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相似文献
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1.
方位各向异性粘弹性介质波场数值模拟   总被引:9,自引:7,他引:2       下载免费PDF全文
当地震信号通过复杂地球介质时,地层除了表现为各向异性,还表现为内在的粘弹性特征.因此,为准确描述地震波在地球介质中的传播特征,理想的地球介质模型应该能够模拟岩石的各向异性特征和衰减特征.本文给出了各向异性粘弹性介质模型的波动方程及其差分格式,并利用有限差分法实现了地震波波场数值模拟.结果表明了该介质模型中地震波场特征与各向异性主轴方位和介质的粘滞性参数之间的关系.  相似文献   

2.
转换波偏移可以利用纵横波波场信息,得到高分辨率的成像结果,从而为油藏描述提供高质量的地震资料.目前的研究主要是利用纵波波场信息进行偏移成像,然而,传统的纵波方法在复杂探区成像时具有一定的局限性.为此,本文在各向异性介质声波射线追踪算法的基础上,推导出各向异性介质转换波射线追踪方程,发展了一种转换波射线追踪算法;并将研究的追踪算法应用到偏移成像中,提出了一种各向异性VTI介质角度域转换波高斯束偏移成像方法.通过各向异性VTI介质断块模型和复杂构造模型试算,说明了本文方法的正确性和有效性.模型试算的结果表明,在考虑地下各向异性时,本文研究的方法具有更好的成像效果,提取的角道集结果可以为偏移速度分析提供依据.  相似文献   

3.
初至波走时反演难以得到复杂的地下构造,而早至波波形反演在处理远偏移距地震记录时易产生周期跳跃现象,只能利用近偏移距数据进行反演.但近偏移距的早至波所携带的信息较少,难以实现对地下介质的高精度速度建模.为解决上述问题,并充分利用远偏移距的早至波信息,本文提出基于初至波波场重构的早至波反演方法.该方法将早至波波动方程作为惩罚项,加入到传统的全波形反演的目标函数中.新的反演问题转化为一个选择优化问题,可以用变量映射法对该问题进行求解:首先给定初始速度,在早至波波形空间寻找合适的早至波解;在准确重构早至波场之后,利用早至波场与近地表速度的近线性关系,实现对近地表速度场的高精度建模.该方法不包含观测数据的匹配过程,可以更好的处理远偏移距信息并避免周期跳跃.模型测试验证了本文方法的准确性和有效性.  相似文献   

4.
高阶交错网格有限差分法纵横波波场分离数值模拟   总被引:3,自引:2,他引:1       下载免费PDF全文
本文给出了一种等价的弹性波动方程,以解决完全弹性波场中不能完全分离耦合的纵横波波场问题.对该弹性波动方程进行公式换算,推导出新型等价一阶双曲型方程,应用高阶交错网格有限差分法求解该方程,并给出了相应的最佳匹配层(PML)吸收边界条件,对均匀介质模型、复杂Marmousi模型和实际地质模型进行波场分离数值试验,准确得到了混合波场、完全分离的纯纵横波波场.数值结果表明,本文方法具有比传统方法更好的数值模拟精度和边界吸收效果,同时分析分离后的纵横波纯波场,可观察到较为丰富的能量转换信息,并发现纯纵波场中的非均匀平面波现象,该波为S波以临界角入射情况下的反射SP波,这对认识复杂弹性波的传播规律及弹性波理论具有重要意义.  相似文献   

5.
Alkhalifah提出的声学近似方程对于各向异性VTI介质地震资料分析处理是一种较为高效的方法,但由于算法本身所产生的伪横波干扰,以及所带来的稳定性问题制约了该技术在实际生产中的应用.本文介绍了纵横波分离的VTI介质解耦合声波近似方程,以解决伪横波干扰问题.并针对数值求解问题,研究了伪解析法在VTI介质声波近似解耦方程数值模拟中的应用.对比数值模拟结果,该方法准确描述了VTI介质qP波波场特征的同时,消除了伪SV波干扰,使得波场传播更稳定,数值频散也更小.  相似文献   

