本文關(guān)鍵詞：裂縫介質(zhì)地震波場特征研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著油氣礦產(chǎn)資源勘探和開發(fā)的發(fā)展,裂縫性油氣藏研究已成為一個(gè)非常重要的勘探領(lǐng)域。裂縫性油氣藏具有儲(chǔ)層規(guī)模小,非均質(zhì)和各向異性效應(yīng)都很強(qiáng)的特點(diǎn)。要進(jìn)行裂縫性油氣藏的勘探開發(fā),首先需要研究地震波在裂縫性地層中的傳播特征,才能更合理地分析和解釋實(shí)際資料。因此,本文針對如何分析地震波在裂縫介質(zhì)中的傳播特征展開了相關(guān)的系列研究工作。論文詳細(xì)地討論了裂縫介質(zhì)中地震波交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分的數(shù)值模擬方法,分析了地震波震源數(shù)值模擬的加載方式及波場特征,并從橫波分裂、速度各向異性、方位AVO等三方面入手研究了地震波在裂縫介質(zhì)中的傳播特征。取得的主要研究成果如下：1.研究了裂縫介質(zhì)地震波場的交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分模擬方法。詳細(xì)地給出了三維和二維三分量波動(dòng)方程數(shù)值模擬中的PML吸收邊界和MPML吸收邊界；完善了地震波場的交錯(cuò)網(wǎng)格高階有限差分模擬方法,補(bǔ)充修改了相關(guān)的軟件,將二維三分量和三維數(shù)值模擬發(fā)展為觀測系統(tǒng)、震源加載靈活的波動(dòng)方程數(shù)值模擬；提出了一種介質(zhì)對稱軸和觀測坐標(biāo)軸互換的方法,使二維三分量觀測結(jié)果近似代替三維觀測結(jié)果,既避免了大量的三維數(shù)據(jù)運(yùn)算,又能有效地研究裂縫介質(zhì)的橫波分裂現(xiàn)象。這項(xiàng)成果對實(shí)際觀測有重要的實(shí)用價(jià)值。2.給出了震源加載方式與激發(fā)的波場特征的關(guān)系,并從物理上進(jìn)行了分析。得出：壓力源加載在正應(yīng)力項(xiàng)才能得到單純的P波源；剪切力源加載在所有切應(yīng)力項(xiàng)才能得到單純的S波源；(水平、橫向、垂直)集中力源加載在(x方向、y方向、z方向)體力項(xiàng)才能得到既有P波又有S波的方向力源。這項(xiàng)成果在實(shí)際應(yīng)用中有指導(dǎo)意義。3.詳細(xì)研究了裂縫介質(zhì)中地震波的橫波分裂機(jī)理及波場特征,明確了SV波、SH波與S1波、S2波間的關(guān)系。以具體模型為例,給出橫波分裂中的可觀測量與震源類型、方位角、傳播介質(zhì)、介質(zhì)分界面和觀測系統(tǒng)之間的關(guān)系。特別研究了橫波分裂后快慢橫波的時(shí)差、振幅和能量隨方位角的變化規(guī)律。這一成果有重要的應(yīng)用價(jià)值。4.研究了裂縫介質(zhì)中地震波的速度各向異性及方位AVO效應(yīng)。提出各向異性參數(shù)與裂縫介質(zhì)中波的相速度、群速度及PP波反射系數(shù)間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：裂縫介質(zhì) MPML邊界 震源模擬 橫波分裂 速度各向異性 方位AVO
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P631.4;P618.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 選題的背景及意義10
• 1.2 裂縫介質(zhì)研究的發(fā)展及現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 裂縫介質(zhì)地震波數(shù)值模擬的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 裂縫介質(zhì)中的速度各向異性和方位AVO的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 地震波震源的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容、研究方法和技術(shù)路線16-19
• 1.4.1 研究內(nèi)容16-18
• 1.4.2 研究方法和技術(shù)路線18-19
• 1.5 論文的創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 第二章 裂縫介質(zhì)中地震波場高階有限差分法數(shù)值模擬20-68
• 2.1 介質(zhì)彈性矩陣20-21
• 2.2 TI介質(zhì)彈性矩陣坐標(biāo)變換21-24
• 2.3 裂縫介質(zhì)彈性波的波動(dòng)方程24-58
• 2.3.1 一階應(yīng)力—速度彈性波動(dòng)方程26-28
• 2.3.2 一階應(yīng)力—速度裂縫介質(zhì)彈性波方程的交錯(cuò)網(wǎng)格差分格式28-30
