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应用地球物理

西北大学地质系硕士研究生课程作业

 

应用地球物理学

 

学生:

李萍

授课老师:

马劲风程顺有

任战利张小莉

专业:

固体地球物理学

年级:

硕2005

学号:

200521338

日期:

二〇〇六年十二月

 

应用地球物理重、磁、电部分:

一、论述地面磁测、航磁以及卫星磁场在地质科学中的主要应用?

目前,磁法勘探在地质中已经广泛应用到各个方面,可以应用于区域地质调查,煤田和石油普查,磁铁矿,以及多金属和非金属矿床的研究,还用来研究全球构造。

例如:

通过磁法勘探发现的海底平移断层和条带状异常,为建立现代大地构造学说—板块构造学说,提供了充分的证据。

下面将叙述地面磁测,航磁以及卫星磁场的地质应用。

1、地面磁测的地质应用:

地面磁测的主要目的是通过对磁异常的观测来分析解释地质构造问题或寻找矿藏问题。

它的基本方法是利用磁力仪在指定的地区按一定的测网、测线逐点进行测量,从而得到一系列观测数据,再经过消除误差和干扰,便可绘制成各种类型的磁异常曲线图。

这些图件是用来进行地质解释的重要资料。

我国的地面磁测主要是测量地磁场垂直分量的相对变化,要将磁测资料应用于地质科学,首先要对磁测资料进行地质解释,磁异常资料的解释和处理水平明显的影响着资料的应用效果。

高精度地面磁测是一种精度高、效率高的地球物理勘探方法。

在探测金矿中可以发挥巨大的作用:

①、测量和研究地磁场及总强度梯度的分布,可以确定不同磁性岩石的边界,为地质填图提供地球物理依据。

②、发现和追踪断层,尤其隐伏断层。

③、发现破碎带,可以发现几米厚的岩脉,为槽探工作捉供准确、可靠的依据,提高勘探效率。

④、探测并圈定隐伏体,扩大找矿远景区。

⑤、圈定砂金富集带。

于庆洲,等(2004)分析了石油勘探中高精度磁测未能获得高品质资料的原因,认为高精度资料与高品质资料并非等同,进而提出连续正交地面磁测观测技术。

指出连续的磁力观测能够增大信息密度,避免因抽样引起品质降低;正交观测可以较好地控制垂直地质构造走向或称顺测线方向有意义的局部异常,消除由于测量原因导致的顺测线干扰,同时通过交点平差可提高观测精度。

利用剖面与平面数据的抽样与统计证实了方法的有效性,并将连续正交地面磁测用于评价含油性。

他认为:

连续正交地面磁测方法,首先可以应用于立体地质填图。

不同的岩石组合有不同的磁性特征,可以引起不同特征的磁场,连续密集高质量的磁测数据是三维空间起伏地形磁性源详细反演的基础。

采用场的分离与反演技术并与其他方法结合,能够研究火山岩、侵入岩等磁性体的产状、基底构造格架、局部构造隆起等,进而达到立体地质填图的目的。

连续正交地面磁测方法是研究油田上方由矿化蚀变导致的浅部磁性不均匀性的理想方法。

烃类的微渗透可以引起油田上方的矿化蚀变。

这种矿化蚀变导致磁异常产生的机理有四:

(1)、烃类物质渗漏的数量,泄漏量越大,引起的土壤磁性异常越强;

(2)、碳酸盐还原细菌及其生态,由氧化还原条件决定;(3)、土壤中铁的含量及其价态,由母岩类型与氧化还原条件决定;(4)、土壤接受烃类引起的各种物理、化学、生物作用的累积时间等。

通过连续的地面磁测量,能够换算出精细的磁异常水平梯度。

而磁异常水平梯度的变化率,对油田的平面分布有清晰的反映。

所以,开展连续高精度磁力观测,可以直接识别油田上方的矿化蚀变。

姜永兰,等(2002)对赤峰狐狸山白马石区低精度地面磁测数据进行了上下延拓和线转换的电算处理,并得到了良好的效果,从而说明数据处理在地质找矿中的重要性。

2、航磁资料的地质应用:

