旋转交错网格有限差分及其完全匹配层吸收边界条件 被引量：20

1

作者 陈浩 王秀明 赵海波 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第17期1985-1994,共10页

将完全匹配层吸收边界条件引入到旋转网格有限差分中,用以解决在非均匀弹性和孔隙弹性介质情况下数值模拟中的吸收边界问题,同时,将旋转交错网格有限差分法用于数值求解等效弹性介质、孔隙弹性介质和各向异性弹性介质的波动方程.与普通... 将完全匹配层吸收边界条件引入到旋转网格有限差分中,用以解决在非均匀弹性和孔隙弹性介质情况下数值模拟中的吸收边界问题,同时,将旋转交错网格有限差分法用于数值求解等效弹性介质、孔隙弹性介质和各向异性弹性介质的波动方程.与普通的交错网格有限差分方法相比,旋转交错网格有限差分的好处在于不同的物理量只位于两个不同的位置:应力和应变(或质点速度和位移)位于离散单元的中心,而质点速度或位移(或应力和应变)位于单元的顶点.经过这样的处理后,弹性常数就不再需要进行平均(模拟非均匀介质时)或内插(模拟各向异性介质时),因为此时所有的弹性模量都位于相同的位置,且与应力或应变的位置相对应.为了验证新算法,对相同的模型采用了不同的算法计算和比较.研究结果表明,旋转交错网格有限差分算法和普通交错网格有限差分算法的结果吻合很好.不仅如此,新算法能很方便地处理声阻抗差别较大的非均匀介质,特别是在模拟充有液体或气体的裂缝介质时更具优势.另一方面,应用完全匹配层吸收边界条件可以大大减少人工界面产生的反射波.当边界层的厚度超过半个波长时,在人工界面几乎无反射波产生.理论和数值模拟结果表明,旋转网格中的完全匹配层吸收条件与普通交错网格中的吸收效果和处理方法几乎相同.此外,建立了在等效弹性、孔隙弹性和各向异性弹性介质中的完全匹配层吸收条件的速度-应力差分方程系统. 展开更多

关键词 旋转网格 有限差分 完全匹配层 交错网格 吸收边界条件

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含倾斜裂隙页岩介质地震波场传播特征研究 被引量：4

2

作者 周进举 王德利 +1 位作者 靳松 冯飞 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期501-508,共8页

研究裂隙页岩介质地震波场传播特征对于页岩气的勘探开发有重要意义。基于Hudson理论,Bond变换和Backus加权平均法,从介质参数和裂隙参数出发,推导了含倾斜裂隙页岩介质长波长等效弹性系数的计算公式,进而用高阶旋转网格有限差分法模拟... 研究裂隙页岩介质地震波场传播特征对于页岩气的勘探开发有重要意义。基于Hudson理论,Bond变换和Backus加权平均法,从介质参数和裂隙参数出发,推导了含倾斜裂隙页岩介质长波长等效弹性系数的计算公式,进而用高阶旋转网格有限差分法模拟了该介质的地震波场响应。数值模拟结果证明了该弹性系数计算方法的正确性和Backus加权平均法在计算薄互层介质等效弹性系数时的有效性,同时也证明了含倾斜裂隙页岩介质具有和TTI介质类似的倾角各向异性和方位各向异性特征。另外,对比裂隙饱含水和裂隙干燥(含气)时的模拟结果可知,裂隙含气时倾斜裂隙页岩介质具有更强的各向异性特征。 展开更多

关键词 TTI介质 含倾斜裂隙页岩介质 Backus加权法 弹性系数 旋转网格

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黏弹TTI介质中旋转交错网格高阶有限差分数值模拟 被引量：41