• 2.3.3 一階應(yīng)力—速度裂縫介質(zhì)三維三分量彈性波動(dòng)方程的交錯(cuò)網(wǎng)格差分格式30-36
• 2.3.4 一階應(yīng)力—速度裂縫介質(zhì)二維三分量彈性波動(dòng)方程的交錯(cuò)網(wǎng)格差分格式36-41
• 2.3.5 地震波數(shù)值模擬中的吸收邊界條件41-53
• 2.3.6 穩(wěn)定性分析和頻散分析53-58
• 2.4 三維模擬問題與二維三分量模擬問題的研究58-66
• 2.4.1 三維模擬問題59-60
• 2.4.2 二維三分量模擬問題60-61
• 2.4.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析61-66
• 2.5 本章小結(jié)66-68
• 第三章 地震波震源數(shù)值模擬68-99
• 3.1 震源分類與震源函數(shù)68-70
• 3.2 壓力源加載方式與波場特征分析70-79
• 3.3 集中力源加載方式與波場特征分析79-86
• 3.4 壓力源加載方式與波場特征分析86-91
• 3.4.1 加載剪切力源的理論公式和加源測試87-90
• 3.4.2 剪切力源在垂直裂縫介質(zhì)中的波場特征90-91
• 3.5 雙力偶源（DC源）數(shù)值模擬91-94
• 3.5.1 雙力偶91-92
• 3.5.2 雙力偶源92-94
• 3.6 矩張量源94-96
• 3.6.1 矩張量源的定義94-95
• 3.6.2 矩張量源的特殊形式95-96
• 3.7 并行微地震震源數(shù)值模擬96-97
• 3.8 本章小結(jié)97-99
• 第四章 裂縫介質(zhì)中地震波橫波分裂及波場特征分析99-119
• 4.1 橫波分裂的機(jī)理99-101
• 4.2 裂縫介質(zhì)中橫波分裂波場特征分析101-114
• 4.2.1 橫波分裂與震源類型的關(guān)系101-106
• 4.2.2 橫波分裂與方位角的關(guān)系106-108
• 4.2.3 橫波分裂與傳播介質(zhì)的關(guān)系108-110
• 4.2.4 橫波分裂與介質(zhì)分界面的關(guān)系110-112
• 4.2.5 橫波分裂與觀測系統(tǒng)的關(guān)系112-114
• 4.3 橫波分裂后快慢橫波的時(shí)間差與方位角的關(guān)系114-115
• 4.4 橫波分裂后快慢橫波的振幅和能量特征115-117
• 4.5 本章小結(jié)117-119
• 第五章 裂縫介質(zhì)中地震波的速度各向異性119-145
• 5.1 三維TTI介質(zhì)中地震波的相速度和群速度119-128
• 5.1.1 TTI介質(zhì)的彈性矩陣120-122
• 5.1.2 TTI介質(zhì)的相速度122-123
• 5.1.3 TTI介質(zhì)的群速度123-128
• 5.2 裂縫介質(zhì)中地震波相速度和群速度128-131
• 5.2.1 裂縫介質(zhì)中地震波的相速度128-129
• 5.2.2 裂縫介質(zhì)中地震波的群速度129-130
• 5.2.3 裂縫介質(zhì)中地震波相速度的Thomsen參數(shù)表征130
• 5.2.4 裂縫介質(zhì)中地震波群速度的Thomsen參數(shù)表征130-131
• 5.3 裂縫介質(zhì)中相速度、群速度計(jì)算試?yán)?/span>131-140
• 5.3.1 均勻各向同性介質(zhì)中地震波的相速度、群速度計(jì)算與分析131-132
• 5.3.2 VTI介質(zhì)中地震波的相速度、群速度計(jì)算與分析132-135
• 5.3.3 裂縫介質(zhì)中地震波的相速度、群速度計(jì)算與分析135-140
• 5.4 各向異性參數(shù)對裂縫介質(zhì)中相速度、群速度的影響分析140-143
• 5.5 本章小結(jié)143-145
• 第六章 裂縫介質(zhì)中地震波的方位AVO分析145-165
• 6.1 不同形式的ZOPPERITZ方程近似式145-154
• 6.1.1 均勻半空間分界面上地震波的反射和透射145-146
• 6.1.2 Zopperitzs方程的近似公式146-151
• 6.1.3 VTI介質(zhì)中的PP波反射系數(shù)近似式151-152
• 6.1.4 裂縫介質(zhì)中的PP波反射公式152-154
• 6.2 裂縫介質(zhì)中PP波反射系數(shù)的特征分析154-162
• 6.2.1 射角變化的裂縫介質(zhì)PP波反射系數(shù)155-156
• 6.2.2 方位角變化的裂縫介質(zhì)PP波反射系數(shù)156-157
• 6.2.3 各向異性參數(shù)對裂縫介質(zhì)P波反射系數(shù)的影響分析157-162
• 6.3 裂縫介質(zhì)中P波反射系數(shù)的正演模擬分析162-163
• 6.4 本章小結(jié)163-165
• 第七章 結(jié)論與展望165-167
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果167-168
• 參考文獻(xiàn)168-177
• 致謝177

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本文編號(hào)：283325