[发明专利]一种高压介质地震波传播模拟方法

权利要求书

1.一种高压介质地震波传播模拟方法，包括以下步骤：

1)建立与孔隙结构参数相结合的新型声弹性公式，该新型声弹性公式为：

式中，ρ是岩石的密度，V_p和V_s是等效岩石纵横波波速；L_drs和μ_drs是干岩石在软孔隙闭合时的纵横波模量，K_drs是干岩石在软孔隙闭合时的体积模量；和是岩石在软孔隙闭合的三阶弹性常数，P是岩石所处环境的有效压力；φ_c0是岩石内部软孔隙的孔隙度，θ_c、θ_cL、θ_cμ、和θ_cK都是和软孔隙几何形态相关的量，θ_c代表软孔隙几何形态对体积变化的影响，θ_cL代表软孔隙几何形态对纵波模量的影响，θ_cμ代表软孔隙几何形态对剪切模量的影响，代表软孔隙几何形态对三阶弹性常数的影响，θ_cK代表软孔隙几何形态对体积模量的影响；

2)利用新型声弹性公式计算不同压力状态下的等效弹性模量和弹性波速度；

3)提取岩石内部颗粒间结构数据：自相关长度；

4)针对各压力状态，分别将步骤2)得到的等效弹性模量作为岩石介质弹性模量的背景值，并根据步骤3)提取的自相关长度，结合自相关函数，在背景值中添加弹性模量扰动，建立各压力状态下的岩石数值模型；

5)在各岩石数值模型中分别进行有限元地震波场模拟，并针对深部储层特性，提取储层散射衰减Q_c^-1值，其中，Q_c^-1表示尾波衰减系数。

2.如权利要求1所述的一种高压介质地震波传播模拟方法，其特征在于：在完成步骤4)以及实施步骤5)之前，先选取一部分压力状态下的岩石数值模型进行有限元地震波场模拟，并提取储层散射衰减Q_c^-1值，同时，选取至少6个岩石物理实验获取的Q_c^-1数据点，将波场模拟得到的Q_c^-1值分别与岩石物理实验得到的Q_c^-1进行对比，若相对误差小于5％，则说明模型参数正确。

3.如权利要求2所述的一种高压介质地震波传播模拟方法，其特征在于：所述的至少6个岩石物理实验获取的Q_c^-1数据点是不同的压力状态下的实验数据。

4.如权利要求1所述的一种高压介质地震波传播模拟方法，其特征在于：所述的新型声弹性公式中各参数的确定方法如下：

①测量岩石密度ρ，进行高压岩石物理实验，压力范围为5MPa～60MPa；

②选取50MPa～60MPa内的数据点，测量波速，计算纵横波模量并在压力为60MPa时，做静态模量测试实验，测量体积模量，此时体积模量作为K_drs，此时环境压力高，软孔隙闭合，软孔隙影响不存在，纵横波模量随有效压力P呈现线性变化，由于K_drs是常数，纵横波模量随P/K_drs也呈线性变化，此时软孔隙闭合，软孔隙影响不存在，φ_c0、θ_c、θ_cL、θ_cμ、和θ_cK为零，选取P＝50MPa和P＝60MPa两个数据点组成方程组：

求解上述方程组得到L_drs、μ_drs、四个量；

③根据实验整体的速度随压力变化曲线，做拟合，求参数φ_c0、θ_c、θ_cL、θ_cμ、和θ_cK，通过新型孔隙声弹性公式得到的理论曲线与实际曲线的相关系数达到98％时，以上参数反演得到的值，作为此类岩石软孔隙几何参数，用来描述软孔隙对岩石的等效弹性常数和波速的影响。