储层地球物理学1-岩石物理学
储层物理性质
k＝
2P2qμ A P12
L P22
渗透性：指在一定压差下，岩石本身允许流体通过的能力。 控制产能大小→受控于形成条件和工艺改造措施：压裂、酸 化等
绝对渗透率：当单相流体充满岩石孔隙，流体不与岩石发生 任何物理和化学反应，流体的流动符合达西定律时，所测得 的岩石渗透能力。绝对渗透率与流体性质无关
包括：各种孔隙（狭义）、溶孔、溶洞、裂缝、成岩缝
孔隙空间
指储集岩中未被固体物质所充填的空间，是储集流体的场所， 也称为储集空间。
岩石中各种 孔隙、孔洞及裂 缝组成的储集空 间，其中可储存 流体。
所有具有孔隙的的岩石均可成为储集岩？
总孔隙： 有效孔隙：连通的毛管孔隙及超毛管孔隙
(D= 0.2~500m) (D>500m)
据孔隙或裂缝大小及其对流体流动的影响， 将孔隙划分为三种类型：
a、超毛细管孔隙
孔隙直径＞0.5mm，或裂缝宽度＞0.25mm
特点：在这种孔隙中，流体在重力作用下可以自由流动，服从静水力学的一般规律。
b、毛细管孔隙
孔隙直径介于0.5～0.0002mm，裂缝宽度介于0.25～0.0001mm之间 特点：在这种孔隙中，由于受毛细管力的作用，流体已不能在其中自由流动，只有在外 力大于毛细管阻F P1 P2 t
Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｑx：某一流体在t秒内通过岩样的体积，cm3
相对渗透率：多相流体共存时，某一流体的有效渗透率与绝 对渗透率的比值。与流体性质、岩石本身的微观孔隙结构特 性相关。
Ｋxr＝Ｋx／Ｋ
Ｋxr：某一流体的相对渗透率，小数 Ｋx：某一流体的有效渗透率，μm2 Ｋ：岩样的绝对渗透率，μm2
【物理】岩石物理模型
【关键字】物理岩石物理模型综述岩石是由固体的岩石骨架和流动的孔隙流体组成的多相体，其速度的影响因素呈现复杂性和多样性各因素对速度的影响不是单一的，是相互影响综合作用的结果，这也表明利用地球物理资料进行储层特征预测和流体识别是切实可行的，岩石的弹性表现为多相体的等效弹性，可以概括为4个分量：基质模量，干岩骨架模量，孔隙流体模量，和环境因素（包括压力温度声波频率等），岩石物理理论模型旨在建立这些模量之间相互的理论关系，它在通过一定的假设条件把实际的岩石理想化，通过内在的物理学原理建立通用的关系。
有些模型假设岩石中的孔隙和颗粒是层状排列的，有些模型认为岩石是由颗粒和某种单一几何形状的孔隙组成的集合体，其中孔隙可以是球体、椭球体或是球形或椭球形的包含体，还有些模型认为岩石颗粒是相同的弹性球体。
鉴于以上不同的实际岩石理想化过程，我们将岩石物理模型分为四类：层状模型、球形孔隙模型、包含体模型和接触模型。
1 层状模型①V oigt-reuss-hill(V-R-H)模量模型在已知组成岩石介质各相的相对含量以及弹性模量的情况下，分别利用同应变状态同应力状态估算岩石介质有效弹性模量的vogit上限reuss下限，利用两者的算术平均计算岩石的有效弹性模量，这种平均并没有任何理论的基础和物理含义，该模型比较适合于计算矿物成分的有效体积模量及可能的最大上下限，不适于求取岩石的总体积模量剪切模量和气饱和岩石的情况。
②Hashin-shtrikman模量模型在已知岩石矿物和孔隙流体的弹性模量及孔隙度的情况下，Hashin-shtrikman模型能精确地计算出多孔流体饱和岩石模量的取值范围，其上下限的分离程度取决于组成矿物弹性性质的差异（均为固体矿物颗粒时，上下限分离很小；如有流体存在时，则上下限分离较大）。
③wood模量模型wood模量模型首先利用reuss下限计算混合物平均体积模量，再利用其与密度的比值估算速度，该模型比较适用于计算孔隙混合流体的有效有效体积模量，或者浅海堆积物的有效体积模量（浅海堆积物基本为悬浮状态）。
岩石物理-岩电特性
50 Sw(%)
100
150
岩电参数n的变化规律及控制因素
毛管饱和度指数与综合物性关系 10
岩电饱和度指数与毛管饱和度指数关系 2.2
毛管孔径分布指数-D
岩电饱和度指数-n
5
