模拟地层条件下膏泥岩高频声波测试及频散外推对比研究

摘要

为了获得塔里木A区古近系地层中膏泥岩在声波测井20 kHz频率下纵横波时差之间及与其他静力学参数之间的转换关系,开展了室内1 000 kHz高频声波测试.根据测试声波波速值、品质因子和频散方程外推20 kHz频率的声波波速.2种频率下波速或声波时差对比分析表明:模拟地层条件下转换后的纵波时差(实验校正)与测井纵波时差更为接近;常温到85 ℃范围内相同净围压下波速和品质因子变化较小,波速变化可以忽略,品质因子变化范围为5％～7％;在不断增加净围压条件下,波速和品质因子都增加,且幅度显著;模拟地层条件下与常温、常压下相比,纵波波速增量为2.7％～8.4％,纵波品质因子增量为27％～58％,膏泥岩频散度为7.4％～24.4％,平均为15.12％,频散度较大.通过对频散方程变形得出了一种可直观表现本区膏泥岩在模拟地层条件下品质因子与波速降低幅度之间的表达式,同时根据膏泥岩品质因子影响因素,将该区古近系地层的膏泥岩纵波按由高到低划分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ共3个频散等级,最后探讨了频散效应在横波时差预测中的应用.结果表明:在1 000 kHz和20 kHz频率下,利用纵波时差预测的横波时差在该区膏泥岩声波时差变化范围内,平均相对误差仅2％,误差整体随着石膏含量的增加而增大,这2种频率下纵横波时差拟合公式都可应用到横波时差预测(利用测井纵波时差值进行预测)中,但由于膏泥岩频散度大,因而2种频率间声波时差值变化较大,应用时应进行频散校正.