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选择了济阳坳陷第三系地层四类不同岩性、237块典型岩心样品,在变温变压条件下进行超声波纵、横波速度及密度的测定,样品的孔隙度范围从2％到27％.根据变温变压测试数据,得出纵横波速度的压力、温度校正公式,将高温高压条件下测量的弹性参数校正到60 MPa条件,再进行密度、Vp和Vs数据分析.分析结果表明：Vp、Vs具有很好的线性相关性,得到新的密度与Vp关系式.同时将Vp、Vs关系融入到Gardner公式中,将Gardner函数推广为〖JP2〗ρ=CVApVBs的函数形式（称为广义Gardner公式）,拟合出砂岩的密度、Vp和Vs间的新关系式：ρ=1.575 8V0.287 9pV0.019 7s.〖JP〗文中讨论了该公式在横波速度预测、岩石物理模拟和AVO正反演等的作用,指出这些规律性认识可服务于油气勘探和开发. 相似文献
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对INDEPTH Ⅲ台站的接收函数进行扫描，利用Moho界面产生的转换波和多次波的走时信息，估计台站下方的地壳平均波速比VP/VS和地壳厚度.结果显示：（1）沿着INDEPTH Ⅲ剖面，地壳厚度整体变化不大，均为65±5km，其中拉萨地块Moho界面埋深较羌塘地体要深约5～6km.结合其他研究资料，我们推断，在整个班公-怒江缝合带存在约10km的Moho错断，为拉萨地体北缘的地幔盖层向北俯冲到羌塘地体之下所致.（2）青藏高原地壳平均波速比整体都较高，可能与青藏高原地壳广泛存在的流体/部分熔融岩浆有关.拉萨地体北部异常高的地壳VP/VS可能与嘉黎-崩错右旋走滑断裂相关；而另一个泊松比异常区位于羌塘中北部（st36～st40），它可能是由热的地幔引起的壳内部分熔融所致. 相似文献
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地震波在含裂隙岩石内传播时，很大程度上会受到裂隙系统与其内的流体所影响.本文在Chapman提出的频变各向异性理论的基础上，研究气水两相流体受频率影响的程度.不同于许多局限于单一流体假设的频变各向异性理论研究，本文着重于两相流体部分饱和的情况.因此计算频变各向异性弹性常数尤为重要，本文考虑了气水两相的相对渗透率对横波速度及其衰减的影响，并引入了基于分形理论的相对渗透率模型.首先研究在不同分形维数的情况下，气水两相相对渗透率随含水饱和度的变化趋势，并且随着该变化对有效流体迁移率的影响.气体的相对渗透率与分形维数成正比例关系，而水的相对渗透率与分形维数成反比例关系.随后根据数值算例计算双相不混溶流体饱和裂隙岩石频变各向异性弹性模量的方程，得到横波速度及横波衰减，对比分析相对渗透率及分形维数的变化对横波速度和横波衰减的影响．根据算例结果可知，在不同频率下，相对渗透率对横波速度和横波衰减的影响程度不同，在中频时最大．引入不同的相对渗透率模型，能在中频时观察到其对横波速度和衰减的不同影响． 相似文献
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使用2003年7月21日和10月20日云南省大姚县M62、M61地震震后流动数字化地震监测台网所记录的地震走时和波形资料，反演了震中区的Vp、Vs和Qp的三维结构.前人根据余震分布推测该震区存在一条北西西走向右旋走滑断裂带.三维结果表明，Vp和Qp的低值异常可以佐证该断裂带的存在；但除此断裂带，可能还存在一条北北东向断裂带，倾向西，表现为低Vp、Vs以及低Qp异常，并且异常深度达到8～10 km.因此，大姚震中区可能存在两条相互交错的断层，这与整个南北带断层的交错特征非常相似.另外我们推断该北北东向断带在南北方向可能有较长的延伸. 相似文献
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利用甘肃地震台网16个台站记录的远震资料，采用最大熵谱反褶积方法，得到了各个台站的接收函数. 采用接收函数扫描法和线性反演方法对研究区的壳幔结构进行了研究，这两种接收函数方法得出的结果具有很好的一致性. 青藏高原东北缘地壳厚度变化剧烈，祁连块体为50～55 km、柴达木块体和河西走廊为45 km左右（合作台除外），由北向南，Moho界面呈中央下凹的准对称状. 研究区地壳VP/VS介于166～185（σ=0215～0294，均值0254），其均值接近或略低于全球平均值；S波速度结构可见壳幔过渡带具有明显的突跳，结合其他地球物理学证据，推断该区可能不存在岩浆底侵作用和地壳部分熔融现象. 该区地壳VP/VS值与地壳厚度呈反相关关系，推断该区地壳的主要组成成分以中酸性岩石为主，其45～55 km厚的地壳可能主要是通过上地壳的叠置形成的. 相似文献
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本文利用中国地磁子午链台站的资料，对1997～1999年期间发生的25次磁暴，用自然正交分量法（NOC）、相关分析和傅里叶分析三种方法，分3个步骤依次分离出依赖于世界时（UT）的暴时变化（Dst）、依赖于地方时（LT）的太阳静日变化（Sq）和太阳扰日变化（SD）.对各种变化时空特征的分析表明：①Dst变化清楚地反映出赤道对称环电流磁扰的空间分布和时间演化特征；②满洲里、北京十三陵和琼中台Sq幅度在多数磁暴主相期间出现极大和极小值，反映了Sq焦点在纬度方向上的移动所产生的地磁效应；③SD变化在主相期间最强，在恢复相期间逐渐减弱；④相关分析和傅里叶分析提供了一种能有效提取Sq和SD变化的方法. 相似文献
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基于Kelvin-Voigt黏弹性骨架的含非饱和流体孔隙介质BISQ模型(英文) 总被引：4，自引：1，他引：3
本文综合考虑了在波传播过程中孔隙介质的三种重要力学机制——"Biot流动机制一squirt流动机制-固体骨架黏弹性机制",借鉴等效介质思想,将含水饱和度引入波动力学控制方程,并考虑了不同波频率下孔隙流体分布模式对其等效体积模量的影响,给出了能处理含粘滞性非饱和流体孔隙介质中波传播问题的黏弹性Biot/squirt(BISQ)模型。推导了时间-空间域的波动力学方程组,由一组平面谐波解假设,给出频率-波数域黏弹性BISQ模型的相速度和衰减系数表达式。基于数值算例分析了含水饱和度、渗透率与频率对纵波速度和衰减的影响,并结合致密砂岩和碳酸盐岩的实测数据,对非饱和情况下的储层纵波速度进行了外推,碳酸盐岩储层中纵波速度对含气饱和度的敏感性明显低于砂岩储层。 相似文献