y = 3.2101x -0.2213 R 2 = 0.4421
2
1.8
1.6
1 0 1 2 3 4 综合物性参数-sqrt（Perm/Por）
m = 1.7044− 0.5197log(a)
(3)
岩石物理-岩电特性
一般来说，地层条件下（油藏条件）的岩电参数要高于常规下的岩电结果， 原因是温度、压力会引起岩石孔隙结构变化，流体性质、油层润湿性又是控制 孔隙中油气分布的重要特性。为了符合油藏条件，岩电实验要满足以下条件： 1）油藏条件下的温度、压力； 2）油（气）驱替实验中按油藏高度设计驱替压力，并在驱替中满足毛管 压力平衡及流体分布平衡； 3）满足油层实际润湿性与流体性质。 目前多采用无半渗透隔板技术的二电极、四电极测量装置，很难满足毛管 压力流体均衡分布，而用半渗透隔板装置毛管压力和电阻率联测技术可望能解 决这一问题。
10-3μm2
49.8272 55.6385 54.2646 54.2646 55.4905
压力增大，会使孔隙体积发生变化，平均孔喉半径减小，弯曲度变大，渗 透性减弱，导致岩样的导电能力减弱，从而使地层因素增加。而温度升高 增强了盐水中离子活动能力，使岩石的导电能力增强（泥质附加导电）。 高温高压M比常温常压的稍高，说明克拉2泥质附加导电可忽略，主要受孔 隙结构变化的影响。
4 R w ∑ ( f i rci ) i =1 N
令a=1，则由上式得：
1
φm
岩石物性与储层评价技术
岩石物性与储层评价技术岩石物性与储层评价技术是石油地质学中的关键领域，它对于油气勘探和生产具有重要的指导意义。
通过对岩石的物性参数分析和储层评价，可以帮助地质工作者更好地理解油气资源的分布，为储层的有效开发和生产提供科学依据。
一、岩石物性岩石物性是指岩石在地质力学作用下的一些基本物理特征，包括密度、孔隙度、渗透率等。
岩石物性参数的测量和分析是储层评价的基础，也是评价岩石储集性能和油气开发潜力的重要手段。
1. 密度测量岩石的密度与其成分、孔隙度、含水饱和度等因素有关。
通过地震勘探等方法可以获得地下岩石的密度分布情况，进而反演岩石中的油气含量和储集性能。
2. 孔隙度测量孔隙度是指岩石体积中孔隙所占的比例，是评价储层质量的重要指标之一。
常用的孔隙度测量方法有压汞法、氦气置换法等，可以准确测定岩石孔隙度并进一步评价其储存流体的能力。
3. 渗透率测量渗透率是指岩石中流体渗透的能力，是评价储集层透水性的重要指标。
常用的渗透率测量方法有渗流模型、试油法等，可以帮助确定储层的渗透能力和产能潜力。
二、储层评价技术储层评价技术是指对储集层进行系统分析和评价的一种方法和手段，用于判断储层的优劣和变化情况，进而指导油气勘探和生产。
1. 相态分析相态分析是通过石油地质学、地震学和油气物性等技术手段，对储层中的油气-水-岩石三相关系进行研究。
通过相态分析可以评价储层的饱和度、物性变化和含油气阶段等参数，为油气勘探提供理论依据。
2. 流体识别技术流体识别技术是通过地球物理学、地层学和岩石物性等综合手段，识别和区分储层中的不同流体类型，如原油、天然气和水等。
通过流体识别技术可以判断储层中油气的产状、储量分布和流体运移规律，为油气开发提供准确的评价数据。
3. 产能评价技术产能评价技术是评价储层产能潜力和储层可采程度的关键方法。
通过地质地球物理参数、流体动力学模拟等技术手段，可以对储层的产能进行定量评价和预测，为油气勘探和生产提供决策支持。
岩石物理学重点归纳
第一章绪论一、岩石物理学1、定义：是专门研究岩石的各种物理性质及其产生机制的一门学科。
2、研究方法：观察、实验、归纳、总结3、主要困难：岩石是混合物；多尺度系统；观测条件偏离实际条件二、研究尺度1、有关岩石研究的尺度问题：矿物的组成、性质、含量；矿物的分布、胶结情况；矿物间的孔隙度及孔隙流体等。
推论：岩石的物理性质与测量的尺度有关2、分类：矿物尺度：研究各个矿物的性质、矿物与矿物之间相互的接触几何等岩石尺度：研究由多个矿物组成的岩石，在此尺度下，矿物的性质被平均掉了，取而代之的是岩石的性质岩体尺度：研究不仅包括了完整的岩石，而其还包括了岩石的组合，包括岩石的节理等间断面地质尺度：为各级尺度性质的高度且复杂的综合。
