部分饱和岩石的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟方法研究 被引量：1

1

作者 廖建平 张青 周林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期347-369,共23页

在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的... 在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的理论大多局限于单相流体假设,但是几乎所有储层中通常被一种以上的流体部分饱和或完全饱和.本文在Chapman理论基础上,提出了基于部分饱和的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟新方法,以提高对部分饱和岩石的黏弹性地震波频变各向异性的认识.该方法基于Chapman和Kelvin理论模型,计算了双相不混溶流体饱和裂隙岩石中的黏弹性波频变各向异性弹性系数的表达式,提出包含喷射流和斑块效应的统一地震波传播的黏弹性Chapman-Kelvin新模型.通过对新模型进行数值试验,讨论了无裂缝和存在裂缝两种情况下,含裂隙储层部分饱和岩石中耦合的喷射流和斑块效应对黏弹性介质频变各向异性的影响.试验结果反映出黏弹性介质下地震波频变各向异性的变化规律,验证了本文提出的新方法和新模型正确.本文将黏弹性介质各向异性与裂缝中的流体流动参数相联系,有利于提高对含裂缝储层部分饱和岩石的黏弹性波频变地震各向异性的认识,以及地震学与油藏工程的结合程度. 展开更多

关键词 部分饱和 chapman模型 Kelvin理论 黏弹性chapman-Kelvin模型 黏弹性频变各向异性

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基于Chapman模型的气水两相饱和岩石速度频散及衰减表征 被引量：3

2

作者 廖建平 罗志坤 +4 位作者 文萍 张青 徐云贵 周林 刘和秀 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2023年第2期690-699,共10页

含裂隙岩石的裂隙系统与其内的流体的分布,很大程度上会影响地震波在其内的传播,导致速度频散和衰减.本文基于Chapman模型,研究润湿相和非润湿相流体随频率的变化.许多学者研究的是单一流体下的频变各向异性理论,本文着重于气水两相流... 含裂隙岩石的裂隙系统与其内的流体的分布,很大程度上会影响地震波在其内的传播,导致速度频散和衰减.本文基于Chapman模型,研究润湿相和非润湿相流体随频率的变化.许多学者研究的是单一流体下的频变各向异性理论,本文着重于气水两相流体部分饱和的情况.引入了基于分形理论的相对渗透率模型,并使用无量纲参数q来表征斑块饱和现象.首先研究气水两相的相对渗透率与分形维数的关系,然后考虑了斑块饱和效应对流体混合物的有效迁移率的影响.根据数值算例,在Chapman模型中分别引入相对渗透率模型和斑块饱和效应,观察各自对横波速度和衰减的影响.最后分析耦合的相对渗透率和斑块饱和对横波速度和衰减的影响.根据算例结果可知,在中频时,相对渗透率及斑块饱和效应都比低频和高频的情况对横波速度和衰减影响大.最后考虑分形维数和无量纲参数q的耦合影响,发现无量纲参数q对横波速度和衰减的影响都明显要大于分形维数.同时还引入了横波分裂来分析这种耦合效应对各向异性的影响,结果表明横波分裂与分形维数成反比,与无量纲参数q成正比,这种现象在低频较为明显. 展开更多

关键词 分形理论 斑块饱和 有效迁移率 耦合影响 横波分裂 chapman模型

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耦合相对渗透率、斑块饱和与各向异性渗透率的Chapman模型横波速度频散研究

3

作者 廖建平 刘祥松 +5 位作者 刘和秀 张学娟 罗志坤 张青 周林 吴兆君 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2024年第2期572-579,共8页

本文基于Chapman模型,在Chapman模型中引入了斑块饱和、相对渗透率模型和各向异性渗透率,研究讨论耦合斑块饱和、相对渗透率和各向异性渗透率这三个效应对横波速度频散的影响及其变化规律,研究发现其与频率有关:在中低频时,各向异性渗... 本文基于Chapman模型,在Chapman模型中引入了斑块饱和、相对渗透率模型和各向异性渗透率,研究讨论耦合斑块饱和、相对渗透率和各向异性渗透率这三个效应对横波速度频散的影响及其变化规律,研究发现其与频率有关:在中低频时,各向异性渗透率的影响最大;在高频时,斑块饱和效应的影响最大;而相对渗透率模型的影响在各个频率中都是最小的.理论分析和数值试验证实了部分饱和岩石地震各向异性如何被上述三种耦合效应所影响,提高了对含裂隙储层部分饱和岩石的频变地震各向异性的认识. 展开更多

