裂隙煤层弹性波场方位各向异性特征数值模拟研究

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• 责任者：裴正林^c中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室^d1962^e博士^f副研究员 ; 董玉珊^c中国地质图书馆 ; 彭苏萍^c中国矿业大学(北京)
• 刊名：石油地球物理勘探
• 出版年：2007
• 卷期：42^b6
• 关键词：煤层 ; 多波地震勘探20^a弹性波 ; 数值模拟 ; 各向异性 ; 波动方程 ; 裂隙 ; 有限差分法30^a方位各向异性
• 页码：665～672
• 索书号：P613.06/167-2
• 图表：^c参18插图
• 分类号：2100
• 文摘期号：2008/06

摘要

基于二维‐三分量各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟，研究了高裂隙密度煤层弹性波场及其方位备向异性特征。对不同裂隙密度均匀裂隙介质模型和含裂隙煤层的三维层状模型进行了弹性波场数值模拟。结果表明，随着裂隙密度的增大(0～0.3)，干裂隙介质中弹性波波前面由圆形变为椭圆形，而饱和水裂隙介质中，拟纵波波前面则由圆形渐变为菱形，拟横波波前面则由圆形渐变为蝴蝶结形。垂直裂隙仅引起煤层顶板反射P波及转换波振幅的方位各向异性，而垂直裂隙却能引起煤层底板反射P波和转换波的速度和振幅的方位各向异性。随方位角的变化，煤层底板反射P波和转换快慢横波的同相轴呈正弦形态。煤层底板转换快慢横波时差与裂隙密度之间存在近似线性关系，而转换慢横波振幅随裂隙密度的增加是非线性衰减的。