周期成层Patchy模型中纵波的频散和衰减研究

本文用孔隙介质力学的方法来研究纵波在介观周期成层Patchy模型的传播问题.相对于White方法,该方法少了不同介质分界面处的流体压力不等的假设,推导过程更为严密;和Dutta的双相方程解耦方法比较,文中方法直接求解双相方程,形式上更为直观.当纵波通过周期成层孔隙模型时,在低频段用孔隙弹性力学得到纵波频散和衰减结果与用White公式得到的结果符合得很好;周期成层的Patchy孔隙模型由于其空间排列的周期性使其成为孔隙弹性声子晶体,在其频散和衰减曲线上的高频段会出现多个禁带和通带,这使得速度不会随频率单调递增,衰减峰也不只一个.对于地震频段,随着渗透率降低模型的衰减峰向低频移动,这和实际观测结果一致,和传统Biot理论预测结果正相反;随着含气量上升纵波衰减峰值先上升后下降,其最大值出现在含气量0.1左右,这和相关实验结果一致.研究结果表明该模型可以定性解释观测到的地震衰减结果.

应用周期性成层Patchy模型分析薄层反射特征

针对地下薄储层的物性对地震波的传播和储层厚度的定量预测影响大的问题,基于周期性成层Patchy模型对薄层进行描述,详细推导了地震波在孔隙薄层介质中的传播规律,给出了薄层反射波的振幅和相位的表达式。针对不同物性参数,进一步分析薄层内地震波多次反射叠加后的振幅谱和相位谱特征,发现薄储层的渗透率、孔隙度和饱和度对薄层多次反射波的振幅和相位的峰值频率均有影响,因此,利用薄层厚度对峰值频率的影响规律预测薄层厚度时,必须考虑薄层的物性参数。利用周期性层状Patchy模型建立的薄层介质,克服了均匀各向同性完全弹性薄层介质的局限性。数值分析结果为薄储层的地震资料解释提供了理论依据。