弹性波数值模拟

资 源 简 介

弹性波数值模拟

详 情 说 明

弹性波数值模拟是地震学和地质勘探领域的核心技术之一，主要用于模拟地震波在各种介质中的传播过程。其核心在于通过数学方法重构波动方程描述的物理现象，为油气资源勘探、地质结构分析等提供理论依据。

在时间域内采用有限差分算法（FDTD）进行离散化求解时，需要特别注意三个关键环节：首先是空间离散化策略，通常采用交错网格技术处理介质参数突变问题；其次是时间迭代的稳定性控制，需满足CFL条件避免数值发散；最后是边界条件的处理，常用PML吸收边界来抑制人工反射。

双相介质模型更贴近实际地质情况，它同时考虑固体骨架和孔隙流体的耦合作用。这类模拟的难点在于要处理两类介质的参数交互，包括惯性耦合项和黏性摩擦项的数值表达。通过引入Biot理论修正传统波动方程，可以有效刻画孔隙流体对波场能量的耗散机制。

该技术的工程价值体现在能定量分析储层参数对波场特征的影响，例如通过模拟结果反演孔隙度、渗透率等关键指标。当前前沿研究正致力于提升多物理场耦合模拟的精度，以及开发适应复杂三维地质结构的并行算法。