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《成都理工大学》 2007年
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高阶交错网格有限差分地震波场计算

王春燕  
【摘要】:有限差分法是当前地震波场计算中应用较为广泛的一种方法,它具有计算速度快、精度高、适用范围广等优点。本文对主要的地震波场计算方法及前人所获得的研究成果做了简要的概述,在对各种方法深入的对比分析和研究的基础上,用高阶交错网格有限差分方法来对地震波场进行计算。本文以波动方程和Tavlor展开公式为基础,系统的推导了弹性波方程的任意阶空间和时间精度的交错网格差分格式,格式的差分精度高,可以适用于任意复杂介质模型的正演模拟,同时还进行了稳定性、频散现象和边界条件分析。然后基于弹性波方程模拟了各向同性介质和各向异性介质的弹性波波场,得到的正演模拟结果可以清晰的反映出地震波场中波传播的运动学和动力学特征。又根据实际勘探中的情况,基于声波方程进行了正演模拟和逆时偏移计算。本文通过理论模型和实际复杂构造模型的数值试验来验证高阶交错网格有限差分算法进行正演模拟和逆时偏移的效果。实验的结果表明,高阶交错网格有限差分法具有高效、精确、实用的特点,具有广阔的应用前景和实际意义。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P315

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李东会;董守华;赵小翠;鲁磊;张聪;李淑杰;;煤储层各向异性地震波场模拟[J];物探与化探;2010年05期
2 李东会;董守华;赵小翠;鲁磊;张聪;李淑杰;;气煤孔隙度与Thomsen各向异性参数高阶交错网格数值模拟[J];物探与化探;2011年06期
3 李飞;程久龙;杨思通;;基于Cerjan衰减函数的PML吸收边界条件[J];物探与化探;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 单刚义;复杂地质条件地震多波照明及地震采集方法研究[D];吉林大学;2011年
2 邵广周;多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D];长安大学;2009年
3 杨思通;矿井巷道地震超前探测三维全波场数值模拟与探测方法研究[D];山东科技大学;2011年
4 喻振华;工程井间地震波正演模拟及层析成像技术研究[D];中南大学;2008年
5 李东会;煤储层各向异性波场模拟与特征分析[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
2 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 欧阳永永;金属矿地震数值模拟与波场分析[D];中南大学;2011年
4 靳子良;地震波在隧道超前地质预报应用中的研究[D];华南理工大学;2011年
5 左莹;基于高阶交错网格的有限差分地震波场数值模拟[D];长安大学;2009年
6 和少伟;弹性介质地震波场的数值模拟[D];长江大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴永刚,吴清岭;有限差分法弹性波数值模拟[J];大庆石油地质与开发;1994年03期
2 吴国忱,王华忠;波场模拟中的数值频散分析与校正策略[J];地球物理学进展;2005年01期
3 马在田;高阶方程偏移的分裂算法[J];地球物理学报;1983年04期
4 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J];地球物理学报;2000年03期
5 董良国,马在田,曹景忠;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究[J];地球物理学报;2000年06期
6 罗明秋,刘洪,李幼铭;地震波传播的哈密顿表述及辛几何算法[J];地球物理学报;2001年01期
7 符力耘,牟永光;弹性波边界元法正演模拟[J];地球物理学报;1994年04期
8 邵秀民,蓝志凌;非均匀各向同性弹性介质中地震波传播的数值模拟[J];地球物理学报;1995年S1期
9 周兴熙;塔里木盆地库车油气系统中、新生界的流体压力结构和油气成藏机制[J];地学前缘;2001年04期
10 董良国;弹性波数值模拟中的吸收边界条件[J];石油地球物理勘探;1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李民权;刘双兵;赵瑾;;基于辛时域有限差分方法微带天线的数值分析[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年03期
2 陈士海;爆破地震动研究现状[J];爆破;2003年S1期
3 杜淑媛;陈景波;刘洪;;单程波最优化可分近似偏移方法精度分析(英文)[J];Applied Geophysics;2011年04期
