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地震波在含孔隙、裂隙斑块饱和介质传播过程中会诱发多个尺度孔隙流体流动而产生衰减和速度频散.在含有宏观尺度“Biot流”和介观尺度“局域流”衰减诱导机制的周期性层状孔隙介质模型基础上,引入了微观尺度硬币型和尖灭型裂隙“喷射流”的影响,构建了周期性层状含孔隙、裂隙介质模型.利用双解耦弹性波动方程的方法数值计算了该模型地震频带的纵波衰减和速度频散并与周期性层状孔隙介质模型做了对比研究.分析了该模型在不同裂隙参数（裂隙密度、裂隙纵横比）及裂隙体积含量下的纵波衰减和频散特征,裂隙密度越高对于纵波衰减和频散的影响越大,裂隙纵横比越小,由裂隙引起的纵波衰减部分向高频段移动,裂隙体积含量越少,纵波衰减先降低后小幅增加再降低,频散速度增加,并逐渐接近于周期性层状孔隙介质模型的纵波衰减和频散速度曲线.最后研究了周期性层状含孔隙、裂隙介质模型有效平面波模量的高低频极限以及流固相对位移在该模型中的分布特征. 相似文献
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本文基于White周期层状模型，将传统两相流体（气，水）模型扩展至三相流体（油、气、水）周期层状模型，在Biot理论框架下将其延伸至高频，研究介观尺度地震频带下纵波在三相Patchy模型中的传播规律.应用孔隙介质弹性波波动方程解耦方法，结合等效边界条件，得到Biot1956年理论框架下的纵波速度频散与衰减的解析解.利用频率域有限差分方法，将Biot1941年、1956年理论方程中的微分算子离散化，正演得到纵波速度频散与衰减的数值解，结合由Biot-Gassmann-Hill公式和Biot-Gassmann-Wood公式计算得到的纵波速度上下限，证明了三相流体模型解析解的正确性.随后，研究了三种流体排列顺序对于纵波速度频散和衰减的影响.从受力分析角度来看，油层抵消部分水流对气层的力，使其受力减小，反之水流促进油流入气层，气层受到叠加力，因此改变流体顺序后气层受力情况不同，造成纵波频散和衰减结果有所差异.最后研究了含气饱和度变化对于纵波速度频散和衰减影响. 相似文献
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本文针对流固边界耦合介质提出了一种高效、稳定的正演数值模拟方法. 首先，从一阶位移-应力弹性波方程出发，基于海底流固边界的位移和应力的连续性条件，采用三次样条海底界面定量表征方法，推导出不规则海底界面下流固边界耦合介质中的地震波波动方程；其次，通过空间微分的高阶差分格式提高数值模拟的空间精度，并结合已推导的地震波波动方程，将四阶时间微分转换至高阶空间微分，进一步提高了数值模拟的时间精度；最后，在与标量波波动方程数值模拟结果对比分析的基础上，分别利用简单的水平层状模型和复杂海底模型，验证和讨论了本文提出的流固边界耦合介质高阶有限差分地震波正演模拟方法的有效性和准确性. 相似文献
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本文针对声-弹耦合介质，为尽可能的减少频率域正演模拟的计算内存，提高计算效率，在一阶非均质位移-应力波动方程的基础上，借助等效交错网格思想并充分考虑密度参数空间变化对地震波传播的影响，推导了声-弹耦合地震波波动方程.在流相介质和固相介质中分别采用非均质情况频率域二阶声压标量波、二阶纯位移控制方程，为保证流、固相介质间地震波能量的稳定传输和有效交换，提出了声-弹耦合界面转换过渡层方法，并详细阐述了过渡层与上下介质空间差分具体耦合方法.在与非均质纯位移波动方程正演结果对比分析的基础上，首先采用各向同性单层流相介质模型进行正演模拟验证了声-弹耦合方程数值模拟中过渡层策略的有效性和准确性，随后又数值模拟了地震波在声-弹耦合介质简单模型和复杂Marmousi2模型中的传播，验证了本文方法稳定性和准确性，同时该方法可以简单的推广到三维情况. 相似文献
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裂缝储层岩石物理参数的准确获得对地下裂缝预测具有重要意义，而叠前方位AVA地震反演是获得裂缝岩石物理参数的有效手段.假设地下岩石为倾斜横向各向同性（TTI）介质，本文从裂缝岩石物理等效模型的构建出发，从测井数据中估计出纵横波相对反射系数和裂缝柔度参数.通过推导含裂缝柔度的方位各向异性反射系数公式，基于贝叶斯反演框架建立了P波线性AVAZ反演方法.合成地震数据应用表明基于贝叶斯理论的TTI介质裂缝柔度反演方法具有一定抗噪性，可以降低裂缝柔度估测的不确定性，为地下裂缝预测提供有力的依据. 相似文献
