Red de conocimiento informático - Material del sitio web - Tecnología mejorada de absorción de capas totalmente adaptadas basada en depósitos de carbonato

Tecnología mejorada de absorción de capas totalmente adaptadas basada en depósitos de carbonato

Tian Kun, Li Zhenchun, Huang Jianping, Li Na, Kong Xue, Liu Yujin

(Facultad de Ciencias y Tecnología de la Tierra, Universidad China del Petróleo (Este de China), Qingdao, Shandong 266555)

Proyecto del fondo: Proyecto Nacional 973 (Nº 2011CB202402), Fondo de Innovación de la Universidad del Petróleo (Nº 27R1001046A) y (Y090104)

Acerca del autor: Tian Kun, hombre , es un candidato a doctorado y actualmente participa en la investigación de simulación directa de ondas sísmicas. Correo electrónico: tiankunwudi@163.com.

Resumen: Cuando se utiliza la ecuación de onda para la simulación numérica, dado que el rango de cálculo del medio es definitivamente limitado, esto provocará artificialmente límites de cálculo e inevitablemente producirá reflexiones en los límites. Por lo tanto, es necesario utilizar límites de absorción. condiciones para hacer La energía incidente en el límite se absorbe, lo que reduce el impacto de la reflexión del límite. Se ha demostrado que la tecnología de capa de absorción PML es una tecnología de absorción de límites muy eficaz, que tiene muy buenos efectos en la absorción de ondas corporales y ondas superficiales. Se ha utilizado ampliamente en simulaciones numéricas de ondas elásticas. Sin embargo, la tecnología PML tradicional todavía tiene ciertos problemas en el caso de incidencia de ángulo grande, es decir, en el caso de pastoreo, la atenuación no es suficiente, el coeficiente de reflexión es relativamente grande y después se producirán graves reflejos falsos. La discretización, que reduce el efecto de absorción y afecta la onda real, tiene un impacto grave, que aumenta con el aumento del ángulo de incidencia y el desplazamiento, y tendrá un impacto negativo en otros procesamientos, como las imágenes y la inversión en aplicaciones prácticas. El pastoreo es común, como en áreas de sección delgada, ubicaciones de fuente cercanas al borde del área de estudio, recepción con gran desplazamiento, etc. Basado en la ecuación de velocidad-estrés de primer orden, este artículo propone una tecnología de capa convolucional totalmente coincidente (CPML) y la implementa utilizando el método de diferencias finitas de cuadrícula escalonada. Los resultados muestran que la tecnología CPML mejora efectivamente la absorción en el caso de pastoreo. El efecto, especialmente en el caso de campos de ondas de energía débiles, como los campos de dispersión, es relativamente obvio. Además, no es necesario dividir variables durante el proceso de implementación, lo que hace que la aplicación sea más conveniente y simple, y fácil de implementar mediante programación. La convolución se calcula en forma de recursividad, lo que no aumenta la cantidad de cálculo y la cantidad. La cantidad de almacenamiento no cambia mucho.

Palabras clave: PML; condiciones de contorno de absorción; ondas elásticas; tecnología de capas convolucionales totalmente adaptadas

Una condición de contorno de absorción de capas perfectamente adaptadas para el yacimiento de carbonato karst

Tian Kun, Li Zhenchun, Huang Jianping, Li Na, Kong Xue, Liu Yujin

（Escuela de Geociencias, Universidad del Petróleo de China (China Oriental), Qingdao 266555, China )

Resumen: Cuando simulamos a partir de la ecuación de onda, se pueden calcular los límites artificialmente y los reflejos de los límites artificiales inevitablemente, porque el rango de cálculo es limitado, por lo que es necesario absorber condiciones límite para generar la energía que la incidencia sobre el límite se absorbe y el impacto causado por las reflexiones de los límites es mínimo. La condición de límite absorbente de la capa perfectamente adaptada (PML) ha demostrado ser un método muy eficiente para el modelado numérico directo de la ecuación de onda elástica para absorber tanto las ondas corporales como las ondas superficiales. Pero en la incidencia rasante, el método PML discreto clásico todavía presenta algunos problemas, es decir, la atenuación no es suficiente, el coeficiente de reflexión es grande hasta cierto punto, esto puede producir una reflexión espuria grave después de la dispersión y reducir el efecto de absorción, lo que luego causa graves consecuencias. influencias en el campo real y estas influencias aumentan con el aumento del ángulo de incidencia y el desplazamiento, además, pueden afectar negativamente las imágenes y la inversión y otros tratamientos en la aplicación práctica. Pero la incidencia rasante es natural, por ejemplo.