3

作者 严红勇 刘洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1354-1365,共12页

以Carcione黏弹各向异性理论为基础,给出了适用于黏弹性具有任意倾斜对称轴横向各向同性介质(黏弹TTI介质)的二维三分量一阶速度-应力方程,采用旋转交错网格任意偶数阶精度有限差分格式求解该方程,并推导出了二维黏弹TTI介质完全匹配层(... 以Carcione黏弹各向异性理论为基础,给出了适用于黏弹性具有任意倾斜对称轴横向各向同性介质(黏弹TTI介质)的二维三分量一阶速度-应力方程,采用旋转交错网格任意偶数阶精度有限差分格式求解该方程,并推导出了二维黏弹TTI介质完全匹配层(PML)吸收边界条件公式和相应的旋转交错网格任意偶数阶精度有限差分格式,实现了该类介质的地震波场数值模拟.数值模拟结果表明:该方法模拟精度高,边界吸收效果好,可以得到高精度的波场快照和合成记录;并且波场快照和合成记录能较好地反映地下介质的各向异性特征和黏弹性特征. 展开更多

关键词 黏弹性 各向异性 旋转交错网格 有限差分 完全匹配层

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不分裂卷积完全匹配层与旋转交错网格有限差分在孔隙弹性介质模拟中的应用 被引量：36

4

作者 张鲁新 符力耘 裴正林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2470-2483,共14页

完全匹配层吸收边界在地震波模拟中已广泛使用,但常用的场分裂格式完全匹配层吸收边界(SPML)和传统的不分裂完全匹配层吸收边界(NPML)对极低频入射波或大角度入射波的边界吸收效果不好.一种无需分裂和显式卷积计算的完全匹配层吸收边界(... 完全匹配层吸收边界在地震波模拟中已广泛使用,但常用的场分裂格式完全匹配层吸收边界(SPML)和传统的不分裂完全匹配层吸收边界(NPML)对极低频入射波或大角度入射波的边界吸收效果不好.一种无需分裂和显式卷积计算的完全匹配层吸收边界(CPML)不仅能够解决常规PML吸收边界的不足,而且具有存储量小、计算效率高、易于编程实现的特点.本文将这种完全匹配层(CPML)吸收边界引入到孔隙弹性介质速度应力格式的旋转交错网格有限差分算法中,对完全匹配层吸收边界参数进行数值分析,得到一组优化的参数.孔隙弹性介质数值模拟结果表明这种不分裂卷积完全匹配层的吸收效果优于常规完全匹配层. 展开更多

关键词 孔隙介质 旋转交错网格 不分裂卷积完全匹配层 常规完全匹配层

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组合边界条件下二维三分量TTI介质波场数值模拟 被引量：18

5

作者 杜启振 孙瑞艳 张强 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期187-195,156,共9页

从TTI介质一阶应力—速度方程出发,利用旋转交错网格高阶有限差分方法,将非分裂完全匹配层(Non-spliting Perfect Match Layer,简称NPML)边界吸收条件和自由边界条件相结合形成组合边界条件,进行了二维三分量TTI介质弹性波场数值模拟。... 从TTI介质一阶应力—速度方程出发,利用旋转交错网格高阶有限差分方法,将非分裂完全匹配层(Non-spliting Perfect Match Layer,简称NPML)边界吸收条件和自由边界条件相结合形成组合边界条件,进行了二维三分量TTI介质弹性波场数值模拟。波场快照和炮记录表明:①采用非分裂式边界条件能较好地消除近地表大角度入射波和瞬逝波;②组合边界条件与NPML边界吸收条件相比,不仅有效地压制了边界反射,同时实现了对自由地表的模拟,获得了丰富的全波场信息,其中在地表产生的PS转换横波作为一种特殊的横波现象,可为近地表结构调查以及多波波场分析等提供有益信息;③自由地表引起的面波以及多次波对偏移结果有着重要影响,因此在实际地震资料处理中应当充分考虑自由地表条件对波场的影响效应。数值模拟结果证实了组合边界条件下二维三分量TTI介质波场数值模拟方法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 有限差分法 旋转交错网格 NPML边界吸收条件 自由地表边界条件 组合边界条件 TTI介质 一阶应力—速度方程 波场 数值模拟

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黏弹TTI介质旋转交错网格微地震波场模拟 被引量：15

6

作者 姚振岸 孙成禹 +1 位作者 谢俊法 唐杰 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期253-263,共11页

