[发明专利]一种含随机分布裂缝横向各向同性岩石的声速计算方法

权利要求书

1.一种含随机分布裂缝横向各向同性岩石的声速计算方法，其特征在于，包括：

步骤S1：实验测量或根据地震数据确定横向各向同性背景介质的密度和各向异性声速，声速包括V_P(90°)、V_P(45゜)、V_P(0゜)、V_SH(0°)和V_SH(90°)，其中，V_P(90°)为平行于各向同性面的纵波速度，V_P(0°)为垂直于各向同性面的纵波速度，V_P(45°)为入射方向与各向同性面呈45°夹角的纵波速度；

步骤S2：根据实验测量的横向各向同性岩石各向异性声速及岩石密度，结合公式，计算得到C_b11、C_b13、C_b12、C_b33和C_b44这些背景介质刚度矩阵弹性常数，

步骤S3：根据地震或测井成像确定岩石裂缝的纵横比α并根据取芯资料确定岩石的裂缝密度ε；

步骤S4：根据公式确定随机分布硬币状裂缝的额外柔度矩阵Z^NI，所述公式如下：

步骤S5：根据公式计算得到含干燥随机分布硬币状裂缝岩石的弹性刚度矩阵C^eff；

C^eff＝(M^eff)^-1 (8)

式中，为含裂缝岩石的等效柔度张量，M_ijkl为TI背景介质的柔度张量，为所有裂缝额外柔度张量之和，M^eff为等效柔度矩阵；

对于含饱和硬币状裂缝的岩石，Brown–Korringa公式获得饱和流体状态的裂缝柔度矩阵：

其中，K_f是流体体积模量，K_s是背景介质的广义体积模量表达形式如下：

步骤S6：根据公式确定含随机分布硬币状裂缝岩石的各向异性声速。

2.如权利要求1所述的一种含随机分布裂缝横向各向同性岩石的声速计算方法，其特征在于，步骤S6所述公式如下：

位于x-y面的声波速度的计算公式如下:

其中，β是入射方向与x轴的夹角，C的表达式如下：

C＝(C₆₆sin²β+C₁₁cos²β)(C₂₂sin²β+C₆₆cos²β)-(C₁₂+C₆₆)²sin²βcos²β (14)

位于x-z面的声波速度的计算公式如下:

其中，γ是入射方向与z轴在x-z面的夹角，A的表达式如下：

A＝(C₁₁sin²γ+C₅₅cos²γ)(C₅₅sin²γ+C₃₃cos²γ)-(C₁₃+C₅₅)²sin²γcos²γ (18)

位于y-z面的声波速度的计算公式如下:

其中，δ是入射方向与z轴在y-z面的夹角，B的表达式如下：

B＝(C₂₂sin²δ+C₄₄cos²δ)(C₄₄sin²δ+C₃₃cos²δ)-(C₂₃+C₄₄)²sin²δcos²δ (22)。