【摘要】：地震波逆時(shí)偏移成像和全波形反演是近年來(lái)地震勘探研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn),地震波動(dòng)方程數(shù)值模擬是其關(guān)鍵所在,有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法因其精度較高、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便以及計(jì)算效率高而受到廣泛地關(guān)注。本文分別研究了針對(duì)三維彈性波交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分和針對(duì)二維聲波方程無(wú)網(wǎng)格頻率域有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件。在三維彈性波波場(chǎng)交錯(cuò)網(wǎng)格有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件研究方面,將基于一階~(Higdon)單程波方程的混合吸收邊界條件從二維發(fā)展到三維,模擬結(jié)果表明,本文方法比傳統(tǒng)分裂式完全匹配層吸收邊界條件效率高、吸收效果好。同時(shí),采用最小二乘的全局優(yōu)化隱式差分方法求解空間導(dǎo)數(shù),精度高于基于泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi)的差分方法,可利用較短的算子長(zhǎng)度達(dá)到較高的精度。在二維聲波方程無(wú)網(wǎng)格頻率域有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件研究方面,分別將傳統(tǒng)完全匹配層吸收邊界條件、適合壓制大角度的入射波復(fù)頻移完全匹配層吸收邊界條件從規(guī)則網(wǎng)格發(fā)展無(wú)網(wǎng)格,模型試算表明了兩種方法的正確性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：P631.4
【圖文】：

震源施加在速度的x方向上，檢波點(diǎn)位于（150 m, 200 m, 100 m）處。圖1.2a、d和g分別展示了無(wú)吸收邊界、利用混合一階Higdon吸收邊界條件和利用分裂式PML邊界條件模擬得到的波場(chǎng)快照。圖1.3為利用不同邊界條件模擬得到的地震記錄。表1.2為采用不同吸收邊界條件模擬地震波傳播900ms所耗費(fèi)的計(jì)算時(shí)間。圖1.4給出了分別利用混合一階Higdon吸收邊界條件和分裂式PML邊界條件時(shí)模擬得到的檢波點(diǎn)（150m,200m,100m）處的振動(dòng)圖以及其與參考解的誤差圖，其中參考解為將模型擴(kuò)大到足夠避免人工邊界反射時(shí)得到的振動(dòng)圖。使用的計(jì)算機(jī)型號(hào)為ThinkPad，處理器為Intel(R)Core(TM)i7-4790 CPU @ 3.6GHz。由圖1.2、1.3、1.4和1.5以及表1.2可見(jiàn)：（1）采用混合一階Higdon吸收邊界條件（圖1.2d、e和f）和采用分裂式PML邊界條件（圖1.2g、h和i）均可基本上壓制縱波和橫波的人工邊界反射；

d 600 ms byusing the split-PML boundary condition.（2）利用混合一階Higdon吸收邊界條件的吸收效果（圖1.3a）要優(yōu)于分裂式PML邊界條件（圖1.3b）；（3）從三個(gè)分量上的振動(dòng)圖（圖1.4）可以看出，混合一階Higdon吸收邊界條件的吸收效果優(yōu)于分裂式PML邊界條件的吸收效果；

第 1 章 三維彈性波正演模擬表 1.2 采用不同吸收邊界條件時(shí)該均勻介質(zhì)模型數(shù)值模擬的計(jì)算時(shí)間Table 1.2 Computing times for the homogenous model numerical simulation using differentboundary conditionsCPU /s分裂式PML邊界條件2436混合一階Higdon吸收邊界條件1938.3.3 SEG/EAGE鹽丘模型針對(duì)3維SEG/EAGE鹽丘模型的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬。圖1.5a為所使用模的縱波速度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到該模型的密度和橫波速度。模型尺寸為1500 1500 m 1500 m，采用網(wǎng)格間距h =10 m，時(shí)間間隔=0.5ms，在模型頂(a)′ ′

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本文編號(hào)：2784582