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摘要
声波在饱含流体孔隙介质中的传播特性与流体的粘滞性及孔隙介质的非均匀性密切相关.本文在Biot理论基础上， 考虑了孔隙流体的剪切应力及孔隙结构的非均匀性， 采用含粘性流体孔隙介质中的波动理论， 研究了孔隙介质中四种体波的频散和衰减特性，分析了慢横波对快纵波转换散射的影响，进一步推导了孔隙地层井孔中的模式波及其声场的解析解，研究了非均匀孔隙介质中井孔模式波和波列的特征。研究结果表明， 含粘性流体孔隙介质中存在慢横波， 慢横波的频散很强，其传播特征受到介质孔隙度、渗透率及孔隙流体粘度的影响. 在非均匀孔隙介质中， 与慢横波相关的剪切应力平衡过程不仅导致快纵波的频散和衰减， 还会影响井孔伪瑞利波及斯通利波的传播特征. 本文的工作完善了孔隙介质中声波传播的物理机制， 为孔隙地层井孔声波的解释与应用提供了理论指导.
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单位中国科学院声学研究所; 声场声信息国家重点实验室; 中国科学院大学