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岩石物理测量是油藏水驱开采时移地震监测的基础.在实验室对来自胜利油田的5块岩石样品模拟储层条件进行了水驱和气驱动态岩石物理弹性测量，重点分析了流体替换、温度、孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响.实验表明，在水驱情形下，由于流体替换和温度、孔隙压力变化所引起的岩石纵横波速度的变化均很小，实施时移地震监测具有较大的风险性.相比之下，气驱可能引起较为明显的纵波速度变化，有利于时移地震监测的实施.进一步完善实验方法、丰富实验内容、是今后时移地震岩石物理实验研究的主要任务. 相似文献
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利用基于Biot理论的孔隙弹性介质的高阶交错网格有限差分算法，模拟了具有随机分布特征的多种流体饱和岩石中声波在中心频率分别为25，50，75，100kHz时的声场特点. 对于一个由两种成分（气和水）饱和的岩石模型, 假设含不同流体的孔隙介质随机分布在不同的宏观区域，该区域尺度远小于计算的声波波长；组成模型的两种随机分布介质具有相同的固体骨架参数、渗透率和孔隙度，但分别被具有不同压缩性、密度和黏滞系数特性的水和气饱和. 计算和统计分析结果表明，在两种孔隙成分随机分布的部分饱和条件下纵波速度比较复杂，除骨架参数外，其变化主要依赖于中心频率、各种孔隙成分饱和度及饱和介质的速度. 比较该随机分布模型、Gassmann理论模型和White的“气包”模型，发现三种模型得到的纵波速度和衰减规律有较好的定性对应关系. 其次，按照这种随机计算模型的处理方法，本文还首次计算了一个三种流体成分充填饱和的例子，即岩石模型中的孔隙被水、油和气部分饱和，计算时保持模型含水饱和度不变而只改变含油和含气饱和度. 在这种计算条件下，纵波速度随中心频率呈增大的趋势但有起伏变化. 声场快照显示了各种转换波在多种孔隙成分充填（两种和三种孔隙成分）岩石中的声场特征，复杂的水-油-气界面的非均匀分布对声场有重要影响，纵波能量主要转换形成了较为复杂的多种慢纵波和横波. 相似文献
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利用新方法制作出含可控裂缝的双孔隙人工砂岩物理模型,具有与天然岩石更为接近的矿物成分、孔隙结构和胶结方式,其中裂缝密度、裂缝尺寸和裂缝张开度等裂缝参数可以控制以得到实验所需要的裂缝参数,岩样具有真实的孔隙和裂缝空间并可以在不同饱和流体状态下研究流体性质对于裂缝介质性质的影响.本次实验制作出一组具有不同裂缝密度的含裂缝人工岩样,对岩样利用SEM扫描电镜分析可以看到真实的孔隙结构和符合我们要求的裂缝参数,岩样被加工成八面棱柱以测量不同方向上弹性波传播的速度,用0.5 MHz的换能器使用透射法测量在饱和空气和饱和水条件下各个样品不同方向上的纵横波速度,并得出纵横波速度、横波分裂系数和纵横波各向异性强度受裂缝密度和饱和流体的影响.研究发现流体对于纵波速度和纵波各向异性强度的影响较强,而横波速度、横波分裂系数和横波各向异性强度受饱和流体的影响不大,但是对裂缝密度的变化更敏感. 相似文献
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Partially saturated reservoirs are one of the major sources of seismic wave attenuation, modulus defect and velocity dispersion in real seismic data. The main attenuation and dispersion phenomenon is wave induced fluid flow due to the heterogeneity in pore fluids or porous rock. The identification of pore fluid type, saturation and distribution pattern within the pore space is of great significance as several seismic and petrophysical properties of porous rocks are largely affected by fluid type, saturation and fluid distribution pattern. Based on Gassmann-Wood and Gassmann- Hill rock physics models modulus defect, velocity dispersion and attenuation in Jurassic siliclastic partially-saturated rocks are studied. For this purpose two saturation patterns - uniform and patchy - are considered within the pore spaces in two frequency regimes i.e., lower frequency and higher frequency. The results reveal that at low enough frequency where saturation of liquid and gas is uniform, the seismic velocity and bulk modulus are lower than at higher frequency where saturation of fluid mixture is in the form of patches. The velocity dispersion and attenuation is also modeled at different levels of gas saturation. It is found that the maximum attenuation and velocity dispersion is at low gas saturation. Therefore, the dispersion and attenuation can provide a potential way to predict gas saturation and can be used as a property to differentiate low from high gas saturation. 相似文献