①用航磁资料识别火山岩:

很多矿物都具有磁性,沉积岩的剩余磁性均很小,由于火山岩一般都不同程度地含有铁磁性矿物,大多显示铁磁性特征。

火山岩较发育的含油气盆地,地震勘探效果往往不理想,而航磁则可的到较好的反映。

利用高精度的航磁不仅可以圈定侵入岩和火山岩的分布范围,计算其埋深,同时也可间接的发现一些火山批覆型构造,为寻找火山岩油气藏提供依据。

②利用航磁资料计算居里等深面

地球热状态的研究也是固体地球物理研究的一个重要方面。

在地热资源调查中磁法勘探是综合物化探方法的一种。

出于它的独特效能,已被人们日益重视。

不仅能利用航磁资料有效地确定地热系统的区域地质构造,基底起伏和寻找地下隐伏岩体,还可以利用航磁资料计算与地热有直接关系的居里温度等深面,甚至在小范围内还可以利用航磁资料圈定热水蚀变带等。

③航磁寻找油气藏的方法

随着航空磁测仪器灵敏度的不断提高、飞行高度的降低,和测量方法的改进,航磁资料的质量及精度大幅度提高,人们已不满足于仅仅利用航磁资料查明区域构造情况、了解断裂的分布与级次划分、寻找局部构造、调查基底性质和埋深情况以及划分二级构造带等油气勘探前期研究工作,而是致力于寻找航磁异常与油气的直接关系。

 航磁异常与油气藏之间有着密切的关系,烃类向上逸散及局部构造在磁异常中都有不同程度的表现,由此可以建立航磁异常与烃类分布关系的理论模式。

3、卫星磁场在地质科学中的应用

从1958年起一直到现在,前苏联和美国总共发射了20多颗装有磁力仪的磁卫星,对地球的磁场,包括地核场(主要磁场)、地壳场(异常场、磁异常)、电离层磁场和磁层磁场进行全面的观测,从距地表100km到数千公里的范围内获得数据,提供了均匀分布于全球的数据,地磁学家们分析研究这些观测数据,建立了地球主要磁场最精确的数学模型,第一次绘制了400~3000km波长范围内的地壳磁场图,并确定了电离层和磁层内电流的位置和特征,描画了概略的和详细的电流图像,形成了卫星地磁学。

卫星磁异常的特点是异常范围宽广,由于卫星飞行高度达400~500km,测得的是所谓的长波长异常,主要反映地壳和上地幔中的大规模磁性层。

卫星磁异常图与航空磁异常图也有很大的差别。

卫星磁异常的频率成分集中在长波长波段(波长大于400km),而航空磁异常的频率成分很丰富,分布在中、短波长波段,长波长成分很小。

因此在这两种图件上,异常的形态、异常值均有很大差别。

地球岩石圈内的许多地质特征,会引起地磁场的变化,用装有磁力仪的卫星测量地磁场,将测得的数据进行处理,分离出岩石圈磁场,即磁异常,绘制成图并作出解释,是卫星地磁学的一个新分支,即岩石圈磁场研究。

卫星磁异常图是了解大地构造特征和岩石圈大规模构造的重要信息。

在研究大陆构造方面,卫星磁异常显得更重要。

卫星磁异常的解释结果会有助于形成一个关于地质构造和地壳演化的比较合理的模型。

二、以三层电测深曲线为例,讨论其首支、尾支以及中间段的性质及其影响因素?