4 郜延红,周云轩,刘万崧;地球物理位场可视化建模初步探讨[J];长春科技大学学报;2000年02期
5 吴国忱;罗彩明;梁楷;;TTI介质弹性波频率-空间域有限差分数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年05期
6 秦雪霏;韩立国;李巍;;地震波多次散射波场的高阶谱统计分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年S1期
7 郭继茹;冯晅;王俊祥;张伯军;王世煜;刘财;;最佳路径射线追踪算法研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年S1期
8 张营;冯晅;刘财;赵旭;兰慧田;张瑾;卢勇旭;杨庆节;;转换点位置对转换波速度分析精度的影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年S1期
9 曹小林,洪学海,曹俊兴;面波波形反演中的模拟退火法[J];成都理工学院学报;2000年03期
10 王志,贺振华,薛彬,黄德济,王熙明,周亚同;广角反射研究及高斯射线正演模拟分析[J];成都理工学院学报;2002年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 管西竹;符力耘;陶毅;于更新;;复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
2 李一琼;李小凡;朱童;;基于辛格式奇异核褶积微分算子的地震标量波场模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
3 兰海强;刘佳;白志明;;VTI介质起伏地表地震波场模拟[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
4 罗明秋;刘洪;李幼铭;;基于螺旋线上谱因式分解的地震波场隐式辛算法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2001学术论文汇编(第四卷)[C];2001年
5 刘福平;杨长春;;孔隙度敏感系数的数值计算[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
6 李幼铭;;知识创新工程重大项目在大庆油田的技术成果要览[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
7 杨辉;刘洪;李幼铭;;单程波方程偏移算子高阶辛格式[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
8 朱振宇;刘洪;李幼铭;;波动方程叠前深度偏移及并行计算在南黄海地区的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
9 刘喜武;刘洪;;波动方程地震偏移成像方法的现状与进展[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
10 罗明秋;刘洪;李幼铭;;用于波场成像的谱法LU分解[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○三学术论文汇编·第四卷(油气资源)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王福海;青岛海湾大桥工程地质地球物理勘查关键技术研究[D];中国海洋大学;2009年
2 童思友;[D];中国海洋大学;2010年
3 童思友;南黄海地震资料多次波形成机理及压制技术研究[D];中国海洋大学;2010年
4 金惠;川中地区上三叠统须家河组层序地层与有利储集砂体分布预测[D];中国地质大学(北京);2010年
5 刘俊峰;海拉尔盆地复杂储层地震识别方法研究[D];中国地质大学(北京);2010年
6 徐慧峰;基于弹性波的地下管线水平导向钻随钻探测理论与技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 王连山;廊固凹陷大兴砾岩体天然气藏评价预测研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 邓居智;可控源音频大地电磁法三维交错采样有限差分数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 单刚义;复杂地质条件地震多波照明及地震采集方法研究[D];吉林大学;2011年
10 廉玉广;庐枞盆地金属矿地震波场精细模拟及属性应用研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田禹;煤岩双相介质弹性波场数值模拟[D];山东科技大学;2010年
2 李成森;电阻率成像技术在煤矿防治水方面的应用研究[D];山东科技大学;2010年
