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《成都理工大学》 2007年
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地震波数值模拟及波场特征分析

韩翀  
【摘要】: 本文围绕地震波数值模拟及波场特征分析问题,在总结分析前人的研究成果的基础上,应用高阶有限差分法,分别使用声波方程、弹性波方程、双相介质纵波方程、Biot方程、BISQ方程和改进BISQ方程,系统地实现了地震波在地质模型中传播的数值模拟,并对模拟所得的波场快照和单炮记录以及介质分界面上的动力学特征进行分析,从而进一步研究地震波的传播规律和地下介质参数对地震波传播速度和衰减的影响,为地震资料解释提供科学依据。 本文首先从基本的适用于单相介质模型的声波方程和弹性波方程出发,使用高阶有限差分算子对波动方程进行离散化,并进行了稳定性和收敛性分析,对典型的地质模型中波的传播进行了数值模拟和波场特征分析。 其次本文进一步对适用于双相介质模型的双相介质纵波方程、Biot方程、BISQ方程和改进BISQ方程进行了研究分析。通过对双相介质中地震波传播规律的研究,验证了BISQ理论的正确性和真实性,并结合国际上最新的改进BISQ模型,和Biot模型和BISQ模型进行了模拟对比和分析,从而确定了改进BISQ的可行性和良好的应用价值。 最后本文基于Zoeppritz方程和双相介质AVO方程的反射系数和透射系数方程组,推导出了典型的储层—盖层分界面、盖层—储层分界面和两种致密岩层分界面等的双相介质AVO方程组,并推导出了双相介质参数和纵波速度、横波速度、密度、孔隙度和流体类型之间的关系,为双相介质AVO理论走向实用进行了有益的探索。本文同时对地震波在上述分界面上垂直入射的特殊情况提出了反射系数和透射系数的简单表达式,验证了其正确性,具有较好的应用前景。
【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】:P631.4

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 韩翀;海相碳酸盐岩地震储层预测技术及应用[D];成都理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3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 杨林强;陆地虚反射压制方法研究及正演模拟[D];中国地质大学(北京);2012年
3 黎殿来;波动方程时域有限差分地震正演建模方法研究[D];电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 熊煜;李录明;罗省贤;;各向异性介质弹性波场正演及偏移[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年03期
3 杨顶辉,张中杰,滕吉文,王光杰;双相各向异性研究、问题与应用前景[J];地球物理学进展;2000年02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 刘洋,李承楚,牟永光;双相横向各向同性介质分界面上弹性波反射与透射问题研究[J];地球物理学报;2000年05期
6 胡恒山,王克协;孔隙介质声学理论中的动态渗透率[J];地球物理学报;2001年01期
7 杨宽德,杨顶辉,王书强;基于Biot-Squirt方程的波场模拟[J];地球物理学报;2002年06期
8 雍学善;马海珍;高建虎;;双相介质AVO方程及参数简化研究[J];地球科学进展;2006年03期
9 杨宽德,杨顶辉,王书强;基于横向各向同性BISQ方程的弹性波传播数值模拟[J];地震学报;2002年06期
10 魏征,汪越胜,章梓茂;波由单相弹性介质向横观各向同性液体饱和多孔介质传播时的反射与透射[J];固体力学学报;2002年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹学爱;马国利;;双相各向同性介质中弹性波方程的有限差分解法及波场模拟[J];滨州学院学报;2011年03期
2 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
3 杜启振;侯波;;矢量波场弹性波Kirchhoff偏移(英文)[J];Applied Geophysics;2008年04期
4 王祥春;夏常亮;刘学伟;;消除海底起伏影响的海洋地震波场正反向延拓(英文)[J];Applied Geophysics;2010年02期
5 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
6 王泽利,何樵登;用邦德矩阵法推导各向异性介质的弹性常数[J];长春科技大学学报;2000年04期
7 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
8 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
9 王忠仁;陈祖斌;姜弓山文;张林行;;可控震源地震勘探的数值模拟[J];吉林大学学报(地球科学版);2006年04期
10 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
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 刘礼农;崔凤林;张剑锋;;三维复杂构造中地震波模拟的单程波方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所二○○四学术论文汇编·第三卷(油气·矿产·水资源)[C];2004年
4 程冰洁;李小凡;龙桂华;;基于广义正交多项式褶积微分算子的地震波场数值模拟方法[A];中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编[C];2009年
5 何兵寿;魏修成;刘洋;;三维声波方程正演的高阶差分格式及其数值频散关系[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
6 夏建军;宋强弓;尹业才;宋锡熊;;复杂地表条件下的地震波场外推法模拟分析[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
7 佘德平;李佩;胡中平;;孔洞储集体的地震响应特征[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
8 李振春;王清振;;地震波衰减机理及能量补偿研究综述[A];纪念中国地球物理学会成立60周年专辑[C];2007年
9 徐兆涛;;单程波动方程叠前深度偏移并行计算[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
