3D diffraction modeling of singly scattered acoustic wavefields based on the combination of surface integral propagators and transmission operators

Abstract

We present an improved method for modeling 3D acoustic wavefields scattered at smooth curved interfaces. The approach is based on a high-frequency approximation of surface integral propagators and a correct description of their boundary values in terms of transmission operators. The main improvement is a uniform local approximation of these operators in the form of effective reflection and transmission coefficients. We show that the effective coefficients represent a generalization of the plane-wave coefficients widely used in conventional seismic modeling, even for the case of curved reflectors, nonplanar wavefronts, and finite frequencies. The proposed method is capable of producing complex wave phenomenas, such as caustics, edge diffractions, and head waves. Seismograms modeled for even simple models reveal significant errors implicit in the plane-wave approximation. Comparison of modeling based on effective coefficients with the analytic solution reveals errors less than 4% in peak amplitude at seismic frequencies.

An analysis of AVO inversion for postcritical offsets in HTI media

“…A point source exciting a spherical P-wave is located in the upper half-space. The ERC represents a ratio of the reflected spherical wave to the incident spherical wave (Ayzenberg et al, 2007). For the isotropic/HTI interface at the point of a receiver, it has the form similar to ERC for isotropic/VTI interface (Ayzenberg et al, 2009) …”

“…Recently developed spherical and effective reflection coefficients (ERCs) for isotropic/isotropic interfaces (Ayzenberg et al, 2007;Ursenbach et al, 2007) provide better insights of the reflection behavior observed around and beyond the critical angle. Extension of ERCs to isotropic/VTI interfaces (Ayzenberg et al, 2009) shows their sensitivity to anisotropy parameters.…”

Using eff ective refl ection coeffi cients for long-off set AVO inversion of PP-refl ections

“…ПВКО нечувствительны к кривизне границ и неприменимы на околокритических удалениях, где образуется головная волна, а также в закритической области, где отраженная и головная волны интерферируют. Мы предложили новый подход к AVO-инверсии, основанный на эффективных коэффициентах отражения (ЭКО) [Ayzenberg et al, 2007[Ayzenberg et al, , 2009, которые обобщают ПВКО для неплоских волн, криволинейных границ и сейсмических частот. …”

“…Эффективные коэффициенты отражения. Отра жен -ную P-волну в приемнике x в операторном виде можно представить как [Ayzenberg et al, 2009] ( ) ( ) ( ) ( ) [Ayzenberg et al, 2007]. Связано это с тем, что при от-ражении от криволинейной границы реальные фронты волн искажаются, и при выводе формул реальная волна заменяется кажущейся сферической волной, падающей на плоскость, касательную к криволинейной границе в точке отражения.…”

“…В работе [Ayzenberg et al, 2007] определена первая версия ЭКО в точке отражения на криволинейной границе через …”