用于碳酸盐岩地层中纵、横波慢度解释的一种微构造模型

虽然目前在泥质砂岩地层中已经完善地建立了纵横波慢度的解释模型，但在碳酸盐岩中尚未提出一个令人满意的解释模型。Vp/Vs比的特点在泥质砂岩和碳酸盐岩中完全不同，起初，许多解释人员认为Vp/Vs与孔隙度一致，并不受气的影响，在低孔隙度岩层中，以上这种简铧可以得出比较合理的结果，但在孔隙性岩石中，尤其是当有气存在时，就会产生很大的误差，此外，碳酸盐岩中孔隙形状所产4生的巨大影响增大了问题的难度，碳酸盐岩中的球形孔隙对于声波慢度的影响是很不相同的，因而在解释中不能将其忽略。为了开发一套用于碳酸盐岩的解释方法，首先使用一种有效介质理论，即Kuster-Toksoz模型，同时模拟不同形状孔隙的分布对于声波慢度的影响，将该模型得出的结果与测井曲线数据及实验室测量结果相对比后发现，将球形及两种圆盘型这三种孔隙形状结合起来，就能很好地适合测量数据且精度很好。这种旨在计算声波慢度的微构造模型说明了在碳酸盐岩中球形孔隙所占的比例对慢度－孔隙度关系上的重要影响，此外，还为该模型拟合了两个线性经验公式，以评价不同形状孔隙所占比例不同的情况下的纵、横波的速度。这个微构造模型的一个显著特征是在泥质砂岩中，它对于慢度及Vp/Vs值的响应的适应性很好。因此，这就为在碳酸盐岩中和泥质砂岩中建立同一声波解释模型提供了机会。Gassmann公式可用来模拟孔隙流体对公式是适合于微构造模型的，应用Gassmann公式来加入孔隙流体的影响，之后提供体积岩石中的声波慢度，为了进行实际解释，将该公式颠倒过来，用孔隙层段的测井数据计算视流体模量，并估算含气体积。以上所提出的解释方法可以计算含气体积，进行流体代换并能生成碳酸盐岩的合成曲线，它是现有泥质砂岩解释方法的扩展，使我们能够解释所有沉积岩石中的纵、横波慢度。

用偶极测量数据确定横波时差

井眼中的声波模型具有频散性质，即它的相速度时差或速度倒数随频率变化而变化。而且，当脉冲波穿过接收阵列时，其波形的形状也总在变化。由单极声源产生的斯通利波和由偶极声源产生的弯曲波都是频散波形。弯曲波是很重要的，因为它提供了软地层的横波速度；软地层是指那些横波时差，或横波速度的倒数，小于井眼流体纵波时差的地层。弯曲波的频散使得确定横波变得困难。只有在零频率时，偶极弯曲波才以横波时差传播；高于零频率，它的相速度时差就会增加一个量，这个量称为频散偏移(dispersionbasis)。频散偏移量通常只占测量结果的一小部分。在频率很低时，可以忽略频散偏移得到近似测量结果。然而，由于要求声源激发的弯曲模式频率极低，这是非常困难的。实际上，弯曲波的颊散不可避免，必须考虑它。当弯曲波的幅度能满足精确估计时差时，有多种方法可从弯曲波中根据频带确定横波，但是频散偏移不能忽略：为了把频散减少到最小，传统的非频散技术在狭窄频带内处理波形，然后对频散偏移进行校正。这种在狭窄频带内处理并继而校正频散偏移的时差时间相关方法(STC)是一种很有用的技术。但在有些情况下其校正不准确，因为校正表不符合实际条件。频散波形的处理方法，利用了弯曲波的全部频散特性，淘汰了频散偏移校正。频散处理技术与最大似然法或最小二乘法非常相似，对于频谱并不确定的信号也能提供较好的结果。而且，它也能把井眼条件更精确地考虑进去，如声速很慢的油基泥浆。本文给出了从模式记录得到的频散曲线，讨论并比较了不同的处理方法和不同地层的例子。