毕奥理论

毕奥理论（Biot theory），理学-物理学-声学-声学测井-孔隙介质地层中的声波，由M.A.毕奥于1956年提出的描述声波在饱和多孔弹性介质传播的理论。毕奥理论前提为多孔介质由骨架和孔隙组成，孔隙大小均匀、相互连通，孔隙内充满可压缩的黏滞流体。毕奥理论建立了多孔岩石的弹性参数与其中流体、固体颗粒和骨架的密度、速度以及岩石的孔隙度的关系。毕奥理论首次预测波在多孔介质传播速度的频散特征，即不同频率的波传播速度不同。多孔介质中的波速除与频率有关外，还与岩石的渗透率、孔隙中流体的黏度有关。毕奥理论最重要的成果是预测在饱和多相孔隙介质中除了通常固体中的纵波和横波外，还存在慢纵波。三种体波的速度和衰减与频率的关系见图。其中快纵波（图中P1）速度最快，其性质类似固体中的纵波；慢纵波（图中P2）速度最慢；横波速度介于二者之间，其性质类似于固体中的横波。三种体波总是相互耦合的。慢纵波只有在较高频率才能观测到，但是它的衰减速度高于快纵波和横波。与加斯曼理论比较，毕奥理论考虑了波在饱和多孔介质中传播的频率效应，假定流体与骨架之间可发生相对运动，并遵循达西定理。