基于Carcione提出的黏弹各向异性一阶速度—应力方程,采用旋转交错网格有限差分正演模拟方法,利用地震矩张量分解方法,将力源转化为速度源,并将其加载到旋转交错网格点上,实现了ISO、DC、CLVD等3种基础震源机制的旋转交错网格微地震震... 基于Carcione提出的黏弹各向异性一阶速度—应力方程,采用旋转交错网格有限差分正演模拟方法,利用地震矩张量分解方法,将力源转化为速度源,并将其加载到旋转交错网格点上,实现了ISO、DC、CLVD等3种基础震源机制的旋转交错网格微地震震源加载,得到了微地震波场、微地震记录以及震源照明图,并分析了微地震信号的波场特征。结果表明:(1)微地震波场qP波和qSV波的能量相对关系以及qP波初动极性都仅仅受制于震源类型,与储层类型无关,可据此考察震源机制以及反演水力压裂裂缝参数;(2)微地震波场qP波旅行时仅仅受制于储层类型,与震源机制无关,可根据其同相轴曲率预测储层类型及性质;(3)微地震波场能量辐射方式受震源机制及储层类型等因素的影响,且存在较大差异,因此在实际观测系统布设时,要综合多方面先验信息,优选出主能量方位和有效辐射强度,从而设计出合理、高效的观测系统。 展开更多

关键词 黏弹TTI介质 旋转交错网格 有限差分 微地震 地震矩张量 震源机制

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数值模拟技术的发展现状 被引量：1

7

作者 佘德平 《勘探地球物理进展》 2003年第5期407-412,422,共7页

地震波场的数值模拟技术有助于认识复杂介质中地震波传播规律 ,检验各种方法技术的使用范围与应用效果。从新方法技术、模拟效果分析和应用实例等 3方面概括了本届EAGE年会有关数值模拟技术的特点 ,由此可以看出地震波场数值模拟技术的... 地震波场的数值模拟技术有助于认识复杂介质中地震波传播规律 ,检验各种方法技术的使用范围与应用效果。从新方法技术、模拟效果分析和应用实例等 3方面概括了本届EAGE年会有关数值模拟技术的特点 ,由此可以看出地震波场数值模拟技术的发展现状。 展开更多

关键词 数值模拟 地震波传播 旋转交错网格 各向异性

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二维弹性及粘弹性TTI介质中地震波场数值模拟:四种不同网格高阶有限差分算法研究 被引量：8

8

作者 孙耀充 张延腾 白超英 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2013年第4期1817-1827,共11页

本文利用交错网格、辅助网格、旋转交错网格、同位网格有限差分方法分别模拟了二维弹性TTI介质和二维黏弹性TTI介质中的地震波传播.在稳定性条件内,选用不同的网格间距及时间间隔,通过波场快照、合成理论地震图较为系统分析对比了这四... 本文利用交错网格、辅助网格、旋转交错网格、同位网格有限差分方法分别模拟了二维弹性TTI介质和二维黏弹性TTI介质中的地震波传播.在稳定性条件内,选用不同的网格间距及时间间隔,通过波场快照、合成理论地震图较为系统分析对比了这四种不同网格有限差分数值模拟在计算精度、CPU时间、相移、频散、以及保幅方面的优缺点.数值模拟结果表明:1)这四种不同网格有限差分算法都是很好的波场数值模拟算法;2)就CPU计算时间而言,旋转交错网格有限差分算法的计算效率最高;3)从计算精度来看,同位网格有限差分的计算精度最高;4)从振幅保护方面来看,四种网格的保护振幅的能力相当;5)相移方面,当网格间距增大时,交错网格和旋转交错网格有可能出现相移现象;6)频散方面,同位网格的频散现象不明显. 展开更多

关键词 有限差分 交错网格 辅助网格 旋转交错网格 同位网格 TTI介质 黏弹性TTI介质

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基于CUDA的高阶旋转交错网格有限差分法的弹性波正演模拟 被引量：6

9

作者 赵明哲 杨军 +5 位作者 张陆军 袁忠明 王向宇 王珣 曹岑 冯德山 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2022年第4期1697-1703,共7页

