学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

起伏地表条件下变网格正演模拟

作　者: 谢金平
导　师: 韩文功
学　校:
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 起伏地表交错变网格正演模拟自由边界虚像法
分类号: P631.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

地震勘探的前缘正逐步向复杂地表地区转移，常规的处理和解释方法对上述复杂起伏地表已经不再适用。为了更好地解决勘探开发难题，须密切研究起伏地表条件下介质地震波正演模拟，对于起伏地表条件下的地质构造进行正演模拟，可从数值模拟结果中认识、分析地震波波场特征及地震波传播规律等，更好地指导后续的地震勘探。起伏地表条件下正演模拟关键是处理好两个问题：一是合理选取起伏地表的弹性波动方程的离散方法；二是对自由边界如何实现地表处应力为零的边界条件，采用优化的处理方法。本文从上述两个问题出发，首先是针对起伏地表条件下自由边界的处理，本文研究了将真空法和广义虚像法相结合来处理该边界的方法，在起伏地表处不是直接处理正应力，而是对切应力直接采样，使其效率有一定的提高；再是采用弹性波交错网格有限差分来离散弹性波方程，还引入了变网格来提高起伏地表正演模拟的效率，对地表局部网格加密处理，地表局部网格步长较小，同时相对全局精细网格差分明显提高效率，节省了计算内存。采用高阶交错网格差分模拟，靠近边界时采用逐步降阶处理，在边界处实现自由边界条件。模拟实验表明得出以下结论，1、地表起伏会引起瑞雷面波、体波之间的相互转化，同时会产生大量的散射P和散射S及散射面波等。此外对地表的阶梯状近似，在地表处会产生“阶梯状毛刺”噪音，对于起伏剧烈的模型该噪音极大地影响了地震资料的信噪比；2、当地表起伏函数较为简单，地下地层相对不太复杂时，变网格无论是炮记录精度还是节省时间和内存上都是优选；但地表复杂地下复杂时，要根据研究需要优化方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章前言  9-23
  1.1 选题的背景意义  9-10
  1.2 起伏地表正演数值模拟研究现状  10-21
    1.2.1 起伏地表数值模拟方法  10-12
    1.2.2 起伏地表自由边界实现方法  12-19
    1.2.3 本文中起伏地表条件下变网格正演模拟研究现状  19-21
  1.3 本文的主要研究内容及论文结构  21-23
    1.3.1 论文主要研究内容  21-22
    1.3.2 论文结构  22-23
第二章弹性波方程变网格差分原理  23-43
  2.1 引言  23-25
  2.2 弹性波波动方程及其交错网格差分格式  25-32
    2.2.1 一阶速度-应力弹性波波动方程的推导  25-29
    2.2.2 交错网格高阶时间和空间差分近似  29-32
  2.3 基于弹性波方程的变网格交错差分法  32-35
  2.4 震源模拟  35-37
    2.4.1 震源子波  35-36
    2.4.2 震源激发方式  36-37
  2.5 稳定性条件  37-38
  2.6 变网格高阶差分法的模型试算  38-43
    2.6.1. 均匀速度场模型验证  38-39
    2.6.2. 低速地表模型  39-43
第三章起伏地表条件下的边界处理  43-57
  3.1 本文起伏自由边界条件广义虚像法的实现  43-48
    3.1.1 广义虚像法的研究现状  43-44
    3.1.2 广义虚像法  44-47
    3.1.3 存在的问题及处理方法  47-48
  3.2 吸收边界条件  48-57
    3.2.1 吸收边界条件  49-50
    3.2.2 完全匹配层 PML 边界条件  50-53
    3.2.3 特征分析法  53-57
第四章模型试算  57-89
  4.1 水平层状介质模型  57-60
  4.2 凸起和凹陷模型  60-66
  4.3 局部正弦起伏地表模型  66-69
  4.4 光滑起伏地表模型  69-74
  4.5 复杂起伏地表模型  74-80
  4.6 SEG 加拿大逆掩起伏模型  80-89
结论  89-90
参考文献  90-95
攻读硕士学位期间取得的成果  95-96
致谢  96

起伏地表条件下变网格正演模拟

内容摘要

全文目录

相似论文