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题名任意空间取向TI介质弹性波速度特征分析
被引量：7
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作者
姚振岸
孙成禹
邓小凡
伍敦仕
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机构
中国石油大学(华东)地球科学与技术学院
海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室
中石化石油工程地球物理公司华东分公司
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出处
《石油地球物理勘探》
EI
CSCD
北大核心
2017年第4期715-733,共19页
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基金
国家自然科学基金项目"基于石油勘探中地震面波信息的近地表参数反演方法研究"(41374123)
国家自然科学基金项目"基于微地震数据的致密油气储层裂纹演化分形特征研究"(41504097)
国家科技重大专项项目"复杂目标多尺度资料高精度处理关键技术研究"(2016ZX05006-002-03)联合资助
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文摘
相速度和群速度是表征地层介质物性特征的重要参数,在各向异性地震波传播理论研究和实际地震数据处理应用中都有重要作用。本文从本构坐标系下TI介质的弹性矩阵出发,通过Bond变换给出任意空间取向TI介质(ATI介质,Arbitrarily Transverse Isotropy)在观测坐标系下的刚度矩阵。联合弹性动力学的本构方程、柯西方程和牛顿运动微分方程,得到ATI介质的弹性波波动方程和Christoffel方程。通过本征值方法求解Christoffel频散方程,导出了ATI介质中3D相速度精确解析式;借鉴Crampin推导各向异性群速度公式的思路,推导出ATI介质中弹性波群速度公式。研究表明,本文给出的ATI介质弹性波速度解析式具有一般性,在特定条件下能退化成TTI、EDA介质,对各向异性射线追踪和偏移成像等具有重要意义。数值计算实例表明,ATI介质三维相速度和群速度曲面关于其对称轴对称,在观测坐标系下,不同类型TI介质的速度各向异性存在明显差异,据此可实现地下周期性细薄层或裂缝的走向识别。基于交错网格有限差分正演,在VTI、HTI、TTI、EDA和ATI五种TI模型介质中开展了地震波场正演模拟,对比分析了波场快照和群速度解析解,验证了ATI介质弹性波速度公式的正确性,同时明确了群速度控制着地震波场的波前形状。此外,还讨论了各向异性参数对地震体波相速度、群速度特征的影响。
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关键词
任意空间取向
TI介质
相速度
群速度
极化方位各向异性
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Keywords
arbitrary spatial orientation
TI medium
phase velocity
group velocity
polarization azimuth anisotropy
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分类号
P631
[天文地球—地质矿产勘探]
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