应用高阶旋转交错网格的有限差分法,求解了基于一阶的速度-应力弹性波方程,推导了时间二阶精度空间2M阶精度的高阶有限差分离散格式.为了提高弹性波正演模拟效率,论文探讨了常规的CPU串行计算、基于GPU平台的节点并行计算、基于GPU平台... 应用高阶旋转交错网格的有限差分法,求解了基于一阶的速度-应力弹性波方程,推导了时间二阶精度空间2M阶精度的高阶有限差分离散格式.为了提高弹性波正演模拟效率,论文探讨了常规的CPU串行计算、基于GPU平台的节点并行计算、基于GPU平台的分量、节点同时并行的3种正演模拟计算模式,给出了不同算法的流程示意图.通过对比3种算法的耗时及后两种算法的加速比,可清晰判定,基于GPU平台的节点并行算法较CPU平台的串行算法有明显加速,最大加速比可达到60倍,而基于分量、节点同时并行算法的最大加速比最大可到180左右,加速效果更为明显.最后应用Marmousi模型的15000次时间步迭代的正演计算,基于分量、节点GPU并行算法大约是节点并行计算耗时的1/3,说明了该并行设计能有效提高弹性波正演模拟的效率,节约计算耗时. 展开更多

关键词 旋转交错网格 高阶差分法 并行计算 正演模拟 弹性波

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基于旋转交错网格的探地雷达正演数值模拟 被引量：5

10

作者 张彬 戴前伟 尹小波 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1943-1952,共10页

以旋转交错网格(RSG)差分为基础,实现探地雷达(GPR)在非均匀突变介质中的正演数值模拟。通过利用旋转交错差分算子,将雷达波场各场分量设置在非均匀突变介质的基本单元中,单元内同一物性参数定义在同一位置,将对角线方向上物性参数差分... 以旋转交错网格(RSG)差分为基础,实现探地雷达(GPR)在非均匀突变介质中的正演数值模拟。通过利用旋转交错差分算子,将雷达波场各场分量设置在非均匀突变介质的基本单元中,单元内同一物性参数定义在同一位置,将对角线方向上物性参数差分值的线性组合来计算坐标轴方向上的物性参数差分值,针对非均匀特征变化剧烈的网格区域,算法中的单元网格形式不再需要进行插值,扩宽了数值稳定性条件的限制。推导了适合于探地雷达的旋转交错网格差分格式及TMy极化模式下的更新方程组,实现了均匀介质和非均匀突变介质中的TMy雷达波场的数值模拟,并分别从解析解、模拟剖面和波场快照的角度,与标准交错网格差分算法进行了对比。结果表明,在模拟非均匀特征明显的介质时,旋转交错网格算法可以选取更大的时间步长,数值色散程度控制更好,提高了模拟效率和成像精度,可更有效地指导非均匀突变介质中探地雷达数据的解译。 展开更多

关键词 旋转交错网格 标准交错网格 探地雷达 正演模拟 数值色散

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一种基于全局优化的交错网格有限差分法 被引量：5

11

作者 印兴耀 刘博 杨凤英 《地震学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期278-288,共11页

在地震波场数值模拟中,交错网格有限差分技术得到了广泛的应用,但是在弹性模量变化较大时,通常会因插值而导致模拟误差增大.旋转交错网格可以很好地克服这个缺点,因而适合于各向异性介质正演模拟.但是对于同样大小的网格单元,旋转交错... 在地震波场数值模拟中,交错网格有限差分技术得到了广泛的应用,但是在弹性模量变化较大时,通常会因插值而导致模拟误差增大.旋转交错网格可以很好地克服这个缺点,因而适合于各向异性介质正演模拟.但是对于同样大小的网格单元,旋转交错网格需要的步长比常规交错网格要大,这会使梯度和散度算子的误差增大因而更易产生空间数值频散.针对这些问题,本文提出了旋转交错网格与紧致有限差分相结合的方法,并基于模拟退火算法进行全局优化,压制数值频散,拓宽波数范围.数值模拟结果表明,此方法可以有效地压制数值频散,且具有较高的模拟精度. 展开更多

关键词 全局优化 旋转交错网格 紧致有限差分 数值频散 正演模拟

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裂缝介质旋转交错网格正演模拟 被引量：5

12

作者 吴国忱 秦海旭 《地震学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期1075-1088,共14页

