由流體和固體組成的多相孔隙介質在不同的觀測頻率下表現出復雜的非均質特征，通常是由孔隙形狀和流體分布的差異造成的。對寬頻段彈性波在其中的傳播特征的研究有助于利用多種不同頻段的測量數據對復雜儲層進行聯合反演和綜合評價。
為解決這一問題，中國科學院聲學研究所超聲學實驗室博士生石志奇與其導師陳德華研究員、何曉研究員等人對含有氣液兩相流體的部分飽和孔隙介質中的彈性波傳播進行了理論研究與實驗驗證，揭示了寬頻段彈性波在其中的頻散和衰減特征。相關成果在線發表于國際學術期刊Geophysical Journal International。
在該工作中，研究人員在全面表征波長尺度上全局流動的基礎上，分別引入Rayleigh振蕩模型和孔隙顆粒模型來表征中觀尺度上的介觀流動和孔隙尺度上的噴射流動，構建了多尺度波致流理論模型，并利用0.1-1000Hz的寬頻段地震數據和600 kHz的超聲數據來檢驗模型的適用性。
結果表明，多尺度波致流模型更全面地揭示了彈性波從地震、測井到超聲頻率內的頻散和衰減特征，在寬頻段實驗數據解釋上具有更好的效果。此工作為利用地震、測井、巖心等多種資料進行儲層聯合反演提供了理論基礎。
本研究得到國家自然科學基金（No.12174421，No.42074174，No.52227901）的資助。
圖1 部分飽和孔隙介質中多尺度波致流示意圖（圖/中國科學院聲學研究所）
圖2 理論模型結果與實驗數據對比（圖/中國科學院聲學研究所）
關鍵詞：
多相孔隙介質；多尺度波致流；頻散和衰減
參考文獻：
Zhiqi Shi, Xiao He, Dehua Chen, Xiuming Wang, Seismic wave dispersion and attenuation resulting from multi-scale wave-induced fluid flow in partially saturated porous media. Geophysical Journal International, 2023; ggad475.?DOI:?10.1093/gji/ggad475.
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