印兴耀， 秦秋萍， 宗兆云

1 中国石油大学(华东)， 青岛　266580 2 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室， 青岛　266071



数字岩石物理中弹性参数的有限差分计算方法

印兴耀1,2， 秦秋萍1,2， 宗兆云1,2

1 中国石油大学(华东)， 青岛266580 2 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室， 青岛266071

数字岩石物理利用三维成像技术和数学方法，建立数字岩心，开展多场物理响应模拟，计算岩石的等效弹性参数，为岩石物理学研究开拓了新的领域.本文发展了一种基于高阶有限差分的岩石模量数值计算的新方法，该方法便于理解，容易实现，占用内存相对较少，计算效率高，结果合理，弥补了常规岩石物理实验周期长，成本高，误差大等不足.该方法将三维数字岩心样本嵌入一个具有与岩心样本骨架颗粒相同弹性性质的区域中扩充成一个新模型，测量由数字岩石样本非均匀结构带来的纵波或横波峰值振幅的时间差，利用该时间差(相对参考模型)估算纵横波的等效速度，进而求取等效弹性模量.理论模型和实际岩心的计算结果表明，数值模拟结果与实验结果有较高的吻合度，验证了该方法的合理性.

数字岩石物理； 高阶有限差分； 弹性模量； 速度

1　引言

岩石的宏观物理性质是微观结构骨架、孔隙等各组成成分的综合效应，对于体积模量、剪切模量、速度等，这些弹性参数在地球物理勘探领域等实际工作中发挥着重要作用(刘向君等，2014).岩石物理是连接储层弹性参数与物性参数的桥梁，也是地球物理反演的基础(宗兆云等，2012a；……