APPLIED GEOPHYSICS
 
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应用地球物理  2020, Vol. 17 Issue (2): 182-191    DOI: 10.1007/s11770-020-0820-z
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含定向裂缝横向各向同性介质的弹性特征及在各向异性测量中的应用*
许松1,2,3,苏远大1,2,3,唐晓明1,2,3
1 中国石油大学 (华东) 深层油气重点实验室,山东青岛,266580;
2. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 青岛 266580;
3. 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室,山东青岛 266071                          
Elastic properties of transversely isotropic rocks containing aligned cracks and application to anisotropy measurement*
Xu Song 1,2,3, Su Yuan-Da 1,2,3, and Tang Xiao-Ming 1,2,3
1. Key Laboratory of Deep Oil and Gas, China University of petroleum, Qingdao 266580, China.
2. School of Geosciences, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China.
3. China Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology,Qingdao 266071, China.
 全文: PDF (1252 KB)   HTML ( KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 目前,用于评价含裂缝介质各向异性的裂缝等效模型主要考虑了裂缝对弹性特征的响应,忽略了背景介质的固有各向异性,导致对井孔测量数据的解释存在误差。针对含定向裂缝的横向各向同性介质(Vertical Transversely Isotropy, VTI),本文采用散射子的散射位移积分场理论,设计了一种基于球形等效散射的裂缝介质各向异性模型,将地层中裂缝的散射场等效为球形等效体的散射场,在此基础上推导了裂缝模型的等效弹性模量表达式。利用该模型考察了不同各向异性背景的介质对所建模型的弹性波的影响,分析了裂缝的指向对介质有效弹性模量的变化规律,结果表明:对于含水平裂缝的VTI 介质,等效介质的各向异性同时受裂缝和VTI 介质各向异性的影响,尤其对于水平方向传播的弹性波影响最大,此外,裂缝的指向也是影响等效介质弹性特征的重要因素,模拟表明在分析等效介质各向异性分析时,需考虑综合考虑背景介质固有各向异性与裂缝指向对等效介质的影响。通过对实验测量数据和现场测井数据的分析表明,考虑背景介质存在各向异性时,理论预测结果与测量结果可以更好的吻合,验证了该方法的正确性和有效性。
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关键词各向异性   定向裂缝   排列方向   弹性波速度   数据处理     
Abstract: Currently, most rock physics models, used for evaluating the elastic properties of cracked or fractured media, take into account the crack properties, but not the background anisotropy. This creats the errors of in the anisotropy estimates by using field logging data. In this work, based on the scattered wavefield theory, a sphere-equivalency method of elastic wave scattering was developed to accurately calculate the elastic properties of a vertical transversely isotropic solid containing aligned cracks. By setting the scattered wavefield due to a crack equal to that due to an equivalent sphere, an effective elastic stiff ness tensor was derived for the cracked medium. The stability and accuracy of the approach were determined for varying background anisotropy values. The results show that the anisotropy of the eff ective media is affected by cracks and background anisotropy for transversely isotropic background permeated by horizontally aligned cracks, especially for the elastic wave propagating along the horizontal direction. Meanwhile, the crack orientation has a significant influence on the elastic wave velocity anisotropy. The theory was subsequently applied to model laboratory ultrasonic experimental data for artificially cracked samples and to model borehole acoustic anisotropy measurements. After considering the background anisotropy, the model shows an improvement in the agreement between theoretical predictions and measurement data, demonstrating that the present theory can adequately explain the anisotropic characteristics of cracked media.
Key wordsanisotropy   aligned cracks   alignment direction   elastic wave velocity   data processing   
收稿日期: 2019-10-21;
基金资助:

本研究项目由国家自然科学基金(编号:41821002)、中央高校基本科研业务费专项资金 (编号:18CX02065A、20CX06046A)、中国科协青年人才托举工程、中石油重大科技项目(编号:ZD2019-183-004)和青岛市博士后应用研究项目(编号:qdyy20190079)和中国博士后基金(编号:2020M672171)联合资助。