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实际地层中传播的地震波普遍存在速度各向异性和能量衰减现象,因此基于弹性介质假设条件下的地震射线正反演算法具有一定的局限性,而研究黏弹性各向异性介质中的地震波传播规律可为揭示地下结构提供更加可靠的理论依据.射线追踪技术是揭示高频地震波传播特性的有效手段之一,然而绝大多数研究仅限于弹性介质.针对黏弹性各向异性介质,本文首先给出了一种射线速度和振幅衰减的计算方法,然后结合改进型最短路径算法,在实空间内实现了计算复杂介质模型中地震波(qP,qSV,qSH)的射线路径和传播走时以及能量衰减(虚走时).该算法适用于复杂黏弹性各向异性介质.误差分析结果显示,实走时的最大相对误差小于0.13％,虚走时的最大相对误差小于0.55％,表明该算法具有较高的计算精度. 相似文献
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地震波在地下含流体孔隙介质中传播时,会引起中观尺度的"局域流",进而产生地震波震电效应.基于Biot(1941)固结理论的准静态方程,在频率域中采用空间有限差分方法,正演模拟虚岩石物理岩样的地震波衰减和震电效应.与时间域虚岩石物理方法相比,该方法既可以直接求取任一频率下的地震波衰减和电势,便于应用于实际岩样的预测分析,也避免了讨论岩样外表面施加的力源函数表达式及时间剖分稳定性条件等问题.首先利用周期性层状介质模型验证了本文所描述方法的有效性,并进一步求取分析了周期性层状介质两种不同特征单元的渗流电流密度及电势,数值模拟结果表明由中观尺度"局域流"引起的震电效应电势振幅数量级在实验室测量范围之内,随后,分析研究了四种不同高渗介质占比值的地震衰减及震电效应特征.最后,将本文提出的震电效应数值计算方法推广至二维,并求取了二维斑块饱和模型的地震波衰减、速度频散、电势的振幅和相位角数值结果. 相似文献
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海洋勘探环境可以抽象为下伏固体与上覆流体相互耦合的介质，本文针对流-固边界耦合介质提出了一种高效、稳定的多参数（速度和密度）全波形反演方法.本文采用弹性波一阶位移-应力方程作为过渡层耦合声波压力方程与弹性波位移方程来模拟耦合环境，相比于传统的交错网格建模方法或者构建连续性条件，本文提出的方法在正演精度和稳定性上凸显出很大优势，极大降低了计算内存.反演策略对多参数全波形反演至关重要，由于不同参数之间的相互耦合使得密度在多参数全波形反演中较难获得，因此本文将非均匀流-固边界耦合介质多参数全波形反演分为两个步骤完成：第一步利用变密度声波方程结合推导出的密度梯度算子进行纵波速度和密度的双参数反演；第二步根据链式法则求取横波速度的梯度，结合第一步的反演结果使用流-固边界耦合方程反演横波速度.最后通过与声波动方程数值模拟结果对比证明正演算法的准确性；上覆流体的Marmousi-2模型的数值试验测试说明反演方法的有效性和适应性. 相似文献
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地下多孔介质中的孔隙类型复杂多样,既有硬孔又有扁平的软孔.针对复杂孔隙介质,假设多孔介质中同时含有球型硬孔和两种不同产状的裂隙(硬币型、尖灭型裂隙),当孔隙介质承载载荷时,考虑两种不同类型的裂隙对于孔隙流体压力的影响,建立起Biot理论框架下饱和流体情况含混合裂隙、孔隙介质的弹性波动方程,并进一步求取了饱和流体情况下仅由裂隙引起流体流动时的含混合裂隙、孔隙介质的体积模量和剪切模量,随后,在此基础上讨论了含混合裂隙、孔隙介质在封闭条件下地震波衰减和频散的高低频极限表达式.最后计算了给定模型的地震波衰减和频散,发现地震波衰减曲线呈现"多峰"现象,速度曲线为"多频段"频散.针对该模型分析讨论了渗透率参数、裂隙纵横比参数以及流体黏滞性参数对于地震波衰减和频散的影响,表明三个参数均为频率控制参数. 相似文献
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