6.
井间电磁波CT中的非块体分段反演算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文给出了用网格节点表示的介质中直射线追踪的算法。在实际工作中,我们常发现当井间CT 应用于强不均匀体存在的区域时,反演结果往往会严重失真,为了解决这一问题,我们采用对测量数据分段反演的新算法。首先利用强信号(即弱衰减)确定衰减量较小的背景介质的衰减系数,固定背景介质的衰减系数(或对其加入强约束),然后逐渐用较弱的信号确定衰减系数较大的介质在井间的分布,直至反演出整个井间的吸收系数分布。实践表明,当强不均匀体存在时,运用这一方法得到的结果明显优于不作分段时得到的结果。  相似文献   

7.
最大熵时域逆散射层析成像的研究   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
用最大熵求解二维时域逆散射问题的层析成像算法反演井间、VSP和SRP中的二维介质波速分布。首先给出时域散射场与介质扰动的关系式,然后,应用最大熵剑桥算法从所有满足时域散射数据的模型中挑选图像熵最大的模型作为反演结果,并给出了该算法的实现步骤。数值试验的结果表明,本文算法用于反演含噪声,不完全的时域波场数据时,十分有效。  相似文献   

8.
在多分量地震勘探资料中,水平和垂直分量都记录有P波和SV波。本文研究了P波和SV波波场分解的方法。当上行P波和S波分别入射时,通过研究它们引起的水平和垂直位移,把地震记录的水平和垂直分量进行分解,得到纵波和转换波;在已知海底介质中纵横波速度和介质密度的情况下,可以在τ-P域内实现波场分解,然后变换到时间域,得到时间域内的纵波和转换波剖面。把本文研究的波场分解方法应用于合成资料,能够有效地分解得到纵波波场和转换波波场。最后,海上多分量实际资料的实例应用表明,本文研究的波场分解方法是可行有效的。本方法也适用于自由表面的资料。  相似文献   

9.
全波形反演方法是一种数据域高精度反演方法,该方法通过匹配观测数据与模拟数据的地震波形,利用梯度法准确反演地下介质参数的分布情况.由于观测数据普遍缺少低频信息,该方法易受周期跳跃现象影响.特别是当地下存在大尺度强反射界面的构造时,地下介质的反演转化为强非线性问题求解.该情形下,即使观测数据包含充足的低频信息,全波形反演也难以给出准确的反演结果.一般可以通过减弱反演对初始模型参数的依赖性来克服上述问题,具体表现为使用新变量(例如瞬时相位、包络等)代替目标函数中的采样后波场,以增强新目标函数的凸性.但是,对该新目标函数进行反演时,伴随状态方程中存在关于新变量和波场的一个链式微分项,该项保留了反演问题的非线性,导致新的反演方法难以处理包含大尺度构造的强非线性反演问题.此外,基于新变量的反演问题依然在波场空间中计算模型梯度,难以充分利用新变量与模型参数之间的弱非线性关系.因此,本文提出用频率域波动方程的相位形式代替传统的波动方程来消除伴随状态方程中的链式微分项,用解缠绕的相位代替目标函数中采样前波场并在相位空间进行反演.该方法可以最大程度地利用地下介质参数和解缠绕相位之间的弱非线性关系,从而削弱反演的非线性性.由于基于频率域波场计算得到相位有严重的缠绕问题,本文采用基于振幅排序的多聚类算法来对相位进行解缠绕.虽然将介质参数到波场的映射替换为介质参数与解缠绕相位的映射,会导致反演结果的分辨率有所下降,但该方法可以在相位空间恢复介质参数的大尺度低波数分量.Marmousi模型测试证明了该方法的有效性和准确性,针对部分BP模型的测试也证明了该方法处理强非线性问题的能力.  相似文献   

10.
一种新的地层弹性参数直接反演方法   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
张秉铭  张中杰 《地震学报》2000,22(6):654-660
地震资料反演的目的是估计地层的物理参数(密度、弹性和粘弹性参数)的实际值.本文中将最佳估计值定义为一种参数集,由该参数集可以算出与地震实际资料最佳拟合的合成地震记录.本文提出一种新的地层弹性参数反演方法,主要适用于各向异性介质(横向各向同性介质)中地层弹性参数的反演.本方法不同于过去传统的反演方法,它是一种完全意义上的全波波动方程反演,利用地震勘探中的多波多分量记录(PP反射波记录和PSV转换波记录)联合进行地层弹性参数犆11和犆33反演,用以判断地层的属性.   相似文献   

