围压下裂隙对地震波速度影响的物理实验研究

构建了等直径不同裂隙密度和等裂隙密度不同裂隙直径两组物理模型,进行不同围压条件下多方向的超声波速度测试,并运用Hudson理论进行了理论模型计算.结果显示,计算与实测结果吻合较好.随围压的增大,纵、横波速度均近线性增加,纵、横波各向异性基本保持不变;裂隙密度从2％增大到6％,纵波速度不同程度降低,其中慢纵波降低幅度相对较大,快横波变化不明显,而慢横波则大幅降低.随着裂隙密度的增大,纵、横波各向异性均增大,且横波各向异性增加速率大于纵波;裂隙直径从2 mm增大到3 mm,快纵波速度增加很小,慢纵波增加明显,横波速度均不发生改变.随着裂隙直径的增大,纵波各向异性逐渐降低,横波各向异性保持不变.最后结合试验结果分析了Hudson理论在不同深度进行参数预测的必要条件.研究结果有助于油气生产、地下水的开采与控制、污染处理等.