利用有限差分方法做波场正演模拟

资 源 简 介

利用有限差分方法做波场正演模拟

详 情 说 明

在石油地震勘探领域，波场正演模拟是理解地下介质对地震波响应的关键技术。有限差分方法因其实现简单、计算高效的特点，成为解决波动方程数值模拟的常用手段。

对于简单的层状模型，波场模拟的核心在于求解声波方程或弹性波方程。有限差分法的基本思路是将连续的波动方程在时间和空间上进行离散化处理。在空间维度，采用中心差分格式将二阶偏导数转化为离散节点的差分形式；在时间维度，则通过时间步进的方式推进波场演化。

层状模型的特殊性在于介质参数（如速度、密度）仅沿深度方向变化。这种一维变化特性可以简化计算，通常采用二阶或四阶精度的空间差分格式就能获得令人满意的结果。边界处理上需要特别注意，常见的吸收边界条件可以有效抑制人工反射。

模拟结果能够直观展示地震波在层状介质中的传播特征，包括直达波、反射波等主要波型的传播路径和到时特征。这种正演模拟为后续的反演解释工作奠定了重要基础，也是验证各种处理方法有效性的关键工具。