基于部分应力形式BISQ模型的波场模拟研究
摘要
孔隙介质中的Biot流机制和喷射流机制是影响波频散和衰减的重要物理机制,研究其对波传播的影响,对指导油气勘探开发具有重要的理论价值和现实意义.在众多的方法中,波场模拟对于认识其对波传播的影响具有直观性,因而本文将采用波场模拟的手段,通过构造求解部分应力形式BISQ模型的SSM方法,深入研究Biot流机制和喷射流机制对波传播的影响. SSM方法是求解非耗散Biot方程的保持辛几何结构不变的数值方法,它具有计算速度快,压制数值频散能力强等优点。所以,本文采用其思想构造出求解BISQ方程的SSM方法以探讨波传播规律。 为了分析SSM方法压制数值频散的效果和计算效率,本文基于部分应力形式BISQ模型分别利用SSM方法和LWC方法对其求解,并将其波场和波形记录进行了对比。 为了消除传统LWC方法求解BISQ模型产生的数值频散使其与SSM方法具有相同的压制数值频散效果,本文将LWC方法中的计算网格不断加细,比较了利用加细后网格计算得到的波场快照和粗网格条件下用SSM方法计算得到的波场。 为了考察Biot模型和BISQ模型的波场的差异,从而研究两个模型中的波传播规律,本文对比了相同时刻Biot模型和BISQ模型的固相波场。