三维裂隙介质中弹性波的速度研究

本文研究了三维含裂隙介质中弹性波的传播速度问题。文中根据Ｈｕｄｓｏｎ模型，导出了三维含裂隙介质中波传播的相速度和群速度的解析表达式，并就干裂隙，并就干裂隙和流体饱和裂隙情况计算了相应的速度。     

在柱面坐标下对波传播进行三维弹性模拟

本文介绍了一种利用多套域法在三维圆柱形网格上进行波传播模拟的方法，在该法中，数值网格被分成若干个同心柱形组成的子域。波场以ｒ，θ和ｚ进行离散，其中ｒ是距圆心的半径距离，θ是极角，ｚ是深度。在径向方向上，空间导数的近似值用切比雪夫展开式计算，而在级角和垂直方向上则用傅里叶开展式计算。各向同性弹性价质的动量守恒方程和应力－应变关系式是本数值计算法的基础。这些方程和关系重新计算后，构成一个关于时间的九元     

弹性波数值模拟中的吸收边界条件

在地震波数值模拟过程中,需要采用吸收边界条件以吸收入为边界反射。本文通过对ＴＩ介质中二维及三维一阶弹性波方程的特性分析,分别得到了与原波动方程形式相同的吸收边界条件,并在二维弹性波数值模拟中进行了应用。     

地面记录的纵,横波分离

本文从弹性波方程出发导出了纵、横波分离公式，该式利用地面接收到的弹性波场的水平分量对垂直分量作修正，不仅消除了垂直分量中的横波成分，而且加强了其中的纵波成分的能量，从而分离出了纵波。同时样，利用弹性波场的垂直分量对水平分量作修正可得到横波。文中的纵、横波分离方程均采用有限差分法求解。此求解过程只涉及地表检波器接收到的弹性波场的各分量记录和地表波速，与震源及地下介质的结构及性质无关，该方法也适用于地     

各向异性介质中弹性波传播特性的伪谱法模拟研究

本文首先研究了各向异性介质中弹性波动方程伪谱法求解的稳定性条件，然后应用伪谱法模拟研究了各向异性介质中三种常见震源（垂直力源、压力源和剪切源）的辐射特征和三种各向异性模型的波传播快照特征；最后模拟研究了力源作用于裂隙诱导各向异性介质时ＶＳＰ记录的特征。所有这些工作表明用伪谱法研究各向异性介质中弹性波传播是有效的，与此同时，我们也获得了一些各向异性介质中波传播的有益认识。     

有限差分法弹性波数值模拟

本从应力-位移速度波动方程出发，对一阶线性微分方程建立了四阶空间精度和二阶时间精度差分公式，该方法采用显格式计算。网格频散对泊松比的影响极小，算法的稳定性适应于任何泊松比的地质模型。     

弹性波介质中纵,横波速度反演

波动方程反演的直接目的是求得纵、横波速度。本文从弹性波动方程出发，利用分布参数控制系统的伴随理论，导出了纵、横波速度的梯度公式，然后采用优化迭代技术进行数值反演，模型试算获得了较好的结果，表明该方法是可行的。     

三维弹性波有限元模拟的吸收边界

本文首次将粘滞性吸收边界条件推广到三维问题，并推导了适合有限元法的计算公式。计算实例说明了它的有效性。     

有限元粘滞弹性波VSP地震模型

本文根据粘滞弹性理论导出粘滞弹性波有限元运动方程，研制成功有限元粘滞弹性波ＶＳＰ地震模型程序，并对砂岩透镜体粘滞弹性波模型进行正演计算，获得了满意的结果，文中还从理论上分析了粘滞弹性对地震波的衰减特征，并与有限元数值解进行了对比，进一步证实本文所述有了元算法的正确性与有效性。     

改进的有限元波动方程偏移方法

本文提出的有限元法波动方程偏移方法，对波动方程深度偏移的有限元方法作了三点改进：一是从整体形成递推公式出发，对速度场变量进行等参插值，改变了从单元到整体的叠加构成算法的过程；二是增加了离散后的误差校正因子；三是利用矩阵的直乘分解简化了算法中的迭代矩阵，从而得到一种深度偏移的新的递推格式，该算法保持了有限元方法的优点，而存贮量的计算量均有大幅度下降，精度比原来的方法要高，成像清晰，是一种实用的高精度     

