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。     

不同冷却方式对热损伤砂岩力学与声学特征影响

本文选取地球岩石圈中典型的砂岩作为研究对象,通过开展高温作用后的砂岩在自然冷却与遇水冷却两种条件下的声波透射试验、岩石孔渗测量。分析砂岩在不同温度处理、不同冷却方式下的声发射特征、孔渗参数、弹性模量,结合岩石在常温下各参数进行对比分析。研究结果表明:(1)随热处理温度的增加,砂岩P波速度不断下降,质量损失率不断上升,且两个参数出现明显变化的阈值温度皆在400~600℃;(2)经不同的冷却方式处理下,动弹性模量都随热处理温度的升高而减小,以400℃为拐点,可以将整个曲线分为平缓下降、急剧减小两个阶段,且试样在水冷条件下的动弹性模量下降幅度更大,数值均低于自然冷却时的试样;(3)经热处理后试样的孔隙度、渗透率随温度的升高出现先慢后快的上升趋势,突变的阈值温度均在400~600℃,400℃处理后,试样的渗透率达低于400℃处理后试样的200~600倍。