流体性质对岩石地震波速度的影响

地震响应的变化源于地下地层结构和岩石弹性性质的变化。对岩石弹性性质的影响因素很多,也很复杂,主要有压力、温度、孔隙度及孔隙形态、流体类型及其饱和度等。根据Biot-Gassmann和Kuster-Toksz理论模型,分析了不同孔隙度下流体性质及其饱和度对岩石弹性性质的影响,讨论了两种理论模型计算结果的差异。认为流体对岩石地震波速度的影响主要与孔隙度大小和孔隙形状有关,纵波阻抗对储层中流体变化最敏感,横波阻抗对流体变化不敏感,通过纵横波阻抗联合应用可以提高对储层流体变化的识别精度。     

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。     

岩石裂隙对岩石的弹性性质及速度—孔隙率关系的影响

多数沉积岩有细长孔隙和裂隙，根据Berryman散射模型方法，采用椭球状孔隙模拟岩石裂隙，通过改变椭球状孔隙的纵横比，可以模拟裂隙的形状。结合Gassmann方程和Walsh公式研究孔隙纵横比对岩石的弹性性质、纵横波速度、流体替换的影响。计算结果表明，对于具有相同矿物成分和孔隙率的岩石，由于裂隙的形状(椭球状孔隙的纵横比)不同，岩石体积模量、孔隙弹性模量、纵横波速度、泊松比都有明显的不同。随着孔隙纵横比的增大，体积模量、孔隙弹性模量呈近似线性增大，泊松比呈非线性减小，纵横波速度增大，流体对岩石物性的影响(流体替换)也减小；反之亦然。     

孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响及敏感属性参数优选——以济阳坳陷为例

针对济阳坳陷实验室岩石物理测试数据,分析了孔隙流体对岩石物理弹性参数的影响.基于Gassmann理论模型,提出了孔隙流体敏感属性参数的优选方法.通过所定义的流体指示因子,研究了岩石物理弹性参数在孔隙含气与饱和油、饱和水时的区别,优选了不同流体状态下的敏感属性参数.孔隙流体对速度的影响与岩石的分选和结构等有关.随着含油饱和度增大,速度均有减小的趋势,但不同类别岩性减小的趋势不同,岩石的致密程度越高,速度随含油饱和度变化的趋势越小.通过敏感弹性参数泊松比与其他弹性参数之间的交会分析能够较好地区分不同胶结状态岩石的气体和油、水状态,通过弹性组合参数与其他敏感弹性参数的交会分析能够较好地识别不同胶结状态岩石的饱和油、饱和水状态.     

成岩作用和岩石结构对砂岩弹性速度的影响

对济阳坳陷沙河街组Es3z地层的127块砂、泥岩岩心样品进行了实验测试,利用速度—孔隙度关系,研究了成岩作用(胶结物)、岩石结构(分选性和黏土含量)对砂岩弹性速度的影响及其在速度—孔隙度关系中的变化形式。研究结果表明:速度—孔隙度关系的变化主要受成岩作用(钙胶结物)的影响,砂岩速度与胶结物含量具有明显的正相关性。岩石结构(分选性和黏土含量)控制了岩石速度和孔隙度的次一级变化。根据定性和定量分析,利用特定岩石物理参数的变化代表储层岩石沉积学特征,给出了胶结物、分选性和黏土含量对地震速度属性影响的理论岩石物理模型。     

Characteristics of fluid substitution in porous rocks

Analysis of the effect of changes in fluid properties of rocks on the compressional-wave velocity VP and shear-wave velocity Vs is very important for understanding the rock physical properties, especially in oilfield exploration and development. The fluid substitution process was analyzed by using ultrasonic measurement and theoretical calculations. The results showed that the effect of fluid substitution on the rock elastic modulus was mainly controlled by fluid properties, saturation, and confining pressure. For a rock with specific properties and porosity, the result of theoretical prediction for fluid substitution accorded with the experimental result under high confining pressure （higher than 60 MPa for our experimental data）, but failed to describe the trend of experimental result under low confining pressure and VP predicted by Gassmann＇s equation was higher than that measured by experiment. A higher porosity resulted in stronger sensitivity of the bulk modulus of saturated rocks to the change of fluid properties.     

