地下介质普遍处于原位应力环境，部分饱和条件下复杂孔隙结构与多相流体分布会诱发多尺度波致流体流动，显著影响地震波传播及界面反射透射特征。
针对这一问题，本文基于孔隙声弹性、斑块饱和、喷射流和双孔隙度理论，建立了应力–频率相关的多尺度岩石物理模型，并推导了原位应力作用下非均匀波传播通过斑块饱和多孔介质界面的精确反射透射系数方程。
研究揭示了有效应力、频率、含水饱和度等参数对波频散衰减及反射透射响应的影响规律，模型结果与实验数据吻合良好，验证了模型的合理性和有效性。该研究拓展了传统孔隙声弹性理论的适用范围，为深部复杂油气储层地震勘探与评价以及地下结构动态监测提供了理论支撑。
图1.含楔状裂隙斑块饱和多孔介质模型
研究结果表明，在整个入射角范围内，反射与透射系数均对有效应力和含水饱和度表现出显著的依赖性，而非均匀角的影响主要集中在临界角附近。随着有效应力增大，临界角逐渐增大；在小入射角范围内，快P波反射振幅减小、透射振幅增大，且这种变化在较高有效应力下逐渐减弱。此外，界面处的能量守恒关系进一步验证了所推导反射与透射系数方程的合理性。
图2.波反射透射系数随入射角、频率和非均匀角变化特征
研究成果近期发表在地学领域国际重要期刊Petroleum Science。论文通讯作者为中国石油大学（华东）宗兆云教授，第一作者为博士生李嘉芸，合作者包括中国石油大学（华东）印兴耀教授，中石化勘探分公司缪志伟、李世凯和肖伟。研究得到国家自然科学基金（42430809, U24B2020）和超深层碳酸盐岩储层地球物理预测关键技术（P24240）资助。
论文信息：Jia-Yun Li, Zhao-Yun Zong*, Xing-Yao Yin, Zhi-Wei Miao, Shi-Kai Li, and Wei Xiao, 2026, Stress and frequency dependence of wave reflection and transmission in patchy-saturated porous media[J]. Petroleum Science. https://doi.org/10.1016/j.petsci.2026.04.032.