而地质现象是由矿物、岩石、岩体和构造运动的总体所决定的。
第二章基础知识和基础概念第一节矿物学和岩石学基础1、矿物：在地质作用下形成的天然单质或化合物，具有相对固定的化学成分、物理性质和结晶构造，是岩石和矿石的基本组成部分。
2、矿物的特点：天然产出、无机作用形成、均匀的固体（具有确定的或在一定范围内变化的化学成分和分子结构，其均匀性表现在不能用物理的方法把其分成在化学上互不相同的物质，这是矿物与岩石的根本区别。
）3、粘土：是一种颗粒非常细的天然沉积物或软岩石，由直径小于0.05mm的颗粒组成。
4、骨架：泛指岩石中除泥质之外的固体部分第二节多空介质及其描述一、比面1、定义：单位体积的岩石内，骨架（或叫颗粒）的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。
S=A/Vｂ2、实质：反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。
反映了岩石骨架的分散程度，比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细，渗流阻力越大。
3、影响因素：颗粒大小、形状、排列方式、胶结物含量颗粒越小 S越大孔隙度越大 S越小胶结物含量越高 S越小二、曲折度三、压缩性系数第三节岩石的孔隙度一、孔隙度1、孔隙度是表征岩石储集特征或能力的参数2、孔隙分类：（1）按大小：超毛管、毛细管、微毛细管（2）按连通状况：连通孔隙、孤立孔隙-死孔隙（3）按储渗性能：有效孔隙、无效孔隙只有相互连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙是有效的油气储渗空间，微毛细管孔隙和死孔隙都是无意义的3、孔隙度：岩石孔隙体积与岩石的外表体积之比4、孔隙度分类：绝对孔隙度有效孔隙度流动孔隙度绝对 > 有效 > 流动二、双重孔隙度1、定义：含有裂缝-孔隙或溶洞-孔隙的储层岩石称为双重孔隙介质，简称双重介质。
地球物理学在岩石物性模型中的应用
地球物理学在岩石物性模型中的应用地球物理学是研究地球内部及其周围环境的物理性质和现象的学科。
岩石物性模型是地球物理学在实际应用中的一个重要方面。
通过研究岩石的物理性质，可以揭示地球内部的构造、岩石的成因和演化历史等信息，为地质学、勘探地球资源以及自然灾害的预测与防范等提供重要依据。
本文将介绍地球物理学在岩石物性模型中的应用，并着重讨论地震波传播、重力和磁力场对岩石物性研究的影响。
一、地震波传播与岩石物性地震波是地震活动引起的地下振动波动，它们在地球内部的传播受岩石的物性特征影响。
通过观测和分析地震波的传播速度和振幅，可以反推岩石的密度、弹性模量和剪切模量等物理参数。
其中，地震波速度在地下的变化主要与地壳的构造和岩石组成有关。
地震学家在研究地震波的传播速度时，通常会利用地震仪测定P波（纵波）和S波（横波）的到时差，并结合地质钻孔井中的钻井岩芯来确定岩石物性。
二、重力场与岩石物性重力场是因地球引力而形成的空间物理场，它受到地壳表面岩石体积和密度差异的影响。
岩石的密度和重力场之间存在着一种密切的相互关系。
借助重力测量技术，研究人员可以获得岩石矿物的密度信息，进而推算岩石的物性。
需要注意的是，重力测量的精确度较高，但仍需结合其他地球物理资料进行综合解释，以减少数据解释上的误差。
三、磁力场与岩石物性磁力场是地球内部的重要物理场之一，岩石对磁力场表现出不同的响应。
通过对地球磁力场的观测和研究，可以了解地球内部的磁性岩石分布。
磁力场测量技术常用于勘探矿产资源、研究地壳构造以及研究海洋地质等方面。
在岩石物性模型研究中，可以通过分析磁力场所提供的信息，推断岩石的磁性和含磁性矿物的存在。
综上所述，地球物理学在岩石物性模型研究中起到了至关重要的作用。
通过地震波传播、重力和磁力场等地球物理现象的观测和分析，可以获得岩石的物理特性参数，而这些参数又是研究地球内部结构、地球演化、资源勘探及自然灾害预测与防范的基础。
