跨频段岩石波速及频散的实验研究

发布时间：2022-01-27 14:03

　　基于实验室高、低频联合测试技术,针对A、B岩心样品开展了不同频段（2～2000Hz、1MHz）、饱含不同流体（水、甘油）条件下实验室弹性参数测试。实验结果表明:孔隙流体流动性越强,频散特征频率越高;频散特征频率与孔隙度、渗透率呈正相关,与流体黏度呈负相关;高频段纵波速度随饱和度增加而增加;低频段纵波速度随饱和度增加先减后增,存在一个临界饱和度,该临界饱和度的大小与孔隙流体的流动性密切相关。 

【文章来源】：石油地球物理勘探. 2020,55(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

跨频段岩石物理参数测量系统的框架图

包括以下步骤: ①将待测岩样制作成直径约38mm、高度介于50～70mm的圆柱体,两个端面磨平,凸起不得超过0.1mm; ②在待测岩样表面涂抹一薄层(内层)环氧树脂胶,并粘贴上绝缘、防渗透胶布,保证胶布平整光滑,目的是防止孔隙流体从岩样表面渗透流出造成应变片失灵; ③将两块内嵌有超声P波和S波换能器的参考铝块分别粘贴于待测岩样上下两端; ④在岩样表面胶布上粘贴8个应变片,其中4个平行于岩样轴向、4个垂直于岩样轴向,参考铝块表面粘贴4个平行于岩样轴向的应变片,这些不同位置和方位的应变片能同时记录岩样和参考铝块的应变量; ⑤用环氧树脂胶做(外层)密封处理,一是防止加压过程中提供围压的气体进入岩样,二是保护传感元件不受围压气体影响。图2是岩样实物及示意图。总体而言,一位熟练实验员制作一个标准岩样约需3天; 制作过程中每一步都须进行质检,确保岩样制作合乎要求。

图4展示岩样B分别充填不同饱和度的水或甘油时,纵波速度随频率的变化情况。当充注稀薄流体(水)时,纵波速度在地震—测井频段有显著频散; 而当充填甘油时,该频段频散并不显著,频散曲线显示频散可能发生在地震频段以下。此现象与Batzle的结论[6]相吻合,即纵波速度频散频段随流体流动性的增强而增高。岩体低渗透率或流体高黏滞性都能促成低流动性; 反之亦然。图4 不同流体饱和度下岩样B纵波速度与频率关系

【参考文献】：
期刊论文
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[7]岩石物理弹性参数规律研究[J]. 李维新,史謌,王红,姚振兴.  地球物理学进展. 2007(05)
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本文编号：3612613