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基于等效Biot理论的多孔介质地震反射系数频散特征研究: 介观波致流的影响
1
作者 严家轩 王恩江 熊方菲 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4289-4308,共20页
含流体孔隙介质分界面上的反射和透射系数对储层表征和流体识别至关重要.本文考虑含流体孔隙介质与弹性介质间分界面, 基于等效Biot理论描述孔隙介质中介观流作用, 研究了分界面上反射系数频变机理.将势能波函数表示的位移和应力代入到... 含流体孔隙介质分界面上的反射和透射系数对储层表征和流体识别至关重要.本文考虑含流体孔隙介质与弹性介质间分界面, 基于等效Biot理论描述孔隙介质中介观流作用, 研究了分界面上反射系数频变机理.将势能波函数表示的位移和应力代入到分界面处连续性边界条件, 推导了纵波从孔隙介质入射和弹性固体入射两种情况下反射系数计算公式.通过对典型地质模型的正演计算, 得出了反射系数振幅随入射角和频率的变化规律, 揭示了介观流的影响机理.结果表明, 介观流引起地震频带内快纵波的速度频散和衰减, 并导致10 Hz到1 kHz频带间的反射系数频散.相比波从弹性固体入射时结果, 波从孔隙介质入射时的反射频散特征更为显著, 并受非均匀角的影响.在低频时, 反射系数与经典Zoeppritz方程计算结果一致, 而高频时, 介观流作用消失, 反射系数与无介观流时计算结果一致.分析这些特征对利用多尺度反射地震数据进行精细储层预测和流体识别具有重要意义. 展开更多
关键词 频变反射系数 介观流 频散与衰减 等效Biot理论 边界条件
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饱和碳酸盐岩地震频带弹性参数响应的实验机理分析研究:压力与孔隙流体影响 被引量：3
2
作者 贺艳晓 闫国庆 +7 位作者 未晛 唐跟阳 王尚旭 李皓 张家良 潘树林 马宵一 刘卫华 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期5141-5156,共16页
碳酸盐岩储层中蕴藏着全球近一半油气储量,也是我国深层、超深层的重点勘探领域.然而,深层碳酸盐岩复杂孔隙结构导致其储层条件下岩石物理响应机理不明,这对有效地震储层表征与流体预测带来了巨大挑战.目前,国内尚缺乏系统开展针对深层... 碳酸盐岩储层中蕴藏着全球近一半油气储量,也是我国深层、超深层的重点勘探领域.然而,深层碳酸盐岩复杂孔隙结构导致其储层条件下岩石物理响应机理不明,这对有效地震储层表征与流体预测带来了巨大挑战.目前,国内尚缺乏系统开展针对深层碳酸盐岩储层的地震频带岩石物理实验测试研究.厘清深层油藏开发中因流体流动而引起的储层压力场与孔隙流体性质变化对地震频带弹性参数影响机制,在一系列地球物理应用中具有十分重要的意义.通过开展跨频带(地震低频+超声高频)弹性参数实验测试,本文系统研究了压力与孔隙流体对深层碳酸盐岩弹性模量及其衰减的影响机制.针对中低孔渗碳酸盐岩储层岩芯,分别测量了其在干燥、饱和盐水与甘油下的弹性参数,分析了弹性模量对压力与频率敏感性.干燥岩芯杨氏模量频变特性显著低于饱和流体岩芯实测数据,且饱和甘油岩芯模量及其衰减均高于饱和盐水测量结果.部分饱和盐水岩芯的地震频带实测结果表明,杨氏模量与泊松比均随含水饱和度升高而增大,其频散程度却略有降低.此外,基于干燥岩芯弹性参数不依赖频率的前提,受迫振动法低频实验所得岩石弹性模量和衰减数据与三孔隙类型喷射流模型预测结果相一致,证实喷射流是引起复杂孔隙微观结构储层岩芯频变黏弹性响应的主控因素. 展开更多
关键词 地震频带 频散与衰减 致密碳酸盐岩 喷射流 孔隙结构
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地震频段弹性模量测试系统改进与升级 被引量：1
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作者 李智 欧阳芳 +3 位作者 肖增佳 龙腾 贺艳晓 赵建国 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1769-1784,共16页
