从超声波S波获得透性的另一种方法
Guangquan Li1, Li Wang2, Zhongyuan Liu1
1Department of Geophysics, Yunnan University, Kunming, Yunnan, 650504, China.
Ground water
|July 25, 2025
概括
这项研究引入了超声波切割 (S-) 波作为测量岩层基质透性的新方法,为传统的透实验提供了替代方案. 研究结果显示,S波透性与砂岩中的达西透性非常相匹配.
科学领域:
- 水文地质学 水文地质学
- 地质物理学 地质物理学
- 岩石物理 岩石物理
背景情况:
- 在水文地质学中,精确量化岩石断层和基质之间的水相互作用至关重要.
- 使用漏实验测量岩石基质的达西透度 (kD) 的传统方法可能是耗时和复杂的.
- 了解岩层矩阵透性对于各种地下应用,包括地下水流和污染物运输建模至关重要.
研究的目的:
- 调查使用超声波切割 (S-) 波测量以确定岩石基质的达西透率 (kD) 的可行性.
- 为了将从超声波测量中获得的S波透率 (ks) 与传统的kD值进行比较.
- 为了验证Biot理论在和,同otropic岩石中无断裂的S波传播的适用性.
主要方法:
- 使用超声波切割 (S-) 波速 (Vs) 和质量因子 (Qs) 在干燥和水和的纳瓦霍和比利亚砂岩样本上进行测量.
- 应用生物理论来建模S波特性与流体相关参数之间的关系.
- 配备了超声波测量的Vs和Qs与Biot理论模型输出来导出低频S波透率 (ks).
主要成果:
- 从S波测量中获得的低频ks值与纳瓦霍沙岩 (0.107-0.115 D对比0.1 D) 和比利亚沙岩 (0.081 D对比0.075 D) 独立测量的达西透率 (kD) 相一致.
- 这项研究表明,生物理论适用于同otropic,未断裂,和岩石中的S波传播.
- 超声波S波测量提供了一种可行的替代方法来确定岩石矩阵的透性.
结论:
- 通过生物理论解释的超声波S波分析,提供了一种可靠和替代的方法来测量岩石矩阵的达西透性.
- 这种技术绕过了传统透实验的局限性,提供了更快,更准确的透性评估.
- 这些发现支持基于波的方法在水文地质表征和地下流体流量研究中的更广泛应用.