油气勘探实践表明,裂缝是油气的储存空间或运移通道,裂缝介质地震波场的研究越来越受到关注.实际地层中裂缝形成受多种因素控制,物理属性比较复杂,表现出强烈的各向异性.由于上覆地层的压力使得水平或低陡倾角裂缝存在较少,大多数为高... 油气勘探实践表明,裂缝是油气的储存空间或运移通道,裂缝介质地震波场的研究越来越受到关注.实际地层中裂缝形成受多种因素控制,物理属性比较复杂,表现出强烈的各向异性.由于上覆地层的压力使得水平或低陡倾角裂缝存在较少,大多数为高陡倾角裂缝,利用线性滑动裂缝介质的等效理论将高陡倾角裂缝介质等效为横向各向同性介质,便于实际应用.本文采用各向异性弹性波旋转交错网格模拟方法对含裂缝介质单炮记录进行模拟与分析.结果表明:裂缝的存在相当于人为增加反射界面;裂缝密度越大,裂缝纵横比越小,裂缝充填物与背景介质弹性性质差别越大,引起的反射波能量变化越大.本文模拟结果为利用地震数据进行裂缝介质参数反演与储层识别及油气预测提供了依据. 展开更多

关键词 裂缝介质 旋转交错网格 裂缝密度 各向异性 线性滑动理论

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一种新型颤振激励系统的数值计算研究 被引量：5

13

作者 许和勇 叶正寅 孙勇军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2006年第2期93-96,共4页

针对一种新型颤振激励系统的特点,采用非结构旋转运动网格技术,通过数值求解非定常欧拉方程,计算了该激励系统工作时的非定常气动力特性,并与准定常计算结果进行了比较。研究结果表明:采用非定常方法所得结果与准定常计算结果有明显的差... 针对一种新型颤振激励系统的特点,采用非结构旋转运动网格技术,通过数值求解非定常欧拉方程,计算了该激励系统工作时的非定常气动力特性,并与准定常计算结果进行了比较。研究结果表明:采用非定常方法所得结果与准定常计算结果有明显的差别;气动力的变化与激励系统中圆柱的旋转方向有关,旋转角速度越大,气动力变化的幅值越小;气动力的幅值与圆柱缝道宽度也有一定关系。 展开更多

关键词 颤振激励系统 非结构旋转运动网格 非定常欧拉方程

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高阶旋转交错网格有限差分方法模拟TTI介质中横波分裂 被引量：4

14

作者 李敏 刘洋 《物探与化探》 CAS CSCD 2012年第6期934-940,共7页

笔者给出了一种能够模拟弹性波在任意各向异性介质中传播的二维三分量高阶有限差分算法。相对于常规交错网格有限差分方法,旋转交错网格有限差分方法在介质具有强差异性时能更精确地模拟地震波的传播,避免常规交错网格中因对弹性系数进... 笔者给出了一种能够模拟弹性波在任意各向异性介质中传播的二维三分量高阶有限差分算法。相对于常规交错网格有限差分方法,旋转交错网格有限差分方法在介质具有强差异性时能更精确地模拟地震波的传播,避免常规交错网格中因对弹性系数进行插值而带来的误差。采用高阶旋转交错网格有限差分方法模拟并分析了零偏移距横波分裂现象随裂缝介质方位角和倾角变化的响应特征。结果表明:结合完全匹配层(PML)吸收边界条件的高阶旋转交错网格有限差分方法能获得高精度的地震波场模拟数据,并且在边界具有良好的吸收效果;横波分裂现象主要受裂缝走向与波的极化方向之间的夹角影响,受裂缝倾角影响较小,且快慢横波的能量也跟裂缝走向与波极化方向间的夹角有关。具有倾斜对称轴的横向各向同性(TTI)介质倾角的变化可能会导致记录中波到达时的变化,影响快慢横波的时差。利用横波分裂的能量分布和方位各向异性特征,可以帮助检测裂缝的方位角和倾角。横波在多层TTI介质中传播时会发生多次分裂的现象。 展开更多