关键词 相对渗透率模型 斑块饱和 各向异性渗透率 chapman模型 横波速度频散

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基于反射率法正演模拟的含气储层反射系数频变规律研究

4

作者 蒯正杨 梁锴 +2 位作者 张世鑫 韩文明 曹丹平 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第2期68-78,共11页

振幅随偏移距/入射角的变化(AVO/AVA)技术已在油气勘探中广泛应用,其随频率的变化特征对岩性研究、储层预测和油气检测具有重要的指示作用。频变特征不仅与含气储层自身吸收衰减产生的速度频散有关,还与地震波在储层顶底之间发生的多次... 振幅随偏移距/入射角的变化(AVO/AVA)技术已在油气勘探中广泛应用,其随频率的变化特征对岩性研究、储层预测和油气检测具有重要的指示作用。频变特征不仅与含气储层自身吸收衰减产生的速度频散有关,还与地震波在储层顶底之间发生的多次反射有关。本研究基于反射率法建立层状介质的频变反射系数递推公式,利用Chapman模型引入频散速度,提出一种充分考虑含气储层本身吸收衰减与层状结构的AVO精细模拟方法。并在此基础上深入分析了含气储层的厚度、含气饱和度、孔隙度及渗透率与频变反射系数之间的关系,为采用频变规律开展含气储层识别提供了依据。 展开更多

关键词 含气储层 速度频散 多次反射 反射率法 频变反射系数 chapman模型

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基于岩石物理模型的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演 被引量：6

5

作者 张冰 郭智奇 +3 位作者 徐聪 刘财 刘喜武 刘宇巍 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1244-1252,共9页

针对富有机质页岩储层复杂的矿物组分与微观孔缝结构,本文提出基于岩石物理模型和改进粒子群算法的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演方法。应用自相容等效介质理论与Chapman多尺度孔隙理论建立裂缝型页岩双孔隙系统岩石物理模型。开... 针对富有机质页岩储层复杂的矿物组分与微观孔缝结构,本文提出基于岩石物理模型和改进粒子群算法的页岩储层裂缝属性及各向异性参数反演方法。应用自相容等效介质理论与Chapman多尺度孔隙理论建立裂缝型页岩双孔隙系统岩石物理模型。开发基于岩石物理模型的反演流程,引入模拟退火优化粒子群算法解决多参数同时反演问题,反演算法能够避免陷入局部极值且收敛速度快。将本文方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层,反演得到的孔隙纵横比、裂缝密度等物性参数和各向异性参数与已有研究结果一致,能为页岩储层的评价提供多元化信息。 展开更多

关键词 页岩储层 裂缝属性 各向异性 chapman模型 粒子群算法 四川盆地

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基于裂缝形成机理分析的潜山裂缝地震预测技术

6

作者 明君 黄江波 +1 位作者 王建立 王林 《天然气与石油》 2024年第4期11-21,共11页

太古界深层变质岩潜山气藏由于埋深大、地震成像难度高、资料分辨率低等因素导致利用宽方位地震数据进行精细高角度小尺度裂缝预测难度极大;裂缝发育期次多、走向倾角复杂多变进一步加剧了利用地震振幅反演裂缝信息的难度。针对以上难题... 太古界深层变质岩潜山气藏由于埋深大、地震成像难度高、资料分辨率低等因素导致利用宽方位地震数据进行精细高角度小尺度裂缝预测难度极大;裂缝发育期次多、走向倾角复杂多变进一步加剧了利用地震振幅反演裂缝信息的难度。针对以上难题,从变质岩基质裂缝形成机理分析入手,评估利用地震资料预测变质岩裂缝形成能力的可行性,在裂缝形成能力评估基础上利用方位各向异性信息进行裂缝密度预测。提出一种地球物理适用的变质岩基质潜山裂缝形成能力评估模型,创新地联合利用临界应变能释放率和脆性指数评估变质岩基质潜山裂缝形成能力,通过岩相定义、地震反演和统计分类实现裂缝形成能力定量地震解释。同时基于Chapman模型的横向各向同性(Horizontal Transverse Isotropy,HTI)岩石物理模拟技术构建不同裂缝形成能力岩相的裂缝密度与方位各向异性强度拟合关系,据此在裂缝形成能力解释基础上进行裂缝密度分岩相精确预测。以上基于裂缝形成机理分析的潜山裂缝地震预测技术成功应用于潜山B构造,研究成果可为相似变质岩基质潜山裂缝地震预测提供参考。 展开更多

