[发明专利]十字型多尺度流孔隙介质全频段弹性波频散衰减分析方法

权利要求书

1.一种十字型多尺度流孔隙介质全频段弹性波频散衰减分析方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：将实际复杂孔隙介质等效为“十字型”孔隙模型；

步骤2：根据十字型多尺度流孔隙介质全频段弹性波传播理论计算固相、流相的刚度系数；

步骤3：根据十字型多尺度流孔隙介质全频段弹性波传播波动方程求解平面波解，生成弹性波的相速度和品质因子；

步骤4：根据所述弹性波的相速度和品质因子生成弹性波速度、衰减与频率之间的关系；

在所述步骤1中，将多相孔隙介质的特征单元等效为半径为b/2的柱状特征单元体，“十字型”区域由边长为a的七个正方体组成，十字型内外含两种不同流体，弹性波沿柱体的轴向传播；

在所述步骤2中，依据十字型多尺度流孔隙介质全频段弹性波传播理论计算孔隙介质固相、流相的刚度系数：

N＝G_b

K_s——表示岩石基质颗粒的体积模量；

K_b——干岩石骨架的体积模量；

G_b——干岩石骨架的剪切模量；

——两种流体的体积模量；

φ₁＝v₁·φ₁₀,φ₂＝v₂·φ₂₀；

v₁,v₂——两种流体的体积比；

φ₁₀,φ₂₀——十字状区域内外部分孔隙度；

在所述步骤3中，描述多相孔隙介质综合多尺度孔隙流的全频段弹性波传播波动方程如下：

u——固体位移变量；

U⁽¹⁾,U⁽²⁾——两中流体位移；

ξ₁，ξ₂——两类孔隙流体的体应变；

ζ——体应变增量；

ρ₁₁,ρ₂₂,ρ₃₃,ρ₁₂,ρ₁₃——与固相密度、两类孔隙流体密度及孔隙度相关的固流耦合密度；

——两类孔隙流体的流体压力；

——两种孔隙流体时的耗散系数；

η₁，η₂——两种孔隙流体的粘滞系数；

κ₁，κ₂——两种孔隙流体的渗透率；

在所述步骤3中，所述生成弹性波的相速度和品质因子，包括将波动方程中各物理量的平面波解的通解形式表示为：

代入所述的多相孔隙介质综合多尺度孔隙流的全频段弹性波传播波动方程中，其有解的条件为系数矩阵的行列式为0，根据行列式为0，可以弹性波的复波数，从而求得弹性波的速度和品质因子，如下：

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