VTI介质改进声学近似qP波交错网格正演模拟

作     者：梁锴 陈浩然 孙上饶 印兴耀 LIANG Kai;CHEN Haoran;SUN Shangrao;YIN Xingyao

作者机构：中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 

出 版 物：《石油地球物理勘探》 (Oil Geophysical Prospecting)

年 卷 期：2024年第59卷第1期

页      面：89-97页

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 070206[理学-声学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目“裂缝型储层五维地震解释理论与方法研究”(42030103) “基于全井段DAS观测的储层弹性特征跨尺度匹配方法研究”(42074162) 山东省自然科学基金项目“强各向异性页岩裂缝储层地震波反射特征表征与模拟”(ZR202111200174) 中海油有限公司项目“海底节点高精度成像技术研发及推广应用”(CNOOC-KJ GJHXJSGGYF 2022-01)联合资助 

主　　题：改进声学近似 qP波 VTI介质 频散关系 交错网格 空间域渐近近似 

摘      要：Alkhalifah提出的声学假设近似令沿TI介质对称轴的qSV波速度近似为0,建立了相应的qP波波动方程并进行了数值模拟,但存在两个不足:一是方程中存在退化的qSV波解,不是纯qP波波动方程;二是方程不适用于εδ(ε和δ为Thomsen参数)的介质。为此,在Liang等的工作基础上,将改进声学近似方法的思想引入qP波频散关系和一阶波动方程推导。令qSV波的精确频散关系中的圆频率为0,同时结合椭圆分解,推导了VTI介质纯qP波解耦频散关系,利用改进标量算子的空间域渐近近似建立了VTI介质改进声学近似qP波一阶速度—应力波动方程,采用交错网格有限差分算法实现了基于改进声学近似的VTI介质纯qP波正演模拟。频散关系分析和数值示例表明,基于改进声学近似的qP波一阶波动方程不包含退化qSV波,是纯qP波方程,与弹性波波动方程模拟结果吻合较好,具有较高精度,并且该方程在ε≥δ和εδ的VTI介质中均是稳定的,同时也适用于复杂VTI介质。