通讯作者: 苏远大(Email: syuanda@sina.com)     E-mail: syuanda@sina.com
作者简介: 许松,博士,中国科协青年人才托举工程入选者,2012 年获得中国石油大学(华东)勘查技术与工程专业工学学士学位,2015 年获得中国石油大学(华东)地质工程专业工学硕士学位,2017-2018 年赴美国得克萨斯大学奥斯汀分校联合培养,2019 年获得中国石油大学(华东)地质资源与地质工程专业工学博士学位,现工作于中国石油大学(华东)。主要从事声波测井理论方法及处理、岩石物理理论等方面的研究。Email: xusongupc@sina.com.
引用本文:   
. 含定向裂缝横向各向同性介质的弹性特征及在各向异性测量中的应用*[J]. 应用地球物理, 2020, 17(2): 182-191.
. Elastic properties of transversely isotropic rocks containing aligned cracks and application to anisotropy measurement*[J]. APPLIED GEOPHYSICS, 2020, 17(2): 182-191.
 
没有本文参考文献
[1] 王浩森; 汪宏年; 杨守文; 殷长春. 随钻正交方位电磁波三维有限体积法快速模拟*[J]. 应用地球物理, 2020, 17(2): 192-207.
[2] 薛舒杨,殷长春,苏扬,刘云鹤,王勇,刘才华,熊彬,孙怀凤. 基于字典学习的航空电磁数据去噪技术研究*[J]. 应用地球物理, 2020, 17(2): 306-313.
[3] 巫振观 ,王磊 ,范宜仁 ,邓少贵 ,黄瑞,邢涛. 各向异性地层随钻方位电磁波测井探测特性分析[J]. 应用地球物理, 2020, 17(1): 1-12.
[4] 李晋,蔡锦,汤井田,李广,张贤,徐志敏. 基于SVM-CEEMDWT 的大地电磁信噪分离方法*[J]. 应用地球物理, 2019, 16(2): 161-172.
[5] 罗腾,冯晅,郭智奇,刘财,刘喜武. 四川龙马溪组正交各向异性页岩储层地震AVAZ 反演[J]. 应用地球物理, 2019, 16(2): 195-209.
[6] 宋云红,陈浩,王秀明. HTI 地层各向异性参数分步反演方法[J]. 应用地球物理, 2019, 16(2): 246-255.
[7] 李勤, 马随波, 赵斌, 章薇. 基于煤层的改进的旋转交错网格有限差分数值模拟[J]. 应用地球物理, 2018, 15(3-4(2)): 582-590.
[8] 王玲玲,魏建新,黄平,狄帮让,张福宏. 多尺度裂缝储层地震预测方法研究[J]. 应用地球物理, 2018, 15(2): 240-252.
[9] 郭桂红,闫建萍,张智,José Badal,程建武,石双虎,马亚维. 流体饱和孔隙定向裂缝储层中地震波衰减的模拟分析[J]. 应用地球物理, 2018, 15(2): 311-317.
[10] 闫丽丽,程冰洁,徐天吉,江莹莹,马昭军,唐建明. HTI介质PS波叠前偏移及各向异性校正方法应用研究[J]. 应用地球物理, 2018, 15(1): 57-68.
[11] 王涛,王堃鹏,谭捍东. 三维主轴各向异性介质中张量CSAMT正反演研究[J]. 应用地球物理, 2017, 14(4): 590-605.
[12] 钱恪然,何治亮,陈业全,刘喜武,李向阳. 各向异性富有机质页岩的岩石物理建模及脆性指数研究[J]. 应用地球物理, 2017, 14(4): 463-480.
[13] 黄威,贲放,殷长春,孟庆敏,李文杰,廖桂香,吴珊,西永在. 三维时间域航空电磁任意各向异性正演模拟[J]. 应用地球物理, 2017, 14(3): 431-440.
[14] 黄鑫,殷长春,曹晓月,刘云鹤,张博,蔡晶. 基于谱元法三维航空电磁电各向异性模拟及识别研究[J]. 应用地球物理, 2017, 14(3): 419-430.
[15] 苏本玉,岳建华. 煤层导水裂缝带电各向异性特征研究[J]. 应用地球物理, 2017, 14(2): 216-224.
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