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

• 作者: 刘少勇 刘春成 张奎涛 张立 肖逸飞 陈宝书 顾汉明
• 来源期刊: 石油物探
• 学科: 地球科学
• 关键词: 卷积完全匹配层 随机边界条件 粘弹性 TTI介质 旋转交错网格 有限差分 正演模拟
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 187-198,218
• 页数: 13页
• 分类号: P631
• 字数: 7006字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1441.2019.02.004

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.