致密砂岩岩石弹性各向异性实验研究

为研究致密砂岩岩样声波速度、弹性各向异性的影响因素及特点,选取四川盆地须家河组致密砂岩并在xx、yy、zz三个方向上钻取相同规格的岩心,利用实验仪器测量岩石的声学参数、基本物理参数,研究了含水饱和度、围压等因素对致密砂岩样品的声波速度、弹性各向异性参数的影响。研究结果表明岩样的纵横波声波速度随围压的增大而增大,随含水饱和度增加而增大。在干燥条件下,纵波各向异性参数γ随着围压增大而减小,横波各向异性参数ε随着围压增大而减小;在饱和水条件下,弹性各向异性参数随围压的变化规律与干燥条件时一致,不同的是变化幅度更加明显,说明了围压及饱和度对致密砂岩岩心各向异性影响较大。     

致密砂岩纵、横波速度影响因素的实验研究

为了研究孔隙度、孔隙结构、含水饱和度、压力、频率等对致密砂岩纵、横波速度的影响,利用脉冲透射法、差分共振声谱法和低频应力应变方法得到了6块致密砂岩样品的纵、横波速度,并利用Micro-CT得到了岩石的微观孔隙结构。实验结果表明,岩石样品的孔隙度与密度具有较好的负相关性;超声频率下,干燥岩样的纵、横波速度和孔隙度相关性较差,而饱水岩样的纵、横波速度与孔隙度相关性变好;样品纵波速度随围压增加急剧增大,围压增加到20 MPa时,其纵波速度增大了23%,这主要受岩石裂缝闭合的影响;不同含水饱和度下,在1 558 Hz下测得的纵波速度比1 MHz的纵波速度低3.5%~12.5%;从干燥到完全水饱和,1 MHz和600 Hz频率下体积模量均增加,两者变化趋势大体相同,且与岩石的渗透率具有较好的相关性。     

应用声学岩石物理模型进行储层流体性质识别

介绍了利用常规测井资料与声学岩石物理模型相结合进行复杂岩性储层的流体识别的方法。建立了双重孔隙各向异性岩石物理模型。利用测井曲线计算孔隙度、泥质含量、石英颗粒的体积模量与剪切模量等岩石物理模型所需的输入参数。应用该模型估算岩石在含水饱和、含油饱和条件下的纵、横波时差曲线,然后计算相应的纵横波速度比、泊松比等弹性参数。对比实测的弹性参数与模型估算的弹性参数,根据其大小关系识别储层流体。2口井的实际测井资料处理表明,利用岩石物理模型识别储层流体结论与常规测井解释结论、试油结论均相符,这为复杂岩性储层的流体识别提供了一种新方法。     

衰减和弥散

多孔岩石局部含水饱和对渗透率和纵、横波的影响 (Effect of partial saturation on permeability and waves in porous rocks),A.Nur,J.Wklls等 (C—87) 对含水饱和不同的几种砂岩、砂以及多孔隙玻璃体的纵波速度(V_P)横波速度(V_S)以及纵波衰减Q_P~(-1)和横波衰减(Q_S~(-1)作了精确的实验室测量。用小于1千赫频率对马西郎砂岩的测定结果表明,与千岩石相比较,全部和局部饱和水的岩石的横波衰减Q_S~(-1)较高,在局部饱和水的岩石中,纵波衰减Q_P~(-1)很高,但当全部饱和水时,又回到接近它原来干燥时的值。当岩石由干燥变为局部饱和水     

砂岩含水饱和度对纵、横波参数的影响

对岩石含水饱和度与纵、横波参数间的相互关系进行机理分析的基础上，在实验室超声条件下，对岩心样品的纵、横波的速度、幅度、频率随含水饱和度的变化进行了实验研究，同时还进行了声波频谱分析初步探讨。研究结果表明岩石含水饱和度与纵、横波的速度、幅度、频率等参数之间均存在着一定的关系。并且对纵波参数的影响程度明显大于对横波的影响。     

岩石流体饱和度与纵波首波幅度、速度关系的实验研究

岩石中的纵波首波幅度和速度的变化不仅与岩性、孔隙度、渗透率等因素有关，而且与岩石孔隙中的流体类型、流体性质及其饱和条件有着非常密切的关系。在实验室超声条件下，就取心样品含水饱和度、含油饱和度与纵波首波幅度、速度的关系进行了实验研究和机理分析，结果表明它们之间存在非线性关系。     

