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一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程交错网格数值模拟

文献类型： 中文期刊

作者： 王辉 1 ; 何兵寿 2 ; 邵祥奇 3 ;

作者机构： 1.中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室

2.青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

3.山东省烟台市自然资源和规划局

关键词： 一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程;交错网格;正演模拟;有限差分;PML吸收边界条件;纵、横波分离

期刊名称： 石油地球物理勘探

ISSN： 1000-7210

年卷期： 2022 年 06 期

页码： 1352-1361+1258

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 弹性波正演在地震波传播机理研究以及多波地震资料采集、处理、解释和反演中发挥着重要作用。现有的弹性波方程正演模拟常常数值求解一阶速度—应力方程或二阶位移弹性波方程，只能直接得到同时包含纵波和横波的三个质点振动速度分量或位移分量，要想得到更直观的纯纵波和纯横波分量记录，还需要在模拟过程中采用波场解耦算子进行纵、横波分离，因此纵、横波模拟精度同时受制于模拟算法和波场解耦算法的精度。为此，推导了一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程在三维交错网格空间中的高阶有限差分格式，并给出了相应的稳定性条件；推导了适应该方程的PML吸收边界条件，实现了一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程的正演模拟；分析了模拟结果中各分量的物理意义。由于一阶速度—胀缩—旋转弹性波方程不仅包含了质点的振动速度矢量，而且显式地包含了横波振动速度矢量和纵波振动速度矢量，还包含了一个体应变和一个旋转矢量，因此应用该方程模拟除了能得到三个质点振动速度分量外，还可以直接得到解耦后的纵、横波分量，避免了解耦算法对模拟精度的影响。模型试算证明了该模拟方法的正确性和优越性。

  • 相关文献

[1]TTI介质弹性波FCT有限差分数值模拟. 李立平,何兵寿. 2017

[2]珠江口盆地东部海域近海底天然气水合物地震识别及地质成因. 徐华宁,陆敬安,梁金强. 2017

[3]低信噪比浅水区OBS测线初至拾取研究. 潘军,栾锡武,刘保华,郑彦鹏,李西双,裴彦良,陈珊珊. 2019

[4]基于多重网格的电火花枪阵震源波场正演模拟. 毛士博,宋鹏,李西双,谭军,解闯,王绍文,王倩倩,都国宁. 2022

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