3 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 侯鹏;基于双曲型方程RKDG法在流场及声场中的数值模拟研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张晓明;非零井源距VSP资料处理方法研究[D];中国海洋大学;2010年
6 李少雄;邯邢地区深部找矿中非典型磁异常解释研究[D];河北工程大学;2010年
7 焦海燕;磁法勘探在河北海兴平原区普查找矿中的应用研究[D];石家庄经济学院;2010年
8 贾超;腾冲火山构造二维反射地震探测正演模拟研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 陈聪;叠前逆时偏移及成像[D];中国地质大学(北京);2011年
10 郑晓;起伏地表单程波叠前深度偏移方法研究[D];中国地质大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 辛小春;面波新技术在工程地质勘察场地评价中的应用[J];北京水利;2003年01期
2 朱号锋;靳平;肖卫国;;硬岩中地下爆炸震源函数的数值模拟[J];爆炸与冲击;2009年06期
3 宋若龙;马俊;王克协;;完全匹配层在数值模拟孔隙介质声波传播中的应用(英文)[J];Journal of Chinese Geophysical Society Applied Geophysics;2005年04期
4 邹志辉;於文辉;;离散介质波场正演模拟与弱化性影响分析(英文)[J];Applied Geophysics;2006年02期
5 王德利,何樵登;裂隙型单斜介质中弹性系数的计算及波的传播特性研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2002年02期
6 孟庆生,何樵登,朱建伟,王德利;基于BISQ模型双相各向同性介质中地震波数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年02期
7 李芳;孙建国;王雪秋;姚健;韩复兴;;2.5维声波数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年S1期
8 裴江云,吴永刚,刘英杰;近地表低速带反演[J];长春地质学院学报;1994年03期
9 赵明月,李桐林,刘希芳,林君;地震波正演模拟有限元法在微机上的实现[J];长春科技大学学报;1998年04期
10 曹小林,洪学海,曹俊兴;面波波形反演中的模拟退火法[J];成都理工学院学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 董敏煜;汪和杰;;EDA介质中弹性波VSP模拟和横波双折射分析[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 肖柏勋;高模式瑞雷面波及其正反演研究[D];中南大学;2000年
2 周建宇;井间地震研究与应用[D];中国科学院研究生院(兰州地质研究所);2002年
3 蒋先艺;基于二维与三维复杂结构模型正演的地震数据采集设计方法研究[D];成都理工大学;2004年
4 杨天春;瑞利波“之”字形频散与道路结构频散曲线的正演研究[D];中南大学;2004年
5 尹军杰;地震散射波场特征的数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2005年
6 赵连锋;井间地震波速与衰减联合层析成像方法研究[D];成都理工大学;2002年
7 李灿苹;散射波特征与非均匀地质体对应关系研究[D];中国地质大学(北京);2006年
8 鲁来玉;分层介质半空间瑞利波模式分析和介质参数反演[D];中国科学院研究生院(声学研究所);2004年
9 张文波;井间地震交错网格高阶差分数值模拟及逆时偏移成像研究[D];长安大学;2005年
10 马德堂;弹性波场数值模拟及井间地震初至波旅行时层析成像[D];长安大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毕亚杰;三维VSP数据波动方程偏移成像方法研究及其实用化[D];浙江大学;2011年
2 于静芳;川东南官渡下沙溪庙组储层AVO正演模拟研究[D];成都理工大学;2011年
3 褚春雷;非规则网格有限差分法声波方程地震正演模拟及逆时偏移[D];中国海洋大学;2003年
4 郭建刚;有限变形弹性杆中波的波动行为及传播特性[D];太原理工大学;2003年
5 丁维凤;基于波动方程有限差分法拟VSP的实现与三维显示[D];长安大学;2003年
6 张赛民;跨孔地震层析成像研究[D];中南大学;2003年
7 何世聪;瑞雷波频散曲线提取方法的研究[D];中国地质大学(北京);2005年
8 郭鹏;一维非线性弹性杆波动方程的研究[D];西北师范大学;2005年
9 王永;非结构化网格生成技术及在SIMPLE算法中的应用研究[D];天津大学;2005年
