孔弹性介质快慢纵波及横波真振幅矢量波场分离方法

摘要

孔弹性介质理论考虑了地下固体基质与孔隙流体的性质，能够比弹性介质理论更加精确地描述地震波在实际介质中的传播情况，但孔弹性介质中存在快纵波、慢纵波以及横波3种基本波型，在传播过程中相互耦合，如果不对其进行分离，会严重降低地震成像的质量。提出一种孔弹性介质真振幅矢量波场分离方法，实现快纵波、慢纵波和横波3种基本波形的完全分离。首先引入一个辅助的泊松方程，将耦合的固相和液相双相介质波场分解为真振幅的纵波和横波矢量波场。然后，基于本征值和本征向量分析，使用一种双外积方法将纵波波场分解为快纵波和慢纵波。结果表明：所提方法具有很高的波场分离精度及可靠性；该方法不仅能够完全分离孔弹性介质中的快纵波、慢纵波及横波，获得的快纵波、慢纵波以及横波均为矢量形式，且其振幅、相位与物理单位均与原耦合波场保持一致。

关键词

孔弹性介质 / 矢量波场分离 / 快慢纵波 / 本征型分析

基金资助

国家自然科学基金优秀青年项目(海外)(ZX20230152);国家自然科学基金面上项目(ZX20240185); 山东能源集团深层高温地热重大科技项目(HX20230299)