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VTI介质高精度逆时偏移方法

作 者: 解围
导 师: 杨顶辉
学 校: 清华大学
专 业: 数学
关键词: 逆时偏移 VTI介质 NACD方法 并行计算
分类号: P631.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 35次
引 用: 0次
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内容摘要


作为目前成像精度最高的地震偏移方法之一,逆时偏移越来越广泛地应用在各种勘探地球物理环境中,尤其是在较为复杂的地质构造中。提高其成像精度和计算效率成为逆时偏移技术在油气勘探工业应用上的两大重要研究课题。本文发展了求解VTI介质拟声波方程的一种低频散数值求解方法,即近似解析中心差分(NACD)方法。该方法利用位移及其梯度共同逼近高阶空间偏导数,从而能有效压制数值频散,提高求解精度。论文对该方法的计算误差、稳定性条件和数值频散关系进行了详尽的理论分析。频散分析和波场模拟结果表明,与求解波动方程的传统差分方法如四阶Lax-Wendroff修正(LWC)格式和四阶交错网格(SG)方法相比,NACD方法压制数值频散的能力更强;为了达到同等的计算效果,NACD方法的CPU耗时更少,所需存储量更小。论文分别利用NACD,LWC和SG方法进行脉冲响应试验,并对二维Hess VTI模型的叠前资料进行逆时偏移成像,结果均表明,NACD方法的成像精度比四阶LWC格式和四阶SG方法更高,在粗网格计算条件下的优势尤为显著。这种新型VTI介质逆时偏移方法有望拓展到其他更一般的各向异性介质中,尤其对于大尺度的复杂介质模型的逆时偏移成像,具有较大的发展前景。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
第1章 引言  6-10
  1.1 研究意义  6-7
  1.2 研究历程和现状  7-9
  1.3 论文安排  9-10
第2章 叠前逆时偏移原理  10-15
  2.1 基本原理  10-12
  2.2 噪音处理  12-13
  2.3 波场分解成像条件  13-15
第3章 VTI 介质波场数值模拟  15-27
  3.1 VTI 介质拟声波方程  15-18
  3.2 近似解析中心差分方法  18-24
    3.2.1 方法介绍  18-20
    3.2.2 数值稳定性  20-21
    3.2.3 频散分析  21-22
    3.2.4 数值算例  22-24
  3.3 完全匹配层吸收边界条件  24-27
第4章 脉冲响应与叠前逆时偏移  27-36
  4.1 脉冲响应  27
  4.2 Hess VTI 模型  27-36
第5章 结论和展望  36-37
参考文献  37-41
致谢  41-43
附录 A 空间离散算子  43-45
附录 B 数值频散关系  45-48
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  48

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 地质、矿产普查与勘探 > 地球物理勘探 > 地震勘探
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