孔隙介质热激活弛豫波动理论模型的改进和发展-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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孔隙介质热激活弛豫波动理论模型的改进和发展

项目名称：孔隙介质热激活弛豫波动理论模型的改进和发展
项目类别：面上项目
批准号：40474065
申请代码：D0411
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：席道瑛
负责人职称：教授
依托单位：中国科学技术大学
批准年度：2004

中文摘要：

孔隙介质热激活弛豫波动理论模型是Biot模型的延伸和发展。将Biot模型由超声延伸到低频，由频率域发展到温度域，是目前适应范围最大（适于热激活机制的温度，由0.001Hz到超声，适用P波和S波），可普遍用于众多自然现象的频率和温度范围，明显优于应用最多的模型。这样一个由国家基金从实验到理论模型研究的资助项目的充实发展、完善和推广应用对基金研究来说具有特殊意义。因原模型强调衰减峰附近的温度和频率，导致反演结果在低温和高温段的较大差异；模型较复杂，需简化；在HMU中引入单元弛豫时间，将热激活机制引入PM模型，将其改为与频率和温度相关的新热激活弛豫波动理论模型，用于循环滞后描述，为将来用于非线性弹性波传播奠定理论基础。为便于模型修改和推广应用，需实验验证确定PM模型参数，需做PM空间应力对分布与岩石孔隙度，饱和度，饱和流体的粘滞性等的相关研究。改进的模型更合理更简单，适应范围更大，应用面更广。

中文主题词：多孔介质；热激活弛豫机制；PM模型；改进和发展

英文摘要：

porous media；thermal activated

英文主题词： porous media；thermal activated

结论摘要：

基于Biot和BISQ模型的局限性与不足，孔隙介质热激活弛豫波动理论模型又强调衰减峰附近的温度和频率关系，现将其换成适应全温度、频率段的Arrhenius关系，克服了原模型反演与实验结果偏差较大的缺点；修正模型与实验数据吻合程度比原模型强很多，但对细观结构考虑不足，特提出含裂隙岩石的地震波传播中波致流体弛豫尺度效应新概念，对虚-实模量曲线影响进行分析。所有饱和岩石低频实验的虚-实模量关系均具有高、低温段不对称圆弧型规律，不符合Debye模型的对称圆弧曲线，是微裂隙岩石渗透率弛豫尺度效应的实验证据，有助于合理反演实验数据并从中提取岩石非均匀尺度结构信息；为遏制全球增暖，减排温室气体，对两相非混溶流体饱和岩石微分等效介质岩石物理模型计算结果给地震资料的流体异常解释提供了理论依据。合理解释了CO2深含水层隔离的时延地震资料；将静态PM模型细观滞回单元HMU的平衡长度改为频率f的函数，将饱和岩石的模量Ki随温度T和流体饱和度S变化规律引入含内力的PM模型。将Ki改为T与S的函数，T、S和f的变化都将引起HMU特征长度和PM空间密度的变化，导致模量的变化，改造后的动态PM模型理论与实验结果吻合。

成果综合统计