基于改进BISQ模型的双相介质波场数值模拟方法研究

【摘要】： 双相介质较传统的单相弹性介质的假设更接近于实际,它充分考虑了介质的结构、流体的特殊性质、局部特性与整体效应的关系,更能真实反映地震信息与地下岩石的力学性质之间的关系,更能准确地描述实际地层结构和地层性质,更能适应越来越复杂的油气储藏勘探的实际需要。 Biot流动和喷射流动是双相介质中流体流动的两种重要机制,同时包含这两种力学机制的BISQ方程更能真实的反映地震波传播规律,但其计算公式复杂,实践性较差,而改进的BISQ模型公式简单,计算方便,模拟结果可以准确反映双相介质的波场特征。 本文根据Biot理论和BISQ理论推导了改进BISQ理论的一阶速度-应力方程,并采用交错网格高阶有限差分法对其进行了数值模拟,对模拟结果进行了分析,研究了介质物性参数中孔隙度、粘滞系数、渗透率和耦合附加密度对地震波传播的影响,得到了弹性波在双相介质中的传播规律。另外,文中阐述了交错网格高阶有限差分法的基本原理,结果表明,交错网格高阶有限差分法具有较好的模拟效果,较高的精度和效率,实用性强。