10 成谷;张宝金;马在田;;反射地震走时层析中的大型稀疏矩阵压缩存储和求解[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 童思友;[D];中国海洋大学;2010年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 巩向博;金属矿地震高精度成像与数据处理方法研究[D];吉林大学;2011年
7 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
8 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
9 何现启;EDA介质中地震波传播特征及参数反演研究[D];中南大学;2010年
10 韩翀;海相碳酸盐岩地震储层预测技术及应用[D];成都理工大学;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 吴淼男;双相介质中导波问题研究[D];哈尔滨工程大学;2009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 高仁安;霸县凹陷文安斜坡构造特征与圈闭评价研究[D];中国地质大学(北京);2010年
7 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
8 陈聪;叠前逆时偏移及成像[D];中国地质大学(北京);2011年
9 郭伟;隧道掘进超前地质勘探的研究与仿真[D];沈阳工业大学;2011年
10 许楠;孔隙地层井孔声场模拟与斯通利波衰减拾取渗透率[D];吉林大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 韩小俊;施泽进;郑天发;;地震地层及地震相分析在川东南复杂储层识别中的应用[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年02期
4 熊煜;李录明;罗省贤;;各向异性介质弹性波场正演及偏移[J];成都理工大学学报(自然科学版);2006年03期
5 王伟;张世奇;纪友亮;;青坨子凸起馆陶组地震相研究[J];断块油气田;2007年01期
6 郭峰;陈世悦;胡光明;纪友亮;孟祥化;;松辽盆地北部下白垩统地震相及沉积相分析[J];大庆石油地质与开发;2005年06期
7 裴正林,牟永光;地震波传播数值模拟[J];地球物理学进展;2004年04期
8 王利田;苏小军;管仁顺;段林娣;;地震属性分析在彩16井区储层预测中的应用[J];地球物理学进展;2006年03期
9 冯英杰;杨长春;吴萍;;地震波有限差分模拟综述[J];地球物理学进展;2007年02期
10 李幼铭;刘洪;吴永刚;陈树民;;我国陆相油储地球物理研究历程回顾与认识[J];地球物理学进展;2007年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈新军;塔里木盆地塔中地区构造~沉积特征及相互关系研究[D];中国地质大学(北京);2005年
2 郑秀娟;塔里木盆地东北地区下古生界层序格架与沉积相研究[D];中国地质大学(北京);2005年
3 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
4 吕锡敏;岩性油气藏勘探理论和方法体系研究[D];西北大学;2005年
5 王惠民;塔里木盆地塔中寒武系—奥陶系构造与沉积演化及相互关系研究[D];中国地质大学(北京);2006年
6 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
7 刘忠宝;塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层形成机理与分布预测[D];中国地质大学(北京);2006年
8 韩小俊;川东南地区复杂储层识别及预测方法研究及应用[D];成都理工大学;2006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 韩令贺;VTI介质中准P波方程叠前逆时深度偏移方法研究[D];中国海洋大学;2011年
2 许志刚;塔里木盆地塔中地区奥陶系层序地层学及关键不整合界面特征研究[D];中国地质大学(北京);2005年
3 朱艳伟;基于主成分分析的支持向量机划分地震相[D];西安科技大学;2006年
4 常君勇;交错网格有限差分法地震数值模拟[D];中国地质大学(北京);2007年
5 田丽花;地震波散射场正演数值模拟[D];中国地质大学(北京);2007年
6 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
7 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
8 潘文锋;提高地震资料分辨率采集方法研究[D];中国地质大学(北京);2007年
9 姚维益;地震属性技术研究及其在胜利富林洼陷储层预测中的应用[D];成都理工大学;2008年
10 熊忠;碳酸盐岩礁滩相地层地震特征波动方程模拟研究[D];成都理工大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘宁;地震波局部频率衰减梯度在特殊储层分析中的研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
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1 张秉铭,董敏煜,李承楚,滕吉文,张中杰;各向异性介质中弹性波多分量联合逆时深度偏移[J];长春科技大学学报;2000年01期
2 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
3 侯安宁,何樵登,马在田;各向异性弹性波动交错网格高阶差分法的误差研究[J];长春地质学院学报;1995年04期
4 乔文孝,王宁,严炽培;声波在两种多孔介质界面上的反射和透射[J];地球物理学报;1992年02期
5 姚陈,王培德,陈运泰;卢龙地区S波偏振与上地壳裂隙各向异性[J];地球物理学报;1992年03期
6 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
7 席道瑛,刘斌,刘卫,易良坤;饱和多孔岩石弛豫衰减对时间和温度的依赖性[J];地球物理学报;2000年06期
8 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
9 杨宽德,杨顶辉,王书强;基于Biot-Squirt方程的波场模拟[J];地球物理学报;2002年06期
10 刘银斌,李幼铭,吴如山;横向各向同性多孔介质中的地震波传播[J];地球物理学报;1994年04期
【相似文献】
