宋永佳
- 作品数：12 被引量：17H指数：3
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- 非均匀孔隙地层的等效介质模型与可渗透裂纹对纵波的散射
- 非均匀孔隙地层的等效介质模型是力学和地球物理学研究的重要课题，在油气勘探、二氧化碳封存、水资源开发和利用等领域有重要应用。地球物理学家常采用弹性波手段获取地层信息，因此建立波动模型尤为重要。由于非均匀性，弹性波在地壳岩石...
- 宋永佳
- 含孔隙、裂隙岩石的高频体积模量被引量：1
- 2014年
- 前人大量的实验观测证实了体波在流体饱和多孔岩石中传播时存在速度随频率变化的现象.体积模量是决定纵波波速的重要参数之一,研究多孔岩石的高频体积模量对解释超声实验测得的纵波波速具有重要意义.考虑岩石中软孔隙(比如裂隙)的影响,Mavko和Jizba提出了一种修正的Gassmann公式,计算液体饱和多孔岩石的高频体积模量.但Mavko和Jizba提出的计算公式不是通过严格推导得出的,有些过程带有一定猜测性.至今没有一个基于严格推导得到的高频体积模量表达式,人们对多孔岩石高频体积模量物理内涵的认识仍存在不足.本文基于双重孔隙介质理论推导含孔隙、裂隙的流体饱和岩石的高频体积模量表达式,它与Brown-Korringa公式具有相同的形式,只需要将原Brown-Korringa公式中的排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量分别替换为高频时的有效排水体积模量、固体基质体积模量和孔隙体积模量.由于在高频时裂隙与孔隙间没有流体交换,含有流体的裂隙相当于是固体基质的一部分,因此高频有效固体基质的体积模量小于纯固体的体积模量;如果裂隙内流体压强不影响孔隙内流体含量变化,本文得到的高频有效排水体积模量的表达式与Gurevich基于Sayers-Kachanov方法得到的完全一致.数值计算表明:裂隙含量越高,利用Mavko-Jizba公式计算出的高频体积模量与本文公式的偏差越大;高频有效孔隙体积模量总是近似等于纯固体的体积模量,不像高频有效固体基质体积模量那样随裂隙含量的增加而显著降低.
- 宋永佳胡恒山
- 关键词：裂隙孔隙介质岩石物理体积模量
- 孔隙介质中平面应变剪切裂纹亚音速扩展
- 最近的研究发现地壳岩石的流-固耦合孔隙弹性效应在解释断层破裂过程中的一些物理现象时不可以忽略,比如流体扩散机制能够解释注入诱导的时滞微地震。受此启发,为揭示同震破裂过程中流体如何影响裂纹扩展,本文基于Biot孔隙介质弹性...
- 宋永佳胡恒山韩波
- 关键词：孔隙介质弹性波
- 文献传递
- 含裂隙的孔隙介质中弹性波衰减机制理论研究
- Biot理论是流体饱和孔隙介质弹性波动理论,也是被广泛接受的孔隙弹性波动理论。但是,由于Biot理论只考虑了流体平均意义上流动导致的粘滞摩擦衰减,其理论预测的弹性波频散和衰减要小于实际测量的值。本文着重研究了弹性波在含有...
- 宋永佳
- 关键词：孔隙介质弹性波
- 含随机指向狭缝流体饱和岩石中的弹性波被引量：1
- 2023年
- 波致扩散被认为是引起地震波频散和衰减的主要原因之一,它也可以看作是弹性波遇夹杂通过模式转换产生的散射慢纵波.本文将流体饱和孔隙介质中狭缝对弹性波的散射问题归结为位错密度的积分方程,结合散射问题的严格数学解和Foldy-Lax均匀化格式,建立了含随机指向狭缝流体饱和岩石的等效黏弹性模型.为消除求解积分方程耗时较长、不便于反演应用的缺点,本文基于散射远场的低、高频渐近解,利用分支函数近似法建立了背景岩石弹性和渗透率、孔隙流体性质、狭缝参数以及频率与等效黏弹性模量的简单显式函数关系.研究表明,在波致扩散主导的频段内,横波具有与纵波同量级的速度频散和衰减.横波衰减随流体体积模量增加而单调增加,而纵波先增加、后降低.此外,低频纵波速度对流体体积模量敏感,而横波速度对流体模量变化不敏感,说明含裂缝孔隙介质中同样满足流体替代方程.流度主要影响纵横波的峰频,这与定向狭缝的情况相同.本文模型克服了双孔模型不能预测横波速度频散和衰减的局限性,所得结论为联合利用纵、横波特性提取岩石裂缝参数和流体性质提供了理论基础.