10 于更新;有限差分模拟走时波场的地震层析成像方法与应用研究[D];中国地质大学(北京);2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 杨圳;李蓉艳;岳继光;萧蕴诗;;高阶交错网格有限差分法的地震波场数值模拟[J];北京交通大学学报;2012年05期
2 李潮流;周灿灿;张莉;李高仁;胡法龙;;一种定量评价碎屑岩储层各向异性的新方法[J];地球物理学进展;2012年05期
3 李辉峰;王彦军;范廷恩;;基于块状模型的井间地震运动学正演方法[J];石油地球物理勘探;2011年02期
4 李东会;董守华;赵小翠;鲁磊;张聪;李淑杰;;气煤孔隙度与Thomsen各向异性参数高阶交错网格数值模拟[J];物探与化探;2011年06期
5 李飞;程久龙;杨思通;;基于Cerjan衰减函数的PML吸收边界条件[J];物探与化探;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨思通;矿井巷道地震超前探测三维全波场数值模拟与探测方法研究[D];山东科技大学;2011年
2 鲁光银;隧道地质灾害反射波法探测数值模拟及围岩F-AHP分级研究[D];中南大学;2009年
3 李东会;煤储层各向异性波场模拟与特征分析[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 欧阳永永;金属矿地震数值模拟与波场分析[D];中南大学;2011年
2 邓伟;斜井井间地震倾斜界面常规成像方法技术研究[D];长安大学;2011年
3 吴娟;基于波动方程数值模拟的地质解释误差分析[D];成都理工大学;2011年
4 和少伟;弹性介质地震波场的数值模拟[D];长江大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘冬明,杨顶辉,张慧;含煤层地质环境下地震波场的数值模拟[J];地球物理学进展;1997年01期
2 杨慧珠,张友生,陶果;井眼条件下弹性波传播问题的三维有限差分数值模拟[J];地球物理学进展;2003年02期
3 杨孔庆,罗明秋,李幼铭,刘洪,杨长春;地震波传播的微分几何描述[J];地球物理学进展;1998年03期
4 靳平;徐果明;楼沩涛;;点力源在横向各向同性介质中激发的弹性波[J];地球物理学报;1998年04期
5 刘洪,罗明秋,李幼铭,杨孔庆;共反射点轨迹的Hamilton方法[J];地球物理学报;1999年05期
6 刘洪,罗明秋,李幼铭;横向线性变速介质中的共炮检距波场延拓[J];地球物理学报;1999年06期
7 董良国,马在田,曹景忠,王华忠,耿建华,雷兵,许世勇;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法[J];地球物理学报;2000年03期
8 秦孟兆,陈景波;Maslov渐近理论与辛几何算法[J];地球物理学报;2000年04期
9 董良国,马在田,曹景忠;一阶弹性波方程交错网格高阶差分解法稳定性研究[J];地球物理学报;2000年06期
10 罗明秋,刘洪,李幼铭;地震波传播的哈密顿表述及辛几何算法[J];地球物理学报;2001年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 兰晓雯;晏信飞;吴何珍;田家勇;牛滨华;;隐伏活断层地震勘探正演模拟方法[J];现代地质;2009年06期
2 肖开宇;胡祥云;;正演模拟技术在地震解释中的应用[J];工程地球物理学报;2009年04期
3 陈浩;王秀明;赵海波;;旋转交错网格有限差分及其完全匹配层吸收边界条件[J];科学通报;2006年17期
4 朱兆林;马在田;杨文采;;三维倾斜横向各向同性介质的统一表示和模拟[J];同济大学学报(自然科学版);2007年11期
5 钟飞;张伟;焦标强;钟约先;;可控震源粘弹性波动方程有限差分模拟[J];煤田地质与勘探;2011年02期
6 刘洋;魏修;;双相各向异性介质中偶数阶精度有限差分数值模拟(英文)[J];Applied Geophysics;2008年02期
7 张霖斌;刘迎曦;赵振峰;;有限差分波动方程正演模拟震源处理[J];石油地球物理勘探;1993年01期
8 沈飚;何继善;;电磁波拟地震波波动方程理论及正演模拟[J];石油地球物理勘探;1993年04期
9 汪仁富;徐峰;刘福烈;谢洁;;波动方程震源组合模拟定量研究[J];石油地球物理勘探;2011年04期
10 杜启振;李辉;;各向异性介质非双曲时差速度分析[J];油气地球物理;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘思琴;李振春;;井间地震叠前波动方程逆时偏移[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
2 何兵红;吴国忱;;基于单程波动方程的地震波衰减正演模拟[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
