各向同性介质弹性波交错网格有限差分正演模拟.pdfVIP

小型油气藏 SmallHydrocarbonReservoirs 2008年 9月 地球 物理勘 探 各向同性介质弹性波交错网格有限差分正演模拟 李雪静 刘定进 (中国石油化工股份有限公司江苏油田分公司物探技术研究院，江苏 南京 210046) 摘要：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)边界奢件，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。 关键词 ：地震波 数值模拟 交错网格 高阶有限差分 完全匹配层 边界条件 其 中： 引言 Ux、“表示 、方向的位移 ； 地震波正演模拟是模拟地震波在地球介质 中 A 是弹性参数； 的传播过程 ，研究其传播特性与地球介质参数的关 P为介质密度 。 系。通过正演模拟 以达到对实际观测地震记录的最 令 、 表示沿 、z方 向的速度 ，6rxx、or表示 优逼近。有限差分方法是弹性波数值模拟的一个比 、 方 向的正应力 ， 表示切应力 。 较重要的方法 ，它能够较准确描述地下介质分布状 用速度 、应力作为 中间变量将 (1)式方程降阶， 况及波在各种介质 中的传播规律 l_『，缺点是存在数 得到速度一应力场方程 ： 值频散 。在弹性波正演模拟 中，为了提高差分方程 1 aO- 1 xx ． 一 的模拟精度 ，压制数值频散现象，许多学者做 了大 Ot——P Ox 。P Oz 量的研究T作[。 Z 1 z 1 zz 一 在前人研究基础上，从各向同性介质速度一应 Ot—P Ox 。p Oz 力方程出发 ，利用交错网格高阶有限差分和完全匹 00 xx + ) +A (2) 配层(PML)边界条件 ，对各 向同性介质弹性波的传