含裂隙孔隙介质的弹性波频散与衰减模式

摘要

含流体孔隙介质中弹性波的速度频散和振幅衰减对于地震波传播的理论研究和实际应用都意义重大。而引发速度频散和振幅衰减的主要原因是介质的非均质性，并且这种非均质性可以体现在各个不同的空间尺度上。因此，本文针对不同空间尺度上的非均质体—裂缝，结合流体流动理论讨论含裂隙孔隙介质的速度频散和衰减作用。
　　本文首先基于长波长等效介质理论，考虑微观尺度的裂缝对岩石等效弹性性质的影响。由于传统的喷射流理论的特征频段主要集中在测井频段，且决定其特征频率的裂缝纵横比一般是一个定值，利用岩石物理实验数据提取出岩石的孔隙结构特征参数，并基于孔隙结构特征可进一步扩展和完善现有的喷射流模型。扩展的喷射流模型反映了岩石弹性性质关于流体性质、孔隙结构、有效压力以及频率的定量关系。其次，考虑到不同尺度裂缝孔隙介质的地震波传播特征，利用White模型将中观尺寸裂缝对弹性波的影响进行了定量表征，得到了含中观尺寸裂缝孔隙介质的弹性性质与裂缝物理性质的定量关系。最后，结合实际的油气藏钻井取芯的致密砂岩样品，以及微观、中观裂缝孔隙介质的地震波传播理论，分别分析了微观尺寸裂缝、中观尺寸裂缝对含流体孔隙岩石的速度频散和衰减特征的影响。除此之外，文中实验性地将前后两种尺度的裂缝对含流体岩石的影响结合起来，探讨了跨尺度裂缝孔隙介质的速度频散和衰减特征。
　　总的说来，通过本文的相关研究发现，微观尺度的裂缝孔隙对含流体孔隙介质的地震波具有广泛的影响，频率范围覆盖了从常规勘探地震所处低频频段到超声实验所处的高频频段。而中观尺度的裂缝孔隙主要对低频段的地震波传播影响较大。不同尺度的裂缝孔隙对含流体孔隙介质弹性波速度频散和衰减作用具有累计效应。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据与选题内容

1．2 国内外研究现状

1．2．1 实验研究

1．2．2 理论研究

1．2．3 数值模拟研究

1．3 主要研究内容及研究思路

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 技术路线

1．4 取得成果

第2章 微观裂缝孔隙介质弹性波频散与衰减模型

2．1 岩石的微观孔隙结构特征

2．2 基于孔隙分布的微观孔隙结构定量描述

2．3 基于孔隙分布的喷射流模型

第3章 中观裂缝孔隙介质的弹性波频散与衰减模型

3．1 裂缝尺寸与岩石物理模型

3．2 中观裂缝的White模型

第4章 孔隙岩石的多尺度频散与衰减模式

4．1 致密砂岩的地质与岩石物理特征

4．2 微观孔隙结构的弹性波频散与衰减特征

4．3 中观孔隙结构的弹性波频散与衰减特征

4．4 多尺度裂缝介质的速度频散和衰减特征

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果