关键词 变质岩潜山 裂缝密度预测 裂缝形成机理 统计分类 chapman模型 HTI

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基于正交各向异性介质频变AVAZ反演的裂缝含气性预测

7

作者 陈天杰 程冰洁 +2 位作者 徐天吉 钱忠平 邹振 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期567-580,共14页

依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各... 依赖频率的AVO反演方法(FDAVO)可以提取与流体有关的异常信息,但由于没有考虑实际储层中各向异性的影响,难以适用于裂缝性油气藏。另外,各向异性通常与频率相关,这一特性有利于利用OVT域叠前地震数据识别有效裂缝。为此,提出基于正交各向异性(OA)介质频率相关的AVAZ(OA-FDAVAZ)反演的裂缝含气性预测方法。首先基于Chapman模型的数值模拟分析弹性参数随频率、入射角等参数的变化特征;然后基于OA介质纵波反射系数近似式推导出OA-FDAVAZ反演的目标方程,构建了新的频散属性Iani;最后利用最小二乘法反演正交各向异性频散属性。模型试算表明:含气裂缝层的正交各向异性频散属性明显强于含水裂缝层,而不含裂缝的各向同性层频散响应微弱,验证了所提频散属性对流体的敏感性。实际OVT域叠前地震数据应用结果表明:正交各向异性频散属性的预测结果与钻探结果吻合较好。与传统方法对比,该方法受背景干扰小,可准确刻画储层中裂缝含气性的空间分布特征。 展开更多

关键词 正交各向异性 chapman模型 纵波频散 OVT域地震数据 含气性预测

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水平层理缝岩石物理建模及其地震响应特征 被引量：4

8

作者 陈双全 钟庆良 +3 位作者 李忠平 张敏 赵欣 李向阳 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1273-1281,1287,共10页

裂缝介质的岩石物理建模及其地震响应特征分析,是利用地震资料进行裂缝性储层预测的重要基础,通过岩石物理建模可以建立起有效的地震反演及储层描述方法。针对非常规页岩油气储层具有的水平层理缝特征,开展了岩石物理建模方法及其地震... 裂缝介质的岩石物理建模及其地震响应特征分析,是利用地震资料进行裂缝性储层预测的重要基础,通过岩石物理建模可以建立起有效的地震反演及储层描述方法。针对非常规页岩油气储层具有的水平层理缝特征,开展了岩石物理建模方法及其地震响应特征研究。利用实际岩样数据与测井数据,采用Voigt-Reuss-Hill(VRH)边界和等效自相容近似(SCA)理论,将非粘土、粘土、孔隙和流体进行组合得到岩石背景介质;结合实际裂缝产状和发育规律信息,通过Chapman多尺度裂缝岩石物理模型引入水平层理缝;采用传播矩阵方法正演得到地震响应。基于此,结合实际工区资料,形成了一套基于多尺度裂缝岩石物理模型的水平层理缝建模方法及技术流程,并在江汉油田页岩油储层中进行了应用研究。正演结果表明:页岩储层的水平层理缝较发育,地震响应具有明显的频变特征,而且水平层理缝的裂缝长度与裂缝密度是影响其地震各向异性最重要的参数,以上参数可以很好地应用于水平层理缝地震预测中。 展开更多

关键词 chapman模型 频变特征 地震各向异性 水平层理缝 岩石物理建模

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裂缝性多孔介质纵波频变特性研究 被引量：2

9

作者 张金伟 丁仁伟 +1 位作者 林年添 赵俐红 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期1097-1104,I0005,共9页

各向异性介质地震波衰减的研究一般只针对横向各向同性介质,即包含一组垂向裂缝。实际储层中往往存在多组正交或斜交裂缝,因此研究含多组裂缝储层的地震波频散和衰减非常必要。Chapman建立了包含两组裂缝的中观尺度喷射流模型,但是没有... 各向异性介质地震波衰减的研究一般只针对横向各向同性介质,即包含一组垂向裂缝。实际储层中往往存在多组正交或斜交裂缝,因此研究含多组裂缝储层的地震波频散和衰减非常必要。Chapman建立了包含两组裂缝的中观尺度喷射流模型,但是没有讨论两组裂缝对特征频率、频散和衰减幅度的影响。为此,建立了计算含多组裂缝储层纵波频变特性的方法。首先对Chapman模型数值模拟,讨论裂缝参数对特征频率和频散、衰减幅度的作用;然后分析Chapman模型和标准线性固体模型之间的关系;最后建立利用广义标准线性固体模型计算包含多组裂缝储层的频变纵波模量的方法,即利用Chapman模型和各向异性Gassmann方程得到低频模量,利用Chapman模型得到高频模量。所提方法利用低频、高频极限模量和模量损失表征地震波的频散和衰减特性,其中模量损失可表征每组裂缝的贡献,并得出以下认识:(1)裂缝方位和地震波入射方向只影响频散幅度和衰减幅度,而不影响频散频带和衰减频带;(2)不同裂缝发育情况的纵波速度V(或纵波逆品质因子Q_(P)^(-1))曲线间存在代数关系,因此可以利用单组裂缝的V(或Q_(P)^(-1))曲线表示两组甚至多组裂缝的V(或Q_(P)^(-1))曲线;(3)当地震波传播方向与裂缝平行时,V随频率的变化很小,P波衰减最小。所提方法对于研究各向异性介质的地震波场特征及地震响应机理具有一定实际意义。 展开更多