跨频段岩石波速及频散的实验研究

基于实验室高、低频联合测试技术,针对A、B岩心样品开展了不同频段（2~2000Hz、1MHz）、饱含不同流体（水、甘油）条件下实验室弹性参数测试。实验结果表明：孔隙流体流动性越强,频散特征频率越高;频散特征频率与孔隙度、渗透率呈正相关,与流体黏度呈负相关;高频段纵波速度随饱和度增加而增加;低频段纵波速度随饱和度增加先减后增,存在一个临界饱和度,该临界饱和度的大小与孔隙流体的流动性密切相关。     

火山岩测井解释理论与应用

在总结国内外火山岩测井解释理论、方法的基础上,研究并提出了完整的火山岩测井处理解释流程:岩性识别-基质孔隙度定量计算-饱和度定量计算-流体性质识别.提出了完整的非均质复杂岩性储集层孔隙度、饱和度精确定量计算的基础理论和实用模型,建立了复杂火山岩储集层解释框架;提出了以ECS和电成像测井相结合的三维岩性识别新方法,找到了准确识别火山岩储集层岩性的一种可行途径;在微裂缝模拟井定量研究基础上,建立了复杂岩性储集层裂缝参数定量计算方法,进而给出了一种较为实用的非均质裂缝孔隙度定量计算方法;以高温高压全直径岩心实验为基础,利用数值模拟研究了裂缝对饱和度计算的影响规律,提出了考虑裂缝影响的饱和度定量计算方法.大庆徐家围子地区和新疆陆东-五彩湾地区的实际处理结果验证了上述理论、方法的正确性.图17表1参17     

孔隙流体的声学性质

为了研究孔隙流体的声学性质,建立了3种流体性质的数学模型,分析了流体声学性质(速度、密度、体积模量)与地下岩石孔隙温度和压力的关系,同时还给出了两种流体混合状态下声学性质数学模型。为了验证模型的可靠性,将天然气的实测数据与数学模型计算结果进行了对比。结果表明,模型计算结果与实测数据吻合较好,误差为0.2%～2%,能满足实际生产的需要。     

核磁共振录井技术快速测定岩样物性的方法

该文从核磁共振录井的测量机理入手，阐述了岩样T2谱的形态主要受岩性、孔喉大小及孔隙流体性质的影响及关系。以国外核磁共振(NMR)仪器为例，介绍了有效孔隙度的求取、渗透率评价模型、可动、束缚流体饱和度、有效含油饱和度等的计算公式。介绍了岩样原始含油饱和度的测量方法，对样品的处理、检测流程作了分析。文章认为该技术不仅适用于碎屑岩，在碳酸盐岩地层也有效，测量的孔隙度与常规分析相对误差≤10％，是应该大力推广的新技术。     

按流动单元建立测井储集层解释模型

常规测井解释以砂层组或单砂层为解释单元，忽视砂层内部不同流动单元渗流特征的差异，因此储层解释模型可靠性不高。考虑影响流体流动的微观孔隙结构特征，从修正的Kozeny-Carman方程和平均流动半径入手，利用4个储集物性参数，首先通过聚类分析，定量划分和表征大庆油田某油层的流动单元；然后通过确定流动单元内部孔隙度与渗透率的相关性，建立各流动单元孔隙度，渗透率解释模型，进而根据实验室分析结果确定岩电关系，来确定含水饱和度解释模型。将流动单元模型计算结果与岩心分析结果进行对比，证明所建立的模型准确度高。图2表3参3（王月莲摘）。     

不同岩性岩石的物理性质实验研究

以九组不同岩性岩石为研究对象,研究不同岩性岩石的物理性质,利用实验室相关仪器测量岩石的基本物理参数,包括密度、孔隙度、渗透率、声波速度等物理性质参数,在此基础上,讨论不同岩性物理性质的差异。研究结果表明不同岩性岩石的矿物组成和矿物组成含量存在较明显的差异;不同岩性岩石的密度存在差异,与自身矿物组成及其含量和孔隙度有关;岩石的波速与密度呈线性正相关,而与孔隙度呈线性负相关;不同岩性岩石孔隙度和渗透率存在差异,其中岩石的孔隙度越大,其渗透率越大。     

基于叠前地震反演的流体识别方法研究进展

地震流体识别是指利用地震资料对储层含流体特征进行识别和描述,而地震叠前反演是储层流体识别和评价的有效途径。本文在评述现有地震叠前反演方法的基础上,分析优选储层流体敏感参数的必要性,论述了基于地震岩石物理理论的敏感流体因子的构建和评价方法,探讨了基于数据驱动和模型驱动的地震流体识别方法及其适用条件。理论研究和实际应用均表明：流体有效识别要以流体因子构建及敏感性分析为基础,选择有效的流体敏感参数及评价方法,明确目标储层有效流体因子;以地震反演为技术保障,研发可靠的叠前地震反演策略和适用的反演方法。