本文關(guān)鍵詞：純P波各向異性介質(zhì)波場數(shù)值模擬及逆時偏移研究　出處：《吉林大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：地震數(shù)值模擬不僅是研究地震波地下傳播特性的一種重要手段,也是分析地下層理構(gòu)造、深部精細結(jié)構(gòu)的一種有效工具。地震數(shù)值模擬研究在石油、天然氣等勘探領(lǐng)域中受到越來越多的關(guān)注而被廣泛的應(yīng)用于地震勘探采集、處理、解釋等各個環(huán)節(jié)。地下巖層由于應(yīng)力的誘導(dǎo)、裂隙的定向排列等原因而廣泛分布著各向異性介質(zhì)。巖層的各向異性影響著地震波的傳播與成像,所以為了弄清楚地下的復(fù)雜構(gòu)造,各向異性介質(zhì)數(shù)值模擬就顯得至關(guān)重要。傳統(tǒng)的彈性波波動方程數(shù)值模擬已經(jīng)發(fā)展的比較成熟,但在模擬計算過程中存在參量繁多、計算量大、耗時長、占用內(nèi)存空間大等問題,因而聲波波動方程數(shù)值模擬得到廣泛應(yīng)用。本文采用聲學近似假設(shè),通過假定沿著各向異性介質(zhì)對稱軸的剪切波速度為零來簡化聲波波動方程。推導(dǎo)出的聲波波動方程不僅很好地保留了縱波有效信息,而且在保證相同數(shù)值模擬精度的條件下,大大縮減了計算時間、提高了計算效率。地震波動方程數(shù)值解法中的有限差分法算法簡單、運算效率高,是實用性最好的方法之一。本文基于聲學近似假設(shè)分別推導(dǎo)出了VTI、TTI各向異性介質(zhì)的聲波波動方程,并采用有限差分法(FDM)進行數(shù)值模擬,但模擬結(jié)果效果不佳,頻散現(xiàn)象比較嚴重。通過加大有限差分階數(shù)來減少頻散效應(yīng)又會降低計算效率、增加計算機存儲空間,而且在數(shù)值模擬結(jié)果中還會出現(xiàn)橫波波前面。之后本文依據(jù)波場外推原理推導(dǎo)出了時間-波數(shù)域的純P波波動方程,并采用傅里葉有限差分法(FFD)進行求解,數(shù)值模擬結(jié)果雖然去除了剪切波波前面,但還存在一定的頻散效應(yīng)。最后本文基于Tsvankin給出的準確相速度數(shù)學表達式,采用平方根近似,推導(dǎo)出了二維TTI介質(zhì)的純P波波動方程,并利用快速展開法(REM)進行數(shù)值模擬。該方法在計算效率和模擬精度上都取得了十分好的效果。逆時偏移是偏移方法中最為常見的一種。它是通過波動方程在時間軸上對地震資料進行反向外推來實現(xiàn)偏移的。逆時偏移過程中能很好地去除噪聲干擾并且在成像過程中不受地層傾角的限制,更適合于復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)成像。文中最后我們利用二維TTI介質(zhì)的純P波波動方程,對簡單模型進行了逆時偏移的試算,取得了較好的效果。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P631.4

【參考文獻】

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本文編號：1330609