Дискуссионный Петрофизический Форум - Petrophysics Forum PETROPHYSICS & INTERPRETATIONS FORUM
форум по петрофизике



Ближайшие конференции (условия участия и обзор) в разделе [РАЗНОЕ]

Полезные ссылки размещены внизу

Все посетители приглашаются к участию в обсуждениях (в форме вопросов, предложений, реплик и полемических замечаний)

 
On-line: гостей 0. Всего: 0 [подробнее..]
администратор




Зарегистрирован: 24.05.05
Рейтинг: 4
ссылка на сообщение  Отправлено: 08.02.09 10:12. Заголовок: A generalized viscoe..


A generalized viscoelastic Biot/squirt model for clay-bearing sandstones in a wide range of permeabilities
Журнал Applied Geophysics
Chinese Geophysical Society
ISSN 1672-7975 (Print) 1993-0658 (Online)
Volume 5, Number 4 / Декабрь 2008 г.
DOI 10.1007/s11770-008-0038-y
pp 249-260

A generalized viscoelastic Biot/squirt model for clay-bearing sandstones in a wide range of permeabilities
Jianxin Nie1 , Dinghui Yang2 and Huizhu Yang3

(1) State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing, 100081, China
(2) Department of Mathematical Sciences, Tsinghua University, Beijing, 100084, China
(3) Institute of Seismic Exploration, Tsinghua University, Beijing, 100084, China

Received: 20 September 2008 Revised: 1 November 2008 Published online: 8 January 2009

Abstract To simultaneously take into account the Biot-flow mechanism, the squirt-flow mechanism, and the frame-viscoelasticity mechanism, a generalized viscoelastic BISQ (Biot/squirt) model is developed for wave propagation in clay-bearing sandstones based on Dvorkin’s elastic BISQ model. The present model is extended to a wide range of permeabilities (k > 0.05 mD) by introducing a dimensionless correction factor for viscoelastic parameters, defined as a function of the permeability and the clay content. We describe the frame’s stress-strain relationship of the clay-bearing sandstones by the differential constitutive equations of generalized viscoelasticity and then derive the viscoelastic-wave dynamic equations. With the assumption of a plane-wave solution, we finally yield the phase velocities and the attenuation coefficients by solving the dynamic wave equations in the frequency and wave number domain. The comparison of numerical results and experimental data shows that the generalized viscoelastic BISQ model is applicable for modeling the wave propagation in most of the sandstones mainly bearing kaolinite clay.
Keywords viscoelasticity - BISQ model - clay-bearing sandstones - phase velocity - attenuation coefficient

This work was supported by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars of China (Grant No. 40725012), the National Hi-tech Research and Development Program of China(863 Program) (Grant No. 2006AA06Z240), and the National Basic Research Program of China (973 program) (Grant No. 2007CB209505).
Nie Jianxin received a PhD degree in Engineering Mechanics from Tsinghua University in 2005. He is currently a lecturer at Beijing Institute of Technology. His research interests include rock physics, wave propagation modeling, and inverse methods in petrophysics.

--------------------------------------------------------------------------------


Jianxin Nie
Email: niejx@bit.edu.cn



References
Ba, J., Nie, J. X., and Cao, H., 2008a, Mesoscopic fluid flow simulation in double-porosity rocks: Geophysical Research Letters, 35, L04303, doi: 10.1029/2007GL032429.

Ba, J., Cao, H., Yao, F. C., Nie, J. X., and Yang, H. Z., 2008b, Double-porosity rock model and squirt flow in laboratory frequency band: Applied Geophysics, 5(4), 261–276.


Berryman, J. G., 1985, Effective constants for wave propagation through partially saturated porous media: Applied Physics Letters, 46(8), 722–724.


Berryman, J. G., and Wang, H. F., 1995, The elastic coefficients of double-porosity models for fluid transport in jointed rock: Journal of Geophysical Research (Solid Earth), 100, 24611–24627.


Berryman, J. G., 2007, Seismic waves in rocks with fluids and fractures: Geophysical Journal International, 171, 954–974.

Biot, M. A., 1956a, Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid: I. Low-frequency range: The Journal of the Acoustical Society of America, 28(2), 168–178.


Biot, M. A., 1956b, Theory of propagation of elastic waves in a fluid-saturated porous solid: II. Higher frequency range: The Journal of the Acoustical Society of America, 28(2), 179–191.


Borcherdt, R. D., 1977, Reflection and refraction of type-II waves in elastic and anelastic media: Bulletin of the Seismological Society of America, 67, 43–67.

Buchen, P. W., 1971, Plane waves in linear viscoelastic media: Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 23, 531–542.

Carcione, J. M., 1990, Wave propagation in anisotropic linear viscoelastic media: theory and simulated wavefields: Geophysical Journal International, 101(3), 739–750.


Carcione, J. M., 1995, Constitutive model and wave equations for linear, viscoelastic, anisotropic media: Geophysics, 60(2), 537–548.


Carcione, J. M., Kosloff, D., and Kosloff, R., 1988, Wave propagation simulation in a linear viscoelastic medium: Geophysical Journal International, 95(3), 597–611.


