基于CPML-RML组合边界条件粘弹TTI介质旋转交错网格有限差分正演模拟

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作   者：

张奎涛;  顾汉明;  刘少勇;  刘春成;  陈宝书;  张立;  肖逸飞; 

作者机构：

中海油研究总院有限责任公司;  中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院地球内部多尺度成像湖北省重点实验室; 

关键词：

随机边界条件;  旋转交错网格;  正演模拟;  TTI介质;  粘弹性;  有限差分;  卷积完全匹配层; 

期刊名称：

石油物探

基金项目：

i s s n：

1000-1441

年卷期：

2019 年 02 期

页   码：

187-198+218

摘   要：

实际地下介质中因充满流体、裂缝和裂隙等而同时表现出粘滞性特征和各向异性特征,传统的分裂式完全匹配层(SPML)吸收边界条件不能有效吸收低频和大角度入射波。为此,提出将非分裂式卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件与随机介质层(RML)边界条件相结合的策略来改善边界吸收效果,并将其应用于粘弹TTI介质有限差分正演模拟。为提高正演模拟的稳定性和精度,采用了旋转交错网格有限差分算法,并推导出了适用于粘弹TTI介质的CPML吸收边界条件公式及相应的旋转交错网格有限差分格式;采用随机介质建模理论并结合CPML吸收边界条件,建立了CPML-RML组合边界条件。利用二维均匀介质模型和二维复杂Hess模型对组合边界条件的吸收效果进行了测试,结果表明:相比SPML吸收边界条件与CPML吸收边界条件,CPML-RML组合边界条件在不增加计算量的情况下,具有更好的吸收效果,能有效减少人工边界反射、提高数值模拟精度;粘弹TTI介质中的地震波场表现出明显的振幅衰减和相位延迟,地震记录表现出浅部能量强、深部能量弱的特征,验证了CPML-RML组合边界条件对复杂介质的适应性及正确性。