为了解决不同的地质问题,根据不同情况可以选取不同类型的装置。

根据装置的不同,电阻率法又有多种不同的方法,比较常用的有:

中间梯度法、对称四极剖面法、联合剖曲法和电测深法等。

三层电测深曲线的形状和特征如下:

对于三层结构,各层的电阻率分别为

ρ1、ρ2,ρ3,厚度分别为h1、h2和∞,这时有四种情况,形成四种类型的曲线:

ρ1>ρ2,ρ2<ρ3称为H型曲线,

ρ1<ρ2,ρ2>ρ3称为K型曲线,

ρ1>ρ2>ρ3称为Q型曲线,

ρ1<ρ2<ρ3称为A型曲线。

如下图所示:

三层电测深曲线图

电测深曲线的特征:

3、电测深曲线的首技

由于电阻率法的勘探深度随供电极距的大小而变化,所以不论几层地电断面,当AB/2>>h1时,由供电电极所建立的电场的有效作用范围仅限于ρ1介质之中。

由于jMN=j0,ρMN=ρ0,故ρs=ρ1即无论几层地电断面,当众AB/2较小时,电测深曲线的首枝均出现以即无论几层地电断面,当众AB/2较小时,电测深曲线的首枝均出现以为ρ1渐近线的水平直线。

2、电测深曲线的尾技

电测深曲线尾枝的形态一般有两种情况,一种是出现水平渐近线的情况,一种是出现与横坐探成45°夹角的情况。

若水平地电断面中,第n层的电阻率ρn值是有限的,则当

hi时,

ρs曲线的尾枝出现以ρn为惭近线的水平直线。

若水平地电断面中,第n层的电阻率ρn→∞时,则当

hi时,ρs曲线的尾枝出现以ρn为渐近线的水平直线。

3、中间段:

以K型曲线为例,由于K型曲线具有ρ1<ρ2,ρ2>ρ3的关系,当AB距不大时[AB<<(h1+h2)],第三层对电场分布的影响很小,此时好象只有第一、二层存在,使左支呈类似ρ1<ρ2的G型二层剖面的上升曲线,AB距增大到一定程度,第三层对电场分布的影响已经出现,由于第三层的导电性能较好ρ2>ρ3,对电流有吸引作用,随着AB距的增大,第三层的电流密度相对增大,使地表电流密度相对降低,ΔUMN减小,故ρs上升变得缓慢,最后变为下降,曲线出现一个极大值。

当供电极距增大到AB>>(h1+h2)时,第一、二层在电场中所占比例已经很小,好象只有第三层存在,于是造ρs近于ρ3值。

电测深曲线的特点与地层的电性结构有密切关系。

参考文献:

1、沙树勤主编,《地质学研究中的地球物理基础》.1991

2、于汇津,邓一谦编,《勘查地球物理概论》.1993

3、:

张胜业,潘玉玲主编,《应用地球物理学原理》,2004

 

应用地球物理测井应用部分

题目:

如何应用测井资料进行岩性分析?

测井方法中可以反映岩性参数的资料很多,因此,用测井资料进行岩性的识别首先可以通过每一种测井方法的曲线进行其岩性特征分析。

了解每一种测井方法的原理和其岩性响应特征是岩性解释的基础,但由于单独的一种曲线的信息往往显得单一而不可信,因此常常需要用多种曲线进行综合对比,这就形成了多种曲线综合对比法分析岩性。

另外,随着计算机技术的提高和测井方法的飞速发展,一些自动的岩性识别和解释软件和技术也得以出现,并应用到实际工作中。

下面就每一种测井资料的岩性识别特征和测井资料的岩性识别方法作以总结。

一、各种基础曲线的在岩性识别中的应用:

1、应用自然电位曲线进行岩性识别:

自然电位主要是离子在岩石中的扩散吸附作用产生的,而岩石的扩散吸附作用与岩石的成分、组织结构、胶结物成分及含量有密切关系。

所以可根据自然电位曲线的变化判断岩性和分析岩性的变化。

在砂泥岩剖面中,以泥岩的自然电位为基线,如果砂岩地层的岩性由粗变细,泥质含量增加,表现为自然电位幅度值降低。

根据自然电位曲线可以清楚的划出泥岩、砂岩、泥质砂岩。

自然电位曲线异常幅度的大小,可以反映渗透性好坏。

通常砂岩的渗透性与泥质含量有关,泥质含量越小,其渗透性越好,自然电位曲线异常幅度值越大。

对于碳酸盐岩地层,其渗透层多为次生孔隙性裂缝带,它出现在致密的碳酸盐岩地层中,上下没有泥岩隔层。

碳酸盐岩中的钙质成分对正离子有选择吸附性。

因此,碳酸盐岩剖面的渗透层与砂泥岩剖面有完全不同的电性特征,自然电位曲线在致密碳酸盐岩地层和裂缝性渗透层处,没有明显的差异,难以应用自然电位曲线把碳酸盐岩剖面中的渗透层划分出来。

