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用孔隙、裂隙介质弹性波理论反演岩石孔隙分布特征

2021-08-03唐晓明王鹤鸣苏远大陈雪莲

地球物理学报 2021年8期

唐晓明, 王鹤鸣, 苏远大, 陈雪莲*

1 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 青岛 266580 2 青岛海洋科学与技术试点国家实验室, 青岛 266580 3 中国石油大学(华东)深层油气重点实验室, 青岛 266580

0 引言

岩石中的孔隙分布特征对岩石的力学、声学和流体渗透性质有着十分重要的影响,是储层岩石声学关注的重点.用纵横比这一参数来度量,岩石孔隙分布的显著特征是包含纵横比~1的孔隙和纵横比≪1的裂隙;不同形态的裂隙分布可以用纵横比谱来很好地描述.多年来,确定岩石孔隙的纵横比谱一直是岩石物理学研究的一个方向;实验压力加载条件下的弹性波速测量为此研究提供了一条有效的途径.许多学者利用不同纵横比的裂隙对压力的不同响应来反演岩石的孔隙纵横比谱.Cheng(1978)和Cheng和Toksöz(1979)运用Kuster和Toksöz(1974)的裂缝模型(K-T模型),结合孔隙体积随压力的变化理论(Toksöz et al.,1976),提出了从实验流体饱和岩石加压测量的纵、横波速度数据反演孔隙纵横比谱的方法.David和Zimmerman(2012)提出了基于干燥岩石数据的类似方法.近年来又有很多学者在这方面做了大量的工作(Yan et al.,2014,2015;邓继新等,2015;Duan et al.,2018;Han et al.,2019;李闯等,2020).

本文利用唐晓明(2011)和Tang等(2012)的孔隙、裂隙介质的弹性波动理论来反演岩石孔隙的纵横比谱.对比于早期反演采用的K-T低频近似模型,新近的理论较好地描述了岩石中孔隙与裂隙相互作用产生的衰减和频散,更适宜于实验室超声频段测量的声波数据.事实上,唐晓明等(2013)应用该理论成功地模拟和反演了实验室数据……

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