三维感应测井响应计算的交错网格有限差分法 被引量：48

1

作者 汪功礼 张庚骥 +1 位作者 崔锋修 高峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期561-567,共7页

应用交错网格有限差分法计算三维复杂环境中的感应测井响应 .其中 ,利用Krylov子空间不变性求解离散得到的大型稀疏复对称线性方程组 .在构造Krylov子空间时使用其系数矩阵的伪逆以改善迭代的收敛性 .迭代中 ,使用不完全Cholesky分解共... 应用交错网格有限差分法计算三维复杂环境中的感应测井响应 .其中 ,利用Krylov子空间不变性求解离散得到的大型稀疏复对称线性方程组 .在构造Krylov子空间时使用其系数矩阵的伪逆以改善迭代的收敛性 .迭代中 ,使用不完全Cholesky分解共轭梯度法求解 4个三维Poisson方程以得到新的Lanczos向量 .通常迭代不超过 2 0次可得到理想结果 .另外 ,提出一种新的物质平均公式以计算电导率平均值 ,可保证电流守恒 . 展开更多

关键词 三维感应测井响应 交错网格有限差分法 计算 KRYLOV子空间 电导率平均值 地球物理勘探

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多分量感应测井响应的交错网格有限差分法模拟 被引量：8

2

作者 王昌学 杨韡 +3 位作者 储昭坦 陶果 沈金松 朱益华 《石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期35-40,共6页

从电磁响应方程出发,应用交错网格有限差分法推导了三维各向异性地层多分量感应测井响应的差分计算格式,并利用所形成的算法考察了多种环境条件下多分量感应测井的响应规律。计算结果表明,多分量感应测井各磁场分量不仅与地层水平电阻... 从电磁响应方程出发,应用交错网格有限差分法推导了三维各向异性地层多分量感应测井响应的差分计算格式,并利用所形成的算法考察了多种环境条件下多分量感应测井的响应规律。计算结果表明,多分量感应测井各磁场分量不仅与地层水平电阻率和垂直电阻率有关,还与仪器方位角、井斜角、井眼轴与地层走向的相对位置有关。根据仪器方位角与井斜角间的关系和各测量量,可反演出地层水平电阻率和垂直电阻率,进而改善电性各向异性储层的含油饱和度评价。计算结果表明该算法是准确可靠的。 展开更多

关键词 多分量感应测井响应 电磁响应方程 交错网格有限差分法 电阻率 各向异性储层 含油饱和度 电测井

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求解二阶解耦弹性波方程的低秩分解法和低秩有限差分法 被引量：8

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作者 袁雨欣 胡婷 +2 位作者 王之洋 郭鹏 刘洪 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3324-3333,共10页

时间域的波场延拓方法在本质上都可以归结为对一个空间-波数域算子的近似.本文基于一阶波数-空间混合域象征,提出一种新的方法求解解耦的二阶位移弹性波方程.该方法采用交错网格,连续使用两次一阶前向和后向拟微分算子,推导得到了解耦... 时间域的波场延拓方法在本质上都可以归结为对一个空间-波数域算子的近似.本文基于一阶波数-空间混合域象征,提出一种新的方法求解解耦的二阶位移弹性波方程.该方法采用交错网格,连续使用两次一阶前向和后向拟微分算子,推导得到了解耦的二阶位移弹性波方程的波场延拓算子.由于该混合域象征在伪谱算子的基础上增加了一个依赖于速度模型的补偿项,可以补偿由于采用二阶中心差分计算时间微分项带来的误差,有效地减少模拟结果的数值频散,提高模拟精度.然而,在非均匀介质中,直接计算该二阶的波场延拓算子,每一个时间步上需要做N次快速傅里叶逆变换,其中N是总的网格点数.为了减少计算量,提出了交错网格低秩分解方法;针对常规有限差分数值频散问题,本文将交错网格低秩方法与有限差分法结合,提出了交错网格低秩有限差分法.数值结果表明,交错网格低秩方法和交错网格低秩有限差分法具有较高的精度,对于复杂介质的地震波数值模拟和偏移成像具有重要的价值. 展开更多

关键词 波场延拓 波数-空间混合域象征 交错网格低秩分解方法 交错网格低秩有限差分法

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基于高阶有限差分的波动方程叠前逆时偏移方法 被引量：70

4

作者 陈可洋 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期475-478,共4页

高阶有限差分波动方程叠前逆时偏移方法的基本原理是,从二维1阶双曲型地震波波动方程出发,通过时间上的2阶差分和空间上的任意高阶交错网格差分对该方程进行离散,得到高阶有限差分逆时偏移算子。采用单频双程波动方程计算初至走时,并以... 高阶有限差分波动方程叠前逆时偏移方法的基本原理是,从二维1阶双曲型地震波波动方程出发,通过时间上的2阶差分和空间上的任意高阶交错网格差分对该方程进行离散,得到高阶有限差分逆时偏移算子。采用单频双程波动方程计算初至走时,并以此作为叠前逆时深度偏移的成像条件。设计了凹陷模型和断陷模型,对方法进行了验证。模拟结果表明,基于高阶有限差分的波动方程叠前逆时深度偏移方法可以对复杂地层进行准确成像,并能消除由逆时偏移引起的低频噪声。 展开更多

