用于碳酸盐岩纵横波时差解释的微结构模型

虽然对泥质砂岩的纵横波时差的解释已建立了很好的模型，但对碳酸盐岩的解释却一直没有提出满意的模型。泥质砂岩和碳酸盐岩的纵横波速比Vp/Vs的变化特性彼此完全不同。最初许多解释人员认为纵横波速比Vp/Vs是与孔隙度有关的常数，不受气体存在的影响。在低孔隙岩石中这种简单的方法可提供较好的评价，但对孔隙大的岩石特别是在有气体存在时会引起明显的错误。另一个困难是孔隙形状对碳酸盐岩有大的影响。碳酸盐岩中普遍存在的球形孔隙对声波时差有相当不同的影响，在解释中不能被忽视。为了研究碳酸盐岩的解释方法，我们首先使用有效的介质理论Kuster-Toksoz模型，模拟不同形状的孔隙分布对声波时差的影响。把模拟结果同测井数据和实验室的测量结果相比较，发现球形和两种圆盘形的三种孔隙形状的组合与测量的数据有相当好的一致性。这种用于评价声波时差的微结构模型表明球形孔隙裂缝对碳酸盐岩时差－孔隙度关系非常重要。此外，我们还拟合了两个经验线性方程，用来模拟评价不同孔隙形状组合的纵横波速度。微结构模型的一个显著特点是它也适合含泥砂岩的时差和纵横波速比Vp/Vs的响应，这样就提供了一个同时研究适合碳酸盐岩和含泥砂岩的统一声波解释模型的机会。Gassmann方程用于模拟孔隙流体对岩石时差的影响和研究含油碳酸盐岩实际解释方法。评价干燥骨架纵横波速比Vp/Vs趋势的经验方程也被拟合到微结构模型中。应用Gassmann方程并考虑孔隙流体的影响可提供体积岩石的声波时差。对实际的解释可用方程从孔隙地区的测井资料反演计算有效流体模量，从而评价含气体积。提出的方法可让我们评价碳酸盐岩的气体含量，进行流体置换和计算其合成测井数据。从而扩展了含泥砂岩的现有解释方法，让我们能解释所有沉积岩的纵横波声波时差。