因此，进一步深入研究地球物理学在岩石物性模型中的应用，对于推动地球科学领域的发展和应用具有重要意义。
岩石物理体积模型-概述说明以及解释
岩石物理体积模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述岩石物理体积模型是利用岩石物理学的原理和方法，通过采集和分析地质数据，构建出地下岩石体积的模型。
它是地质勘探、资源开发和地质灾害防治等领域中非常重要的工具和手段。
在地质勘探领域，岩石物理体积模型可以提供有关地下岩石体积和结构的信息，帮助勘探人员了解地下岩石的性质，并指导勘探和开发工作的进行。
通过岩石物理体积模型，我们可以了解岩石的孔隙度、渗透性、密度等特征，从而评估地下储集层的质量和可开发性。
此外，岩石物理体积模型还可以帮助识别地下岩石的类型和层序关系，为油气或矿产资源的勘探提供重要的参考依据。
在资源开发领域，岩石物理体积模型可以帮助预测矿体或油气储集层的分布和大小，优化资源勘探和开发方案，提高资源的开采效率和经济效益。
通过获取和分析地质数据，我们可以建立起地下岩石体积的三维模型，进而计算出储层的体积、厚度和含油气或矿产的量。
这些信息对于资源勘探和开发的决策具有重要的指导意义。
此外，岩石物理体积模型在地质灾害防治中也发挥着积极的作用。
通过岩石物理体积模型，我们可以了解地下岩石的强度、稳定性和裂隙等特征，为地质灾害的预测和防治提供依据。
例如，在岩体工程中，通过建立岩石物理体积模型，可以评估岩石的稳定性和承载能力，制定合理的工程设计和施工方案，降低地质灾害的风险。
综上所述，岩石物理体积模型在地质勘探、资源开发和地质灾害防治等领域具有重要的应用价值。
通过构建地下岩石体积的模型，我们可以更好地理解地球内部的结构和特征，为科学研究和工程实践提供有力支持。
随着技术的不断发展和研究的深入，相信岩石物理体积模型在未来会有更广阔的应用前景。
1.2 文章结构文章结构如下：本文主要分为引言、正文和结论三个部分，具体结构如下：1. 引言部分：介绍本文的研究背景和意义。
首先概述岩石物理体积模型的研究领域和重要性，说明该模型对于岩石工程、矿产资源开发和地质勘探等方面的应用价值。
岩石物理学及岩石性质
岩石物理学及岩石性质一、矿物1.1矿物矿物是单个元素或若干个元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的基本单元。
矿物多数是在地壳（地球）物理化学条件下形成的无机晶质固体，也有少数呈非晶质和胶体。
1.2矿物的主要物理特性1.2.1光学特性（1）颜色：矿物的颜色由矿物对入射光的反映呈现出来。
一般来说矿物的颜色是矿物对入射光吸收色的补色。
（2）条痕:条痕色指矿物经过在不涂釉的瓷板上擦划，在瓷板上留下的矿物粉粒的颜色。
（3）光泽:光泽是矿物表面对入射光所射的总光量。
根据光泽有无金属感，将光泽分为金属光泽与非金属光泽。
矿物光泽特性既与矿物组成和结构有关，又与矿物表面特征有关。
（4）透明度:透明度与矿物对矿物透射光的多少有关。
1.2.2力学性质（1）硬度：矿物的硬度是指矿物的坚硬程度。
一般采用摩氏硬度法鉴别矿物硬度。
即采用标准矿物的硬度对未知矿物进行相对硬度的鉴别。
摩氏硬度中选取十种矿物作为标准矿物，将矿物分为10级，称为摩氏硬度计。
这十种矿物硬度由1级到10级的顺序是：①滑石，②石膏，③方解石，④磷灰石，⑤萤石，⑥正长石，⑦石英，⑧黄玉，⑨刚玉，⑩金刚石。
（2）解理与断口：矿物受力后产生破裂出现的没有一定方向的不规则的断开面，谓之断口。
当晶质体矿物受力断开时，出现一系列平行的、平整的裂面时，称为解理。
断口出现的程度跟解理的完善程度相互消长，解理程度越低的矿物越容易形成断口。
因此，断口具有了非晶质体的基本含义。
解理与晶质体内质点间距有明显的关系，解理常出现在质点密度较大的方向上。
（3）延展性：矿物的延展性，也可以称为矿物的韧性。
其特征是表现为矿物能被拉成长丝和辗成薄片的特性。
这是自然金属元素具有的基本特性。
