济阳坳陷岩石密度与纵波速度的关系

密度与速度的关系是研究岩石物理性质的重要内容之一.针对济阳坳陷的实验室岩石物理测试数据,研究了岩性、孔隙度和渗透率等因素对密度与速度关系的影响,基于体积平均原理,提出了新的密度与纵波速度关系模型.结果表明:岩石密度与纵波速度的关系主要受岩性和孔隙度的影响,受渗透率的影响较小;可以利用密度与纵波速度的关系研究岩性和孔隙度的分区性特征,深化对岩石特征的认识;所提出的密度与纵波速度的关系模型与理论分析一致,适合于不同岩性.     

纵波速度在碳酸盐岩地层压力评价中的方法探讨

准确解释地层压力是钻井工程的基础。碳酸盐岩纵波速度变化不明显,在异常高压地层仅存小幅波动。基于Biot理论,建立了由岩石骨架和孔隙流体两部分组成的纵波速度方程。研究表明,纵波速度的小幅波动由地层压力变化引起,可用孔隙流体对纵波速度的贡献部分表征。利用小波变换方法对纵波速度进行分解,提取高频系数及孔隙流体对纵波速度的贡献部分,识别异常高压地层和建立地层压力评价模型。利用该方法对川东北地区碳酸盐岩地层压力进行了评价,并与实测值进行对比,证实该方法是可行的。     

东营北带砂砾岩密度与纵横波速度的规律研究

为了指导济阳坳陷东营北带地区砂砾岩体勘探开发,进行岩石密度与波速之间关系的研究是十分有必要的。从该地区10口井储集层段取到101块典型岩心样品,测试样品密度ρ以及高温高压条件下的纵波、横波波速Vp和Vs,整理数据进行ρ、Vp和Vs之间关系的交汇分析。把实验数据做交会图与经验公式进行对比发现两者之间误差较大。进而通过回归拟合得到适用于该地区的ρ与Vp、Vs的广义Gardner公式。得出的拟合公式对于指导该地区进行储层分析、横波速度预测等方面有重要的意义。     

裂隙密度对纵波传播特性影响的实验观测

 在利用纵波对裂隙储层预测中，速度和振幅是两个不可缺少的参数，实际资料处理时更需要知道裂隙密度与速度和振幅的关系。在实验室，通过把圆薄币状填充物嵌入基质材料中的方式来模拟裂隙模型，制作了裂隙密度从0到12%的9种裂隙模型，并用四种频率的超声纵波换能器测试了平行和垂直裂隙方向上的纵波速度和透射振幅，得到了裂隙密度与纵波速度及振幅曲线。实验表明，纵波沿裂隙方向传播时，其速度随裂隙密度变化的影响不大，当裂隙密度增大到12%时，速度仅有2%的变化；纵波垂直裂隙传播时，速度比平行传播时下降一半。随着裂隙密度的增加，纵波振幅下降的趋势不但与裂隙密度有关也与频率相关。实验结果定量地给出了在裂隙介质中裂隙密度和频率对纵波参数的影响。     

异常高压地层的纵波速度响应特征分析

目前已经可以利用试验方法解释纵波速度在砂泥岩与碳酸盐岩异常高压地层的变化特征,但机理研究还处于探索阶段。基于Biot理论,建立了纵波速度方程,分析了纵波速度的主要组成;探讨了影响纵波速度变化的主要因素,解释了异常高压地层的纵波速度变化特征。研究结果表明,在异常高压地层,砂泥岩的骨架体积弹性模量大幅变小,基质型碳酸盐岩的骨架体积弹性模量几乎不变,裂缝性碳酸盐岩的骨架体积弹性模量小幅变小。研究表明,骨架体积弹性模量决定了砂泥岩与碳酸盐岩地层异常高压的纵波速度变化特征,可以根据骨架纵波速度分析饱和流体岩石的纵波速度变化趋势。      