11.
模拟固体中波动过程的细胞自动机建模研究   总被引:5,自引:6,他引:5       下载免费PDF全文
从统计物理的原理出发,首先分析了采用细胞自动机研究波动问题的建模方法,给出了一种研究弹性介质中纵波传播过程的细胞自动机模型,讨论了该模型中粒子数密度函数所满足的运动方程和对应的宏观方程。为了检验方法的正确性,对同一数值模型将细胞自动机方法的计算结果与波动方程的有限差分解进行了对比。结果表明,本文所采用的方法是可行的。  相似文献   

12.
本文提出了利用复射线束相位匹配原理合成地震图方法--复相位匹配方法。该方法系利用相位匹配原理把复数域中波传播方程的解和界面联系起来得到的,可解决具有任意形状、光滑曲面界面的层状均匀弹性空间波场计算问题,克服了广义射线法应用于这个问题所遇到的困难。  相似文献   

13.
In the realm of the numerical simulation, finite difference method and finite element method are more intuitive and effective than other simulation methods. In the process of simulating seismic wave propagation, the finite differences method is widely used because of its high computational efficiency and the advantage of the algorithm is more efficient. With the demand of precision, more and more researchers have proposed more effective methods of finite differences, such as the high-order staggered-grid finite differences method, which can restore the actual process of wave propagation on the premise of ensuring accuracy and improving the efficiency of operation. In the past numerical simulation of seismic wave field, different models of isotropic medium are mostly used, but it is difficult to reflect the true layer situation. With the research demand of natural seismology and seismic exploration, the research on anisotropic media is more and more extensive. Transversely isotropic(TI)media can well simulate the seismic wave propagation in the formation medium, such as gas-bearing sandstone, mudstone, shale et al., the character of TI media is reflected by introducing the Thomsen parameters to reflect its weak anisotropy of vertical direction by using Thomson parameter. Therefore, studying the process of seismic wave propagation in TI media can restore the true information of the formation to the greatest extent, and provide a more reliable simulation basis for the numerical simulation of seismic wave propagation. In the geodynamic simulation and the numerical simulation of the seismic wave field, under the limited influence of the calculation area, if no boundary conditions are added, a strong artificial boundary reflection will be generated, which greatly reduces the validity of the simulation. In order to minimize the influence of model boundaries on the reflection of seismic waves, it is often necessary to introduce absorbing boundary conditions. At present, there are three types of absorption boundary conditions: one-way wave absorption boundary, attenuation absorption boundary, and perfectly matched layer(PML)absorption boundary. In terms of numerical simulation of seismic waves, the boundary absorption effect of PML is stronger than the first two, which is currently the most commonly used method, and it also represents the cutting-edge development direction of absorption boundary technology. The perfectly matched layer absorbing boundary is effectively applied to eliminating the reflective waves from model boundaries, but for transversely isotropic medium, the effect of the absorbing is not very well. For this reason, the elastic dynamic wave equations in transversely isotropic media are derived, and we describe a second-order accurate time, tenth-order accurate space, formulation of the Madariaga-Virieux staggered-grid finite difference methods with the perfectly matched layer(PML)are given. In addition, we have established vertical transversely isotropic(VTI)media and arbitrary inclined tilted transversely isotropic(TTI)media models, using a uniform half-space velocity model and a two-layer velocity model, respectively. By combining the actual geoscience background, we set the corresponding parameters and simulation conditions in order to make our model more research-oriented. When setting model parameters, different PML thickness, incident angle, source frequency and velocity layer models were transformed to verify the inhibition of boundary reflection effect by PML absorption boundary layer. The implementations of this simulation show that the formula is correct and for the transversely isotropic(TI)media of any angular symmetry axis, when the thickness of the PML layer reaches a certain value, the seismic wave reflection effect generated by the artificial boundary can be well suppressed, and the absorption effect of PML is not subject to changes in incident angle and wave frequency. Therefore, the results of our study indicate that our research method can be used to simulate the propagation process of seismic waves in the transversely isotropic(TI)media without being affected by the reflected waves at the model boundary to restore the actual formation information and more valuable geological research.  相似文献   