获取地震频段弹性模量对于地震数据定量解释、研究地震波传播特征及油气勘探开发具有重要意义.前期建立的测试系统基于应力应变法可以获得地震频段内岩心的杨氏模量、泊松比和衰减.该系统仅适用于∅38 mm岩心,而测量物性参数(孔隙度、渗... 获取地震频段弹性模量对于地震数据定量解释、研究地震波传播特征及油气勘探开发具有重要意义.前期建立的测试系统基于应力应变法可以获得地震频段内岩心的杨氏模量、泊松比和衰减.该系统仅适用于∅38 mm岩心,而测量物性参数(孔隙度、渗透率等)、测量超声纵横波速度时一般使用∅25 mm岩心.为将∅25 mm岩心应用于地震频段弹性模量的测试,统一各项岩石物理测试的数据,本文结合有限元数值模拟和实验测试对地震频段弹性模量测试系统的机械结构与应变采集系统(惠斯通电桥)做了改进与升级.通过数值模拟与标定实验(铝和有机玻璃)论证了在∅25 mm岩心上进行低频实验的可靠性和准确性.利用改进后的测试系统对常规砂岩在干燥(空气)、充气(N_(2))与完全饱和流体(白油)条件开展了高频(MHz)超声和低频(1~3 kHz)应力应变测量实验,其结果表明:干燥岩样和充气岩样的弹性参数在低频和超声频段一致,以此验证了改进后测量系统的可靠性;而饱和白油的砂岩弹性参数在1~3000 Hz频段范围内表现出明显的频散特性.改进后的地震频段弹性模量测试系统可以为定量研究含流体岩石的弹性频散特征提供有效的实验测量工具,其实验结果不仅可应用于生产实践,也可为检验、修正岩石物理模型的提供重要的实验依据. 展开更多
关键词 地震频段 应力应变法 频散与衰减 岩石物理
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基于分数阶拉普拉斯算子解耦的黏声介质地震正演模拟与逆时偏移 被引量：23
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作者 吴玉 符力耘 陈高祥 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1527-1537,共11页
时间域常Q黏声波方程,由于含分数阶时间导数项,数值求解需要大量内存,计算效率低,不利于地震偏移的实施.通过一系列近似,可将该方程简化为介质频散效应和衰减效应解耦的分数阶拉普拉斯算子黏声波方程,数值求解内存需求少,计算效率高.本... 时间域常Q黏声波方程,由于含分数阶时间导数项,数值求解需要大量内存,计算效率低,不利于地震偏移的实施.通过一系列近似,可将该方程简化为介质频散效应和衰减效应解耦的分数阶拉普拉斯算子黏声波方程,数值求解内存需求少,计算效率高.本文采用交错网格有限差分逼近时间导数,改进的伪谱法计算空间导数,PML吸收边界去除边界反射,对该方程进行数值离散和地震正演模拟,开展地震数据的黏声介质逆时偏移,实现波场逆时延拓过程中同时完成频散校正和衰减补偿.改善深层构造的成像精度,数值结果表明,基于分数阶拉普拉斯算子解耦的黏声介质地震正演模拟与逆时偏移可大幅度提高地震模拟计算效率,偏移剖面明显优于常规声波偏移剖面,极大改善深层构造的成像品质. 展开更多
关键词 时间域常Q黏声波方程 分数阶拉普拉斯算子 频散与衰减解耦 黏声介质地震模拟与逆时偏移
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从勘探领域变化看地震储层预测技术现状和发展趋势 被引量：46
5
作者 甘利灯 张昕 +2 位作者 王峣钧 孔丽云 杨廷强 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期214-225,共12页
