岩石物理學進展與評述（簡體書）

自20世紀90年代以來，隨著油氣勘探開發工作的深入，油公司的主要勘探目標由構造型油氣藏逐漸轉向巖性油氣藏，在“十一五”至“十二五”期間，被認為是擁有巨大潛力的非常規油氣資源開始受到業界的高度重視。然而，非常規資源物理特征復雜，儲層物性普遍較差，對其進行有效利用必須支撐以強大的勘探開發技術。目前，常規地震勘探工程中使用的各類儲層預測、流體檢測方法，其根本出發點源自對目的層巖性、物性、結構、流體等信息的了解與描述。為進一步推進此類技術從定性走向定量，并滿足日益復雜的勘探目標需求，巖石物理學的基礎理論、實驗與方法，受到勘探地球物理學界的普遍關注，成為研究熱點。
作為一門交叉學科，巖石物理學研究的主要手段來自相鄰領域，其各類基礎理論、實驗方案、經驗關系較為繁多，且近二十年來，基于不同研究目的、根據不同假設、采用不同數學原理的新成果紛繁復雜。當前，巖石物理學的各類基礎研究成果要在進一步的科研與生產中得到有效應用面臨一定困難。本書的主要目的是歸納與回顧巖石物理學研究的重要進展，討論各類結果與方法的特點與適用范圍，辨明其缺陷，并展望未來的發展動向。
本書第1章從波傳播理論、等效介質理論與巖石物理實驗三個方面回顧了半個世紀以來巖石物理學研究的發展歷程與趨勢，討論了工程應用中巖石物理學面臨的問題。第2章介紹了黏彈性理論的起源與基本模型，介紹了孔隙介質Biot理論及其黏彈性的延伸，著重闡述了黏彈性理論的唯象性及局限性。第3章介紹了彈性各向異性介質理論的基本模型及其延伸，分析了裂縫誘導各向異性模型，討論了各向異性理論的工程應用問題。第4章介紹了Biso理論的產生與發展，分析了這種理論的優點及其局限性。第5章從力學模型、近似方法、數學模擬三個角度介紹了非飽和介質波傳播理論的各類研究案例，闡述了非飽和波動研究中存在的難點。第6章介紹了雙重孔隙介質理論中的數學推導、波場模擬、實驗分析等內容，闡述了這種模型在描述局部流機制方面的合理性與有效性，給出了Biot-Rayleigh理論及其相關的延展內容。第7章介紹了巖石中非線性聲彈性理論研究的一些進展，給出了完備的孔隙聲彈性理論方程及其相關的實驗結果。第8章重點介紹了巖石中等效介質理論、顆粒接觸理論、顆粒膠結理論的研究案例，討論了相關模型的工程應用前景，并介紹了幾種典型的經驗與半經驗模型。第9章從中、低頻段實驗數據測量、非飽和巖石聲波與彈性參數測量、巖石尾波與衰減分析三個方面介紹了巖石物理實驗的一些基礎設備與新研究進展。
本書主要面向勘探地球物理學的工程問題，因此，所討論的核心圍繞巖石的礦物、孔隙、流體與巖石的整體彈性、波動特征的聯系，并不涉及巖石的電性與磁性特征。由于本書的內容主要與理論、實驗方面的基礎研究成果有關，因此對天然地震學、巖土力學、材料工程等領域的一些科學問題的研究也有參考意義。

第1章 緒論
1.1 巖石物理學的范疇
1.2 巖石物理學的理論
1.2.1 等效介質理論
1.2.2 波傳播理論
1.3 巖石物理學的實驗
1.3.1 實驗觀測手段
1.3.2 巖石物理實驗研究
1.4 工程應用中巖石物理學面臨的問題

第2章 黏彈性理論的發展及應用
2.1 黏彈性理論的基礎與發展
2.1.1 理想彈性、理想黏性與黏彈性
2.1.2 黏彈性理論的基本模型
2.1.3 黏彈性理論的發展
2.2 黏彈性理論的新進展
2.2.1 楊氏諧振Q模型及其應用
2.2.2 Biot理論與孔隙黏彈性介質理論
2.2.3 孔隙巖石骨架的黏彈性
2.2.4 孔隙巖石中流體的黏性
2.3 黏彈性理論的“瓶頸”所在

第3章 巖石物理學中的各向異性介質理論
3.1 巖石內部的各向異性介質模型
3.2 各向異性介質理論的新進展
3.2.1 各向異性黏彈性介質模型
3.2.2 雙相各向異性介質模型
3.2.3 雙相各向異性介質中的黏彈性：骨架與流體
3.2.4 裂縫誘導各向異性
3.3 各向異性介質理論的工程應用與難點

第4章 BISQ理論及其發展
4.1 Biso理論的產生與基礎
4.2 Biso理論的拓展與實現
4.2.1 橫向各向同性介質中的Biso理論
4.2.2 Diallo嘗試對基本的噴射流方程進行的改進
4.2.3 BISQ理論及地震波場模擬
4.3 Biso理論的優點及其缺陷

第5章 非飽和巖石波傳播理論、預測與實驗
5.1 非飽和巖石波動問題的基本模型
5.2 非飽和巖石波傳播理論的發展
5.2.1 Dutta對White理論的改進
5.2.2 Johnson等的動態滲透率理論及分支函數模型
5.2.3 水平氣、水交替層狀介質模型的進一步研究
5.2.4 氣、水非飽和巖石的三維模型
5.2.5 氣（油）、水、固三相介質的Santos理論
5.2.6 僅基于Biot理論模擬非飽和介質的波場
5.3 非飽和介質波動理論面臨的困難及其價值

第6章 雙重孔隙介質波傳播理論
6.1 雙重孔隙介質波傳播理論的發展
6.2 雙孔介質波傳播理論的推導、驗證與實現
6.2.1 雙孔介質波傳播方程
6.2.2 雙孔介質理論與前人理論的相容性
6.2.3 雙孔介質理論的彈性波場模擬
6.2.4 雙孔介質中的縱波速度頻散
6.3 Biot-Rayleigh理論
6.3.1 雙孔介質Biot-Rayleigh方程
6.3.2 Biot-Rayleigh方程的推廣：由兩種骨架、一類流體到一種骨架、兩類流體
6.4 雙孔介質理論的發展趨勢與潛在的應用前景

第7章 巖石中的非線性聲彈性理論
7.1 巖石中的聲彈性理論
7.1.1 固體介質中的聲彈性理論進展及相關實驗研究
7.1.2 巖石中的聲彈性研究
7.2 巖石中的雙相聲彈性理論
7.2.1 雙相介質的非線性彈性波傳播方程
7.2.2 特定實驗條件下的非線性彈性波速度
……