【摘要】：地震波逆時偏移成像和全波形反演是近年來地震勘探研究的熱點和難點,地震波動方程數(shù)值模擬是其關(guān)鍵所在,有限差分?jǐn)?shù)值模擬方法因其精度較高、實現(xiàn)簡便以及計算效率高而受到廣泛地關(guān)注。本文分別研究了針對三維彈性波交錯網(wǎng)格有限差分和針對二維聲波方程無網(wǎng)格頻率域有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件。在三維彈性波波場交錯網(wǎng)格有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件研究方面,將基于一階~(Higdon)單程波方程的混合吸收邊界條件從二維發(fā)展到三維,模擬結(jié)果表明,本文方法比傳統(tǒng)分裂式完全匹配層吸收邊界條件效率高、吸收效果好。同時,采用最小二乘的全局優(yōu)化隱式差分方法求解空間導(dǎo)數(shù),精度高于基于泰勒級數(shù)展開的差分方法,可利用較短的算子長度達到較高的精度。在二維聲波方程無網(wǎng)格頻率域有限差分?jǐn)?shù)值模擬的吸收邊界條件研究方面,分別將傳統(tǒng)完全匹配層吸收邊界條件、適合壓制大角度的入射波復(fù)頻移完全匹配層吸收邊界條件從規(guī)則網(wǎng)格發(fā)展無網(wǎng)格,模型試算表明了兩種方法的正確性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P631.4
【圖文】：

震源施加在速度的x方向上，檢波點位于（150 m, 200 m, 100 m）處。圖1.2a、d和g分別展示了無吸收邊界、利用混合一階Higdon吸收邊界條件和利用分裂式PML邊界條件模擬得到的波場快照。圖1.3為利用不同邊界條件模擬得到的地震記錄。表1.2為采用不同吸收邊界條件模擬地震波傳播900ms所耗費的計算時間。圖1.4給出了分別利用混合一階Higdon吸收邊界條件和分裂式PML邊界條件時模擬得到的檢波點（150m,200m,100m）處的振動圖以及其與參考解的誤差圖，其中參考解為將模型擴大到足夠避免人工邊界反射時得到的振動圖。使用的計算機型號為ThinkPad，處理器為Intel(R)Core(TM)i7-4790 CPU @ 3.6GHz。由圖1.2、1.3、1.4和1.5以及表1.2可見：（1）采用混合一階Higdon吸收邊界條件（圖1.2d、e和f）和采用分裂式PML邊界條件（圖1.2g、h和i）均可基本上壓制縱波和橫波的人工邊界反射；

d 600 ms byusing the split-PML boundary condition.（2）利用混合一階Higdon吸收邊界條件的吸收效果（圖1.3a）要優(yōu)于分裂式PML邊界條件（圖1.3b）；（3）從三個分量上的振動圖（圖1.4）可以看出，混合一階Higdon吸收邊界條件的吸收效果優(yōu)于分裂式PML邊界條件的吸收效果；

第 1 章 三維彈性波正演模擬表 1.2 采用不同吸收邊界條件時該均勻介質(zhì)模型數(shù)值模擬的計算時間Table 1.2 Computing times for the homogenous model numerical simulation using differentboundary conditionsCPU /s分裂式PML邊界條件2436混合一階Higdon吸收邊界條件1938.3.3 SEG/EAGE鹽丘模型針對3維SEG/EAGE鹽丘模型的部分?jǐn)?shù)據(jù)進行數(shù)值模擬。圖1.5a為所使用模的縱波速度，根據(jù)經(jīng)驗公式計算得到該模型的密度和橫波速度。模型尺寸為1500 1500 m 1500 m，采用網(wǎng)格間距h =10 m，時間間隔=0.5ms，在模型頂(a)′ ′

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本文編號：2784582