在分析构造、岩性地层和非常规勘探领域对地震储层预测技术需求的基础上,从勘探领域变化与地震技术储备之间的关系阐明当前地震储层预测技术存在的问题与不足。从地震波的定义出发,基于地震储层预测技术前提假设与实际勘探领域介质之间... 在分析构造、岩性地层和非常规勘探领域对地震储层预测技术需求的基础上,从勘探领域变化与地震技术储备之间的关系阐明当前地震储层预测技术存在的问题与不足。从地震波的定义出发,基于地震储层预测技术前提假设与实际勘探领域介质之间存在的差异,总结地震储层预测技术的发展趋势,分析储层预测关键技术的发展方向,给出整体技术发展建议:即以连续、非均匀、各向异性介质及其弹性波传播理论为基础;强化地震岩石物理分析和资料保真处理研究;研发基于衰减与频散以及方位相关地震属性的储层预测特色技术;通过整合技术资源,形成面向复杂岩性地层和非常规油气勘探领域的地震储层预测配套技术;做好储层预测质控,提高储层预测的精度和可靠性。 展开更多
关键词 储层预测 勘探领域 介质 地震岩石物理 地震资料保真处理 孔隙形态与结构 频散与衰减
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地震岩石物理驱动的裂缝预测技术研究现状与进展(Ⅰ)——裂缝储层岩石物理理论 被引量：36
6
作者 印兴耀 马正乾 +1 位作者 向伟 宗兆云 《石油物探》 CSCD 北大核心 2022年第2期183-204,共22页
从裂缝储层等效各向异性岩石物理理论和五维地震数据裂缝预测技术两个方面对岩石物理驱动的裂缝预测方法研究现状与进展进行了评述。第一部分(Ⅰ)主要介绍裂缝储层等效各向异性岩石物理理论的研究现状。首先从地震波诱导孔缝流体的3种... 从裂缝储层等效各向异性岩石物理理论和五维地震数据裂缝预测技术两个方面对岩石物理驱动的裂缝预测方法研究现状与进展进行了评述。第一部分(Ⅰ)主要介绍裂缝储层等效各向异性岩石物理理论的研究现状。首先从地震波诱导孔缝流体的3种不同状态出发,总结了6种典型的等效各向异性岩石物理理论及其扩展,然后基于Hudson理论、Thomsen模型和Gurevich模型分析了宏观地震反射对微观因素的响应特征,发现裂缝密度、流体类型及孔缝连通性对地震方位反射特征影响较大,总结认为:对于发育垂直裂缝的含气页岩或含油水砂岩,可将背景孔隙度先验值(甚至常数值)直接代入反演流程;对于孔喉发育良好的含气储层,可直接设置裂缝横纵比为常数进行反演。未来研究面临着目标储层复杂程度更大、地震描述精度要求更高等挑战,应从强各向异性岩石物理建模、裂缝实际形态数学表征、多尺度多频带复杂裂缝介质定量描述等方面开展研究。五维地震数据裂缝预测技术研究现状与进展将在第二部分(Ⅱ)阐述。 展开更多
关键词 裂缝预测 五维地震数据 地震岩石物理 各向异性 频散与衰减 地震反射特征
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高温、高含冰量冻土中弹性波的传播特性 被引量：2
7
作者 李博南 符伟 张雪冰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1916-1924,共9页
考虑了高温、高含冰量冻土在弹性波激励下表现出的冰晶黏滞性与未冻水流动性,并融入温度对介质物理性质的2种影响机制,通过结合Burgers黏弹性本构关系、BISQ模型和热力学理论推导了冻土中快P波、慢P波和S波传播的相速度及衰减因子的解... 考虑了高温、高含冰量冻土在弹性波激励下表现出的冰晶黏滞性与未冻水流动性,并融入温度对介质物理性质的2种影响机制,通过结合Burgers黏弹性本构关系、BISQ模型和热力学理论推导了冻土中快P波、慢P波和S波传播的相速度及衰减因子的解析表达式,形成了针对该类冻土温度依赖的双相黏弹性孔隙介质理论。在此基础上开展了数值算例分析,明确了3种体波相速度和衰减因子的典型响应模式,并依次讨论了土孔隙度、冰晶黏滞性和地温等因素对它们传播特性的影响方式及敏感程度。证实了温度对快P波的相波速、衰减频带及峰值均有显著影响;对慢P波传播影响较小;对S波仅影响其相速度及低频衰减峰值。通过对比理论模型预测与实验室测试数据,证明了与传统基于弹性介质假设的冻土模型相比,基于黏弹性介质理论提出的新模型可以更好地描述高温、高含量冻土中弹性波的速度和衰减响应特征。 展开更多
关键词 冻土 黏弹性孔隙介质 弹性波 频散与衰减 温度敏感特性
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