三维各向异性介质中的地震波模拟

本文给出了一种在三维各向异性介质中模拟地震波传播的方案,该方案是利和Ｆｏｕｒｉｅｒ方法计算空间导数和时间导数,用蛙跳技术计算来完成模拟的。允许弹性常数和密度在横向上和纵向上任意变化,由于采用了Ｆｏｕｒｉｅｒ方法计算空间导数,可获得较高的模拟精度,并可有效地减少工作空间,这在三维模拟中是十分重要的。模拟方案是在Ｍｉｃｒｏ－ＶＡＸ３５００机上实现的,尽管本方案可用于计算任意弹性各向异性介质,文中给出了     

弹性波理论研究──关于球面波首项(Ⅰ)

本文推导了球面波在弹性介质中传播的首项公式，包括直达波，反射波和透射波的首项。通过对球面波分解。用柱面波合成球面波；在界面上由压力和速度连续条件，给出了人射波，反射波和透射波的表达式；对汉格尔函数用大自变量展开，用最陡下降法分别求出这三种波的首项解析表达式。     

三维波动方程的一维化有限元法

本文利用波动方程的一些原有特点，在与一般有限元法完全相同的条件下，将求解原三线波动方程的大型线性方程组简化为求解三组小型线性方程组，也就是说，将耦联的方程组简化为相当于一维情况的低阶方程组进行求解，并能取得与一般有限无法相同的精度，且在存储量与计算量上均有量级上的减少。在一维化方法中，既可以不设分段线性插值而设高次插值，也可以在计算域不同方向上采用不同的插值次数。     

地表反射弹性波多参数反演

在Ｂｏｒｎ近似条件下，文中讨论了地震反射式弹性波三参数的衍射问题，给出了地表反射条件下的散射场积分表达式。和在单一频率的吓，充分利用各类波型所包含一信息，从散射波场中分离４种不同类型的散射波的数学表达式。     

三维波动方程的有限元-差分法偏移

考虑到三维地震勘探的不规则施工,以及保持差分法易于处理变速资料的优点,本文提出了波动方程的有限元一差分偏移法。这种偏移法也能适用于规则面积施工、不规则分块处理的情况。     

深井岩盐层套管外载的三维有限元分析

深埋于地下的岩盐在一定地应力和温度作用下发生蠕变,对井中的套管产生随时间而变化的外载,致使套管变形甚至挤毁,为此,针对塔里木油田羊塔地区岩盐层的温度、应力状态及其蠕变特性,建立了岩盐层、水泥环和套管耦合的三维有限元力学模型,研究了地应力状态及其大小、井内液体支撑压力对岩盐层套管受力的影响规律。研究表明,非均匀地应力作用下,盐岩蠕变产生的套管外载是非均匀的,在最小地应力方向的套管外载最大,此时若按上覆地层压力计算套管外挤载荷局限性较大。应用新模型对深井、超深井封固岩盐层的?250.83 mm套管、?177.8 mm套管和?206.38 mm 3种技术套管的强度进行了分析,计算结果与该油田技术套管挤毁的情况吻合,可见新建模型是合理的,可为深井岩盐层套管强度设计提供理论依据。     

基于节点有限元与矢量有限元的可控源电磁三维正演对比

基于电场的可控源电磁三维有限元正演模拟早期主要采用节点有限元法,但因存在伪解问题而影响求解效率和精度;避免出现伪解的有效手段之一是采用基于棱边元的矢量有限元法,该方法近年在电磁三维模拟中逐步得到应用推广。为了更具体地了解两种方法在三维电磁正演中的实际应用效果,开展了两种方法的对比试验。首先从边值问题的建立进行讨论,之后分别通过一个水平层状介质模型和单一低阻体模型对两种方法的正演结果及效率进行比较。实际模拟结果表明：同等条件下,矢量有限元法计算精度更高,但其计算速度较节点有限元法约慢一半。     

关于弹性三维计算机模型的创建

三维有限差分法模拟弹性波传播的方法，结合了先进的计算机特征与物理特征，并增加了各向异性处理能力，最后利用高性能计算处理和大量的并行处理来产生可行的地震全三维物理地震模型。本文详细介绍了这种方法，并将其与传统的声波技术作了细致的比较。