Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biểu thức viscoelasticity và mở rộng phân tán và suy giảm địa chấn trong môi trường xốp có nhiều tập hợp nứt
Tóm tắt
Các nghiên cứu sâu rộng đã được tiến hành về hiện tượng phân tán và suy giảm địa chấn liên quan đến chất lỏng trong các môi trường dị hướng bão hòa. Hầu hết các nghiên cứu tập trung vào các môi trường dị hướng xuyên tâm. Tuy nhiên, sự phân bố các nứt trong các hồ chứa dưới mặt đất thường khá phức tạp. Khi có nhiều tập hợp nứt phát triển trong một nền xốp, các dấu hiệu của phân tán và suy giảm địa chấn vẫn chưa rõ ràng. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp để tính toán ma trận độ cứng phụ thuộc vào tần số của một môi trường xốp có nhiều tập hợp nứt từ góc độ viscoelasticity. Nhờ hiệu suất xấp xỉ thuận lợi của mô hình chất rắn tuyến tính chuẩn tổng quát và mô hình Chapman, chúng tôi sử dụng một dạng biến đổi của mô hình chất rắn tuyến tính chuẩn tổng quát để mô phỏng tensor độ cứng phụ thuộc vào tần số của môi trường xốp với nhiều tập hợp nứt. Cách diễn đạt của tensor độ cứng sử dụng khuyết mô-đun để chỉ ra các tác động của các nứt, bao gồm mật độ nứt và hình học. Với quy trình tính toán các tensor độ cứng tại các giới hạn tần số thấp và cao, chúng tôi có thể dễ dàng tính toán tensor độ cứng phụ thuộc vào tần số cho các môi trường với nhiều tập hợp nứt có hướng và phương bất kỳ. Chúng tôi sau đó phân tích ảnh hưởng của các tham số nứt lên đặc tính viscoelasticity, lấy môi trường dị hướng làm ví dụ. Các kết quả có thể giúp hiểu rõ hơn về viscoelasticity và sự suy giảm địa chấn ở cấp độ trung gian liên quan đến các nứt và chất lỏng, đồng thời cung cấp một mô hình vật lý đá thực tiễn khi xử lý các hồ chứa có mẫu nứt phức tạp.
Từ khóa
#phân tán địa chấn #suy giảm địa chấn #vật liệu xốp #nứt #viscoelasticityTài liệu tham khảo
Ali A, Jakobsen M (2011) Seismic characterization of reservoirs with multiple fracture sets using velocity and attenuation anisotropy data. J Appl Geophys 75(3):590–602. https://doi.org/10.1016/j.jappgeo.2011.09.003
Baird AF, Kendall JM, Angus DA (2013) Frequency-dependent seismic anisotropy due to fractures: fluid flow versus scattering. Geophysics 78(2):WA111–WA122. https://doi.org/10.1190/geo2012-0288.1
Biot MA (1956a) Theory of propagation of elastic waves in fluid-saturated porous solid. I. Low-frequency range. J Acoust Soc Am 28(2):168–178. https://doi.org/10.1121/1.1908239
Biot MA (1956b) Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid. II. Higher frequency range. J Acoust Soc Am 28(2):179–191. https://doi.org/10.1121/1.1908241
Brajanovski M, Gurevich B, Schoenberg M (2005) A model for P-wave attenuation and dispersion in a porous medium permeated by aligned fractures. Geophys J Int 163(1):372–384. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03068.x
Brajanovski M, Müller TM, Parra JO (2010) A model for strong attenuation and dispersion of seismic p-waves in a partially saturated fractured reservoir. Sci Chin Phys Mech Astron 53(8):1383–1387. https://doi.org/10.1007/s11433-010-3205-0
Carcione JM, Gurevich B (2011) Differential form and numerical implementation of Biot’s poroelasticity equations with squirt dissipation. Geophysics 76(6):N55–N64. https://doi.org/10.1190/geo2010-0169.1
Chapman M (2009) Modeling the effect of multiple sets of mesoscale fractures in porous rock on frequency-dependent anisotropy. Geophysics 74(6):D97. https://doi.org/10.1190/1.3204779
Chapman M (2003) Frequency-dependent anisotropy due to meso-scale fractures in the presence of equant porosity. Geophys Prospect 51(5):369–379. https://doi.org/10.1046/j.1365-2478.2003.00384.x
Chapman M, Zatsepin SV, Crampin S (2002) Derivation of a microstructural poroelastic model. Geophys J Roy Astron Soc 151(2):427–451. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2002.01769.x
Dvorkin J, Mavko G (2006) Modeling attenuation in reservoir and nonreservoir rock. Lead Edge 25(2):194–197. https://doi.org/10.1190/1.2172312
Dvorkin J, Mavko G, Nur A (1995) Squirt flow in fully saturated rocks. Geophysics 60(1):97–107. https://doi.org/10.1190/1.1443767
Galvin R, Gurevich B (2015) Frequency-dependent anisotropy of porous rocks with aligned fractures. Geophys Prospect 63(1):141–150. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12177