对于膏盐剖面,由于盐岩,石膏、硬石膏等非常致密,基本上不含地层水,因此不产生扩散吸附电位。

这些地层处的自然电位曲线与围岩相同。

2、井径测井响应分析不同岩性岩石

井径是岩石性质的一种直接反映,泥岩层和某些松散岩层,常常由于钻井时泥浆的浸泡和冲刷造成井壁坍塌,使实际井径大于钻头直径,即表现为扩径。

渗透性岩层由于形成泥饼而表现为缩径。

致密岩层井径接近钻头直径。

3、应用自然伽马测井曲线划分岩性:

主要是根据地层中泥质含量的变化引起自然伽马曲线幅度变化来区分不同的岩性,自然伽马测井曲线对不同地层的响应不同,对于纯石灰岩、纯砂岩、白云岩、硬石膏,石膏、煤层及盐岩等,自然伽马显示低值;对于火山灰、泥岩显示高自然伽马值,而对于含泥质岩石自然伽马显示中等,并且随着泥质含量增减而变化。

一般来说,泥岩的自然伽马幅度为75~150API单位,平均为100API单位,硬石膏和纯石灰岩为15~20API单位,白云岩和纯砂岩的自然伽马幅度为20—30API单位。

但对某一地区来说,应该根据岩心分析结果与自然伽马曲线进行对比分析,找出地区性的规律,再应用于自然伽马曲线的解释。

另外,自然伽马能谱测井资料也可以进行岩性分析。

并且可以区分高放射性的火成岩冲积层和泥岩层。

在一个地区或一个油田,为了研究岩性的变化、构造的形态和大段油层的划分等工作,常用相同的深度比例(一般为1:

500)及相同的横向比例,在全井段进行几种方法测井,如一条电阻率、一条自然电位,有的包括井径或自然伽马等,作为划分标准层及进行地层对比之用。

这个测井方法的图件叫标准测井。

一般标准测井有一条最佳电极距的电阻率曲线和一条自然电位曲线。

它能够清楚地划分本地区地质剖面上的各种岩性(层),又能划分薄层。

4、声波测井系列资料在岩性划分中的应用:

①、一般声速测井声波时差曲线岩性划分

不同的岩性声彼的传播速度不同,所以根据声波时差曲线可以划分岩性。

在砂泥岩剖面,砂岩的速度一般较快,时差曲线数值较低。

砂岩的胶结物性质,胶结类型和胶结物的含量影响时差的大小。

通常硅质,钙质胶结物比泥质胶结的时差低,随着钙质增加时差下降。

随着泥质含量的增加,时差升高。

泥岩时差高,粉砂岩、页岩界于泥岩和砂岩之间。

砾岩一般声波时差较低,并且越致密时差越低。

在碳酸盐岩地层,石灰岩、白云岩都是低值,如果含泥质会使时差增加,如果有孔隙性和裂缝性碳酸岩,声波时差明显增大,有时还会出现周波跳跃。

在膏岩剖面,无水石膏和盐岩的时差有明显的差异。

并且在盐岩层井径扩大造成假异常,所以可以用来划分膏盐剖面。

因此,用声波时差曲线判断岩性应注意井径的特征。

②、声波全波列测井资料岩性解释

根据有关实验及实际测井资料表明,横波时差与纵波时差的比值与岩性密切有关,因此可以做△tp和△ts的交会图(图1),图中不同岩性分布范围不同,由此可以确定岩性。

图1利用纵波、横波时差交会图差别岩性

5、中子孔隙度划分岩性。

由于中子反映含氢量,水中氢最多,粘土结晶水和束缚水较多,即颗粒细的岩性,测出的孔隙度高。

致密的岩性,孔隙度低,所以能划分岩性。

中子伽马测井曲线在砂岩中是低值和中高值,泥岩是高值和最低值。

在碳酸盐岩地层,致密的白云岩和石灰岩中子孔隙度最低,中子伽马最高。

在膏盐剖面硬石膏中子孔隙度低,中子伽马高,石膏中子孔隙度高,中子伽马低。

钾盐,盐岩由于并径扩大,数值较小。

二、综合利用测井曲线识别岩性

了解了各种曲线的岩性相应特征后,在实际利用测井资料进行岩性分析时,应结合各种曲线进行对比。

总结如下表:

在具体应用测井曲线划分岩性剖面时,应综合各测井响应特征,先区分出渗透性岩层(储层)及非渗透层段(隔夹层、盖层)。

对于碎屑岩剖面应该先区分出砂岩、泥岩。

可以利用渗透层在各种测井曲线上的反映特征。

如砂岩在自然电位曲线上显示负异常(当地层水矿化度高于泥浆矿化度时〕,微电极曲线显示正离差,电测井显示径向上侧值的差异。

泥岩则显示GR高值,Δt高值,井径扩径。

在划分砂泥岩后,再进行细分岩性。

非渗透层可细分为纯泥岩、砂质泥岩、钙质泥岩、炭质页岩、页岩、油页岩、煤层。

细分时主要依靠电阻率,自然伽马和岩性密度测井曲线,再参考与岩性有关的井径曲线、声波时差曲线等。

一般来说纯泥岩由于泥质颗粒吸附负离子,产生附加电导性而使电阻率变小,电阻率低,约1~3Ω*m。

而钙质泥岩电阻率高,砂质泥岩、炭质页岩、页岩、油页岩居中。

煤层可依ρb、Pc低的特征跳出。

自然伽马测井在泥岩段反映为高值,当其中含有蒙脱石粘土、火山灰或有机质时GR会高出纯泥岩GR值。

而蒙脱石粘土段在井径上又具有缩径特点,声波测井在纯泥岩段Δt值高。

生油岩Δt超过纯泥岩值。

钙质页岩Δt低。

利用比较鉴别的方法,才能细分岩性。

砂岩类常见有纯砂岩、钙质砂岩、泥质砂岩,按粒度分有粉砂岩、砂岩、砾岩。

常利用电阻率、自然伽马测井曲线区分岩性。

钙质砂岩常在砂层顶或底段出现,属次生富集,为致密层,在微电极曲线显示薄层、高阻、刺刀形曲线的特征。

泥质砂岩(相对纯水层而言)GR显示高值,电阻率变低,砾岩层若为致密层电阻率值可达100Ω*m以上。

碳酸盐岩剖面,依岩性可分为灰岩、白云岩以及它们之间过渡岩类、泥灰岩等。

除泥灰岩外,其余岩性都具有一定程度的储集性。

区分储层的重要测井方法是自然伽马测井,其中泥灰岩GR显示高位,其余岩性均显示为低值。

电阻率曲线在泥灰岩处显示相对低值,其余岩性均显示为高直。

白云岩层则具低电阻率特征。

膏盐层剖面,均为非渗透层,组成封闭好的盖层,依沉积顺序继碳酸盐岩后(白云岩)是石膏、硬石膏、芒硝、岩盐、钾盐等,它们具有高电阻率特征。

除钾盐外,GR均为低值。

区分它们还要参考孔隙率测井响应值,此外岩盐层具有明显扩径特征。

当膏盐向碎屑岩过渡时有泥膏岩层,相对于膏盐,它具有GR增高和电阻率降低的特点。

三、利用重叠曲线方法快速识别岩性

常用孔隙率测井曲线的重叠法识别岩性。

孔隙率测并方法探测范围浅,它反映冲洗带的岩性及孔隙率值,受储层内流体类型的影响较小,可以作为识别岩性的辅助手段。

一般用中子φN,密度ρb(或φD)测井曲线重叠,由于φN、φD都是由标准化了的测井仪器测定。

在灰岩段两条曲线重合,其他岩性段φN、φD反应不一,可以以其特征值识别岩性。

这种方法仅适用于纯岩性地层,适用范围小。

砂岩φD>φN,说明密度测井主要反映孔隙率,与骨架相关系小,中子测井与含泥质减少、含氢指数减小有关。

四、利用交会图技术判断岩性

图2井壁中子—密度测井交会图

交会图技术应用的是几何作图方法,它利用骨架矿物、天然气、孔隙结构等对几种孔隙率测井响应值不同,再结合岩性密度测井、自然伽马能谱测井等识别岩性。

常见的有孔隙率测井交会图,其中中子—密度交会图可以提供准确的孔隙率和确定岩性。

 

参考文献:

1、马正编著,油气测井地质学。

1994

2、王贵文,郭荣坤编著,测井地质学。

2000

3、美国斯仑贝谢测井公司编,李舟波等译。

测井解释原理与应用。

1991

4、(法)塞拉(Serra,O.)著,肖义越译.测井资料地质解释。

1992

5、杜奉屏著,油矿地球物理测井。

1984

 

 

应用地球物理地震勘探部分试题:

一、影响储集层波速的因素是什么?

储集层的波速影响因素很多,归纳起来,有以下几种:

1、岩性的影响:

岩石的矿物成分,岩石的密度,岩石颗粒的分选、磨圆度以及颗粒间的接触关系均影响到了地震波速度。

多勃雷宁公式揭示了速度与岩石岩性成分具有明显的关系,岩石的波速和岩石的密度之间存在着函数关系,如应用广泛的Gardner公式可以将各类沉积岩的密度与波速的关系用一个式子表达出来。

后来Wang基于大量实验室数据,将沉积岩分组,得到了每种岩性的波速与体积密度之间的关系。

2、岩石孔隙对储集层地震波速度的影响:

1)孔隙度和泥质含量的增加均会导致纵横波波速的减小。

2)孔隙度是影响速度的重要因素之一。

一般来说,在其他因素相同的情况下,高孔隙度岩石一般为低速,而低孔隙度岩石显示为高速。

裂缝的存在也会造成岩样的波速偏低,有时裂缝比孔隙的影响更明显,尤其是未完全充填的裂缝。

3)无论碎屑岩,还是碳酸盐岩,孔隙内泥质含量的增加都会导致波传播速度的减小。

如碳酸盐岩泥质含量从5%提高到15%时,引起速度的降低可达17%~20%。

4)对砂岩来说,低速度既可反映孔隙度增加,也可反映泥质含量的增加。

因此,对泥质含量较大的地层求取孔隙度时要做泥质校正。

3、泥质含量储集层地震波速度的影响:

泥质含量对速度的影响比较复杂,主要有两方面:

一是减小岩石骨架的剪切模量,而不是体积模量;二是产生孔隙纵横比大小不同的微小孔隙。

相应的纯砂岩波速远高于泥砂岩的波速,表明少量黏土即可有效降低岩石的弹性模量,这种作用只有黏土位于岩石颗粒边界时才有可能,这与大多数公式描述的骨架黏土的作用是不同的。

相对于黏土含量对波速的作用,孔隙几何、岩石矿物组分、颗粒大小、黏土种类等因素对波速的作用可以忽略。

4、流体对储集层地震波速度的影响:

Biot认为,波在介质中传播的能量损失是由黏性孔隙流体与介质骨架耦合的松驰造成的。

Biot-Gassmann理论预示在水或油饱和的岩石中,孔隙中极少量的气可以使岩石中的纵波速度大大降低;当岩石从液体饱和变成部分气饱和时,只有在低速度的岩石(如非固结砂岩、浅层岩石)含有饱和液体的体积弹性模量较大时(如水或原油),纵波波速变化才会超过1O%。