14.
提出了控制地震概念和用时间反转方法实现非均匀地壳中波的聚焦,从而实现动力触发地震的思路。采用了有限元动力学仿真技术,研究了在波的遍历模型、线性不均匀的介质、以至非线性介质中的时间反转,探讨了在潜在震源区域人工聚能的可能性。结果表明这种聚能是可行的,在考虑介质非线性的条件下,波能量至少可以近似地聚焦。  相似文献   

15.
基于双相各向异性介质模型,首先推导了双相各向异性介质中弹性波传播的动力学方程及其Galerkin变分方程和有限元运动方程,然后给出了孔隙弹性波方程的有限元数值解法以及二维双相PTL介质中波场模拟的人为吸收边界条件. 最后,利用本文给出的有限元方法对双相PTL介质和双相各向同性介质中的弹性波传播进行了数值模拟. 结果表明:有限元方法和吸收边界条件有效、可行,在理想相界条件下,不论是从固体位移,还是从流体位移的波场快照都能看到明显的慢速拟P波;在黏滞相界情况下,能否观察到慢速拟P波,与含流体地层介质的耗散性质有关.对实际含流体介质,从流体位移分量的波场快照比从固体位移波场快照更容易观察到慢速拟P波.  相似文献   

16.
地震波走时和射线的有限差分计算   总被引:5,自引:0,他引:5  
以往都是采用射线追踪的方法计算地震波的走时和射线,但是当速度模型复杂时这种方法存在一些问题。本文提出另一种计算地震波走时和射线的方法。该方法从程函方程出发,利用互换原理和Fermat原理计算出各种波的到时和射线。解决了射线追踪方法存在的问题。为地震波走时和射线的计算以及地震波走时反演开辟了一条新途径。  相似文献   

17.
VTI介质中地震波反射波合成记录的方法研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
在向向异性介质中,由于地震波的相速度和群速度有较大差异,相角和群角不同,相速度、群速度及群角相与角之间的关系比较复杂,因此与各同性相比较,计算地震波相速度,群速度及群角就更加困难,其合成地震记录的难度也就之增大,本文根据VTI(具有垂直对称轴的横向各向同性)介质中地震波的运动学特征,应用射线追踪方法,计算了VTI介质中的地震波的旅行时,并合成了反 地震记录,这为反射地震波的旅行时及速度分析提供了基础。  相似文献   

18.
渗透率场敏感系数的数值计算   总被引:5,自引:1,他引:5       下载免费PDF全文
由渗流微分方程定解问题,利用格林互易定理从理论上导出了渗透率场敏感系数 的计算公式,并借助于数值积分和差分方法给出了渗透率场敏感系数的离散形式. 由Peacem an方程建立了井压渗透率场敏感系数与网格压力渗透率场敏感系数的关系. 对理论模型利用 三维不均匀非稳定渗流场的压强数值解计算了井压对渗透率场的敏感系数,并用敏感系数的 直接计算方法进行了验证,结果表明本文的计算方法与直接计算方法相吻合.  相似文献   

19.
用尾波干涉法监测介质波速变化研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
张金川  王勤彩  薛兵  丁莉莎 《地震》2014,34(3):62-73
多次散射形成的尾波由于在介质内部重复采样、迭加和放大的作用,对介质的微小变化十分敏感。尾波干涉法利用尾波的这一特点检测介质的微小变化。近年来利用尾波干涉法高精度检测介质波速变化已经广泛应用到地震学领域和材料无损检测中。本文从尾波干涉法的原理和方法及研究进展两方面进行介绍,着重介绍了重复地震、噪声和人工源在研究介质速度变化中取得的成果。利用尾波干涉法,可以更精细地了解介质动态演化过程。  相似文献   

20.
三维复杂介质中转换波走时快速计算   总被引:22,自引:9,他引:13       下载免费PDF全文
复杂介质中转换波走时计算是多波勘探地震学中重要内容之一.本项研究利用惠更斯原理和费玛原理,获得了三维复杂介质中转换波快速计算的改进型最小走时树方法.其中,在保证精度的条件下,为了提高三维转换波走时计算效率,首先对初至波最小走时树基本算法进行了改进.本方法通过将转换波分为上、下行波分别进行射线追踪以实现三维转换波走时的快速计算.模型计算表明,方法的计算速度快,而且稳定性强,对多波地震勘探具有较大的应用价值.  相似文献   

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