申请/专利权人：中国地质调查局油气资源调查中心

申请日：2023-04-07

公开（公告）日：2024-03-12

公开（公告）号：CN116559941B

主分类号：G01V1/28

分类号：G01V1/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.12#授权;2023.08.25#实质审查的生效;2023.08.08#公开

摘要：本发明提供了一种基于Norris‑KG模型的地震纵波模拟分析方法，其基于Norris‑KG裂缝‑孔隙等效介质模型，通过qP波相速度公式及纵、横波分离的一阶速度应力方程对介质的波场控制方程进行推导，并利用基于PML边界条件的交错网格高阶有限差分算法对地震波场进行正演数值模拟，最终，在给定参数下，对目的层的qP波相速度方位各向异性及其顶、底界面的反射波振幅方位各向异性分析，对目的层的各向异性及其影响参数进行优选分析,得到裂缝‑孔隙介质地震纵波相速度和波场响应数据，最后进行纵波数值模拟分析。本发明构思合理，构思合理，能从地震纵波响应特征中直接对储层的物性参数进行识别，分析效果好且精确。

主权项：1.一种基于Norris-KG模型的地震纵波模拟分析方法，其特征在于，基于Norris-KG裂缝-孔隙等效介质模型，通过qP波相速度公式及纵、横波分离的一阶速度应力方程对介质的波场控制方程进行推导，并利用基于PML边界条件的交错网格高阶有限差分算法对地震波场进行正演数值模拟，最终，在给定参数下，对目的层的qP波相速度方位各向异性及其顶、底界面的反射波振幅方位各向异性分析，对目的层的各向异性及其影响参数进行优选分析,得到裂缝-孔隙介质地震纵波相速度和波场响应数据，最后进行纵波数值模拟分析；所述Norris-KG裂缝-孔隙等效介质模型的具体构建过程为：基于Norris周期成层模型和KG裂缝-孔隙等效介质模型建立Norris-KG等效介质模型；基于Norris-KG等效介质模型，假设裂缝为非常薄且松软的无限大裂缝平面，将Norris-KG等效介质模型看成是周期成层两套裂缝-孔隙地层，根据Norris理论及Heuristic假设，Norris-KG等效介质模型的弹性属性表达式为： 上式1中，i,j＝1,2,…,6，为垂直裂缝面方向纵波模量，为模型高频极限弹性系数，为垂直裂缝面方向的高频极限弹性系数，为模型低频极限弹性系数；式1给出的是水平裂缝性储层的弹性系数矩阵，可计算任意入射角情况的频变纵波速度随流体饱和度的变化情况；所述波场控制方程的推导过程为：1.1构建qP波相速度方程假设裂缝倾角为θ0，地震波的传播方向为n＝nx,ny,nzT＝sinθcosφ,sinθsinφ,cosθT，其中，θ为传播方向与观测系统z轴的夹角，φ为传播方向与x轴的夹角，任意入射角的纵波相速度表达式为： 其中， 上式2建立了裂缝-多孔隙介质的纵波相速度Vqp与储层弹性参数C之间的数学联系，结合Norris-KG模型所给出的介质弹性模量表达式1，通过数值计算，得到介质的纵波相速度随储层物性参数的变化规律；1.2构建纵横波分离的一阶速度-应力方程基于“方程分离”的思想，将弹性刚度系数分量中的耦合项C13近似为纵波模量和横波模量的线性函数，推导得到了各向异性介质的纵、横波分离的一阶速度-应力方程如下： 其中，上述方程3中下角标p和s分别代表纵波和横波，G为偏微分算子矩阵，Cp为与纵波相关的弹性系数矩阵,Cs为与横波相关的弹性系数矩阵；且Cp与Cs表达式分别如下： 上述的Cp与Cs表达式中,ε和γ为Thomsen各向异性参数,Vp0为qP波沿VTI介质对称轴方向的相速度,Vs0为qSV波沿VTI介质对称轴方向的相速度；和B＝-2分别为纵波和横波模量的系数；上述方程3建立了裂缝-多孔隙介质的地震纵波波场v与储层物性参数C之间的数学联系，通过对波动方程的数值求解，可得到介质的纵波地震响应vp，进而对储层纵波地震响应特征随物性参数的变化规律进行分析。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国地质调查局油气资源调查中心 一种基于Norris-KG模型的地震纵波模拟分析方法

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