一维介观非均匀体产生震电信号的解析研究

饱和流体多孔岩石中介观非均匀体的存在，由于可压缩性不同区域间波致流体流动，可产生可测量的震电信号。这些信号对所探测岩体岩石物理和结构特征的依赖关系在很大程度上尚未被探索。本工作中，我们推导了解析解，以描述承受振荡可压缩性测试的、中心含水平层的岩石样品的震电响应。随后我们调整该通用解，计算由中心水平裂缝贯穿的样品这一特定情形下的震电特征。对通用解和特定解进行分析，研究不同岩石物理和结构参数对震电响应的影响。我们发现震电信号幅度与施加应力、宿主岩石与夹层间的Skempton系数对比以及两种材料有效过剩电荷的加权平均值成正比。我们的结果还表明，最大电势幅度占优的频率不依赖于施加应力或Skempton系数对比。在强渗透率变化存在时，该频率而是由渗透性较低材料的渗透率和厚度控制。本研究结果表明，震电测量有可能用于估算介观非均匀体的关键力学和水力岩石属性，如可压缩性、渗透率和裂缝柔度。