任意空间取向TI介质弹性波速度特征分析

• 作者: 伍敦仕 姚振岸 孙成禹 邓小凡
• 来源期刊: 石油地球物理勘探
• 关键词: 任意空间取向 TI介质 相速度 群速度 极化方位各向异性
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 偏移成像
• 页码范围: 715-733
• 页数: 19页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2017.04.010

摘要

相速度和群速度是表征地层介质物性特征的重要参数,在各向异性地震波传播理论研究和实际地震数据处理应用中都有重要作用.本文从本构坐标系下TI介质的弹性矩阵出发,通过Bond变换给出任意空间取向TI介质(ATI介质,Arbitrarily Transverse Isotropy)在观测坐标系下的刚度矩阵.联合弹性动力学的本构方程、柯西方程和牛顿运动微分方程,得到ATI介质的弹性波波动方程和Christoffel方程.通过本征值方法求解Christoffel频散方程,导出了ATI介质中3D相速度精确解析式;借鉴Crampin推导各向异性群速度公式的思路,推导出ATI介质中弹性波群速度公式.研究表明,本文给出的ATI介质弹性波速度解析式具有一般性,在特定条件下能退化成TTI、EDA介质,对各向异性射线追踪和偏移成像等具有重要意义.数值计算实例表明,ATI介质三维相速度和群速度曲面关于其对称轴对称,在观测坐标系下,不同类型TI介质的速度各向异性存在明显差异,据此可实现地下周期性细薄层或裂缝的走向识别.基于交错网格有限差分正演,在VTI、HTI、TTI、EDA和ATI五种TI模型介质中开展了地震波场正演模拟,对比分析了波场快照和群速度解析解,验证了ATI介质弹性波速度公式的正确性,同时明确了群速度控制着地震波场的波前形状.此外,还讨论了各向异性参数对地震体波相速度、群速度特征的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邓小凡		2	5	1.0	2.0