赵海波
- 作品数：7 被引量：94H指数：4
- 供职机构：中国科学院声学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：天文地球理学一般工业技术更多>>
- 天然气水合物样品声纵波特性和温压影响测量被引量：7
- 2008年
- 介绍了低温实验室合成天然气水合物声纵波传播速度和衰减的测量,以及不同温度和压力条件对纯甲烷水合物样品纵波传播速度的影响.在0～-15℃温度范围内测量了冰、四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)水合物、天然气水合物样品及它们与砂的混合物样品的声纵波速度和声波穿透后的幅度.当冰、THF水合物、天然气水合物的密度分别为898,895和475kg/m3时,纵波速度分别为3574,3428和2439m/s,衰减依次增大.天然气水合物与砂的混合物的纵波速度明显低于冰与砂和THF水合物与砂的混合物样品的速度,它们的声衰减都比较小.实验室合成的天然气水合物密度比较低,当密度为475kg/m3时,纵波速度为2439m/s;经过压实密度增加,纵波速度随之增加,而衰减逐步减小,当密度为890kg/m3时,速度为3259m/s.在温压影响实验中的两个样品均在同样的初始条件下生成,但水的转化率不一样.在9.6～38MPa的压力范围内,随着活塞压力和孔隙压力的增加,甲烷水合物样品纵波速度也随着增加,从3049m/s增加到3337m/s.不同温度下甲烷水合物样品纵波速度随温度的增加而减少,速度从3800m/s降到3546m/s,且在冰点附近变化很大.
- 王东李栋梁张海澜樊栓狮赵海波
- 关键词：天然气水合物纵波速度温度
- 完全匹配层吸收边界在孔隙介质弹性波模拟中的应用被引量：56
- 2007年
- 模拟弹性波在孔隙介质中传播,需要稳定有效的吸收边界来消除或尽可能的减小由人工边界引起的虚假反射.本文在前人工作基础上,首次建立了弹性孔隙介质情况下完全匹配层吸收边界的高阶速度-应力交错网格有限差分算法,并详细讨论了完全匹配层的构建及其有限差分算法实现.首先,本文通过均匀孔隙模型的数值解与解析解的对比,验证所提出的数值方法的正确性;然后,本文考察了完全匹配层对不同入射角度入射波和自由表面上的瑞利波的吸收性能,将完全匹配层与廖氏和阻尼吸收边界进行了对比,研究了这三种吸收边界在不同吸收厚度情况下对弹性波吸收能力.数值结果表明,在孔隙介质中,完全匹配层作为吸收边界能十分有效地吸收衰减外行波,无论对体波还是面波,是一种高效边界吸收算法.
- 赵海波王秀明王东陈浩
- 关键词：数值模拟孔隙介质有限差分
- 利用时间分解的交错网格差分法模拟两相流体饱和孔隙介质中的声波传播被引量：3
- 2008年
- 在Santos三相介质理论的基础上,首次提出了时间分解的高阶交错网格有限差分法,并利用该方法模拟了声波在两种流体饱和的孔隙介质中的传播.采用分解法的目的主要是解决Santos三相介质理论中差分方程的刚性问题.在考虑了毛细管压力、流体参考压力和两种流体的牵引耦合效应几种因素下,清晰地模拟出Santos理论所预期的三类纵波和一类横波,并详细考察了孔隙度、渗透率、含气饱和度以及孔隙流体对三类纵波速度和幅度的影响.同时将完全匹配层吸收边界条件应用于三相孔隙介质的交错网格有限差分算法中.完全匹配层法与阻尼吸收边界对比的结果显示,前者吸收外行波效果要明显好于后者.此外,附录中给出了Santos三相介质理论退化为Biot双相孔隙介质理论的详细推导过程.这一结果表明,如果孔隙中一种流体被另一种流体完全取代,Santos理论与经典的Biot理论是完全一致的,前者是对后者的一个扩展。
- 赵海波王秀明
- 关键词：声波交错网格完全匹配层
- 旋转交错网格有限差分及其完全匹配层吸收边界条件被引量：24
- 2006年
- 将完全匹配层吸收边界条件引入到旋转网格有限差分中,用以解决在非均匀弹性和孔隙弹性介质情况下数值模拟中的吸收边界问题,同时,将旋转交错网格有限差分法用于数值求解等效弹性介质、孔隙弹性介质和各向异性弹性介质的波动方程.与普通的交错网格有限差分方法相比,旋转交错网格有限差分的好处在于不同的物理量只位于两个不同的位置:应力和应变(或质点速度和位移)位于离散单元的中心,而质点速度或位移(或应力和应变)位于单元的顶点.经过这样的处理后,弹性常数就不再需要进行平均(模拟非均匀介质时)或内插(模拟各向异性介质时),因为此时所有的弹性模量都位于相同的位置,且与应力或应变的位置相对应.为了验证新算法,对相同的模型采用了不同的算法计算和比较.研究结果表明,旋转交错网格有限差分算法和普通交错网格有限差分算法的结果吻合很好.不仅如此,新算法能很方便地处理声阻抗差别较大的非均匀介质,特别是在模拟充有液体或气体的裂缝介质时更具优势.另一方面,应用完全匹配层吸收边界条件可以大大减少人工界面产生的反射波.当边界层的厚度超过半个波长时,在人工界面几乎无反射波产生.理论和数值模拟结果表明,旋转网格中的完全匹配层吸收条件与普通交错网格中的吸收效果和处理方法几乎相同.此外,建立了在等效弹性、孔隙弹性和各向异性弹性介质中的完全匹配层吸收条件的速度-应力差分方程系统.
- 陈浩王秀明赵海波
- 关键词：有限差分完全匹配层交错网格吸收边界条件
- 天然气水合物多相孔隙储集层声波传播理论和实验研究
- 王秀明王东陈德华陈浩赵海波
- 所取得的具体研究成果如下：首先，在多相孔隙储层声波和弹性波数值模拟方面，发展了一套用于数值模拟天然气多相孔隙介质中声波传播的高精度的计算软件。主要包括：(1)为了提高模拟计算的精度和效率，将最新发展的完全匹配层吸收边界条...
- 关键词：
- 关键词：天然气水合物声波传播数值模拟
- 不相混气液饱和孔隙介质声场数值模拟与应用研究
- 当油田进入开发中后期时，还有超过一半的油气尚未开采出。挖潜剩余油气，提高油气采收率，是一项意义重大且涉及内容广泛的研究课题。要做好剩余油气挖潜，就必需查明储层中油、气、水动态分布。另外，动态监测CO2封存情况，也需清楚地...
- 赵海波
- 关键词：孔隙介质声波传播有限差分井间层析成像
- 一种优化的交错变网格有限差分法及其在井间声波中的应用被引量：11
- 2007年
- 提出了一种优化交错变网格有限差分算法,并在二维速度-应力关系的弹性波方程中实现.利用频散关系守恒准则构造了四阶精度的差分算子,该算法属于连续变网格方法,不需要在精细网格和粗糙网格之间进行插值.将优化算法的数值结果与解析解及八阶规则交错网格差分算法进行了比较,验证了该算法的精度.与基于Taylor展开的变网格有限差分算法比较可知,优化算法的频散特性较好,在数值模拟中可使用更粗糙的网格.将提出的优化算法应用于复杂的井间声波模型.该数值实例表明,优化算法可以节省大量的计算内存和计算时间,同时具有优良的稳定性.
- 赵海波王秀明
- 关键词：有限差分变网格弹性波
