【技术实现步骤摘要】
本公开涉及地震岩石物理，尤其涉及一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算方法及系统。
技术介绍
1、深水深层储层经历了复杂的地质作用，导致其孔隙结构和流体分布具有显著的多尺度特征。这种多尺度性在微观、中观和地震尺度上都有体现，每个尺度上的孔隙类型、裂隙、流体分布等因素都对纵波的响应产生不同程度的影响。在微观尺度上，储层中的不同类型孔隙（如粒间孔、溶蚀孔、微裂隙及黏土矿物晶间孔等）对纵波的响应具有显著差异。这些孔隙的存在和分布会改变岩石的密度、弹性模量等物理参数，从而影响纵波的传播速度和衰减特性。在中观尺度上，裂隙、黏土填隙物、流体斑块等因素成为控制波响应特征的主要因素。裂隙的存在会导致纵波的散射和衍射，而黏土填隙物和流体斑块则会影响岩石的弹性和非弹性性质，进一步影响纵波的传播特性。在地震尺度上，储层的断裂、层理面及流体分布特征对地震波的传播和反射具有重要影响。这些因素会导致地震波的速度频散和衰减，使得地震解释变得更加复杂。
2、为了预测地下介质储层性质，通常利用实验室测量数据、测井曲线或岩石物理模型来建立岩石弹性参数与地震属性之间的定量关系。然而，仅仅依靠常规超声波实验观测结果无法验证岩石物理模型在低频段的适用性，因为低频段的地震波与高频段的超声波在传播特性上存在显著差异。
3、因此，一个关键的挑战是如何建立多尺度岩石物理特征之间的联系，这需要在不同空间尺度和频率下研究非均质性对岩石弹性和非弹性性质的影响。
技术实现思路
1、本公开提供了一种部分饱和孔裂
2、根据本公开的第一方面，提供了一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算方法，所述方法包括：
3、获取样本图像中的孔隙结构参数；
4、根据所述孔隙结构参数，构建部分饱和孔裂隙介质；
5、根据所述部分饱和孔裂隙介质和组分参数，构建所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程、势能方程以及动能方程；
6、根据所述耗散方程、势能方程以及动能方程，构建所述部分饱和孔裂隙介质的波传播动力学方程组；
7、根据所述波传播动力学方程组，计算所述纵波频散和衰减。
8、在一可实施方式中，所述获取样本图像中的孔隙结构参数，包括：
9、获取所述样本图像中的孔隙结构；
10、采用图像分割法对所述孔隙结构进行分析，得到孔隙分布特征和概率密度分布直方图；
11、根据所述孔隙分布特征，采用分布函数对所述概率密度分布直方图进行拟合，得到孔隙结构参数。
12、在一可实施方式中，构建部分饱和孔裂隙介质，包括：
13、在预设孔裂隙介质模型中包含如下组分：主骨架，第一种流体，第二种流体，含裂隙的嵌入体以及流体斑块；所述主骨架部分饱和第一种流体和第二种流体；所述嵌入体饱和第一种流体；
14、将所述孔隙结构参数中表征所述裂隙和流体斑块的半径参数离散为多个不同大小的分量，并按照半径参数由大到小的顺序，将每组分量的裂隙和流体斑块依次添加进所述主骨架中；
15、每当所述主骨架的孔隙度满足预设条件时，将所述预设孔裂隙介质模型作为部分饱和孔裂隙介质。
16、在一可实施方式中，建立所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程，包括：
17、根据所述部分饱和孔裂隙介质的组分参数，主骨架和嵌入体中流体的biot耗散参数，第一种流体在主骨架与嵌入体分界面处的波导流耗散参数以及第一种流体和第二种流体在主骨架分界面处的波导流耗散参数，建立所述耗散方程。
18、在一可实施方式中，建立所述部分饱和孔裂隙介质的势能方程，包括：
19、根据所述主骨架和嵌入体中流体的位移散度场，计算所述部分饱和孔裂隙介质中固、液体及不相混溶流体的分界面处产生的应变能，得到第一势能方程；
20、将所述第一势能方程与第二势能方程耦合，得到所述势能方程；所述第二势能方程表征所述部分饱和孔裂隙介质中弹性应变能。
21、在一可实施方式中，建立所述部分饱和孔裂隙介质的动能方程，包括：
22、根据所述部分饱和孔裂隙介质中全局流引起的动能，所述饱和第一种流体的主骨架与嵌入体分界面处的局域流引起的动能以及所述第一种流体和第二种流体在主骨架分界面处的局域流引起的动能，建立所述部分饱和孔裂隙介质的动能方程。
23、在一可实施方式中，根据所述耗散方程、势能方程以及动能方程，构建所述部分饱和孔裂隙介质的波传播动力学方程组，包括：
24、每将一组分量的裂隙和流体斑块添加进所述主骨架之后，获取当前所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程、势能方程以及动能方程；
25、将所述耗散方程、势能方程以及动能方程代入拉格朗日公式得到当前轮次的波传播动力学方程组，获取下一次添加操作中主骨架的弹性模量；
26、重复以上操作直至将所有裂隙和流体斑块添加进所述主骨架中，得到所述部分饱和孔裂隙介质的波传播动力学方程组。
27、在一可实施方式中，所述获取下一次添加操作中主骨架的弹性模量，包括：
28、基于平面波分析方法，利用当前轮次的波传播动力学方程组确定所述部分饱和孔裂隙介质中饱和不相混溶流体复合介质的体积模量和剪切模量；
29、基于gassmann理论，确定所述部分饱和孔裂隙介质中复合介质干岩石弹性模量，将所述复合介质干岩石弹性模量作为下一次添加操作中所述主骨架的弹性模量。
30、在一可实施方式中，根据所述波传播动力学方程组，计算所述纵波频散和衰减，包括：
31、根据所述波传播动力学方程组获取所述纵波的波数；
32、根据所述纵波的波数计算所述纵波频散和衰减。
33、根据本公开的第二方面，提供了一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算系统，所述系统包括：
34、获取模块，用于获取样本图像中的孔隙结构参数；
35、构建模块，用于根据所述孔隙结构参数，构建部分饱和孔裂隙介质；
36、构建模块，还用于根据所述部分饱和孔裂隙介质和组分参数，构建所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程、势能方程以及动能方程；
37、构建模块，还用于根据所述耗散方程、势能方程以及动能方程，构建所述部分饱和孔裂隙介质的波传播动力学方程组；
38、计算模块，用于根据所述波传播动力学方程组，计算所述纵波频散和衰减。
39、根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：
40、至少一个处理器；以及
41、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
42、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。
43、根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取样本图像中的孔隙结构参数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建部分饱和孔裂隙介质，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立所述部分饱和孔裂隙介质的势能方程，包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立所述部分饱和孔裂隙介质的动能方程，包括：
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述耗散方程、势能方程以及动能方程，构建所述部分饱和孔裂隙介质的波传播动力学方程组，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述获取下一次添加操作中主骨架的弹性模量，包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述波传播动力学方程组，计算所述纵波频散和衰减，包括：
10.一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算
...【技术特征摘要】
1.一种部分饱和孔裂隙介质中纵波频散和衰减的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取样本图像中的孔隙结构参数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建部分饱和孔裂隙介质，包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立所述部分饱和孔裂隙介质的耗散方程，包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，建立所述部分饱和孔裂隙介质的势能方程，包括：
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：马汝鹏，石颖，李小彬，宋利伟，吴春芳，阮传同，
申请(专利权)人：东北石油大学三亚海洋油气研究院，
类型：发明
国别省市：
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