横向各向同性介质中弹性波的物理模拟

陆相薄到层沉积在一定程度上可以用横向各向同性（ＴＩ）介质来描述,通过对一种ＴＩ介质的地震物理模拟实验,给出了该介质模型不同观测方式的实验记录,并对介质中的波场,体波速度以及反射波的时差进行了分析,发现ＴＩ介质中的波场较各向同性介质中的波场要复杂得多,三种波体在介质中的传播速度随角度的变化也不同,在不同炮检距下,ｑＳＨ反射波具有相同的瞬时时差速度,而ｑＰ和ｑＳＶ反射波的瞬时时差速度却随炮检距的不同而     

各向同性介质弹性波交错网格有限差分正演模拟

在弹性波有限差分数值模拟方面，差分网格及边界条件是影响弹性波模拟成功与否的关键。从各向同性介质速度一应力方程出发，利用交错网格高阶有限差分和完全匹配层（PML）边界条件，提出了各向同性介质弹性波交错网格有限差分正演模拟方法。数值试验结果表明，该方法精度较高，数值频散较小，人为边界反射吸收较好，为后续的地震属性分析（如AVO／AVA）奠定基础。     

在二维横向不均匀介质中弹性波传播的混合模型

我们设计了二维横向不均匀介质中的弹性波传播的一个混合方法。这个算法是以有限差分法和边界积分方程法的组合为基础的.它包含了这二种方法之中每一方法的专门应用以指定该模型结构的范畴;有限差分法是用于计算非均匀区域附近的一组边界值(波场和压力)。近场响应的延拓因而是借助于边界积分方程法计算的,在一个数值例子中,混合法已用于计算嵌入在均匀的包围介质中的弹性透镜体的平面波响应。这个例子说明在同样精度的条件下,混合法比纯粹的有限差分计算法是更有效的模拟方法。     

横向各向同性介质中弹性波模拟及波场特征研究

某些结晶或含有裂隙的介质表现出来与弹性波传播有关的各向异性，这一性质可以用弹性波动理论建立的质点运动方程和应力应变本构方法（即广义虎克定律）来描述，本文利用傅里叶数值方法（即伪谱法）求解该方程来模拟各向异性介质中弹性波的传播。     

横向各向同性介质中传播的面波的实验观测

我们已在实验室观测到横向各向同性固体介质中传播的面波速度各向异性。本文用一种电绝缘物质(Phcnolite~(TM))作为横向各向同性介质(TIM),用垂直地震剖面几何排列记录地震波至,并分离了面     

具有倾斜对称轴的横向各向同性介质中的弹性波

各向异性介质上表现为横向各向同性特征，而具有倾斜对称轴的横向各同性介质更具有一般性。     

在横向各向同性非均匀介质中有效合成地震记录的构成

研究了一种适于横向各向同性非均匀介质的有效的模拟方法,该方法综合应用了解析方程和数值运算。由Shearer和Chapman导出的射线解析方程,适用于横向上因式分解型、速度呈线性变化的各向同性(FTI)介质。应用该方程完成了两点射线追踪,此外,还导出了计算在FTI介质中几何扩散的解析方程,从     

基于横向各向同性BISQ模型的弹性波高阶交错网格有限差分数值模拟

 孔隙介质模型主要有Biot模型与BISQ模型。BISQ模型同时考虑了Biot流动与喷射流动,能够获得比Biot理论更为准确的结果。弹性波数值模拟有利于认识波的传播特性与过程，而采用高阶交错网格有限差分法数值模拟的空间频散性比低阶差分法小。本文从BISQ模型弹性波的本构方程和运动方程出发，推导出了基于横向各向同性BISQ模型的弹性波高阶交错网格有限差分算法，还进行了数值模拟。通过调整差分阶数、频率以及黏滞系数，研究了兼顾两种流动机制时弹性波的传播特性，并分析了BISQ模型下弹性波的透射与反射。     

用井间层析成象估算横向非均匀各向同性介质的弹性常数

根据有限孔径旅时估算横向各向同性介质的弹性常数的处理程序分两步进行。第一步,P波和SV波的旅时由一个轴对称椭圆速度函数来拟合。第二步,将描述椭圆速度函数的参数经解析变换后变为弹性常数。如果介质为非均匀的,则椭圆速度旅时拟合程序就以层析成象法实现,并且部分地将各空间点位处的参数变换成弹性常数。井间合成和野外数据实例表     

非均匀各向同性介质中声波传播的盒式积分法模拟

利用积分差值法,将运动方程、自由边界条件上的吸收边界条件进行积分,根据高斯定理,得出二维非均匀各向同性介质中的声波传播的二阶显式格式。避免了不准确的二阶中心差分算子,对自由表面、人工边界及交接层面可以方便且精确处理。编制了声波方程的数值模拟程序,针对几种典型的地质模型,相应的计算了声波的数值模拟结果。     