Carcione, J. M., Gurevich, B., and Cavallini, F., 2000, A generalized Biot-Gassmann model for the acoustic properties of shaley sandstones: Geophysical Prospecting, 48, 539–557.


Cui, Z. W., Wang, K. X., Cao, Z. L., and Hu, H. S., 2004, Slow waves propagation in BISQ poroelastic model: Acta Physica Sinica (in Chinese), 53(9), 3083–3089.

Diallo, M. S., and Appel, E., 2000, Acoustic wave propagation in saturated porous media: reformulation of the Biot/squirt flow theory: Journal of Applied Geophysics, 44, 313–325.


Du, Q. Z., and Yang, H. Z., 2002, Velocity dispersion and attenuation in anisotropic linear viscoelastic media: Acta Physica Sinica (in Chinese), 51(9), 2101–2108.

Dvorkin, J., and Nur, A., 1993, Dynamic poroelasticity: a unified model with the squirt and the Biot mechanisms: Geophysics, 58(4), 524–533.


Dvorkin, J., Nolen-Hoeksema, R., and Nur, A., 1994, The squirt-flow mechanism: macroscopic description: Geophysics, 59(3), 428–438.


Goldberg, I., and Gurevich, B., 1998, A semi-empirical velocity-porosity-clay model for petrophysical interpretation of P- and S-velocities: Geophysical Prospecting, 46, 271–285.

Han, D. H., Nur, A., and Morgan, D., 1986, Effects of porosity and clay content on wave velocities in sandstones: Geophysics, 51, 2093–2107.


Klimentos, T., and McCann, C., 1990, Relationships among compressional wave attenuation, porosity, clay content, and permeability in sandstones: Geophysics, 55, 998–1014.


Meng, Q. S., He, Q. D., Zhu, J. W., and Wang, D. L., 2003, Seismic modeling in isotropic porous media based on BISQ model: Journal of Jilin University (Earth Science Edition) (in Chinese), 33(2), 217–221.

Nie, J. X., Yang, D. H., and Yang, H. Z., 2004, The inversion of reservoir parameters based on the BISQ model in partially saturated porous medium: Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 47(6), 1101–1105.

Nie, J. X., and Yang D. H., 2008, Viscoelastic BISQ model for low-permeability sandstone with clay: Chinese Physics Letters, 25(8), 3079–3082.


Parra, J. O., 1997, The transversely isotropic poroelastic wave equation including the Biot and the squirt mechanisms: Theory and application: Geophysics, 62, 309–318.

Plona, T. J., 1980, Observation of a second bulk compressional wave in a porous medium at ultrasonic frequencies: Applied Physics Letters, 36(4), 259–261.


Pride, S. R., Berryman, J. G., and Harris, J. M., 2004, Seismic attenuation due to wave-induced flow: Journal of Geophysical Research (Solid Earth), 109, B01201, 1–19.

Qiao, W. X., and Du, G. S., 1995, Effects of porosity, clay content and saturation on rock’s acoustic properties: Well Logging Technology (in Chinese), 19(3), 194–199.

Shi, G., and Yang, D. Q., 2001, The regression analysis study on velocity and porosity, and clay content of rocks: Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis (in Chinese), 37(3), 379–384.

Strick, E. 1982, Applications of linear viscoelasticity to seismic wave propagation: Research Notes in Mathematics, 52, 169–193.

Su, X. J., Yan, G. J., Chen, J. W., and Li, G., 2005, The effect of rock porosity and clay content on seismic wave velocity: Marine Geology Letters (in Chinese), 21(9), 3–7.

Wang, Z. J., He, Q. D., and Wang, D. L., 2008, The numerical simulation for a 3D two-phase anisotropic medium based on BISQ model: Applied Geophysics, 5(1), 24–34.


Wilmanski, K., 2006, A few remarks on Biot’s model and linear acoustics of poroelastic saturated materials: Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 26, 509–536.


Xu, C. J., Ma, X. H., and Cai, Y. Q., 2005, Seismic wave propagation in viscoelastic and nearly saturated rock: Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering (in Chinese), 24(14), 2490–2496.

Yang, D. H., and Zhang, Z. J., 2000, Effects of the Biot and the squirt-flow coupling interaction on anisotropic elastic waves: Chinese Science Bulletin, 45(23), 2130–2138.


Yang, D. H., and Zhang, Z. J., 2002, Poroelastic wave equation including the Biot/squirt mechanism and the solid/fluid coupling anisotropy: Wave Motion, 35(3), 223–245.


Yuan, C. F., Peng, S. P., Zhang, Z. J., and Liu, Z. K., 2006, Seismic wave propagating in Kelvin-Voigt homogeneous visco-elastic media: Science in China Series D (Earth Sciences), 49(2), 147–153.


Zhang, J. F., and Li, Y. M., 1994, Computation of viscoelastic wave in stratified media: Computation Structural Mechanics and Applications (in Chinese), 11(3), 314–324.