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岩石的地震波性质是区域构造研究和浅部地震勘探应用的基础.延长油田是我国重要的油气生产基地之一,但目前仍缺乏地震波性质方面的基础资料.作者利用Autolab2000多功能岩石物性自动测试设备,在0~180MPa及饱含不同孔隙流体(干燥、饱水及饱油)条件下,研究了三种来自延长油田砂岩岩芯的纵波、横波速度.结果表明:三种砂岩的Vp、Vs1和Vs2均随压力增加(或降低)而基本呈对数曲线增大(或减小);干燥、饱水和饱油三种波速间的关系因砂岩类型不同而不同,这主要取决于岩石的有效弹性模量、孔隙流体性质以及岩石的内部结构等;含同种孔隙流体的不同类型砂岩,其Vp、Vs1和Vs2随压力变化的规律主要受岩石孔隙度和粒度的影响;而含不同孔隙流体的同种砂岩,其Vp、Vs1和Vs2随压力变化的规律则主要受控于岩石的有效弹性模量和流体密度.另外,含水或含油饱和度的变化对Vs1和Vs2基本没有影响.实验结果可以为该地区地震资料的解释及与声波测井之间的对比提供重要的基础数据和参考依据. 相似文献
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介观尺度孔隙流体流动是地震频段岩石表现出较强速度频散与衰减的主要作用.利用周期性层状孔隙介质模型,基于准静态孔弹性理论给出了模型中孔隙压力、孔隙流体相对运动速度以及固体骨架位移等物理量的数学解析表达式,同时利用Biot理论将其扩展至全频段条件下,克服了传统White模型中介质分界面处流体压力不连续的假设. 在此基础上对准静态与全频段下模型介质中孔隙压力、孔隙流体相对运动速度变化形式及其对弹性波传播特征的影响进行了讨论,为更有效理解介观尺度下流体流动耗散和频散机制提供物理依据.研究结果表明,低频条件下快纵波孔压在介质层内近于定值,慢纵波通过流体扩散改变总孔隙压力, 随频率的增加慢波所形成的流体扩散作用逐渐减弱致使介质中总孔压逐渐接近于快纵波孔压,在较高频率下孔压与应力的二次耦合作用使总孔压超过快纵波孔压.介质中孔隙流体相对运动速度与慢纵波形成的流体相对运动速度变化形式一致;随频率的增加孔隙流体逐渐从排水的弛豫状态过渡到非弛豫状态,其纵波速度-含水饱和度变化形式也从符合孔隙流体均匀分布模式过渡到斑块分布模式,同时介质在不同含水饱和度下的衰减峰值与慢纵波所形成的孔隙流体相对流动速度具有明显的相关性. 相似文献
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A recently developed laboratory method allows for simultaneous imaging of fluid distribution and measurements of acoustic‐wave velocities during flooding experiments. Using a specially developed acoustic sample holder that combines high pressure capacity with good transparency for X‐rays, it becomes possible to investigate relationships between velocity and fluid saturation at reservoir stress levels. High‐resolution 3D images can be constructed from thin slices of cross‐sectional computer‐tomography scans (CT scans) covering the entire rock‐core volume, and from imaging the distribution of fluid at different saturation levels. The X‐ray imaging clearly adds a new dimension to rock‐physics measurements; it can be used in the explanation of variations in measured velocities from core‐scale heterogeneities. Computer tomography gives a detailed visualization of density regimes in reservoir rocks within a core. This allows an examination of the interior of core samples, revealing inhomogeneities, porosity and fluid distribution. This mapping will not only lead to an explanation of acoustic‐velocity measurements; it may also contribute to an increased understanding of the fluid‐flow process and gas/liquid mixing mechanisms in rock. Immiscible and miscible flow in core plugs can be mapped simultaneously with acoustic measurements. The effects of core heterogeneity and experimentally introduced effects can be separated, to clarify the validity of measured velocity relationships. 相似文献
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Sofia Lopes Maxim Lebedev Tobias M. Müller Michael B. Clennell Boris Gurevich 《Geophysical Prospecting》2014,62(5):1126-1142
