李东庆， 司文朋* ， 陈胜红， 魏建新， 狄帮让

1 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院， 南京 211103 2 地球物理学院， 中国石油大学(北京)， 北京 102249 3 油气资源与探测国家重点实验室， 中国石油大学(北京)， 北京 102249

0 引言

探究流体对储层声学性质的影响是地震岩石物理学的一项关键任务(Barnhoorn et al.，2010；Sarout et al.，2017；Han et al.，2020；任舒波等，2020).以往多数研究主要集中在碳酸盐岩以及高孔隙度砂岩，其中有研究发现岩石在饱和流体前后横波速度可能发生复杂的变化，其本质是岩样的剪切模量(本文提到的剪切模量均为通过横波速度计算得到的动态剪切模量)在饱和流体后发生了变化(Johnston and Toksöz，1980；Yan and Han，2016；Khazanehdari and Sothcott，2003；Baechle et al.，2009；Verwer et al.，2010；Gegenhuber，2015)，这些发现与Gassmann理论中岩石剪切模量不受流体影响的认识是不相符的(Gassmann，1951).剪切模量变化会直接影响基于Gassmann理论的流体替换、AVO分析以及时移地震等技术的应用效果.而且，任何观察到的剪切模量变化都可能直接反应流体与固体之间的相互作用.因此，探究流体对储层岩石剪切模量的影响，对油气预测和油藏开发都具有重要意义.

剪切模量的变化与流体性质(Spencer，1981； Amalokwu et al.，2016)、频率(Mikhaltsevitch et al.，2016)、有效压力(Baechle et al.，2009)、黏土(Clark et al.，1980；Han et al.，1986；Li et al.，2020)、孔隙结构(Verwer et al.，2010；Ba et al.，2017)等因素密切相关.基于这些因素研究人员提出了一些解释剪切硬化(饱和流体后剪切模量增大)和弱化(饱和流体后剪切模量减小)的机制.Spencer(1981)将剪切弱化的机制归因于孔隙流体与岩石矿物间发生了某种化学作用.Wiederhorn等(1982)认为水分子在矿物表面的吸附作用会减弱颗粒间的接触降低表面能，进而引起剪切模量的弱化.Clark等(1980)推……