Detecting fracture intersections is crucial for understanding rock hydraulic properties. For this purpose, we study the dynamic SV-wave signatures of fluid-saturated porous rocks containing intersecting fractures. A theoretical model is derived using the dynamic Biot's poroelasticity equations. Using this model, we analyze the features of SV-waves and compare to those of previously studied P-waves. The results show that the dispersion and attenuation of SV-waves caused by elastic scattering and FF-WIFF (Fracture-Fracture Wave-induced Fluid Flow) have a similar dependence on properties of intersecting fractures and fluid as those of P-waves. However, the FB-WIFF (Fracture-Background Wave-induced Fluid Flow) causes much smaller dispersion and attenuation for SV-waves than for P-waves. In particular, such dispersion and attenuation of SV-waves are negligibly small for the orthogonally intersecting fractures regardless of wave incidence angles. In addition to the dispersion and attenuation, the WIFF and elastic scattering also greatly affect the anisotropy properties, which gives rise to frequency-dependent velocity and attenuation anisotropies for both SV- and P- waves. Such anisotropy properties are sensitive to fracture intersection angles and are quite different between SV- and P- waves. These complementary features of SV- and P- waves provide the basis for fracture intersection detection using the combined features of these two waves. By comparing our model to the known results for the limiting cases, we validate our model.

中文翻译：

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含有交叉裂缝的饱和流体多孔岩石的动态 SV 波特征

检测裂缝交叉点对于了解岩石水力特性至关重要。为此，我们研究了包含相交裂缝的流体饱和多孔岩石的动态 SV 波特征。使用动态 Biot 的孔隙弹性方程推导出理论模型。使用这个模型，我们分析了 SV 波的特征，并与之前研究的 P 波进行了比较。结果表明，由弹性散射和FF-WIFF（Fracture-Fracture Wave-induced Fluid Flow）引起的SV波的色散和衰减对相交裂缝和流体的性质与P波具有相似的依赖性。然而，FB-WIFF（断裂背景波诱导的流体流动）对 SV 波的色散和衰减比对 P 波小得多。尤其是，无论波的入射角如何，对于正交相交的裂缝，SV 波的这种分散和衰减都可以忽略不计。除了色散和衰减之外，WIFF 和弹性散射也极大地影响了各向异性特性，这导致了 SV 波和 P 波的频率相关速度和衰减各向异性。这种各向异性特性对裂缝交叉角很敏感，并且在 SV 波和 P 波之间存在很大差异。SV 波和 P 波的这些互补特征为利用这两种波的组合特征进行裂缝交叉检测提供了基础。通过将我们的模型与限制情况的已知结果进行比较，我们验证了我们的模型。除了色散和衰减之外，WIFF 和弹性散射也极大地影响了各向异性特性，这导致了 SV 波和 P 波的频率相关速度和衰减各向异性。这种各向异性特性对裂缝交叉角很敏感，并且在 SV 波和 P 波之间存在很大差异。SV 波和 P 波的这些互补特征为利用这两种波的组合特征进行裂缝交叉检测提供了基础。通过将我们的模型与限制情况的已知结果进行比较，我们验证了我们的模型。除了色散和衰减之外，WIFF 和弹性散射也极大地影响了各向异性特性，这导致了 SV 波和 P 波的频率相关速度和衰减各向异性。这种各向异性特性对裂缝交叉角很敏感，并且在 SV 波和 P 波之间存在很大差异。SV 波和 P 波的这些互补特征为利用这两种波的组合特征进行裂缝交叉检测提供了基础。通过将我们的模型与限制情况的已知结果进行比较，我们验证了我们的模型。这种各向异性特性对裂缝交叉角很敏感，并且在 SV 波和 P 波之间存在很大差异。SV 波和 P 波的这些互补特征为利用这两种波的组合特征进行裂缝交叉检测提供了基础。通过将我们的模型与限制情况的已知结果进行比较，我们验证了我们的模型。这种各向异性特性对裂缝交叉角很敏感，并且在 SV 波和 P 波之间存在很大差异。SV 波和 P 波的这些互补特征为利用这两种波的组合特征进行裂缝交叉检测提供了基础。通过将我们的模型与限制情况的已知结果进行比较，我们验证了我们的模型。