1.3重要矿物（1）自然元素矿物：这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫磺、金刚石（见图1）、石墨等。
图1金刚石（2）硫化物类矿物：本类是金属元素与硫的化合物，大约200多种，Cu、Pb、Mo、Zn、As、Sb、Hg等金属矿床多有此类矿物富集而称，具有很大的经济价值。
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图13与图11中 砂岩样品完全一样， 仅图13中砂岩样品 孔隙空间里重油和 盐水各占50%，其它 试验条件都一样。 从图中可以看 出，纵波速度随温 度升高而降低，但 在同一温度范围内 降低幅度仅为20%， 即介于重油饱和与 盐水饱和情况之间。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
含沥青未固结砂岩实验结果，VP随T增大而急剧降低。 看图1-14 含重油或沥青的固结良好的砂岩中，VP也随T增大而下降 ，但幅度较小。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
压力对致密岩石和多孔隙岩石中波速的影响不 一样。 1 、致密介质 相同矿物成分的均匀介质速度只受外压力的 影响，如有微裂缝致密岩石，随深度加深压力 增大。导致微裂缝在高压下闭合， 使V增大。 例如：岩盐 2、孔隙介质 孔隙介质受来自围岩的外压力及孔隙内流体 的压力作用。
八 石灰岩速度的特殊性
石灰岩速度的变化规律有其特殊性： 1 S.Chacko(1989)任为：石灰岩中，VP/VS值主要取 决于矿物成分。 2 Roy Wilkens(1984)任为：硅质灰岩的VP/VS值取决 于钙质含量和孔隙几何形状，硅质灰岩中VP、VS随 密度和钙质含量变化方向不相同： VP随增大而增大，与砂、泥岩一样 VS在随变大时稍微减小一点 VP随钙质含量增加而增大 看图1-20
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
上述方程只适用于流体压力与岩石压力相等的 情况下，随着流体压力的减小，上述“时间平 均方程”要修改为： 1 C 1-C ----- = ----- + --------V Vf Vm
式中C是某个常数，当流体压力=岩石压力的 一半，且岩石压力相当于埋深在1900m深处所 承受的压力达2700kg/m2时，C值取0.85左右。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
岩石物理性质
• 1-1 地震波速度及影响因 • 素 • 岩石矿物成分对V的影• 响 • • 岩石密度的影响 • • 孔隙度的影响 • 埋深的影响 • 孔隙流体对波速的影响 • 温度影响 • 横波速度问题 • 石灰岩速度的特殊性 1-2 地震波的吸收 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
五、孔隙流体对波速的影响 1、孔隙流体性质的影响 流体饱和固体中波的性质决定于固体骨 架和孔隙流体的：密度；粘滞性；压缩系数； 孔隙度；渗透率。看下图页岩、油、气、水、 砂岩的V～H关系曲线
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
2、未固结砂岩中 流体饱和度对P波 速度的影响 看右图1-6 V 油砂岩随SW增 大而增大 V气砂岩随SW增 大而减小，到 SW=0.8时，开始增 大至0.95时急剧增 大
说明 VP变化急剧，VS变化平缓。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
3 影响方向 〈1〉 VP、VS变化方向相同的 i 增大，VP、VS增大； ii 增大，VP、VS减小； iii H增大，VP、VS增大。 〈2〉孔隙流体对VP、VS影响明显不同的 砂岩孔隙在含水、油、气时，VP依此减小 V水V油V气 横波则相反 V水 V油V气
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
