本文關(guān)鍵詞：基于新的差分結(jié)構(gòu)的時(shí)-空域高階有限差分波動(dòng)方程數(shù)值模擬方法

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【摘要】：傳統(tǒng)的高階有限差分波動(dòng)方程數(shù)值模擬方法采用高階差分算子近似空間偏導(dǎo)數(shù),能有效抑制空間頻散.然而,傳統(tǒng)的有限差分法僅采用二階差分算子近似時(shí)間偏導(dǎo)數(shù),這使得地震波場(chǎng)沿時(shí)間外推的精度較低.當(dāng)采用較大的時(shí)間采樣間隔,傳統(tǒng)的有限差分法模擬波場(chǎng)會(huì)出現(xiàn)明顯的時(shí)間頻散,甚至不穩(wěn)定.本文基于新的差分結(jié)構(gòu)和中心網(wǎng)格剖分,發(fā)展了一種空間任意偶數(shù)階精度、時(shí)間四階和六階精度的時(shí)空域有限差分方法.基于對(duì)離散后的頻散關(guān)系進(jìn)行泰勒展開,本文推導(dǎo)了時(shí)空域高階有限差分算子的差分系數(shù).相速度分析表明時(shí)間四階、六階精度的差分方法能顯著地減小傳統(tǒng)時(shí)間二階精度差分方法的時(shí)間頻散.在相同的精度下與傳統(tǒng)差分法比較,本文發(fā)展的時(shí)間四階、六階有限差分方法的計(jì)算效率比傳統(tǒng)方法高.均勻和非勻均介質(zhì)中的波場(chǎng)數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)本文研究的時(shí)空高階有限差分方法的優(yōu)越性.
【作者單位】： 油氣資源與探測(cè)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室CNPC物探重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國石油大學(xué)(北京);東方地球物理公司研究院大港分院;中國石油天然氣勘探開發(fā)公司;
【關(guān)鍵詞】： 波動(dòng)方程 時(shí)空域 高階有限差分 數(shù)值模擬
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2013CB228603) 國家自然科學(xué)基金(41174119) 中石油物探新方法新技術(shù)研究(2014A-3609)聯(lián)合資助
【分類號(hào)】：P631.4
【正文快照】： 1引言波動(dòng)方程數(shù)值模擬是當(dāng)前熱門的逆時(shí)偏移、最小二乘偏移和全波形反演技術(shù)的基礎(chǔ).波動(dòng)方程數(shù)值模擬的精度和效率在很大程度上決定了波動(dòng)方程偏移和反演的精度和效率.當(dāng)前,波動(dòng)方程數(shù)值模擬的方法主要包括基于傅里葉變換的偽譜法,基于非規(guī)則網(wǎng)格剖分的有限元類方法以及基于

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