Wave Propagation in the Effective Model of Alternating Porous and Impermeable Solid Layers Propagation des ondes dans un modèle effectif constitué de couches solides alternativement poreuses et imperméables

• Main Authors: Molotkov L., Bakulin A.
• Format: Article
• Language: English
• Published: EDP Sciences 2006-12-01
• Series: Oil & Gas Science and Technology
• Online Access: http://dx.doi.org/10.2516/ogst:1998066
• ISSN: 1294-4475; 1953-8189

Elastic properties of finely layered media are of great interest for seismic exploration. Theoretical models give a dependence of overall properties on constituent parameters. On the one hand they help geophysicists to estimate possible ranges of anisotropy and on the other hand they provide a basis for interpretation of measured anisotropic parameters in terms of microstructure. Last forty years such models with elastic constituents have been extensively used. Recently they have been updated for describing fractured rocks (Hsu and Schoenberg, 1993). In this case thin, and soft elastic layer models fracture. However reservoir rocks are porous and permeable. Porosity and permeability are taken into account by well-known Biot model. Finely layered porous sequences have some distinctive properties which are the topic of modern research (Schoenberg, 1996). Therefore it is important to update developed concepts to porous medium. Bakulin and Molotkov (1998, 1997) who generalized Backus averaging on poroelastic medium have done first step. Here we pay attention to one special case when there is only one preferential direction of fluid flow in porous rock. This may be caused by presence of impermeable barriers or lenses, which are modeled as set of solid layers intersecting porous medium. Such model corresponds to highly hydraulically anisotropic rock, which has very strong anisotropy of pore space structure and permeability. <br> Les propriétés élastiques des milieux finement stratifiés présentent un grand intérêt pour l'exploration sismique. Les modèles théoriques donnent les propriétés générales en fonction des paramètres des constituants. D'une part, ils aident les géophysiciens à évaluer les gammes d'anisotropie possibles, et d'autre part, ils offrent une base pour l'interprétation des paramètres d'anisotropie mesurés en termes de microstructure. De tels modèles, élastiques, ont été largement utilisés ces quarante dernières années. Ils ont été récemment remis à jour pour la description des roches fracturées (Hsu et Schoenberg, 1993). Dans ce cas, il s'agit de modèles stratifiés élastiques à fractures. Toutefois, les roches-réservoirs sont poreuses et perméables. La porosité et la perméabilité sont prises en compte dans le modèle bien connu de Biot. Les séquences poreuses finement stratifiées ont certaines propriétés distinctes qui font l'objet de recherches actuelles (Schoenberg, 1996). Il est donc devenu important de remettre à jour les concepts développés sur les milieux poreux. Bakulin et Molotkov (1998, 1997) ont effectué la première étape en généralisant aux milieux poroélastiques la technique d'homogénéisation de Backus. Nous nous concentrons ici sur un cas particulier où il n'y a qu'une direction préférentielle de l'écoulement du fluide dans les roches poreuses. Ceci peut être provoqué par la présence de barrières imperméables ou de formes lenticulaires, qui sont modélisées comme un ensemble de couches solides croisant des milieux poreux. Un tel modèle correspond à des roches fortement anisotropes vis-à-vis des propriétés hydrauliques, et présente une très forte anisotropie de structure de son espace poreux.