碳酸盐岩地层横波速度预测

纵横波速度是各种岩石物理性质与地震勘探的桥梁,通过纵横波速度研究可以对储层岩性、物性和流体进行有效识别。然而在实际研究中往往缺乏横波资料,这就需要对横波速度进行估算。目前碎屑岩地区横波速度预测研究已经很成熟,而碳酸盐岩储层由于复杂的岩性和孔隙结构,严重影响横波速度预测精度,造成横波预测研究发展缓慢。Xu-Payne模型通过考虑不同孔隙类型(粒间孔、孔洞及裂缝)对弹性波速度的影响,理论上能够有效预测碳酸盐岩储层的横波速度。阐述了基于Xu-Payne模型的横波速度预测方法,分析了碳酸盐岩不同孔隙形状(包括洞穴、粒间孔、裂缝)对速度的影响,对其在碳酸盐岩地层中的适用性予以解释。最后利用不同模型对碳酸盐岩实际资料进行了横波速度预测,通过比较,Xu-Payne模型法预测结果精度比Xu-white模型高2.9%,同实测横波速度吻合更好。     

碳酸盐岩地层横波速度重构

地震勘探和岩石力学性质评价需要知道横波速度。然而，在这些工作中常常没有横波测井曲线，因此重建横波测井曲线是一个重要问题，尤其是在复杂的双孔隙微观结构的碳酸盐岩地层。我们在本文提出一种确定横波速度的技术，通过它利用常规测井曲线（纵波时差，微电阻率测井，总孔隙度，密度和伽马）的联合联合反演求出横渡速度，专门针对具有不同次生孔隙类型的碳酸盐岩地层。这种用理论测井曲线进行计算的根据是双孔隙介质模型，模型由均匀的各向同性骨架组成，介质具有原生孔隙和次生孔隙，后者接近圆球状。选择椭球体的纵横比就可以模拟不同类型的次生孔隙，比如岩穴（靠近球体）、由吼道连接的孔洞（扁长球状体），以及裂缝（扁球体）。为了用该模型计算的各种物理性能，应用了对称有效介质近似法的自相容方法。联合的同时反演方法在于把测量的和计算的测井曲线之间的差异减少到最小程度。作为反演结果，我们获得孔隙微观结构的下列参数：骨架和次生孔隙度值以及次生孔隙形状。随后，使用由反演确定的模型参数模拟出横波测井曲线。该技术在墨西哥南方区域的井眼得到证实，该区域既测量了纵波测井曲线也测量了横波测井曲线。预测的横波测井曲线和测量的横波测井曲线之间的比较表明，两者的一致性很好，重建的误差小于8％。     

衰减性介质中的纵波速度:实验物理模型研究

弹性波速度通常是通过拾取传播脉冲特定特征(如初至波振幅最大值)的旅行时决定的。然而介质的衰减和散射改变了传播波形,从而使确定有意义的速度时出现问题。所以,这样得到的速度不能代表介质固有的波的相速度和群速度。通过实验,从由饱含甘油、未固结、随机充填玻璃珠子和石英砂组成的高衰减介质中得到相速度和群速度。我们的实验结果表明,在200～600kHz的有效频率带内速度的品质因素Q在2～6之间变化。把基本速度与更一般的简单速度估算值作比较。一般情况下,用比较简单的方法能估算出主频率误差为3％的群速度,但与其对应的相速度吻合很差,用第一探测脉冲旅行时得出的波速度(信号速度)与主群速度的差异达到12％。在波速随频率而增加的介质中,初至波速度至多为高频带的相速度提供了一个底界。然而,正如波至时间和传播距离间高质量的线性回归所显示的那样,每一种旅行时拾取方法都是自相一致的。     

