本文關(guān)鍵詞：飽水巖石中的孔隙壓力波傳播模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：巖石中的孔隙含有油或水,嚴(yán)格地講,巖石是雙相介質(zhì)。孔隙的油或水與巖石基質(zhì)是相互作用和耦合的,因此研究比較困難。目前比較經(jīng)典的模型是Biot理論,但是該理論無論是推導(dǎo)還是應(yīng)用都很復(fù)雜。在地震波勘探和巖石力學(xué)中觀測到的波主要是固體介質(zhì)中的,細(xì)小孔隙中的波非常難以直接觀測,因而需要用模型來研究。本文運(yùn)用拉格郎日分析法,主要研究兩種情況。第一種是圍壓為零,這將導(dǎo)出擴(kuò)散波方程。我們在陳槞院士模型的基礎(chǔ)上,修訂了一些過于簡化的公式,建立更嚴(yán)格、符合實際的孔隙流體壓力波傳播模型。重點(diǎn)是其與固體基質(zhì)P波的關(guān)系,與巖石孔隙度,滲透率等物理參量的關(guān)系。另一種是圍壓非零的情況,這是本文的嘗試之處。我們先推導(dǎo)出三維孔隙壓力波方程。在實際中,地震體波在巖石中以P波或S波的方式傳播,可以近似看作1維平面波。因此,我們忽略了泊松效應(yīng),把三維孔隙壓力波方程簡化為1維波動方程來求解。我們的解分三種情況,一是假設(shè)圍壓為平面波,導(dǎo)出相應(yīng)的孔隙壓力波；第二種是假設(shè)圍壓為脈沖函數(shù),導(dǎo)出其相應(yīng)的孔隙壓力波；第三種是圍壓為方波,導(dǎo)出其相應(yīng)的孔隙壓力波。從解的特性可以看出(1)孔隙壓力波與基質(zhì)P波是共生的；(2)其幅度較小且有相位差。這是由于孔隙內(nèi)粘性流體的流動的緣故。三種解均不違反能量守恒。
【關(guān)鍵詞】：飽水巖石 Biot理論 彈性模量孔隙壓力 擴(kuò)散波
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P618.13
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 引言7-14
• 1.1 選題背景與選題意義7-9
• 1.2 飽水巖石孔隙壓力觀測的研究進(jìn)展9-10
• 1.3 飽水巖石孔隙壓力的研究進(jìn)展10-14
• (一) Blot理論與Blot系數(shù)的改進(jìn)10-12
• (二) 孔隙壓力的新算法與實際應(yīng)用12-14
• 第二章 飽水巖石的基本特性14-20
• 2.1 概述14
• 2.2 飽水巖石的孔隙度14
• 2.3 飽水巖石的壓縮系數(shù)14-15
• 2.4 飽水巖石的有效彈性模量與有效壓縮系數(shù)的關(guān)系15-18
• 2.5 多孔巖石中彈性波傳播的實際應(yīng)用18-20
• 第三章 飽水巖石波動方程的推導(dǎo)20-22
• 3.1 干燥巖石中的基本波動方程20-21
• 3.2 多孔隙巖石內(nèi)的波動傳播特點(diǎn)21-22
• 第四章 飽水巖石擴(kuò)散方程的推導(dǎo)22-43
• 4.1 零圍壓擴(kuò)散方程22-32
• 4.1.1 壓力分布圖的理論及物理模型26-30
• 4.1.2 零圍壓擴(kuò)散模型的討論30-32
• 4.2 變圍壓擴(kuò)散方程32-43
• 4.2.1 變圍壓擴(kuò)散模型方程的推導(dǎo)32-33
• 4.2.2 K取值的情況討論33-35
• 4.2.3 脈沖波δ_e(t-x/v_e)引發(fā)的孔隙流體壓力波35-39
• 4.2.4 方波Rect(t/τ~*)引發(fā)的孔隙流體壓力波39-43
• 第五章 討論43-46
• 第六章 主要結(jié)論與存在問題46-47
• 6.1 主要結(jié)論46
• 6.2 論文中存在的不足與未來研究展望46-47
• 附錄1 功的互等定理及沃爾什公式的推導(dǎo)47-49
• 附錄2 流體在孔隙巖石中流動的零圍壓擴(kuò)散方程的具體推導(dǎo)49-54
• 附錄3 零圍壓擴(kuò)散方程一、二維的柯西問題的基本解推導(dǎo)54-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60

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本文編號：259603