横向各向同性介质优化差分系数法地震波场数值模拟
杜启振1 , 白清云1 , 李宾2
1 中国石油大学(华东)地球资源与信息学院,山东东营 257061;
Optimized difference coefficient method seismic wave field numerical simulation in vertical transverse isotropic medium
Du Qi-zhen1 , Bai Qing-yun1 , Li Bin2
College of Geo-resources and Information, China University of Petroleum
摘要 在应用有限差分法地震波场数值模拟过程中,数值频散是关键问题之—。为压制地震波场模拟中的数值频散,针对1阶速度—应力方程的交错网格空间离散差分算子,本文分别引入强约束条件和弱约束条件,构造了不同的Lagrange函数;然后通过求取条件极值得到优化差分算子。将其应用于横向各向同性(VTI)介质波场数值模拟,结果表明采用优化空间差分算子能有效压制数值频散,并可提高差分近似导数的精度。
关键词 ：
波场模拟 ,
优化差分系数 ,
有限差分 ,
数值频散 ,
强约束条件 ,
弱约束条件 ,
横向各向同性介质
Abstract ：In applying finite difference seismic wave field numerical simulation, the numerical dispersion is one of key issues. In order to suppress numerical dispersion in seismic wave field simulation the difference operator was discreted in staggered grid space of one-order velocity-stress equation, in this paper strong constraint condition and weak constraint condition were introduced, different Lagrange functions were constructed respectively, then optimized difference operator was obtained through estimation of conditional extremum. The optimized difference operator was applied to wave field numerical simulation in vertical transverse isotropic medium, the results show that the application of optimized space difference factor could effectively suppress numerical dispersion, and raise the accuracy of difference approximate derivative.
Key words ：
wave field simulation
optimized difference coefficient
finite difference
numerical dispersion
strong constraint
condition
weak constraint condition
transversally isotropic medium
收稿日期: 2009-07-09
基金资助: 教育部新世纪优秀人才支持计划(资助号:NCET-07-0845);国家高新技术研究发展计划(批准号:2006AA06Z202);中国石油天然气集团公司创新基金(批准号:05E7028);中国石油天然气集团公司物探重点实验室开放基金(批准号:GPKL0802)联合资助
作者简介 : 杜启振 教授，博士生导师，1969年生;1991年木科毕业于石油大学(华东)勘查地球物理专业，1997年获该校应用地球物理专业硕士学位，2003年获清华大学固体力学专业博士学位。现在中国石油大学(华东)地球资源与信息学院从事地震全弹性波传播与联合成像、各向异性与多分量地震勘探、油藏综合地球物理等方面的教学与研究工作。
引用本文:
杜启振, 白清云, 李宾. 横向各向同性介质优化差分系数法地震波场数值模拟[J]. 石油地球物理勘探, 2010, 45(2): 170-176.
Du Qi-zhen, Bai Qing-yun, Li Bin. Optimized difference coefficient method seismic wave field numerical simulation in vertical transverse isotropic medium. OGP, 2010, 45(2): 170-176.
链接本文:
http://www.ogp-cn.com/CN/ 或 http://www.ogp-cn.com/CN/Y2010/V45/I2/170
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