声波各向异性介质数值模拟方法研究

发布时间：2024-02-17 22:33

　　地震数值模拟是假定地下介质结构模型和相应的各种物理参数确定的情况下，研究地震波在地下介质中的传播规律。在实际地层中各向异性在介质中是广泛存在的，在当今资源勘探难度越来越大的情况下，为了更好的寻找地层深处隐蔽性油气区域，充分考虑地下介质的各向异性，弄清楚地下的复杂构造就显得十分必要。我们在使用弹性波模拟地层各向异性介质时，由于弹性波各向异性参数繁多，在模拟过程中计算量巨大，耗时长。在地震后续的处理中，由于繁多的参量需要求解，因此，弹性波在各向异性介质模拟计算效率上的不足，更加明显。 为了更有效率的模拟各向异性介质波的传播特性，我们研究了声波各向异性近似方法。声学各向异性理论是将弹性波中关于横波部分的速度设置为零，从而消除了很多计算参量，大大地简化了弹性波的波动方程。因为在声波各向异性波动方程中，我们保留了可以反映地层信息的纵波部分，所以在实际应用中可以得到与弹性波在各向异性介质中相同的模拟效果，因而在保证模拟精度的前提下，大大地减少了计算量，提高了计算效率。 声学近似在各向异性介质数值模拟和偏移成像处理计算中是非常有效的处理办法，在TI介质中使用声学近似是对弹性波模拟非常好的简化。由于后...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文内容与成果
        1.3.1 论文的内容
        1.3.2 论文的成果
第2章 地震波波动方程模拟的理论及方法
    2.1 地震波模拟基本理论
    2.2 地震波模拟的方法
        2.2.1 射线追踪法
        2.2.2 波动方程法
    2.3 有限差分法正演模拟
        2.3.1 有限差分原理
        2.3.2 声波方程的有限差分法
    2.4 波动方程正演的几个问题
        2.4.1 初始条件
        2.4.2 差分稳定性和频散问题
        2.4.3 边界条件
第3章 各向异性介质波传播的基本理论
    3.1 地震波各向异性成因
        3.1.1 结构优势方向引起的各向异性
        3.1.2 晶体优势方向引起的各向异性
    3.2 地震波各向异性的分类
        3.2.1 体波和面波的各向异性
        3.2.2 常见的地球各向异性介质
    3.3 各向异性介质中的弹性波动方程
        3.3.1 Hooke 定律
        3.3.2 各向异性介质弹性波方程
    3.4 Thomsen 参数及相速度群速度
        3.4.1 Thomsen 参数
        3.4.2 Christoffel 方程
        3.4.3 相速度和群速度
第4章 声波各向异性正演模拟
    4.1 声学各向异性近似理论
    4.2 二维 VTI 介质声波方程及波场模拟
        4.2.1 二维声波 VTI 介质波动方程推导
        4.2.2 声波 VTI 介质数值算例
    4.3 二维 TTI 介质声波方程及波场模拟
        4.3.1 二维声波 TTI 介质波动方程推导
        4.3.2 声波 TTI 介质数值算例
第5章 结论和展望
参考文献
作者简介及在读期间取得的科研成果
致谢



本文编号：3901433