当V的单位取 ft/s ， H的单位取 ft， T的单位 取年, 则 a = 125.3 此公式用得较多。 注意：其应用条件是----砂、泥岩剖面，深度 不太大。由右图看出： H增大，V增大 T增大，V增大 在2～3km内，V增 长是非线性的 深层，V～H几乎呈 线性关系
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
4 VP、VS与的关系 无论是碎屑岩还是碳酸盐岩，纵、 横波速度是线性相关的。二次曲线也 能很好地描述VP、VS之间的关系。 不管是那种经验公式，其常数都表 示出地区性差异，故不同地区要建立 各地区的经验公式。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
垂直反射系数页岩 – 气 砂岩R在Sw>0.9时剧变，放 射振幅的变化并不与含气量 成简单的先行关系。 Domenic实验室结论：
A、未固结砂岩含 气 水混合物Vp随呈线性变化。 B、 Sw=0 – 0.85 Vp=常数 Sw > 0.85 Vp急剧增大 C、孔隙中气水分布的均匀 性对Vp有影响。 Vp均 < Vp不均 D、理论计算和实验测量值 只是定性一致。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
三、孔隙度的影响 一般说来，在其它因素相同的情况下，孔隙 度大时，岩石的波速V低，也就是说，孔隙度 和波的传播速度V成反比。 Wyllie 提出了V-关系的经验公式： 1 1- ------ = ----- + -------- （时间平均方程） V Vf Vm
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
岩石矿物成分比较复杂，因而不 同类型岩石波速变化较大 岩石类型 沉积岩 变质岩 花岗岩 玄武岩 速度范围(m/s) 1500-6000 3500-6500 4500-6500 4500-8000
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
二、岩石密度的影响 由纵横波速度公式： +2 k+4/3 E(1-) 纵波速度 VP = --------- = ------------ = --------------- (1+)(1-2) E 横波速度 VS = ------ = ------------ 2(1+) 可知，随着增大，VP 、 VS也增大，但由公式看， 增大，VP 、 VS 应降低，为什么它反而增大？ 这是因为增大，杨氏模量E也增大，且其增大的级 次比高得多，所以增大，VP 、 VS也增大。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
不同岩石中，VP随SW变化特点有差异，这种差异 小于变化的影响。 从实验结果看，固结岩石为含气～原油混合物、 含气～水混合物时，V随含液体饱和度变化特征的差 别是不确定的。 固体和非固体岩石中孔隙流体及其饱和度对P波 速度影响的一致点：
I 饱含流体时比饱含气时VP要高； II VP随SW的变化是非线性的； III 充满液体的孔隙空间变成含少量气时，VP要明显 降低。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
地震勘探中的岩石物理性质
地震勘探中地震波的特点除受激 发、接收因素的影响外，还主要受 岩石的物理性质影响，它包括：弹 性模量、密度、吸收特性。 本章主要讨论两个问题： ⑴ 地震波速度 ⑵ 地震波吸收、衰减
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
3、固结岩石 中流体饱和度 对P波速度和 反射系数的影 响。 A. R. Gregory (1976 ）研究结论： 不同孔隙 度岩石中P波 速度随含水饱 和度变化特点 不同。 看图1-9