关键词 旋转交错网格 高阶 完全匹配层 具有倾斜对称轴的横向各向同性 横波分裂

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地震波数值模拟技术发展现状 被引量：4

15

作者 孙书荣 凡友华 《油气地球物理》 2009年第1期18-23,共6页

地震波场的数值模拟技术有助于认识复杂介质中地震波传播规律,检验各种方法技术的使用范围与应用效果。本文简要讨论了同性介质、异性介质和复杂介质中的地震波传播,指出当前地震波研究的重要课题是发展高效的数值方法,并利用该方法开... 地震波场的数值模拟技术有助于认识复杂介质中地震波传播规律,检验各种方法技术的使用范围与应用效果。本文简要讨论了同性介质、异性介质和复杂介质中的地震波传播,指出当前地震波研究的重要课题是发展高效的数值方法,并利用该方法开展复杂介质中的地震波激发和传播,以及强地面运动的研究,为精细的地震危险分析与预测奠定基础。从新方法技术、模拟效果分析和应用等3方面概括有关数值模拟技术的特点,探讨地震波场数值模拟技术的发展现状。 展开更多

关键词 数值模拟 异向介质 旋转交错网格 数值频散

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两种海底多分量波场分离方法的模型测试及改进 被引量：4

16

作者 张建利 刘志斌 +2 位作者 张云鹏 李维新 王赟 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期373-381,共9页

海上多分量地震勘探能够提供丰富的海底地层信息,有效降低常规纵波勘探的多解性,在气云成像和流体检测等方面具有优势。由于海上多分量资料一般由四分量海底电缆(4C-OBC)采集,可以同时记录上行和下行纵、横波,因此波场分离处理十分关键... 海上多分量地震勘探能够提供丰富的海底地层信息,有效降低常规纵波勘探的多解性,在气云成像和流体检测等方面具有优势。由于海上多分量资料一般由四分量海底电缆(4C-OBC)采集,可以同时记录上行和下行纵、横波,因此波场分离处理十分关键。首先介绍了SCHALKWIJK和EDME两种常用的波场分离计算公式,然后采用海底水平多层介质模型对其进行了测试,并与在波场延拓时采用亥姆霍兹算子和坡印廷矢量分离得到的上行和下行纵、横波理论记录进行了对比;最后,针对两种常用波场分离计算公式无法剥离上行微屈反射等干扰波的问题,根据海底界面波型转换关系推导得到上行声波有效反射波和PP型纵波的计算公式,可以有效剥离水检上行分量的微屈反射和上行纵波分量的转换纵波。 展开更多

关键词 波场分离 双检合成 4C-OBC 旋转交错网格 坡印廷矢量

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基于CPML-RML组合边界条件粘弹TTI介质旋转交错网格有限差分正演模拟 被引量：4

17

作者 张奎涛 顾汉明 +4 位作者 刘少勇 刘春成 陈宝书 张立 肖逸飞 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期187-198,218,共13页

实际地下介质中因充满流体、裂缝和裂隙等而同时表现出粘滞性特征和各向异性特征,传统的分裂式完全匹配层(SPML)吸收边界条件不能有效吸收低频和大角度入射波。为此,提出将非分裂式卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件与随机介质层(RML)... 实际地下介质中因充满流体、裂缝和裂隙等而同时表现出粘滞性特征和各向异性特征,传统的分裂式完全匹配层(SPML)吸收边界条件不能有效吸收低频和大角度入射波。为此,提出将非分裂式卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件与随机介质层(RML)边界条件相结合的策略来改善边界吸收效果,并将其应用于粘弹TTI介质有限差分正演模拟。为提高正演模拟的稳定性和精度,采用了旋转交错网格有限差分算法,并推导出了适用于粘弹TTI介质的CPML吸收边界条件公式及相应的旋转交错网格有限差分格式;采用随机介质建模理论并结合CPML吸收边界条件,建立了CPML-RML组合边界条件。利用二维均匀介质模型和二维复杂Hess模型对组合边界条件的吸收效果进行了测试,结果表明:相比SPML吸收边界条件与CPML吸收边界条件,CPML-RML组合边界条件在不增加计算量的情况下,具有更好的吸收效果,能有效减少人工边界反射、提高数值模拟精度;粘弹TTI介质中的地震波场表现出明显的振幅衰减和相位延迟,地震记录表现出浅部能量强、深部能量弱的特征,验证了CPML-RML组合边界条件对复杂介质的适应性及正确性。 展开更多