饱和油砂岩水洗过程中声学特性研究

在实验室常温常压下测量了饱和模拟油的砂岩被矿化度为６×１０＾－３的盐水冲洗过程中的声速和声衰减，并观察其声学特性变化规律。从中得出：纯砂岩（人造岩样）随着含水饱和度的升高，含油饱和度的降低，其纵波速度逐渐升高，横波速度逐渐下降，而天然岩样纵波速度逐渐下降，而天然岩样纵波速度逐渐下降。纯砂岩随着含水饱和度的升高、含油饱和度的降低，其纵波幅度衰减先是增大然后逐渐减小，含水饱和度在４０％￣６０％之间时，     

疏松砂岩油藏声波响应特征及其影响因素

针对疏松砂岩油藏声波速度测试难度较大的实际，研究建立了一套适合于岩石声波速度和力学测试的松散岩心封装和洗油的新方法，在模拟地层条件下直接对岩心进行饱和、驱替，建立不同的油水饱和度，并在驱替过程中同时进行纵、横波速度的连续测试。在此基础上，研究了不同岩性、含油性以及驱替过程中声波响应特征，分析了声波速度的影响因素。结果表明，泥岩速度高于储层速度；纵波速度随着岩石密度的增大、泥质含量的增加而增大，随着粒度中值及分选系数的增大而减小；横波速度随着岩石密度的增大而增大，随着粒度中值以及分选系数的增大略有降低。储层中泥质含量的变化对横波速度几乎没有影响。     

孤南地区浅层稠油弹性参数敏感性分析及应用

针对孤南地区浅层稠油藏地震流体预测问题,考虑油藏温度、压力以及地层水矿化度影响,利用经验公式估算了地层条件下稠油和地层水的纵波速度和密度,认为地层条件下稠油和矿化水弹性参数的差异要比地面条件下明显;在测井岩石物理横波估算和流体替换技术应用的基础上,对储层岩性和流体敏感弹性参数分析认为,砂岩储层相比围岩低泊松比特征明显,由于储层孔隙大,流体对饱和岩石弹性参数影响大,含油砂岩相比含水砂岩低拉梅系数参数特征明显,利用泊松比和拉梅系数可以较好地识别油层;通过叠前反演得到的泊松比和拉梅系数体开展双参数油层识别技术应用,提高了浅层稠油藏的油层预测能力。     

地震和超声频率间速度弥散的估算

一般认为液体饱和岩石中的声速是随频率而变的。证据可由实验测量和理论上的因果律分析取得。我们发展了一种能从零频率到任何测试频率之间得到全速度弥敞数值的简单分析方法。本方法要求在干燥与全饱和岩石中测得纵波(P)和横波(S)的速度。如果干燥岩石速度与频率无关,则可用 Biot-Gassmann 方程来计算全饱和岩石的零频率速度。测量的速度和计算的零频率速度之差可看作为弥散的证据。     

地震波能量的衰减及其影响因素

在实验室内用频谱振幅比较法模拟测试了储集层岩石在高温高压下的弹性波振幅衰减值.弹性波振幅在岩石中的衰减程度受其温压、所含流体性质、流体饱和度、岩石组分、结构等因素的影响.岩石中地震波振幅的衰减量随着压力的增大而减小,随着流体饱和度的增大而增大;弹性波振幅在沉积岩的衰减量大于在火成岩中的衰减量;含气砂岩的弹性波振幅衰减量大于饱含油样品的衰减量,饱含油样品的弹性波振幅衰减量大于饱含水样品的衰减量.这些差异为使用地球物理资料进行油、气、水检测提供了依据.     

疏松砂岩超声测试及其结果分析

在室温常压下,通过对大量疏松砂岩的超声测定发现：（１）其纵,横波速度较低;（２）纵波速度ｖｐ在饱和水时比在饱和空气时有较大的增加;（３）横波速度ｖｓ在饱和水时比在饱和空气时略有降低;（４）纵,横波速度比ｖｐ／ｖｓ在饱和水时比在饱和空气时有较大的增加;（５）,纵,横波速度与孔隙度呈线性关系。     

地震波速测定在碳酸盐岩地区油气勘探中的应用

本文以湖北宜昌、蒲圻、大冶等地区不同地质时代的碳酸盐岩为例,通过水饱和法测定岩石的有效孔隙度,用超声地震模型模拟和测定地震波在不同类型碳酸盐岩中的传播规律和传播速度。根据测定的数据,经计算机拟合,确定了岩石有效孔隙度和地震波速度间的回归方程。通过回归分析发现,在石灰岩类中,地震波的速度与岩石的有效孔隙度呈幂函数衰减,而在白云岩美中则呈指数衰减。在岩样水饱和状态下的横波速度低于岩样干燥状态下的横波速度,而纵波速度的变化规律正好相反。上述分析,有利于揭示岩石的储集性能、评价储层和正确解释测井曲线。     

