基于广义递归卷积的孔隙黏弹地震波正演模拟

黄兴国; 翁央央; 韩丽

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.20250226

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2026, Vol. 56 ›› Issue (1) : 377 -385. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.20250226

基于广义递归卷积的孔隙黏弹地震波正演模拟

黄兴国, 翁央央, 韩丽

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摘要

随着油气勘探对储层精度要求的提高,传统基于完全弹性假设的地震波传播理论已无法有效描述复杂介质中岩石黏弹性和孔隙结构导致地震波在传播过程中表现出的频散和衰减特性。孔隙黏弹介质地震正演模拟成为准确描述此类耦合效应的重要研究工具,其中广义标准线性固体模型及其记忆变量法,通过引入辅助微分方程替代卷积积分降低计算复杂度,实现了对频率相关衰减的有效模拟。然而,在强非线性、强衰减的复杂储层条件下,传统算法仍面临计算精度与效率难以兼顾的问题。本文引入广义递归卷积法将本构方程中的时间卷积项转化为高阶递推公式,在时域内直接递归更新波场状态,避免了对历史数据的全局存储与重复积分运算,显著降低了计算复杂度与内存占用。数值实验表明:在均质模型中,本文方法相比传统记忆变量法计算效率提升约9%,且波场振幅保真度更高;在双层各向异性模型中,与记忆变量法相比,本文方法能更清晰地刻画层间反射与波型转换,显著改善了波场模拟的精度;在复杂非均匀Marmousi模型中,本文方法能有效模拟强起伏界面下的波场干涉与慢波衰减特征。