孔隙壓力是儲(chǔ)層內(nèi)流體運(yùn)移的重要驅(qū)動(dòng)力之一,通過(guò)孔隙壓力條件下的正演模擬來(lái)研究其衰減特征,對(duì)于解決剩余油氣藏開(kāi)發(fā)及預(yù)測(cè)異常地層壓力等問(wèn)題具有重要意義。本文將流體力學(xué)中的格子Boltzmann方法應(yīng)用于地下孔隙壓力擴(kuò)散模擬,并從該方法出發(fā)推導(dǎo)出宏觀的擴(kuò)散方程,說(shuō)明了該方法對(duì)非均質(zhì)和各向異性介質(zhì)的適用性。研究中采用的D2Q9模型在保證宏觀各向同性的同時(shí),其計(jì)算的孔隙壓力分布較D2Q4模型也更加合理。本文依次從單裂縫、組合裂縫到水力壓裂裂縫模型出發(fā),驗(yàn)證格子Boltzmann方法對(duì)于各向異性介質(zhì)的適用性。運(yùn)用了適用于擴(kuò)散模擬的周期性邊界條件,與無(wú)邊界條件進(jìn)行對(duì)比,模擬結(jié)果更符合流體力學(xué)中的擴(kuò)散規(guī)律。本文還模擬了微地震觀測(cè)系統(tǒng)和巖石物理觀測(cè)系統(tǒng)下的地震響應(yīng),實(shí)現(xiàn)了孔隙壓力條件下的復(fù)雜裂縫介質(zhì)正演模擬。同時(shí)分析了含孔隙壓力的地震衰減特征,引入了廣義子波u值以量化地震波形變化,并發(fā)現(xiàn)其與中心頻率高度相關(guān)。此外研究中還建立了品質(zhì)因子Q值與孔隙壓力之間的指數(shù)衰減關(guān)系,揭示了孔隙壓力條件下地震波場(chǎng)的衰減規(guī)律,為剩余油氣藏開(kāi)發(fā)中的流體運(yùn)移及異常地層壓力監(jiān)測(cè)等問(wèn)題提供了理論依據(jù)。

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 地球物理技術(shù)在頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用現(xiàn)狀與進(jìn)展
        1.2.2 孔隙壓力對(duì)地震特性影響的研究與進(jìn)展
        1.2.3 格子Boltzmann方法的發(fā)展與應(yīng)用
    1.3 研究?jī)?nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
第2章 各向異性條件下的孔隙壓力擴(kuò)散模擬
    2.1 格子Boltzmann方法理論與模型
    2.2 宏觀擴(kuò)散方程
    2.3 二維裂縫介質(zhì)孔隙壓力模擬
        2.3.1 單條裂縫模擬
        2.3.2 組合裂縫模擬
        2.3.3 水力壓裂裂縫模擬
    2.4 周期性邊界條件的應(yīng)用
第3章 含孔隙壓力的裂縫介質(zhì)波動(dòng)方程正演模擬
    3.1 裂縫介質(zhì)的巖石特性
        3.1.1 裂縫柔度的計(jì)算
        3.1.2 裂縫介質(zhì)有效靜應(yīng)力的計(jì)算
        3.1.3 裂縫介質(zhì)彈性參數(shù)的計(jì)算
    3.2 二維含孔隙壓力裂縫介質(zhì)正演模擬
        3.2.1 含單條裂縫介質(zhì)的正演模擬
        3.2.2 含水力壓裂裂縫介質(zhì)的正演模擬
    3.3 三維條件下的孔隙壓力擴(kuò)散模擬
第4章 孔隙壓力條件下裂縫介質(zhì)的地震衰減分析
    4.1 地震衰減參數(shù)
        4.1.1 廣義子波u值
        4.1.2 中心頻率
        4.1.3 品質(zhì)因子Q值
    4.2 微地震觀測(cè)系統(tǒng)
        4.2.1 地震響應(yīng)
        4.2.2 頻譜分析
        4.2.3 波形分析
        4.2.4 Q值分析
    4.3 巖石物理觀測(cè)系統(tǒng)
        4.3.1 地震響應(yīng)
        4.3.2 中心頻率與u值分析
        4.3.3 Q值分析
    4.4 地震衰減的影響因素
        4.4.1 注入壓力的影響
        4.4.2 圍巖壓力的影響
        4.4.3 裂縫特征參數(shù)的影響
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果



本文編號(hào)：3959072