关键词 高阶交错网格有限差分法 地震波波动方程 叠前逆时深度偏移 初至走时 成像条件

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地震槽波的数学-物理模拟初探 被引量：19

5

作者 皮娇龙 滕吉文 刘有山 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2481-2493,共13页

针对地震槽波在低速层的传播特性,开展了煤层内地震槽波勘探的数值模拟和物理模拟研究的初探工作.在数值模拟研究方面,采用交错网格有限差分法对煤层中的地震槽波进行三分量全波场模拟.基于波场快照和人工合成地震记录研究了不同模型中... 针对地震槽波在低速层的传播特性,开展了煤层内地震槽波勘探的数值模拟和物理模拟研究的初探工作.在数值模拟研究方面,采用交错网格有限差分法对煤层中的地震槽波进行三分量全波场模拟.基于波场快照和人工合成地震记录研究了不同模型中的波场特征和各种波型的传播规律.在物理模拟方面,通过选用不同配比的环氧树脂和硅橡胶类材料构建地震槽波物理模型,利用透射法和反射法观测系统获得了清晰的地震槽波记录以研究槽波的地震学特征.研究表明,在煤层内槽波的地震波场中,Love型槽波的能量小于Rayleigh型槽波的SV分量,大于Rayleigh型槽波的SH分量.相对于Love型槽波和Rayleigh型槽波的SH分量,Rayleigh型槽波的SV分量在围岩中的泄露能量较强.在煤层界面附近的围岩中,地震波仍以槽波形式传播,随着距离的增加能量逐渐衰减.随着煤层变薄,煤层槽波主频向高频方向移动,频散现象增强,传播速度增大. 展开更多

关键词 Rayleigh型槽波 Love型槽波 交错网格有限差分法 数值模拟 物理模拟

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煤巷地震超前探测数值模拟及波场特征研究 被引量：22

6

作者 杨思通 程久龙 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1633-1637,共5页

用交错网格有限差分法对煤巷内不同地质模型中的弹性波场进行了数值模拟,分析了不同地质模型中的波场特征和各类波型的传播特征。研究表明:在工作面前方的构造界面上会产生能量较强的绕射波,绕射波波至最迟与其它波波至时间间隔较大,波... 用交错网格有限差分法对煤巷内不同地质模型中的弹性波场进行了数值模拟,分析了不同地质模型中的波场特征和各类波型的传播特征。研究表明:在工作面前方的构造界面上会产生能量较强的绕射波,绕射波波至最迟与其它波波至时间间隔较大,波列较宽是识别工作面前方存在构造界面的特征波。虽然在工作面前方构造界面上产生的反射波也标志工作面前方存在构造界面,但易与干扰波混杂在一起不易识别提取。 展开更多

关键词 煤巷超前探测 地震波场 交错网格有限差分法 绕射波

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时限时移相关法叠前逆时成像条件及其应用 被引量：14

7

作者 陈可洋 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期22-26,17,共5页

地震波逆时偏移法是目前成像精度最高的成像技术。分析了相关法叠前逆时成像的基本原理,提出了时限时移相关法叠前逆时成像条件。运用高阶交错网格有限差分法,按照一定的观测方式合成了基于Marmousi模型的123个炮集记录,并应用时限时移... 地震波逆时偏移法是目前成像精度最高的成像技术。分析了相关法叠前逆时成像的基本原理,提出了时限时移相关法叠前逆时成像条件。运用高阶交错网格有限差分法,按照一定的观测方式合成了基于Marmousi模型的123个炮集记录,并应用时限时移相关法叠前逆时成像条件进行了叠前逆时深度偏移,将获得的剖面与反射系数深度剖面进行了对比。数值计算结果表明,应用时限时移相关法叠前逆时成像条件获得的偏移剖面准确反映了Marmousi模型中的各个地质反射界面及其反射系数的变化特征。与时空移相关法叠前逆时成像条件相比,时限时移相关法叠前逆时成像条件能够大大减少计算量和存储量,提高了计算效率。 展开更多

关键词 时限时移相关法 叠前逆时深度偏移 MARMOUSI模型 高阶交错网格有限差分法 逆时成像条件

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黏弹性VTI煤层介质超声波传播模型建立与分析 被引量：3