垂向非均匀横向各向同性介质中的地震数据处理

横向各向同性介质中的速度随着深度的改变而发生变化。因此对该种介质做数据处理时,第一步也是最重要的步骤是参数估计。倾斜反射层的多层正常时差方程式提供了把Alkhalifah和Tsvankin的横向各向同性速度分析法推广到垂向非均匀介质的基础,该正常时差方程式是以NMO层速度的均方根平均值为基础的。这些NMO层速度对应于单个射线参数,即倾斜同相轴的射线参数。因此,正常时差层速度(包括水平同相轴的正常时差速度V_(nmo)(0))可通过Dix型的微分法从叠加速度求得。另一方面,与时间有关的处理所依赖的Thomsen参数的关键组合η,可通过在每层中使用均质反演,从正常时差层速度中提取。 在垂向非均匀介质中,时间偏移和倾角时差一样,依赖于两个随深度变化而变化的参数V_(nmo)(0)和η,所以通过P波时差速度的倾角依赖关系估计出的V_(nmo)(0)和η,可用于横向各向同性介质。 对非洲海上地震资料的各向异性处理表明,在处理中考虑各向异性,特别是在倾斜同相轴的聚焦和成像中考虑各向异性是非常重要的。     

垂向非均匀横向各向同性介质中的地震数据处理

横向各向同性介质中的速度随着深度的改变而发生变化。因此对该种介质做数据处理时，第一步也是最重要的步骤是参数估计。倾斜反射层的多层正常时差方程式提供了把Ａｌｋｈａｌｉｆａｈ和Ｔｓｖａｎｋｉｎ的横向各向同性速度分析法推广到垂向非均匀介质的基础，该正常时差方程式是以ＮＭＯ层速度的均方根平均值为基础近些ＮＭＯ层速度对应于单个射线参数，对倾斜同相轴的射线参数，因此，正常时支速度（包括水平同相轴的正常时差速度     

3D横向各向同性介质中的体波

在分析3D横向各向同性介质中平面波的通解形式时,发现似P波、似SV波及似SH波是相互耦合的,且同时并存。在遇到界面产生波的反射及透射情况下,发现似P波入射(或似SV波入射)时,不仅产生似P波和似SV波,还产生似SH波。由于似SV波和似SH波具有不同的传播速度,或表现相位的不一致,因而导致了横波分裂现象。文中分别给出了不同类型波入射时,以反射系数和透射系数表示波的势位函数的表达式及随入射角度变化的关系曲线。     

各向异性介质弹性波高阶交错网格有限差分模拟

本文应用高阶交错网格有限差分算法对弹性波方程进行模拟,分析了其稳定性和收敛性,并加入吸收边界条件和衰减带。各向同性介质和各向异性介质模型的模拟结果表明,高阶差分波动方程模拟网格频散较小,精度较高,效果较好。     

横向各向同性介质中P波反射数据的偏移

在横向各向同性介质中波的传播受水平和垂直波速的控制。准P(qp)波波前不是椭圆的,因此,波的传播就不能用椭圆各向异性介质波动方程来描述。然而,对于与垂向呈有限夹角的范围而言,准P波的波散关系可用椭圆来近似。此近似所采用的水平速度不同于实际水平速度,它取决于介质的物理特性。在本文描述的方法中,地震数据用椭圆各向异性介质中45度角波动方程进行偏移采用的水平速度通过比较45度椭圆波散关系与准P波波散关系后确定。该方法已用合成数据集做了验证。     

三维各向同性介质弹性波方程交错网格高阶有限差分法模拟

给出了三维各向同性介质中一阶应力一速度弹性波方程交错网格任意偶数阶精度有限差分格式，推导出了三维各向同性弹性介质完全匹配层吸收边界条件公式和相应的交错网格高阶有限差分格式。对三维French模型进行了弹性波模拟，结果表明，该方法模拟精度高，边界吸收效果好。在三维French模型的XOZ平面和yoz平面的弹性波场快照中可以见到断面反射波、侧面反射波和散射波等波场特征。多次侧面反射波和多次散射波说明不同三维构造所形成的波场是相互影响的。     

横向同性介质中的有限差分模拟

我们提出一种横向同性介质的模拟算法,该算法采用了交错网格中的有限差分算子。这种交错网格法比常规的有限差分法更稳键,这是因为差分实际上是根据网格间隔的一半而定的。该模拟算法采用全弹性波动方程,从而能够模拟横向同性介质中各种波型的     

有限差分网格中各向异性波的传播

本文介绍了一种用有限差分法计算偏微分弹性波动方程求解方法。据此,我们进行各向异性和均匀模型的三维波传播的模拟。空间导数用离散褶积求和计算,而时间导数则用截断泰勒展开式代替。用直角坐标中心有限差分方案求出了交错网格的空间导数。利用有限差分法近似求取偏导数,导致了波的群速度和相速度的随频率而变的误差。对向异性介质而言,     

倾斜横向各向同性介质中弹性波波场伪谱法模拟

各向异性可以提供有关地层构造和岩石性质的大量信息,通过对各向异性地层的波场特性研究,就可以根据地震波的不同特征来分析各种类型的各向异性的成因,所以这是认识地震各向异性的重要途径之一.根据Taylor展开式,给出了倾斜各向异性介质中的位移波动方程,并应用伪谱法进行数值模拟.模拟结果表明(1)TTI(倾斜横向各向同性)介质中的弹性波包括qP波、qSV波、qSH波、qPSV波、qPSH波,透射波有P波、SH波、SV波和转换波,同时波前的对称轴方向发生偏转.(2)伪谱法能较好地胜任正演模拟,能完全推广到其他各向异性介质波场模拟中.     

横向各向同性介质中地震波的模拟

各向异性介质中的地震波比各项同性介质中的地震波更复杂。本文推导了地震波在二维横向各向同 性介质中的传播矩阵,采用本征分析给出了解析形式的本征值及本征向量,所以传播函数的计算是简单和精确的。此外,还计算了f—k域中二维层状介质模型