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1 韩翀;李正文;;基于改进BISQ模型双相介质波场数值模拟[J];内蒙古石油化工;2007年02期
2 李勇;陈洪德;许多;李琼;雷宛;;基于双相介质理论的油气检测方法及应用研究[J];西南石油大学学报(自然科学版);2010年03期
3 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
4 李信富;李小凡;;伪谱法地震波场数值模拟[J];桂林工学院学报;2007年02期
5 张璐,印兴耀,孙成禹;双相介质的AVO正演模拟[J];地球物理学进展;2005年02期
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7 韩华,章梓茂,魏培君;双相介质二参数反演的同伦方法[J];工程力学;2003年04期
8 韩华,章梓茂,汪越胜,魏培君;双相介质波动方程孔隙率反演的同伦方法[J];力学学报;2003年02期
9 王红艳;潘效军;唐婵;;圆管内液态金属磁流体的一种迭代数值模拟法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年05期
10 席道瑛,张斌,易良坤,李娟;双相介质中应力波的衰减规律[J];岩石力学与工程学报;1998年04期
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1 王耘;杨慧珠;;各向异性介质吸收边界条件[A];1994年中国地球物理学会第十届学术年会论文集[C];1994年
2 王红艳;杨锦;柯严;刘晓平;吴宜灿;何晓雄;;FDS包层液态金属磁流体的计算机数值模拟[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年
3 孙林洁;印兴耀;吴国忱;;基于PM_L边界条件的高倍可变网格有限差分数值模拟方法[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
4 丁慎思;;用有限积分和有限差分的混合方法分析索网屋盖[A];第三届空间结构学术交流会论文集(第二卷)[C];1986年
5 潘峰;宋传学;刘星;;组合式空调机流场温度场数值模拟[A];第十二届全国冷(热)水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2005年
6 陈成军;谢若泽;;内部填充泡沫铝的圆柱壳屈曲数值模拟[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(上)[C];2005年
7 曹先凡;秦延龙;聂冬;孙建伟;孙昭晨;;海底管道冲刷的数值模拟[A];第十四届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(上册)[C];2009年
8 高嵩;尤云祥;李巍;胡天群;;下倾管-立管严重段塞流数值模拟[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
9 武海军;陈利;王江波;张庆明;;反应装甲对射流干扰的数值模拟研究[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
10 顾明言;刘旭辉;董红岩;;高炉混合喷吹煤粉与废旧轮胎的数值模拟[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集(上)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李晓明;汶川地震大灾难祸起龙门山断裂带[N];四川科技报;2008年
2 赵亮;市政府新闻办召开新闻发布会[N];陇东报;2008年
3 蒋维胜;第一时间排除安全隐患[N];中国质量报;2008年
4 萧易;地质科学验证的“成都奇迹”[N];成都日报;2008年
5 李均;震灾影响地区须对在建项目进行安全评估[N];经理日报;2008年
6 成都传媒集团记者 向朝阳赵倩;地震是毁房罪魁 幸存者应理性看未来[N];成都日报;2008年
7 赵建国;我国将建国家地震预警中心[N];中国知识产权报;2008年
8 沙玛建峰;政务建筑何以这般浩大?[N];中国国土资源报;2008年
9 葛进;“跑”在地震波的前面[N];科技日报;2008年
10 记者 朱玲张万山 赵宏 周炜 李国方 见习记者 轩辕杨子 王磊;古城紧急应对保安全[N];西安日报;2008年
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1 刘文革;海相碳酸盐岩储层地震响应特征数值模拟[D];成都理工大学;2008年
2 许多;双相介质储层参数非线性反演[D];成都理工大学;2008年
3 邓靖武;磁电法正演理论研究[D];中国地质大学(北京);2005年
4 巴晶;复杂多孔介质中的地震波传播机理研究[D];清华大学;2008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 苏云;各向异性及双相介质弹性波正演模拟与波场特征分析[D];成都理工大学;2010年
7 熊晓军;单程波动方程地震数值模拟新方法研究[D];成都理工大学;2007年
8 姜彤;边坡在地震力作用下的加卸载响应规律与非线性稳定分析[D];中国地震局地质研究所;2004年
9 林伟军;带扇形窜槽的非轴对称固井声场研究[D];中国科学院研究生院(声学研究所);2004年
10 金宏彬;纤维束冲击拉伸的数值模拟[D];东华大学;2005年
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1 韩翀;地震波数值模拟及波场特征分析[D];成都理工大学;2007年
2 杨莹;二维地震波场有限差分法数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2009年
3 王俊;基于改进BISQ模型的双相介质波场数值模拟方法研究[D];中国石油大学;2009年
4 常君勇;交错网格有限差分法地震数值模拟[D];中国地质大学(北京);2007年
5 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
6 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
7 朱军;二维地震正演模拟方法技术研究[D];长安大学;2007年
8 刘莲莲;各向异性粘弹性孔隙介质伪谱法波场正演模拟[D];中国石油大学;2007年
9 王晓华;外场激励下集成电路互连线的传输线方程及其求解[D];电子科技大学;2005年
10 刘仲祥;叶片的弯扭对轴流泵汽蚀抑制的研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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