该理论广泛用于解释流体饱和对岩石弹性性质的影响。

但后来Murphy(1993)、Bourbie等(1984)用高频声波测量固结岩石时,却发现当岩石孔隙中的气体增加时,纵波波速随之降低。

刘丽娟等2005,经过一系列试验得出流体对地震波速(波阻抗)影响情况可以归结为以下几点:

(1)含气砂岩的声阻抗比含油和含水砂岩的声阻抗低。

利用这种差异可以直接识别储层中的气体。

(2)砂岩岩样的横波波速基本上不受流体饱和度的影响,但对纵波的影响很大。

其影响机理为:

岩样的横波波速不受水饱和度的影响是由于水的剪切模量μ为零,而横波波速Vs=

因而岩石中的孔隙水不能改变岩石总体的μ值,因此孔隙水不参与岩样中横波的传播。

对于纵波与水饱和度的关系可以这样来认识,当岩样中孔隙水占孔隙总空间的比例比较小时,由于孔隙中有较大的剩余空间,因而使孔隙水能在其中自由流动,从而使孔隙水不参与纵波的传播。

当岩样的水饱和度比较高时,岩样中的相当多孔隙已被水充满,成了近似封闭的饱含水的孔隙,这时这部分的水自然会参与纵波的传播,实际上它使岩样的弹性模量增加,从而使纵波波速增加。

当水饱和度越来越高时,越来越多的孔隙空间被水所充填,因而更多的孔隙充满了水,这样使岩样的纵波波速越来越大。

(3)当岩样从饱和度为0开始增加时,纵波波速急剧降低,此后随着含水饱和度的增加,大致按线性规律缓慢降低并在含水饱和度8O%左右达到极小值;当含水饱和度大于8O%时,纵波波速随着含水饱和度的增加而急剧增大。

另外,在含水饱和度在0和100%处,含水饱和度稍有改变,纵波波速就有明显变化,这可能是声场对孔隙流体驱替作用的差异造成的。

(4)对于同一岩样饱油时比饱水时的纵波波速高,饱水时比干燥岩样的纵波波速高,但随着压力的升高,饱油与饱水岩样的纵波波速虽然都会增加,但饱水时波速的增加量比饱油时波速的增加量要大,两者的纵波波速越来越接近。

(5)水饱和砂岩、气饱和砂岩和油饱和砂岩之间的关系是:

油和水饱和砂岩之间速度差别很小;气饱和与水和油饱和砂岩在深度小于1600m时速度差别较大,当深度大于1600m时,差别比较小;气饱和砂岩和页岩之间在小深度范围内速度差很大,但在深度大于2000m以上时差别较小。

5、地层温度和压力条件对储集层地震波速的影响:

温压是影响地震波速的另一个重要因素,显然在储层的温压条件下测定岩石的地震属性并总结其规律是十分重要的。

当孔隙压力超过正常流体静压力时定义为超压,由异常高的流体压力造成的地层超压是油田勘探开发各阶段所关注的问题。

Timur对Berea砂岩的实验结果显示,在100℃的温度范围内,纵波速度下降了约2%,而横波速度只下降了1%。

Nur和Wang、Nur和Tosaya(1984)在实验室条件下,看到当温度升高100℃时,纵波波速在重油饱和的砂及砂岩中下降可达20%~45%,他们认为纵波波速的这种大幅度下降是由于重油中固体或半固体蜡的熔化而引起其弹性模量,特别是切变模量的剧降所造成的。

Yale(1986)则发现由于温度升高100℃造成一种30度(美石油研究所标准)原油的压缩率的变化,可导致其饱和砂岩中的纵波波速多下降1%~3%。

Khaksar等(1999)根据实验数据得到了波速与围压的关系:

v=A-Vexp(-DP),表明样品在70~95MPa以后的波速将基本与压力无关。

但刘斌的实验结果表明直到600MPa,砂岩样品的波速随围压仍呈线性递增。

后来,国内有许多学者通过实验测试,得到了许多波速与压力的关系,如刘光鼎等得到压力与波速呈幂指数规律;钟森等实验测试了塔里木油田的砂岩、灰岩和泥岩样的波速随压力

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