Quantitative interpretation of time‐lapse seismic data requires knowledge of the relationship between elastic wave velocities and fluid saturation. This relationship is not unique but depends on the spatial distribution of the fluid in the pore‐space of the rock. In turn, the fluid distribution depends on the injection rate. To study this dependency, forced imbibition experiments with variable injection rates have been performed on an air‐dry limestone sample. Water was injected into a cylindrical sample and was monitored by X‐Ray Computed Tomography and ultrasonic time‐of‐flight measurements across the sample. The measurements show that the P‐wave velocity decreases well before the saturation front approaches the ultrasonic raypath. This decrease is followed by an increase as the saturation front crosses the raypath. The observed patterns of the acoustic response and water saturation as functions of the injection rate are consistent with previous observations on sandstone. The results confirm that the injection rate has significant influence on fluid distribution and the corresponding acoustic response. The complexity of the acoustic response —‐ that is not monotonic with changes in saturation, and which at the same saturation varies between hydrostatic conditions and states of dynamic fluid flow – may have implications for the interpretation of time‐lapse seismic responses. 相似文献
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Alexander Y. Rozhko 《Geophysical Prospecting》2020,68(2):631-656
It is evident from the laboratory experiments that shear moduli of different porous isotropic rocks may show softening behaviour upon saturation. The shear softening means that the shear modulus of dry samples is higher than of saturated samples. Shear softening was observed both at low (seismic) frequencies and high (ultrasonic) frequencies. Shear softening is stronger at seismic frequencies than at ultrasonic frequencies, where the softening is compensated by hardening due to unrelaxed squirt flow. It contradicts to Gassmann's theory suggesting that the relaxed shear modulus of isotropic rock should not depend upon fluid saturation, provided that no chemical reaction between the solid frame and the pore fluid. Several researchers demonstrated that the shear softening effect is reversible during re-saturation of rock samples, suggesting no permanent chemical reaction between the solid frame and the pore fluid. Therefore, it is extremely difficult to explain this fluid–rock interaction mechanism theoretically, because it does not contradict to the assumptions of Gassmann's theory, but contradicts to its conclusions. We argue that the observed shear softening of partially saturated rocks by different pore fluids is related to pore-scale interfacial phenomena effects, typically neglected by the rock physics models. These interface phenomena effects are dependent on surface tension between immiscible fluids, rock wettability, aperture distribution of microcracks, compressibility of microcracks, porosity of microcracks, elastic properties of rock mineral, fluid saturation, effective stress and wave amplitude. Derived equations allow to estimate effects of pore fluids and saturation on the shear modulus and mechanical strength of rocks. 相似文献