东濮凹陷岩石声学和弹性力学参数特性试验研究

以东濮凹陷钻井取心岩样为例,在实验室模拟井下温压条件,研究了干岩样和孔隙充填流体岩石的声学特征,以含水饱和度20%为间隔,分别测量了纵波速度、横波速度、密度、泊松比、杨氏模量、弹性模量、切变模量、体积模量等8个岩石声学和岩石弹性力学参数,拟合了东濮凹陷1号样品在干岩样和100%含水时的压力与纵横波速度、纵横波速度比、泊松比及岩石弹性力学参数之间的关系,以及2号样品在油驱水过程中纵横波速度、波速比、泊松比及岩石弹性力学参数在不同压力和温度下随含水饱和度的变化规律,该拟合结果为东濮凹陷叠前弹性反演、岩性识别和流体检测等提供了可靠的基础数据。研究结果亦可为今后该地区的地质和地球物理特征研究提供岩石物理参考。     

含水饱和度对致密砂岩声波特性的影响研究

以四川盆地须家河致密砂岩为研究对象,研究了含水饱和度对致密砂岩声学特性的影响,以及致密砂岩的各向异性。采用透射法对干燥和饱和水的致密砂岩岩样进行声波测试,分别对干燥和饱和水岩样的声波传播规律进行研究。研究结果表明:对声波信号进行3层Db6小波分解后发现,岩石内部孔隙明显;致密砂岩岩样饱和水状态主频的能量较干燥条件下呈现不同程度的衰减,其中高频区域的能量衰减程度较大,低频区域信号能量所占比例增加,较高频率段纵波信号能量所占比例降低;随着含水饱和度增加,不同方向的岩样的声波速度和衰减系数变化趋势一致,但增加幅度不一致,即含水饱和度对致密砂岩岩样各向异性存在较大的影响。     

孔隙流体类型对地层声波速度的影响

根据实际井的岩心资料，对砂岩样品的纵、横波速度与孔隙度及所含流体类型间的关系进行了实验研究，回归出了饱和气、水和油岩样的纵、横波速度与孔隙度的关系式。结果表明，饱和不同流体岩石的声波速度不同，岩石饱和气时的纵波速度明显低于饱和油、水时的纵波速度，并且孔隙度相同时岩石饱和油时的纵波速度略大于饱和水时的纵波速度，孔隙流体类型对横波速度的影响较小。含不同流体类型的岩样，其纵、横波波速比具有明显差异，利用纵、横波波速比和纵波时差的交绘图可识别地层流体的类型。为了解气体的声波特性，识别气层和气一液界面位置，对天然气的声波速度随温度和压力的变化情况进行了实验研究，从实验结果可以看出，不同压力环境下天然气随温度的变化规律不同。     

横波速度各向异性初步探讨：—多波勘探资料的应用

在纵波、SH 型横波资料处理和解释过程中,我们发现四川 HBC 地区地下介质普遍存在方向各向异性。当横波通过方向各向异性介质时,分裂成两个波:一个波的偏振方向与裂缝平行,叫快横波;另一个波的偏振方向与裂缝走向垂直,叫慢横波。采用相应的观测和处理方法,便可获得快横波和慢横波剖面。根据同一界面的快、慢横波的旅行时可以求得各向异性系数。同样,还可以利用 SH 波与转换波的速度比求取各向异性系数。各向异性系数的大小,反映了裂缝的发育程度。如果野外作了 X、Y 分量观测,室内又作了坐标旋转处理,那么,就可以进一步确定裂缝带的方向。如果未作上述工作,也可以根据构造线走向,大致确定裂缝带的发育方向。     

雷州半岛南部玄武岩岩石物理特征

基于雷州半岛南部51件玄武岩岩心样品在饱和气、饱和水状态下的纵、横波波速和弹性模量等参数的测试结果,研究了孔隙度、孔隙类型、岩相和流体对岩石弹性力学参数的影响,分析了用于识别玄武岩岩性、流体的岩石物理参数的敏感性。研究结果表明:玄武岩中纵波波速与横波波速、密度与纵波波速具有较好的线性关系,杨氏模量与密度呈幂函数关系。孔隙度是影响岩石波速的主要因素,孔隙类型对岩石波速的影响不可忽视。岩石密度是区分玄武岩岩石亚相最敏感的岩石物理参数,利用密度与杨氏模量的交会关系可识别玄武岩的溢流相上部亚相、中部亚相和下部亚相。利用泊松比与纵波阻抗交会图、拉梅系数和剪切模量之比与纵波阻抗交会图可以区分玄武岩中的气层与水层。