关键词 裂缝性储层 chapman模型 标准线性固体模型 频散 衰减 特征频率

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基于无线电掩星观测的火星电离层观测研究进展 被引量：3

10

作者 张素君 王明远 +3 位作者 简念川 韩婷婷 平劲松 李金岭 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第8期903-916,共14页

火星电离层早期的观测数据非常少,除了Viking登陆器对火星电离层的在位测量外,火星电离层的主要物理信息是通过掩星观测方法得到的.近年来,Mars Global Surveyor和Mars Express轨道器通过掩星观测的方法对火星的上层大气和电离层进行了... 火星电离层早期的观测数据非常少,除了Viking登陆器对火星电离层的在位测量外,火星电离层的主要物理信息是通过掩星观测方法得到的.近年来,Mars Global Surveyor和Mars Express轨道器通过掩星观测的方法对火星的上层大气和电离层进行了长期的观测,得到了大量的火星电离层电子密度廓线资料.火星电离层受到来自太阳EUV和X射线辐射、太阳风、太阳耀斑、中性大气、表面壳磁场、宇宙射线、流星等多种因素的影响,使其结构发生瞬态或季节性的变化.本文介绍了行星无线电掩星探测的基本原理和技术特点,回顾了国内外科学家们基于已有的火星掩星观测数据(主要是Mars GlobalSurveyor和Mars Express)在火星电离层研究中的一些最新科学成果,并详细介绍了火星电离层的结构和火星夜间电离层的主要特征. 展开更多

关键词 火星电离层 掩星 MGS MEX 电离层结构 chapman模型

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Gouy-Chapman双电层模型在蒙脱石长程膨胀中应用 被引量：9

11

作者 贾景超 杨庆 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期239-244,共6页

对于蒙脱石晶层间的长程膨胀是否符合双电层理论众多研究者观点不一.采用Gouy-Chapman双电层模型,基于前人试验数据,从膨胀压力-晶层间距关系以及晶层间距-电解质浓度关系两个方面对模型进行验证.结果表明,在没有晶层间水合力影响的情况... 对于蒙脱石晶层间的长程膨胀是否符合双电层理论众多研究者观点不一.采用Gouy-Chapman双电层模型,基于前人试验数据,从膨胀压力-晶层间距关系以及晶层间距-电解质浓度关系两个方面对模型进行验证.结果表明,在没有晶层间水合力影响的情况下Gouy-Chapman模型能够很好地拟合试验数据,说明长程膨胀符合双电层理论.另外,将Gouy-Chapman模型与其简化形式进行了对比,结果表明,当晶层间的双电层作用较弱时(Kd>1),两种模型曲线近乎重合,此时可以用简化模型代替精确模型. 展开更多

关键词 膨胀土 蒙脱石 Gouy-chapman双电层模型 长程膨胀

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基于谱分解技术的分频AVO反演 被引量：2

12

作者 周竹生 杨鑫 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期1197-1204,共8页

基于Chapman岩石物理模型,对第三类AVO类型进行频率依赖性分析。并将频谱分解技术与AVO技术结合起来,将反射系数替代为不同频率的振幅谱,将振幅谱视为频率的函数,对Smith&Gidlow近似式进行扩展,给出一种新的描述地震波频散程度的属... 基于Chapman岩石物理模型,对第三类AVO类型进行频率依赖性分析。并将频谱分解技术与AVO技术结合起来,将反射系数替代为不同频率的振幅谱,将振幅谱视为频率的函数,对Smith&Gidlow近似式进行扩展,给出一种新的描述地震波频散程度的属性的计算公式与方法。并用模型和实际地震资料频散属性的计算。研究结果表明:频散模型和弹性模型的频散属性有明显差异,频散属性可以作为一种含气储层的指示剂。 展开更多

关键词 分频AVO chapman岩石物理模型 频谱分解 气层检测

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