Zhang, J., 2006, Dispersion and attenuation characteristics in linear viscoelastic medium: Master Thesis (in Chinese), China University of Geosciences, Beijing.



C уважением и надеждой на понимание Спасибо: 0 
Профиль Цитата Ответить


Ответ:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
большой шрифт малый шрифт надстрочный подстрочный заголовок большой заголовок видео с youtube.com картинка из интернета картинка с компьютера ссылка файл с компьютера русская клавиатура транслитератор  цитата  кавычки моноширинный шрифт моноширинный шрифт горизонтальная линия отступ точка LI бегущая строка оффтопик свернутый текст

показывать это сообщение только модераторам
не делать ссылки активными
Имя, пароль:      зарегистрироваться    
Тему читают:
(-) сообщения внутри нет
(+) новый ответ
(!) объявление администратора
(x) закрытая тема
Все даты в формате GMT  -3 час. Хитов сегодня: 12
Права: смайлы да, картинки да, шрифты да, голосования нет
аватары да, автозамена ссылок вкл, премодерация откл, правка нет




(STYLE) .font1 {COLOR: #000000; FONT-FAMILY: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; FONT-SIZE: 14px} .font2 {COLOR: #000000; FONT-FAMILY: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; FONT-SIZE: 12px} .font3 {COLOR: #000000; FONT-FAMILY: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; FONT-SIZE: 14px;} .font4 {COLOR: #FFA450; FONT-FAMILY: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; FONT-SIZE: 14px; font-weight: 700;} .font5 {COLOR: #ffa450; FONT-FAMILY: Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif; FONT-SIZE: 14px
Мои сайты
[Хрестоматия по петрофизике и интерпретации][Петрофизика и интерпретация][Группа ПАНГЕИ] [Cайт памяти Вендельштейна] [Коммуникация и семиотика]

Некоторые профессиональные ссылки (включаю по обмену ссылками)
[Мнемоники собранные в SPWLA] [Общество каротажников - SPWLA] [ЦГЭ (на сайте много публикаций)] [ПАНГЕЯ (на сайте есть публикации)] [Геологический словарь (МГУ)] [Schlumberger] [LandMark] [GeoGraphix] [StatMin (Fugro-Jason)] [PGS Abstracts] [ФОРУМ студентов РГУНГ] [Тектоника плит, вулканизм, самоорганизация] [Адрес осчастливателя нейронными сетями (всех оптом)] [Geofyzika Torun (Poland)]

Полезности и ПОИСК
[Cловари, Переводчики, Почтовый декодер, Отправка SMS, сложный поиск] [Поиск на сайте Хрестоматии по петрофизике ] [Поиск по геолог. ресурсам (МГУ)] [Яндекс][GOOGLE] [Geodictionary (регистрация свободна)] [Поиск по большим русскоязычным библиотекам]

Форумы на которые люблю заходить
[Либеральный Клуб] [Дискуссии со знакомыми о политике] [Я СВОБОДЕН!] [Форум RESEACHER] [Хороший русскоязычный Форум в Казахстане]

Новостные и журнальные сайты на которые люблю заходить
[ГРАНИ] [CВОБОДА] [ИНОПРЕССА] [Новое Время] [ПОЛИТ.ру] [RTV International] [ИНТЕЛЛИГЕНТ] [Московские Новости] [Cтоличные новости] [Новая Газета] [Имеешь право] [Еженедельный Журнал] [Эхо Москвы] [computerra] [Tema дня] [Политический журнал] [Куратор] [ВладимирВладимирович]

Сайты политических партий, движений и организаций на которые заглядываю
[Партия Свободы] [Cвободная Россия (Хакамада)] [СПС] [ЯБЛОКО] [РАДИКАЛЫ] [Дем. союз] [ОБОРОНА] [ДА] [Либеральная миссия] [Институт прав человека] [Московский общественный научный фонд] [Мемориал] [Журнал "Индекс/Досье на цензуру" ] [Центр по проблемам коррупции] [Фонд Аденауэра] [Либеральный Сахалин] [Похмелкин] [Институт развития свободы информации]

Сетевые библиотеки
[Либертариум] [Библиотека Мошкова] [Аудиториум] [Открытая русская электронная библиотека (Орел)] [Библиотека Якова Кротова] [Vivos Voco] [Архив В.Буковского] [Портал по синергетике] [Проблемы эконофизики и эволюционной экономики ] [Форум социнтегрум] [Социальная история отечественной науки] [Элементы: Популярный сайт о фундаментальной науке] [Известия НАУКА]

Частные сайты - cофт
[КП НЕМО] [NNM] [КАДЕТ]

Частные сайты и тексты которые смотрю
[Сайт деятельных скептиков] [DoctoR] [RR-полит] [Соционавтика] [Универсумс] [РЖ Андрей Левкин ] [Синергетика - сайт Курдюмова] [Российская наука в Интернет] [Наука в ПОЛИТ.ру]

Cправочная информация общего характера
[Москва Желтые страницы путешественника] [Москва Большая телефонная книга] [Конвертация единиц измерения] [Законодательство в HTML] [Cловари на сайте РГГУ]