基于储层砂岩微观孔隙结构特征的弹性波频散响应分析

储层砂岩微观孔隙结构特征不仅影响干燥岩石的弹性波传播速度,也决定了岩石介质中与流体流动相关的速度频散与衰减作用.依据储层砂岩微观结构特征及速度随有效压力变化的非线性特征,将其孔隙体系理想化为不同形状的硬孔隙(纵横比α>0.01)与软孔隙(纵横比α<0.01)的组合(双孔隙结构).基于孔弹性理论,给出软孔隙最小初始纵横比值(一定压力下所有未闭合软孔隙在零压力时的纵横比最小值)的解析表达式,并在此基础上利用岩石速度-压力实验观测结果给出求取介质中两类孔隙纵横比及其含量分布特征的方法.通过逐步迭代加入软孔隙的方法对基于特征纵横比的"喷射流"(squirt fluid)模型进行了扩展,以考虑复杂孔隙分布特征对岩石喷射流作用的影响及其可能引起的速度频散特征.相较于典型的喷射流作用速度频散模式,对于岩石中软孔隙纵横比及其对应含量在较宽的范围呈谱分布的一般情况,其速度频散曲线不存在明显的低频段和中间频段,速度随频率的增大呈递增趋势直至高频极限.这说明即使在地震频段,微观尺度下的喷射流作用仍起一定作用,同样会造成流体饱和岩石介质的地震速度与Gassmann方程预测结果有不可忽略的差异.本文是对现有喷射流模型的重要补充,也为利用实验数据建立不同频段间岩石弹性波传播速度的可能联系提供了理论依据.

春光油田储层砂岩地震岩石物理模型构建及其应用

地震岩石物理模型是分析储层岩石地震弹性性质变化规律及烃类预测的重要工具。现有方法在构建岩石物理模型时较少考虑储层岩石复杂孔隙结构特征，从而造成预测结果存在一定误差。在实验室内对新疆车排子地区春光油田沙湾组储层砂岩样品进行了系统地震岩石物理试验，在确定储层砂岩中不同孔隙类型组成的条件下，基于非接触模型，综合考虑储层砂岩孔隙度以及孔隙形状对于干燥岩石骨架弹性性质的影响，并利用试验结果对模型参数进行标定，进而建立表征目标储层岩石骨架地震弹性性质的岩石物理模型，模型结果与试验结果符合良好。依据试验及模型结果，利用喷射流作用模型替代传统Gassmann方程进行流体替换，能够更好地对流体饱和砂岩样品超声频率试验结果进行解释。