Gassmann F (1951) Uber die elastizitat poroser Medien. Vier der Natur Gesellschaft in Zurich 96:1–23
Gurevich B, Brajanovski M, Galvin R et al (2009) P-wave dispersion and attenuation in fractured and porous reservoirs-poroelasticity approach. Geophys Prospect 57(2):225–237. https://doi.org/10.1111/j.1365-2478.2009.00785.x
Jakobsen M (2004) The interacting inclusion model of wave-induced fluid flow. Geophys J Int 158(3):1168–1176. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02360.x
Johnson DL (2001) Theory of frequency dependent acoustics in patchy-saturated porous media. J Acoust Soc Am 110(2):682–694. https://doi.org/10.1121/1.1381021
Lan H (2014) Wave field modelling in fractured porous media and frequency-dependent AVO reservoir parameters inversion. Jinlin University, Jinlin
Maultzsch S, Chapman M, Liu E, Li XY (2003) Modelling frequency-dependent seismic anisotropy in fluid-saturated rock with aligned fractures: implication of fracture size estimation from anisotropic measurements. Geophys Prospect 51(5):381–392. https://doi.org/10.1046/j.1365-2478.2003.00386.x
Mavko G, Nur A (1975) Melt squirt in the asthenosphere. J Geophys Res 80(11):1444–1448. https://doi.org/10.1029/JB080i011p01444
Müller TM, Gurevich B, Lebedev M (2010) Seismic wave attenuation and dispersion resulting from wave-induced flow in porous rocks - a review. Geophysics 75(5):75A147–75A164. https://doi.org/10.1190/1.3463417
Picotti S, Carcione JM, Rubino JG et al (2010) A viscoelastic representation of wave attenuation in porous media. Comput Geosci 36(1):44–53. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2009.07.003
Picotti S, Carcione JM (2017) Numerical simulation of wave-induced fluid flow seismic attenuation based on the Cole-Cole model. J Acoust Soc Am 142(1):134–145. https://doi.org/10.1121/1.4990965
Pride SR, Berryman JG (2003a) Linear dynamics of double-porosity dual-permeability materials. I. Governing equations and acoustic attenuation. Phys Rev E 68(3):036603. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.68.036603
Pride SR, Berryman JG (2003b) Linear dynamics of double-porosity dual-permeability materials. II. Fluid transport equations. Phys Rev E 68(3):036604. https://doi.org/10.1103/PhysRevE.68.036604
Pride SR, Berryman JG, Harris JM (2004) Seismic attenuation due to wave-induced flow. J Geophys Res Solid Earth. https://doi.org/10.1029/2003JB002639
Rubino JG, Caspari E, Milani M et al (2015) Seismic anisotropy in fractured low-permeability formations: the effects of hydraulic connectivity. Seg Tech Progr Expand. https://doi.org/10.1190/segam2015-5844460.1
Rubino JG, Guarracino L, Müller TM et al (2013) Do seismic waves sense fracture connectivity? Geophys Res Lett 40(4):692–696. https://doi.org/10.1002/grl.50127
Shen B, Siren T, Rinne M (2015) Modelling fracture propagation in anisotropic rock mass. Rock Mech Rock Eng 48(3):1067–1081. https://doi.org/10.1007/s00603-014-0621-x
Shi PD, Yuan SY, Wang TY et al (2018) Fracture identification in a tight sandstone reservoir: a seismic anisotropy and automatic multisensitive attribute fusion framework. IEEE Geosci Remote Sens Lett 15(10):1525–1529. https://doi.org/10.1109/LGRS.2018.2853631
Shuai D, Wei JX, Di BR et al (2017) Experimental study of fracture size effect on elastic-wave velocity dispersion and anisotropy. Geophysics 83(1):1–47. https://doi.org/10.1190/geo2016-0639.1
White JE (1975) Computed seismic speeds and attenuation in rocks with partial gas saturation. Geophysics 40(2):224–232. https://doi.org/10.1190/1.1440520
Yuan SY, LiuY ZZ et al (2019) Prestack stochastic frequency-dependent velocity inversion with rock-physics constraints and statistical associated hydrocarbon attributes. IEEE Geosci Remote Sens Lett 16:140–144. https://doi.org/10.1109/LGRS.2018.2868831
Zhang J, Huang H, Wu C et al (2018) Influence of patchy saturation on seismic dispersion and attenuation in fractured porous media. Geophys J Int 214:583–595. https://doi.org/10.1093/gji/ggy160
Zhu Y, Tsvankin I (2006) Plane-wave propagation in attenuative transversely isotropic media. Geophysics 71(2):T17–T30. https://doi.org/10.1190/1.2187792