一种改进的双相各向异性介质交错网格有限差分模拟方法An Improved Staggered Grid Finite Difference Simulation Method for Biphasic Anisotropic Media
徐啸,李刚,郭英杰,王震,李鹏程,郭锦桦,吕晓磊
摘要(Abstract):
地球内部可视为由含流体孔隙介质构成,即双相介质模型。为了进一步认识双相介质中波场传播规律和特征,基于双相各向异性介质,以BIOT理论为基础推导了双相各向异性介质二维三分量一阶速度—应力弹性波方程及其差分格式。传统交错网格有限差分技术在双相各向异性介质波场模拟中经常出现数值频散现象,为了解决这一难题,利用传统交错网格有限差分技术,对均匀和非均匀双相介质进行了波场模拟,改进了传统交错网格点处应力的定义方式,并将改进前后的波场快照进行了对比。对比结果表明:改进后的网格定义方式能够较好的模拟弹性波在均匀和非均匀双相介质中的传播;改进后的网格定义方式在计算中无需应力的插值,减少了计算误差;改进后的正演方法在非均匀双相介质波场模拟中无波场异常现象,有效降低了数值频散,提高了模拟精度,是一种有效且实用的交错网格有限差分方法。
关键词(KeyWords): 双相各向异性介质;交错网格;有限差分;网格定义;数值频散
基金项目(Foundation): 中国煤炭科工集团重点项目“透明地质综合保障系统集成与应用示范”(2024-TD-ZD001-02);中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项重点项目“基于动态更新地质模型的智能采掘交互技术研究”(2024-TDZD001-01)
作者(Author): 徐啸,李刚,郭英杰,王震,李鹏程,郭锦桦,吕晓磊
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