利用时间分解的交错网格差分法模拟两相流体饱和孔隙介质中的声波传播

在Santos三相介质理论的基础上,首次提出了时间分解的高阶交错网格有限差分法,并利用该方法模拟了声波在两种流体饱和的孔隙介质中的传播.采用分解法的目的主要是解决Santos三相介质理论中差分方程的刚性问题.在考虑了毛细管压力、流体参考压力和两种流体的牵引耦合效应几种因素下,清晰地模拟出Santos理论所预期的三类纵波和一类横波,并详细考察了孔隙度、渗透率、含气饱和度以及孔隙流体对三类纵波速度和幅度的影响.同时将完全匹配层吸收边界条件应用于三相孔隙介质的交错网格有限差分算法中.完全匹配层法与阻尼吸收边界对比的结果显示,前者吸收外行波效果要明显好于后者.此外,附录中给出了Santos三相介质理论退化为Biot双相孔隙介质理论的详细推导过程.这一结果表明,如果孔隙中一种流体被另一种流体完全取代,Santos理论与经典的Biot理论是完全一致的,前者是对后者的一个扩展。