本文關(guān)鍵詞： 波動(dòng)方程 有限差分法 深度偏移 正演模擬　出處：《成都理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震數(shù)值模擬是地震勘探學(xué)和地震學(xué)的重要基礎(chǔ),它指的是在假定已知地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)模型和相應(yīng)物理參數(shù)的情況下,模擬研究地震波在地下各種介質(zhì)的傳播規(guī)律,并計(jì)算在地面或地下各觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)觀測(cè)到的數(shù)值地震記錄的一種數(shù)值模擬方法。本文主要對(duì)彈性波動(dòng)方程正演模擬及偏移成像技術(shù)進(jìn)行研究,這兩種技術(shù)都是目前油氣勘探開發(fā)的重要方法。本文首先對(duì)波動(dòng)方程的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了研究,從本構(gòu)方程、幾何方程和運(yùn)動(dòng)平衡微分方程出發(fā),論證了聲波和彈性波傳播的各種形式的波動(dòng)方程。然后,在此基礎(chǔ)上,利用有限差分法,對(duì)聲波方程和彈性波方程進(jìn)行了正演模擬和波場(chǎng)特征分析。再次,對(duì)正演模擬的邊界條件、穩(wěn)定性條件、頻散、高階差分系數(shù)等重要問題的做了系統(tǒng)性研究。然后,從二階標(biāo)量聲波方程入手,利用有限差分法實(shí)現(xiàn)了聲波方程的數(shù)值模擬,對(duì)地震波的波場(chǎng)特征有了初步的認(rèn)識(shí)。在此基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了彈性波方程正演模擬,并與聲波方程的波場(chǎng)特征進(jìn)行了對(duì)比分析。同時(shí),對(duì)波動(dòng)方程數(shù)值模擬中的邊界問題展開研究。對(duì)完全匹配層邊界條件做了三種衰減因子的對(duì)比分析。最后,對(duì)偏移成像技術(shù)進(jìn)行了研究。首先介紹了偏移成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,然后介紹了波動(dòng)方程偏移中的重要理論——延拓和成像,并論述了兩種偏移方法的延拓算子。使用波動(dòng)方程單程波波動(dòng)方程,對(duì)縱波速度模型正演模擬,其后對(duì)縱波正演地震記錄,采用所介紹的延拓及成像方法進(jìn)行疊后及疊前深度偏移,并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià),判斷地質(zhì)體歸位效果以及偏移算子的適應(yīng)性。最后用對(duì)縱、橫波速度模型進(jìn)行正演模擬,用彈性波正演地震記錄,分別對(duì)垂直分量、水平分量進(jìn)行疊前深度偏移,并對(duì)偏移疊加剖面進(jìn)行分析,得到轉(zhuǎn)換波剖面的一些特征,并提出一些問題和今后的研究方向。
[Abstract]:Seismic numerical simulation is an important foundation of seismic exploration and seismology. It refers to the simulation study of the propagation of seismic waves in various underground media on the assumption of known structural models of underground media and corresponding physical parameters. In this paper, the forward modeling of elastic wave equation and migration imaging technique are studied. These two techniques are important methods for oil and gas exploration and development. In this paper, the basic theory of wave equation is studied, starting from constitutive equation, geometric equation and motion equilibrium differential equation. The wave equations of acoustic wave and elastic wave propagation are proved. Then, by using finite difference method, forward simulation and wave field characteristic analysis of acoustic wave equation and elastic wave equation are carried out. The boundary condition, stability condition, dispersion, high order difference coefficient and other important problems of forward modeling are systematically studied. Then, starting with the second order scalar acoustic wave equation, the finite difference method is used to realize the numerical simulation of acoustic wave equation. Based on the preliminary understanding of the wave field characteristics of seismic wave, the forward modeling of elastic wave equation is realized, and the characteristics of wave field are compared with that of acoustic wave equation. At the same time, The boundary problem in numerical simulation of wave equation is studied. The three attenuation factors of perfectly matched layer boundary conditions are compared and analyzed. Finally, the migration imaging technology is studied. Firstly, the development of migration imaging technology is introduced. Then it introduces the important theory of wave equation migration-continuation and imaging, and discusses the continuation operator of two migration methods. By using wave equation one-pass wave equation, the forward modeling of longitudinal wave velocity model is simulated. After that, the continuation and imaging methods are used to carry out post-stack and pre-stack depth migration for the forward seismic records of P-wave, and the results are evaluated to judge the effect of geological body homing and the adaptability of migration operator. The S-wave velocity model is used for forward modeling and elastic wave forward seismic records are used to carry out prestack depth migration for vertical component and horizontal component respectively. Some characteristics of converted wave profile are obtained by analyzing the migration stack profile. Some problems and future research directions are put forward.
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P631.4

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本文編號(hào)：1536268