法；朱兆林等（２００７）在??对各向异性介质的数值模拟时加入了分裂式ＰＭＬ吸收边界条件，得到了很好的模拟结??果等。因此本章进行的数值模拟将采用完全匹配层（ＰＭＬ）吸收边界条件对边界反射波??进行处理。??完....

图２－３水平自由地表条件下各分量分布示意图??如上图所示，法向应力用方形表示，剪切应力用三角形表示，自由界面如图所示，??

界条件，由于该方法的算法较为稳??定等优点，进而得到了很好的应用，并取得了较好的效果；隐式自由边界法（Ｖｉｄａｌｅｅｔａｌ．，??１９８６），该方法是利用坐标变换原理，将边界条件用方程组的形式表示出来，在每一个偏??微分函数的计算上，利用向前向后二阶中心差分格式将其表示，并最终通....

图２－４起伏自由地表（凸起）差分网格位置示意图??图中自由边界用黑色实线表示，实心方块表示剪切应力，空心方块代表法向应力，实心??

起伏地表条件下正交贴体网格正演模拟??？?■?？ｒ＾ｒ?ｍ真■空？??林．：！：??：１?〇?Ｉ－?ｔ?ｏ?ｒ：??＊￣＿Ｈ?？?￣＾ＩＬ＊?■？■？■？?ｊｖｐ＊??图２－４起伏自由地表（凸起）差分网格位置示意图??图中自由边界用黑色实线表示，实心方块表示剪切应力，空心方块代表....

本文编号：3908916