科研进展

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Geophysics |含定向裂缝多孔岩石SV横波速度和衰减的频率响应特征

作者: 发布者:邹桂红 责任编辑: 发布时间:2024-05-11 浏览次数:113

含定向裂缝流体饱和多孔岩石具有复杂的结构特征,现有考虑单一衰减机制的岩石物理模型无法满足多频段测量数据的精确表征。受裂缝FB-WIFF和裂缝面ES机制的耦合影响,导致人们对裂缝岩石SV横波的弹性响应机理不明确。基于Biot理论和单个硬币型裂缝散射场的复合边值问题,求解了SV横波斜入射裂缝面时散射场的解析解。利用远场散射Foldy近似原理,构建了含定向裂缝组多孔岩石SV横波速度频散和衰减的理论模型。数值模拟研究发现,SV横波的频散和衰减主要受FB-WIFF、裂缝面ES以及二者的耦合作用控制,其中FB-WIFF主要发生在低频地震勘探频段,而裂缝面ES则取决于波长与裂缝尺寸之间的相对大小。

45°角入射不同裂缝厚度(a和b)及不同裂缝直径(c和d)情况下的SV横波速度频散和衰减

通过与插值模型(I-A模型)以及实验室超声测量数据的对比,验证了所建模型的准确性和有效性。本文旨在阐明断裂性复合多孔岩石中SV横波的弹性波动机理,为裂缝的精细探测和表征提供理论依据。

研究成果近期发表在地球物理领域国际顶级期刊Geophysics(SCI二区,Top期刊)。论文第一作者和通讯作者分别为为中国石油大学(华东)地球科学与技术学院泰声(声波测井)团队硕士生王文浩及其导师李盛清副教授。合作者包括中国石油大学(华东)苏远大、唐晓明,南方科技大学郭俊鑫,中海油田服务股份有限公司油技研究院赵龙、郭尚静。

论文信息:Wen-Hao Wang, Sheng-Qing Li*, Jun-Xin Guo, Long Zhao, Shang-Jing Guo, Yuan-Da Su, Xiao-Ming Tang, 2024, Dispersion and attenuation characteristics of an obliquely incident SV wave in a fluid-saturated porous rock containing aligned penny-shaped fractures. Geophysics, 89(3), MR125–MR136, doi: https://doi.org/10.1190/geo2023-0170.1