井间地震粘弹性波场特征的数值模拟研究

以数值模拟方法为基础,研究了井间地震粘弹性波场特征及传播规律,并重点研究了井间地震波的粘滞衰减和散射衰减。从本构方程和运动方程出发,给出了二维粘弹性波方程交错网格任意偶数阶有限差分数值模拟方法。对均匀模型、含洞均匀背景模型和含洞层状模型进行了井间地震粘弹性波场数值模拟。结果表明,该方法模拟精度高,边界吸收效果好。介质的粘滞性使得波振幅明显衰减、波形和相位畸变严重,主频向低频偏移显著,且有效频带变窄。洞的散射波同相轴为双曲型,但其同相轴曲率大于直达波的曲率。洞的散射引起直达波振幅衰减明显,而对直达波主频的影响较小。当洞的直径小于一个波长时,洞散射波的主频高于直达波的主频,且与洞的大小关系密切。