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《吉林大学》 2011年
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双相粘弹EDA介质地震波场数值模拟与特征分析

韩颜颜  
【摘要】:随着我国石油天然气勘探、开发工作的发展,油气田勘探和开发的程度不断加深,我们面对的勘探对象逐渐向复杂构造油气藏、岩性油气藏和裂缝油气藏转变。因此,综合考虑介质的双相性,粘弹性和各向异性,建立更加精确的地下介质模型,研究地震波传播规律,对于实际地震资料的解释和完善复杂介质中地震波的传播理论有着重要的实际意义。 以各向异性理论,粘弹性理论和Biot双相理论为基础,将Carcione粘弹机制引入到双相含有垂直裂隙(EDA)介质骨架中,建立了双相粘弹EDA介质的波动方程;利用Hudson裂隙理论求得双相粘弹EDA介质的弹性常数;采用伪谱法在二维空间,对均匀和双层的粘弹EDA介质和双相粘弹EDA介质分别进行波场模拟;与粘弹各向同性介质,弹性EDA介质,双相EDA介质和双相粘弹各向同性介质进行对比,通过介质波场快照、质点速度矢量图、质点振动图和地震记录等手段,可以观察到介质的各向异性使得纵波和横波的波前面不再是各向同性介质的圆形,并且横波的波前面形态要比纵波的更加复杂,出现波前尖角现象,介质的粘弹性会引起地震波振幅的衰减;在双相粘弹EDA介质中,除了快纵波和横波外,还可以观察到慢纵波;在流相中慢纵波的振幅大于快纵波和横波,而在固相中则相反;快纵波的质点振动方向基本垂直于波前面,横波的质点振动方向较复杂,但基本趋势为平行于波前面,而慢纵波的振动方向基本垂直于波前面。在双层双相粘弹EDA介质的模拟结果中除了直达波外,还可以观察到反射波、透射波、反射转换波、透射转换波等,波场信息更加丰富。结果表明,双相粘弹EDA介质模型可以较好体现实际地下介质的多相态性、粘弹性和各向异性,对于裂缝性油气藏的勘探研究有着理论和实际研究意义。
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