在声速极慢的地层中测定纵波速度

井眼表层的纵横波速度常用井中声波波形测定的。为此，现代的声波测井仪配备有多种类型的声源，例如单极声源和偶极声源，偶极声源主要用于测定横波速度。但我们发现，在一种孔隙度为35％，横波速度为465米／秒的松散砂岩中，用偶极子声源测定纵波速度，比单极声源优越。在这种地层中，记录到的折射纵波信号受到其它声波成份的损害，这种成份已被识别出是泄漏纵波，它妨碍了在这种砂岩中辨认纵波。然而对偶极声源来说，由记录波形得到的频谱上，折射纵波位于6．5千赫，泄漏纵波位于1．3千赫，呈现为两个清清楚楚分开的成份，因而能用带通滤波器从中把折射纵波分离出来；而单极声源的记录波形频谱上，其各种声波成份严重重叠，难以用带通滤波器从中分离折射纵波。针对这种地层，从偶极折射纵波得到纵波速度是2150米／秒。偶极声源激励的泄漏纵波是频散的，相速度的范围从1．0千赫时的1800米／秒到1．6千赫时的1630米／秒。看起来，在这种声速极慢的地层中，采用从记录的波形中分离出纵波成份的方法，来测定地层的纵波速度，偶极声源比单极声源优越。     

甚低速层的声波纵波速度测井

地下纵波和横波速度测井曲线，通常是通过在井中获取声波波形而产生的，为此，现代声波测井仪都装有不同类型的声波源：单极声源和偶极声源，偶极声源是专门为横波速度测量而研制的，可是后来发现，在由孔隙度约为３５％，横波速度约为４６５ｍ／ｓ的未固结的砂岩组成的甚低速层中，在确定纵波速度方面，偶极声源较单极声源优越。     

各向异性介质纵波速度分析

速度分析是数据处理和解释中的重要环节，根据各向同性假设的传统速度谱技术已经得到广泛应用，但对于实际资料中存在的各向异性，则需要用各向异性的速度分析方法为各向异性的成像处理提供参数。采用垂直各向同性(VTI)介质的纵波各向异性参数和动校速度分析的方法，分别对理论记录和实际资料进行双参数速度谱扫描方法试验。针对信噪比较低的实际数据，采用先形成超道集，然后再做信号互相关速度谱分析的处理方法。经过理论数据和实际资料的计算，证明该方法可以从纵波的旅行时中同时提取出纵波各向异性参数和动校速度，还可以利用该方法产生沿界面的纵波各向异性参数的曲线图或切片图。     

衰减性介质中的纵波速度：实验物理模型研究

弹性波速度通常是通过拾取传播脉冲特定特征（如初至波振幅最大）的旅行时决定的。然而介质的衰减和散射改变了传播波菜，从而使确定有意义的速度时出现问题。所以，这样得到的速度不能代表介质固有的波的相速度和群速度。通过实验，从由饱含甘油、未固结、随机充填玻璃珠子和瑛 砂组成的高衰介质中得到相速度和群速度。我们的实验结果表明，在200－600kHz的有效频率带内速度的品质因素Q在2－6之间变化。把基本速度与更一般的简单速度估算值作比较。一般情况下，用比较简单的能估算出主频率误差为3％的群速度，但与其对应的相速度吻合很差，用第一探测脉冲旅行时得出的波速度（信号速度）与主群速度的差异达到12％，在波速随频率而增加的介质中，初至波速度至多为高频带的相速度提供了一个底界。然而，正如波至时间和传播蹁间高质量的线性回归所显示的那样，每一种旅行时拾取方法都是自相一致的。     

纵波特性与岩石含水饱和度关系的实验研究

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及其饱和条件有着非常密切的关系。本文在实验室超声条件下，就取心样品含水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。     