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
P波速度 随围压的增 大而增大， 不同围压时， Vp随含水饱 和度变化曲 线有所不同， 围压增大，V 随SW变化率 有减小趋势。 看左图
式中：V -- 流体饱和岩石中的波速 Vf --孔隙所含流体波速 Vm --岩石骨架速度 --孔隙度
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
图中：实线代表氧化硅，骨架速度=5950M/S 虚线代表石灰岩，骨架速度=7050M/S 水，Vf =1500M/S
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
1-1 地震波速度及影响因素 V是一个重要参数：用于时深转换和储层预测 一、 岩石矿物成分对V的影响
在均匀各向同性完全弹性介质中，V取决于介质的弹性模量 +2 k+4/3 E(1-) 纵波速度 VP = --------- = ------------ = ---------- (1+)(1-2) E 横波速度 VS = ------ = ------------ 2(1+) 其中：--密度， --剪切模量，E-- 杨氏模量 --拉梅常数， K=+2/3， --泊松比
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
图12为100%盐水饱和时情况，除了样品孔隙 空间里重油变为盐水外，其它样品特征及外部条 件都与图11完全相同。
从图上可以 看出，同样的未 固结砂岩，水饱 和时的纵波速度 几乎与温度没有 关系。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
含重油未固结砂岩纵波速度随温度升高而降低的幅度与 含油饱和度有关，SO增大，降低幅度越大。 比较图1-13（SO=50%）与图1-11（SO=100%）
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
关于压力的几个述语
• 流体压力：储集层孔隙中的各种流体总是处 于一定的压力之下，这种作用于孔隙所含流 体的压力，称为地层压力或流体压力。 • 上覆压力：地下岩层所承受的由上覆岩层拄 的重量所造成的压力。 • 骨架压力：是上覆压力与孔隙内流体压力之 差。骨架压力又称为“有效压力”。
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
四、埋深的影响 在岩石成分不变的情况下，埋深增加时波速通 常要增大，在实际情况中岩石成分是变化的，故 V增长也不是单调变化。 早在1951年，F根据井的资料和地震剖面的资 料，统计得出砂、泥岩剖面中岩石的纵波速度与 深度关系的经验公式为： V = a (HT)1 / 6 式中：V -- 纵波速度 T -- 地质年龄 H -- 深度 a -- 常数
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研究表明： A、深度不大时，在压力增加的影响下， 速度变化最快； B、深度增加时，由压力引起的速度增 长明显地变慢。
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Phillips 1989年给出了V～P的实验公式： Vp=5.77-6.94-1.73 C+0.446(0.01P-e-0.167p) Vs=3.52-4.91-1.57 C+0.361(0.01P-e-0.167p) 式中：V --- 速度，单位为 m/s ， --- 孔隙度，C --泥质含量，P --- 有效压力, 单位为 Mpa Phillips 指出： 有效压力低时，V与有效压力近似为指数关系 有效压力高时，V与有效压力近似为线性关系 压力对波速的影响在深为2～3km内最大。 实验结论： 为 1～3%，压力增加50～60MP V增加才5～7% 为 20%， 压力增加50～60MP V增加才30～407%