ance en el caso de cortes de malla muy delgados, así como fuentes ubicadas cerca del borde de la malla, o en el caso de receptores ubicados en un desplazamiento muy grande. En este artículo, presentamos una condición de límite de absorción de PML mejorada en incidencia de pastoreo. que se denomina PML de convolución (CPML) y se basa en la ecuación de onda diferencial parcial de velocidad-estrés de primer orden y se implementa mediante un método de diferencias finitas de cuadrículas escalonadas. Los resultados muestran que la técnica CPML puede obtener un mejor resultado en el caso de. incidencia rasante, especialmente para campos de dispersión y similares como este campo de ondas de reflexión débil. Y su implementación es conveniente y fácil de usar y programar debido a la variable no dividida. El costo del cálculo no aumenta debido a la recursividad cuando la convolución. se calcula. El almacenamiento de memoria también es similar al del PML clásico

Palabras clave: PML; condición de contorno absorbente; modelado directo;

Debido al rápido desarrollo de la potencia informática, la investigación sobre métodos de simulación numérica de la propagación de ondas sísmicas en medios complejos se ha vuelto más extensa y profunda en las últimas décadas. Entre ellos, el más utilizado es el método de diferencias finitas [1 ~ 3]. En la simulación directa de diferencias finitas de un área limitada, ya sea resolviendo las ecuaciones de ondas electromagnéticas de Maxwell o las ecuaciones de dinámica de ondas elásticas, el método completo propuesto por Bérenger ( 1994) La condición límite de absorción de capa perfectamente adaptada (PML) es la condición límite de absorción más efectiva [4]. La ecuación de onda en la capa completamente emparejada puede considerarse como una extensión de la ecuación de onda convencional. Cuando la onda se propaga en ella, la fase cambia y la amplitud se atenúa exponencialmente los parámetros elásticos del PML y del área principal de estudio; pero los coeficientes de atenuación son diferentes y la impedancia de la onda coincide completamente. La teoría No se producirá ninguna reflexión.

Chew y Weedon (1994) introdujeron un sistema complejo de coordenadas de extensión para formular las condiciones límite de absorción de PML [5]; Rappapport (1995) demostró que el medio PML es equivalente a introducir medios anisotrópicos en la región límite de absorción [6]; de estudios [5, 7] muestran que la condición límite de absorción de PML tiene mejores propiedades que la condición límite de absorción de decaimiento exponencial [8, 9], la condición límite de absorción de Liao [10], la condición límite de absorción de Higdon [11] y el límite de absorción de aproximación paraxial condición [12]. Excelentes propiedades de absorción. Chen et al. (1997) y Wang y Oristaglio (2000) aplicaron con éxito las condiciones de contorno de absorción de PML a la solución de ecuaciones de ondas electromagnéticas [7, 13]. En los últimos años, las condiciones límite de absorción de PML también se han aplicado al modelado directo de diferencias finitas de ondas acústicas y ondas elásticas [13 ~ 16]. Además, Teixeir y Chew (1999) y Chew y Liu (1996) implementaron condiciones de contorno de absorción de PML en el sistema de coordenadas cilíndrico y el sistema de coordenadas esférico [17, 18].

Sin embargo, el PML tradicional también tiene ciertos defectos. El coeficiente de reflexión de la capa de PML discreta no es estrictamente 0, especialmente en ángulos de incidencia grandes. En este caso, una parte considerable de la energía se devuelve. El área principal de estudio en forma de ondas reflejadas, y son comunes situaciones con grandes ángulos de incidencia, como áreas de corte fino, ubicaciones de fuentes cercanas al borde del área de estudio, recepción con gran desplazamiento, etc. Para superar este problema, se propuso y aplicó a la solución de las ecuaciones de Maxwell (Roden y Gedney, 2000) un método PML que modifica la transformación de coordenadas complejas para mejorar el efecto de absorción en grandes ángulos incidentes después de la discretización y se denominó convolución Capa de coincidencia completa. (CPML) [19]. Este artículo utiliza este método para resolver la ecuación de onda elástica. Los resultados muestran que la tecnología CPML mejora efectivamente el efecto de absorción del pastoreo y no necesita dividir variables durante el proceso de implementación. La aplicación es más conveniente y simple. en forma de recursividad, que no cambia mucho a medida que aumenta la cantidad de cálculo.

1 Principios básicos de CPML

La tecnología PML esencialmente transforma la ecuación de onda en coordenadas complejas dentro de la capa PML. Para las coordenadas transformadas, la forma de la ecuación y su solución permanecen sin cambios. , pero la solución de coordenadas original está atenuada. La transformación de coordenadas en el dominio de frecuencia en PML tradicional es (tomando x como ejemplo):