【摘要】：傳統(tǒng)AVO理論基于Zoeppritz方程提出,沒有考慮彈性波在地層中傳播產(chǎn)生的衰減和頻散。為了模擬彈性波在地層中傳播的真實(shí)情況,本文基于Chapman頻散介質(zhì)理論,構(gòu)建飽和含水砂巖模型,研究了縱橫波在地層中傳播的衰減和頻散情況,并討論了時(shí)間尺度、裂縫密度等模型參數(shù)對于縱波衰減和頻散的影響。加入頻率屬性,構(gòu)建三類常見AVO的數(shù)值模型,研究了其各自的反射系數(shù)特征與頻率的關(guān)系,得到三類AVO能量的移動(dòng)方向。為了選用高“性價(jià)比”的時(shí)頻分析方法,合成了地震單道模型和含噪地震記錄,利用常見的時(shí)頻分析方法,包括STFT、WVD、S變換和廣義S變換,對其進(jìn)行時(shí)頻分析,決定選用S變換作為本文的時(shí)頻分析方法,并設(shè)計(jì)制作了低速飽水和干燥的人工砂巖物理模型,對采集的物理模型數(shù)據(jù)利用S變換進(jìn)行頻譜分析和分頻分析,利用S變換提取物理模型數(shù)據(jù)的單頻剖面來進(jìn)行流體檢測。最后基于SmithGidlow公式推導(dǎo)了分頻AVO反演的公式,將S變換與AVO技術(shù)相結(jié)合,對建立的具有第Ⅲ類AVO特征的兩層和三層數(shù)值模型正演結(jié)果進(jìn)行分頻AVO分析,得到彈性情況和頻散情況下反映頻散程度的頻散屬性曲線,結(jié)果表明分頻AVO反演能夠很好地識別彈性和頻散介質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P618.13;P631.4
【圖文】：

圖 2.1 Chapman 顆粒尺度模型裂隙與孔隙之間的關(guān)系，(據(jù) Chapman，ig. 2.1 Realationship between pore and fracture of Chapman grade-scale（according to Chapman, 2002）粒尺度下，該模型的含有頻率的有效體積模量和有效剪切模量 4 3 2 21 3 423 2 234 3 216 1 2 1 322 1545 1 3 4 1 45 3 4 ccK A rAB BKK i B 分別為： 2 16 1127 1 3 2 3 1P ci iK KA

圖 2.2 Chapman 中尺度模型裂縫與孔隙之間的關(guān)系，(據(jù) Chapman，2003Fig. 2.2 Realationship between pore and fracture of Chapman medium scale (according to Chapman, 2003)模型的有效剛度張量（effective stiffness tensor）的表達(dá)式為：0 1 2 3ijkl ijkl c ijkl p ijkl f ijklC C C C C0C 是由拉梅常數(shù) 和 所表示的各向同性的彈性張量矩陣，1C 代獻(xiàn)，2C 表示來自微裂隙的貢獻(xiàn)，3C 代表來自裂縫的貢獻(xiàn)。果已知飽和流體在某一頻率0 下的體積模量0flK ，并且知道其他的為0 、裂隙密度0 ，那么可以得到如下公式： 00 0 000 0 0= = , ,= = , ,P P fl fls s fl flV V K KV V K K ，，巖石縱、橫波速度情況下，可得到： 2 22= -2P SSV VV

(a) (b)圖 2.3 含水飽和砂巖模型縱波衰減和頻散，(a) 縱波衰減，(b) 縱波頻散Fig. 2.3 P wave’s attenuation and frequency dispersion of water-saturated sandstone model (a)P wave’s attenuation, (b) P wave’s dispersion圖 2.4 是在砂巖模型飽水和飽氣狀態(tài)下橫波的能量衰減和速度頻散。從圖 2.4(a)能看出在進(jìn)行流體替換之后，橫波的能量衰減情況并不明顯，并且對比圖 2.3 和圖2.4 可以看出不管是在飽水還是飽氣情況下橫波的衰減程度都是要小于縱波的，這是因?yàn)闆Q定橫波衰減的有效剪切模量eff 對于流體的變化并不敏感，所以在改變流體性質(zhì)之后，橫波的衰減也并不明顯。圖 2.4(b)可以看出橫波速度變化程度不大，說明橫波在含不同流體時(shí)期頻散程度并沒有什么變化。

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本文編號：2763874