基于常规测井联合反演法的碳酸盐岩地层特征描述

对夹有泥岩层的双重孔隙碳酸盐岩地层，本文基于岩石物理特性的理论计算和常规测井参数的联合反演，即P波、S波传播时间、电阻率、密度、总孔隙度和伽马曲线，提出了一种新的关于岩性和岩石物理特性的测井解释方法。联合反演不仅可以降低包含实际测井值和理论测井值的差值加权平方和的成本函数，同时也可以降低包含各辅助信息（解释模型各初始参数及其误差范围）的正则化函数。反演所确定的岩石物理参数包括泥岩含量、白云岩含量、基质孔隙度、次生孔隙度及次生孔隙类型（将次生孔隙看作椭球体，各类型由其纵横比决定）。 计算各理论测井参数时，地层模型是含不同次生孔隙类型的、由碳酸盐岩层和泥岩夹层组成的横向各向同性地层，其中碳酸盐岩层是含不同次生孔隙类型的、由均匀各向同性基质（岩石骨架和基质孔隙系统）组成，且次生孔隙类型由椭圆体纵横比决定。在计算各基质物理特性参数时需要考虑岩石骨架的矿物组分，并通过有效介质近似的求出各有效参数值。同确定其它矿物和流体特性参数值一样，确定泥岩特性参数时．首先设定泥岩各参数的初始值，然后对各参数值进行误差分布的后验分析，从而对各个特性参数进行校正。 对墨西哥南部溶孔性和裂缝性碳酸盐岩储集层的各井段进行联合反演分析，其结果与岩心数据分析、成像测井和地质描述一致性很好。在实验数据的基础上，反演所确定的各参数值可以更好的划分碳酸盐岩类型和评价次生孔隙的连通性，从而更准确地预测渗透性。     

由纵波和转换波资料估计横波速度

Tessmer和Behle(1988)指出,如果能获得正常的P波和转换波(P-SV)资料,就可以从地面地震资料估计横波速度。Tessmer和Behle关系式为 V_(sv)=V_(p-sv)~2/V_p (1)式中,V_(sv)为横波速度,V_p,为纵波速度,y_(p-sv)为转换波速度。公式(1)是用来求随深度改变的速度的,转换波资料的增长部分对公式(1)的有效性提供了主要的验证。     

用纵波AVO数据反演储层裂隙密度参数

主要研究以成熟的纵波信息采集和处理技术为基础的反演裂隙型储层参数的方法。详细讨论了弹性参数、各向异性系数和裂隙特性参数之间的关系,导出了利用AVO数据反演烈隙密度参数的基本方程,并给出了二步削减参数反演的流程。数值试验结果表明,这种反演裂隙密度的方法是成功的。     

基于纵波频散谱的缝洞碳酸盐岩储层有效性评价

针对缝洞碳酸盐岩评价问题,采用物理实验手段对致密和缝洞发育的白云岩岩心样品在低频段进行不同频率下纵波速度变化情况的测量,分析缝洞发育程度有差异的岩心样品纵波速度随频率变化的响应规律.针对XMAC系列仪器有较宽频带响应范围的特点,形成了针对阵列声波数据的低频纵波频散分析处理方法,将岩心实验结果与阵列声波数据低频纵波频散分析处理结果相联合,通过谱域加权相似法处理得到的单点频散曲线,经统一刻度形成基于纵波频散谱的缝洞碳酸盐岩储层有效性评价方法.该方法在四川盆地缝洞型白云岩储层评价中取得良好效果,为缝洞碳酸盐岩储层有效性评价提供了思路和研究方向.     

基于纯纵波地震资料的碳酸盐岩储集层识别

针对塔里木盆地古喀斯特型碳酸盐岩储集层埋深大、非均质性强、地震资料品质要求高的特点,引入叠前反演获得纯纵波地震资料,代替全叠加地震资料,以提高波阻抗反演及储集层预测精度。数值模拟结果表明：与理论零偏移距地震资料相比,计算的纯纵波地震资料误差几乎为零,而全叠加地震资料会因地震子波类型、入射角度范围、地层界面性质等的不同产生误差。塔中油田中古8井区碳酸盐岩目标层纯纵波地震资料主频提高了8 Hz,储集层预测结果与钻井吻合率提高了7.39%,为塔里木盆地碳酸盐岩储集层预测提供了切实可行的方案。