3 耿伟峰;王尚旭;王润秋;;ADPI法在波动方程地震正演中的应用[A];2001年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十七届年会论文集[C];2001年
4 王念;杨顶辉;;求解波动方程的隐式Runge-Kutta方法的显式化算法[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
5 杨长春;李幼铭;冷传波;;一种Maslov-Kirchhoff积分深度偏移算法[A];1993年中国地球物理学会第九届学术年会论文集[C];1993年
6 魏国华;王者江;;地震波传播的数值模拟[A];中国地球物理·2009[C];2009年
7 邵志刚;傅容珊;黄建华;刘财;;线性粘弹介质中地震波场数值模拟[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年
8 周辉;徐世浙;刘斌;;波动方程数值模拟[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年
9 马啸;杨顶辉;;求解波动方程的哈密尔顿型辛算法[A];中国地球物理·2009[C];2009年
10 张洪川;朱星亮;徐志东;;相位突变的复数证明[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2006(11)卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第11届学术研讨会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 王玲 马丽娟;我轻介质模型级研发跻身世界前列[N];中国化工报;2009年
2 记者 王巧然通讯员 李芬;女博士石玉梅科研成果获SEG高度评价[N];中国石油报;2008年
3 黄璜;西南石油局博士后科研工作站5名博士出站[N];中国石化报;2009年
4 陈蓉霞(本报书评人);为什么要亲近科学经典?[N];中华读书报;2006年
5 王跃;为地球做"CT扫描"[N];中国石化报;2006年
6 姚秋明汪华南;构筑地球物理技术研究平台[N];中国石化报;2007年
7 王金法 李新颖;叠前成像软件系统在胜利油田问世[N];中国石化报;2005年
8 记者 包冉;共推64位石油应用系统[N];计算机世界;2004年
9 集团公司科技管理部综合处;2009年国外石油科技十大进展[N];中国石油报;2010年
10 通讯员 张红杰 曾令君;东方物探研究院 计算处理能力攀上180万亿次[N];中国石油报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张文波;井间地震交错网格高阶差分数值模拟及逆时偏移成像研究[D];长安大学;2005年
2 张慧;非均质储层双变网格正演模拟和弹性逆时偏移方法研究[D];中国石油大学;2011年
3 喻振华;工程井间地震波正演模拟及层析成像技术研究[D];中南大学;2008年
4 鲁光银;隧道地质灾害反射波法探测数值模拟及围岩F-AHP分级研究[D];中南大学;2009年
5 王者江;基于BISQ机制的三维双相正交介质正演模拟及传播特性研究[D];吉林大学;2008年
6 王雪秋;复杂近地表地震波响应特征研究[D];吉林大学;2009年
7 轩义华;倾斜横向各向同性介质(TTI)参数反演方法研究[D];吉林大学;2007年
8 熊高君;复杂构造波动方程波场模拟及成像新方法研究[D];电子科技大学;2000年
9 李桂花;井间地震波场数值模拟及波场特征研究[D];西安科技大学;2008年
10 李万万;基于波动方程模拟的地震采集参数论证方法及应用研究[D];中国地质大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春燕;高阶交错网格有限差分地震波场计算[D];成都理工大学;2007年
2 李江涛;最佳差分方法研究及应用[D];成都理工大学;2006年
3 李卫志;双相介质地震波场数值模拟研究[D];成都理工大学;2007年
4 单刚义;转换波处理与解释在储层预测中的应用[D];吉林大学;2007年
5 窦玉坛;基于正演方法的井间地震响应特征研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
6 李宾;横向各向同性介质有限差分法波场模拟方法研究[D];中国石油大学;2009年
7 秦童;横向各向同性介质多分量联合逆时偏移[D];中国石油大学;2009年
8 杨宁;FCT最佳差分法在正演模拟中的应用[D];成都理工大学;2008年
9 陈敬国;任意差分精细积分逆时偏移数值模拟[D];中国地质大学(北京);2007年
10 宫妍;波动方程的非结构化网格改进有限差分方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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