8

作者 李力 唐汝琪 魏伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2987-2994,共8页

煤岩界面自动识别是深部煤层无人采掘装备自主控制中的关键技术。利用煤和岩声阻抗的差异性,采用超声波检测煤层厚度达到识别煤岩界面的目的。以Kelvin-Voigt黏弹性模型及各向异性理论为基础,推导适用于具有垂直对称轴的横向各向同性(V... 煤岩界面自动识别是深部煤层无人采掘装备自主控制中的关键技术。利用煤和岩声阻抗的差异性,采用超声波检测煤层厚度达到识别煤岩界面的目的。以Kelvin-Voigt黏弹性模型及各向异性理论为基础,推导适用于具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)黏弹性煤层介质的二维一阶速度-应力波动方程,建立黏弹性VTI煤层介质数学模型,采用交错网格有限差分法模拟超声波场在煤层中的传播,并通过实验验证所建立的黏弹性VTI煤层介质模型和交错网格有限差分法的正确性。研究结果表明:黏弹性VTI介质数学模型和交错网格有限差分法适用于数值模拟超声波在煤层中的传播,为超声波煤层厚度检测和煤岩界面识别研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 黏弹性 各向异性 交错网格有限差分法 超声波传播模型

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高阶高密度三维多波多分量弹性波波场分离正演数值模拟 被引量：1

9

作者 陈可洋 吴清岭 +5 位作者 范兴才 陈树民 李来林 王建民 关昕 刘振宽 《油气藏评价与开发》 2013年第2期6-14,共9页

针对二维全波场弹性波模拟无法准确表征真实的三维地球介质波场响应,为此首次开展了三维弹性波全波场波场分离正演数值模拟研究,该方法是全面认识和研究地震波在三维地球介质中传播规律的重要手段。从三维一阶速度—应力弹性波波动方程... 针对二维全波场弹性波模拟无法准确表征真实的三维地球介质波场响应,为此首次开展了三维弹性波全波场波场分离正演数值模拟研究,该方法是全面认识和研究地震波在三维地球介质中传播规律的重要手段。从三维一阶速度—应力弹性波波动方程出发,采用高阶(16阶)交错网格有限差分法和内外侧镶边法PML吸收边界条件,并结合了基于散度和旋度原理的三维空间高阶波场分离算子。以三维地质模型为例,设计模拟了野外地表多分量地震资料的采集、零偏移距和非零偏移距VSP记录的采集,开展了三维弹性波全波场高精度、高密度正演数值模拟,并对计算结果进行了三维立体显示。从理论分析和数值试验均表明,文中方法的模拟结果中包括3个多分量混合波场、1个纯纵波波场和3个纯横波波场,在三维弹性波波场快照和模拟记录中均可以容易识别和追踪出各个地层反射界面的反射波和转换波等复杂波场,且计算结果的精度较高,边界吸收较好,采用的三维弹性波波场分离模拟方法还可为实际多波多分量地震资料波场分离方法的准确有效性和三维多波多分量弹性波逆时偏移成像提供方法指导,该方法研究在多波多分量地震勘探中具有一定的推广价值。 展开更多

关键词 三维弹性波 高阶交错网格有限差分法 PML吸收边界条件 波场分离 散度和旋度

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宽频双程走时计算方法及其波场照明分析 被引量：11

10

作者 陈可洋 《勘探地球物理进展》 2010年第4期270-274,共5页

为了准确模拟任意主频情况下的初至走时和照明,应用高阶交错网格有限差分法进行了时域双程波动方程正演数值模拟,拾取最大振幅能量节点位置对应的旅行时间作为初至走时。以均匀介质为例,对比研究了本文方法与解析走时和高频近似走时(基... 为了准确模拟任意主频情况下的初至走时和照明,应用高阶交错网格有限差分法进行了时域双程波动方程正演数值模拟,拾取最大振幅能量节点位置对应的旅行时间作为初至走时。以均匀介质为例,对比研究了本文方法与解析走时和高频近似走时(基于程函方程)在不同主频情况下的双程走时结果,指出在主频较高时三者最为接近。以Marmousi模型为例,计算了不同主频对应的初至走时及其振幅能量。综合分析表明,低主频存在较大的旅行时计算误差,不同的主频可以照明不同尺度的介质变化,从而指导实际地震资料的数字处理。 展开更多

关键词 宽频 双程地震波动方程 走时 波场照明分析 高阶交错网格有限差分法

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三维似French模型高精度弹性波正演数值模拟及其波场特征

11

作者 刘阿男 刘思彤 +1 位作者 陈可洋 杨微 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2010年第4期45-50,共6页

基于三维一阶双曲型各向异性介质速度-应力弹性波动方程,给出各向异性介质向各向同性介质转化的条件,采用高阶交错网格有限差分法和PML吸收边界条件,实现高精度三维弹性波正演数值模拟.以均匀介质为例,研究弹性波在三维空间的波场特征;... 基于三维一阶双曲型各向异性介质速度-应力弹性波动方程,给出各向异性介质向各向同性介质转化的条件,采用高阶交错网格有限差分法和PML吸收边界条件,实现高精度三维弹性波正演数值模拟.以均匀介质为例,研究弹性波在三维空间的波场特征;以三维似French模型为例,合成不同时刻的三分量波场快照和共炮点记录,并对比分析三维各向同性介质和各向异性介质在该模型中的波场响应特征.数值结果验证了方法的正确性和有效性,同时具有精度高和边界吸收效果明显的优点. 展开更多

关键词 三维弹性介质 高精度正演数值模拟 PML吸收边界条件 似French模型 高阶交错网格有限差分法

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