关键词 卷积完全匹配层 随机边界条件 粘弹性 TTI介质 旋转交错网格 有限差分 正演模拟

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传统和旋转交错网格有限差分在双相介质中的模拟对比 被引量：3

18

作者 林朋 卢勇旭 《物探与化探》 CAS CSCD 2016年第1期203-208,共6页

以Biot双相介质模型为背景,笔者推导了双相各向同性介质二维三分量一阶速度——应力弹性波方程方程,建立了各向同性双相介质波动方程的二维三分量有限差分格式。分别采用传统交错网格有限差分技术和旋转交错网格有限差分技术对均匀和非... 以Biot双相介质模型为背景,笔者推导了双相各向同性介质二维三分量一阶速度——应力弹性波方程方程,建立了各向同性双相介质波动方程的二维三分量有限差分格式。分别采用传统交错网格有限差分技术和旋转交错网格有限差分技术对均匀和非均匀双相各向同性介质进行了波场模拟。结果表明,旋转交错网格有限差分技术能够有效模拟双相各向同性介质中弹性波的传播情况;通过传统和旋转交错网格有限差分技术的对比,说明了旋转交错网格有限差分算法的稳定性更强,避免了插值带来的误差,是一种有效的地震波场模拟方法。 展开更多

关键词 双相介质 传统交错网格 旋转交错网格 波场模拟

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TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程及求解方法 被引量：3

19

作者 李佳珂 张会星 +1 位作者 白冰 张建敏 《中国煤炭地质》 2018年第7期72-78,共7页

以具有倾斜对称轴的横向各向同性(Titled Transverse Isotropic,TTI)介质中纯准P波二阶方程为基础,通过引入辅助波场实现了方程的降阶,推导出了TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程,并利用旋转交错网格高阶有限差分方法对方程进行数值求解... 以具有倾斜对称轴的横向各向同性(Titled Transverse Isotropic,TTI)介质中纯准P波二阶方程为基础,通过引入辅助波场实现了方程的降阶,推导出了TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程,并利用旋转交错网格高阶有限差分方法对方程进行数值求解,给出了完全匹配层(Perfectly Matched Layers,PML)吸收边界条件在该方程中应用的方法。理论分析及数值模拟结果表明:相对于二阶形式的准P波方程,该TTI介质纯准P波一阶压力-速度方程在计算精度相同的情况下,具有更高的计算效率;同时能更准确地描述对称轴参数变化剧烈的TTI介质中准P波的传播规律。 展开更多

关键词 TTI介质 纯准P波 旋转交错网格 PML边界 Wedge模型

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基于卷积完全匹配层的旋转交错网格高阶差分法模拟弹性波传播 被引量：3

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作者 冯德山 王向宇 《物探与化探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期766-776,共11页

从一阶速度—应力弹性波方程出发,基于旋转交错网格,推导了时间二阶精度空间2M阶精度的有限差分离散格式。阐述了递归卷积复频移完全匹配层(CPML)边界条件的原理,建立了一阶速度—应力弹性波高阶差分CPML边界条件的递推公式。开展了CPM... 从一阶速度—应力弹性波方程出发,基于旋转交错网格,推导了时间二阶精度空间2M阶精度的有限差分离散格式。阐述了递归卷积复频移完全匹配层(CPML)边界条件的原理,建立了一阶速度—应力弹性波高阶差分CPML边界条件的递推公式。开展了CPML边界中关键参数m、κ和α的选取实验,通过分析反射误差分布图,选取了CPML边界条件中最优参数。全局反射误差与波场快照都说明,CPML较PML对隐失波具有更优的吸收性能。基于Matlab平台,编写了基于CPML边界的旋转交错网格弹性波正演模拟程序,应用该程序对各向异性介质及随机介质进行了模拟,得到了弹性波正演剖面记录及波场快照,通过对正演剖面记录及波场快照的分析,可以更清楚地了解弹性波在各向异性介质及随机介质的传播特性,指导非均匀介质中地震勘探资料解释。 展开更多

关键词 旋转交错网格 高阶差分法 卷积完全匹配层 各向异性介质 随机介质 正演

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