【摘 要】裂縫型介質(zhì)是各向異性介質(zhì)的其中一類，裂縫介質(zhì)的研究涉及到很多彈性介質(zhì)參數(shù)以及入射角等變量。本文主要研究各向異性中VTI介質(zhì)和HTI介質(zhì)的彈性參數(shù)，以巖石物理模型為橋梁，通過改變相關(guān)參數(shù)，分析了這兩種各向異性介質(zhì)的反射系數(shù)變化規(guī)律。

【關(guān)鍵字】 地層 裂縫型 反射系數(shù)

在油氣田中裂縫不但控制了油氣運(yùn)移，同時(shí)也對(duì)油氣采收率有著非常重要的影響，在煤田中，引起煤礦事故的重要原因—裂縫就是其中之一。裂縫的預(yù)測(cè)是地球物理界的一個(gè)相當(dāng)重要的問題，地震波在遇到彈性分界面是會(huì)產(chǎn)生反射和透射現(xiàn)象，也就出現(xiàn)了反射系數(shù)這個(gè)概念。界面的反射系數(shù)成為獲取有關(guān)界面性質(zhì)和約束介質(zhì)層速度的重要參數(shù)，它對(duì)地震子波的反褶積，AVO等應(yīng)用有著至關(guān)重要的作用，裂縫地層與各向異性介質(zhì)有著密切的聯(lián)系，本文主要內(nèi)容就是對(duì)裂縫地層的反射系數(shù)計(jì)算。

一、VTI介質(zhì)的反射系數(shù)的模型介紹

當(dāng)對(duì)稱軸與z平行時(shí)，則稱為VTI， VTI對(duì)稱型介質(zhì)可以表示為周期性沉積的水平層狀介質(zhì)中薄層的橫向各向同性介質(zhì)，如圖1所示的介質(zhì)。

二、HTI介質(zhì)的反射系數(shù)

當(dāng)對(duì)稱軸與x或y平行時(shí)，則稱為HTI， HTI對(duì)稱型介質(zhì)的常見物理成因包括以各向同性介質(zhì)背景下的一組相互平行的垂直裂縫或一組傾斜頁巖層序，如圖2所示的介質(zhì)。

（一）HTI各向同性面內(nèi)的反射系數(shù)

由前人的研究可以得知，當(dāng)P波入射到HTI介質(zhì)分界面時(shí)，可以產(chǎn)生兩種不同的剪切波。但是在HTI各向同性平面內(nèi)，只能激發(fā)出波模式，其極化方向與平面相同。產(chǎn)生的波波速隨入射角度的變化而不發(fā)生變化，但在對(duì)稱軸平面內(nèi)的入射P波產(chǎn)生的波速度是入射角度的函數(shù)，是隨著入射角度的變化而發(fā)生變化的。

對(duì)于VTI介質(zhì)，則參數(shù)如下定義：

（1）

其中，為壓縮波在各向同性平面內(nèi)的波速；為波在各向同性平面內(nèi)的波速。Z為垂直P波阻抗，G為垂直傳播的波的剪切模量。

根據(jù)上式（4-3-2），我們推出在HTI各向同性介質(zhì)平面內(nèi)入射P波的反射系數(shù)：

圖3是由公式（2）畫出的HTI介質(zhì)各向同性介質(zhì)平面入射P波的反射系數(shù)，我們根據(jù)公式以及圖像可以看出其與各向同性介質(zhì)的反射系數(shù)比較近似，其中的快橫波S的垂直速度代替了。

（二）HTI介質(zhì)的方位P波反射系數(shù)

在HTI介質(zhì)中，不僅會(huì)參數(shù)剪切波，還會(huì)產(chǎn)生一種方位P波，很明顯方位P波會(huì)多出一個(gè)方位角的問題。HTI介質(zhì)的方位P波反射系數(shù)不僅是入射角的函數(shù)，而且還是方位角的函數(shù)。

在HTI介質(zhì)情況下，Ruger推導(dǎo)的方位P-P波反射系數(shù)公式為：

其中表示垂直方向的縱波波速；表示垂直方向的橫波速度；、、分別為各向異性的三個(gè)彈性參數(shù)，表示入射P波的相位角；表示反射S波的相位角。

圖4是由公式（3）畫出的HTI介質(zhì)P-P波的反射系數(shù)，而且選取了四個(gè)不同的方位角度，分別為0o、30o、60o和90o，從上圖可以看出0o的反射系數(shù)與各向同性介質(zhì)的反射系數(shù)比較吻合，其他都有有所差異，隨著入射角的增大，差異越來越大。

三、結(jié)論

VTI介質(zhì)和HTI介質(zhì)的各向異性特征之間既存在聯(lián)系又存在一定的區(qū)別。VTI介質(zhì)和HTI介質(zhì)的三個(gè)彈性參數(shù)，和中，和兩個(gè)彈性參數(shù)隨裂縫體密度和裂縫縱橫比的變化最為敏感，而變化不是很大，這也反映了其對(duì)反射系數(shù)的影響，最后畫出的反射系數(shù)的變化曲線和其相吻合。入射角在0o時(shí)各向異性介質(zhì)和各向同性介質(zhì)對(duì)反射系數(shù)的變化基本不變，隨著入射角的增大反射系數(shù)的差異越大。

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