- 宋永佳胡恒山
- 关键词：狭缝频散
- 基于孔隙介质模型的动态破裂模拟
- 2022年
- 1研究背景场地观测表明,断层滑动发生在破碎的断层核内一个极薄的剪切区(<1-5 mm),断层核外为延伸几百米到几千米的断裂带(Rice,2006)。由于断层的历史活动,断裂带内的岩石有更高的孔隙度和渗透率。然而,断层面上断层泥的存在使得断层面的渗透性很差。流体流动由渗透率结构控制,因此断层面的低渗透性使得流体不易透过断层。这将使得在地震发生时,固相骨架受挤压而排出的流体将聚集在断层面附近,从通过改变断层面上的有效应力而改变破裂的传播过程。数值模拟(包括有限差分法、有限元法、边界元法、谱元法等)是研究自发破裂的重要手段。目前,大部分自发破裂模拟都采用弹性介质模型。
- 穆常青胡恒山宋永佳
- 关键词：孔隙介质有限差分法
- 斜面应力公式的适用条件被引量：2
- 2019年
- 斜面应力公式,即一点应力的坐标旋转变换公式,是材料力学和弹性力学里最常用的公式之一,并广泛用于固体力学和工程设计中。一个让学生感觉例外的典型例子是含V形切口的薄板在切口尖端的应力情况,如果利用斜面应力公式和切口面的自由面条件,就会得出切口尖点处于零应力状态的结果,而这与线弹性断裂力学给出切口处应力趋于无限大的结果不符。为消除这一疑虑,考察了尖端应力的特性,指出:只有在过一点的各个斜面上的应力是单值连续的情况下,斜面应力公式才能适用,此时,该点的全部应力分量组成应力张量。在V形切口的尖端、裂纹尖端,自由面与顺其延伸至介质内侧的面上的应力不同,应力在该面上就不是单值连续的,该点的应力状态就不能用张量表示,斜面应力公式在切口或裂纹尖端就不适用了。
- 胡恒山宋永佳
- 关键词：V形切口应力张量
- 含球形夹杂孔隙介质的横波频散与衰减
- <正>0引言地壳岩石常常具有非均匀性。弹性波传播时会引起孔隙流体的非定常流动进而导致弹性波频散和衰减。介观尺度波动诱导的流体运动被认为是引起地震波速度频散和衰减的主要原因之一[1]。人们提出过很多理论模型用来定量纵波或体...
- 宋永佳胡恒山
- 关键词：地震波孔隙介质
- 文献传递
- 排水状态下挤喷机制对Biot理论的修正
- 本文着重研究在排水状态下裂隙导致的挤喷对Biot理论中排水体积模量和弹性波衰减的影响，裂隙的存在不仅会产生附加柔度，进而降低孔隙的体积模量，还会在排水条件下产生挤喷，进而导致弹性波的频散和衰减。
- Song Yongjia宋永佳Hu Hengshan胡恒山
- 关键词：地球物理勘探BIOT理论频散特征
- 排水状态下挤喷机制对Biot理论的修正
- ＜正＞1.引言弹性波衰减机制方面的研究是地球物理波动领域里很重要的内容,弄清楚弹性波的衰减机制对于深入理解弹性波在储层介质中传播时的特点有重要意义。Biot理论是流体饱和孔隙介质弹性波动理论,由于Biot理论只考虑了流体...
- 宋永佳胡恒山
