非常规储层的黏弹性参数测试及定量化分析研究

摘要

中国的非常规储层在四川盆地以及其他地区有着丰富的资源，但是非常规储层中油气识别精度难以得到保障，使得其资源开采相当困难。如致密砂岩的孔隙度小，声波速度低，当含有气体时速度更低而产生弱反射现象，导致其致密砂岩气不易识别。因此本文对川西坳陷地区非常规储层致密砂岩的声波衰减和骨架黏度进行研究，对于后期地震勘探有一定指导作用。
　　本文对川西坳陷地区须家河二段、四段的致密砂岩和川西自贡地区的页岩的弹性参数进行分析研究，以及对纵横波速度比、泊松比变化分析，研究了致密砂岩密度和孔隙度与弹性参数的关系。干燥致密砂岩的泊松比范围在0.02GPa到0.22GPa，饱水致密砂岩的泊松比在0.25GPa到0.31GPa之间。该地区致密砂岩的纵横波品质因子Q在压力保持不变情况下都随着温度的增大而减小，在温度保持不变的情况下纵横波品质因子都随着压力的增大而增大。
　　用冲击加载方法冲击岩石使得岩石骨架颗粒产生旋转移动求得黏度值，分别测试饱水致密砂岩和页岩黏度，分析得出饱水致密砂岩较为致密，节理发育不显著，受飞片速度影响较大，黏度和飞片速度成正相关。岩石受冲击波影响一部分能量转化为热能，一部分转化为粒子移动的动能，测试结果表明冲击速度越高热能转化越多，动能转化越少，因此出现飞片速度较小粒子速度反而大的情况。而页岩中存在较大裂隙，节理较发育，测试结果表明了受矿物颗粒排列及裂隙影响，黏度各向异性较为明显，而与飞片速度关系不明显的情况，因此页岩黏度不满足于飞片速度正相关。最后得出岩样本身矿物成分、颗粒排列、层理及裂隙是岩石黏度的主要影响因素，不同的孔隙度与黏度存在显著地相关性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题依据及意义

1．2 岩石物理学研究现状

1．2．1 地震波速度的研究

1．2．2 岩石弹性参数和储层之间的关系

1．3 主要研究内容

1．4 本文主要成果及贡献

第2章 岩石物理学的理论基础

2．1 岩石吸收衰减系数α

2．2 品质因子Q

2．3 影响地震波衰减的因素

2．4 地震波衰减机理

2．4．1 粒间的摩擦

2．4．3 关于饱和以及局部饱和岩石的衰减

2．5 岩石的弹性参数经验关系

2．5．1 纵波速度与横波速度的关系

2．5．2 纵波速度与密度的关系

2．5．3 纵波速度与孔隙度的关系

第3章 岩样的选取与测试

3．1 岩石样品的选取

3．2 MTS岩石物理测试系统简介

3．3 岩石样品的制样和准备

3．4 岩石物性参数测试

3．4．1 岩石基本物性参数测试

3．4．2 岩样声学参数的测量

第4章 MTS测试黏弹性特征的分析

4．1．1 干燥样常温常压下弹性参数特征分析

4．1．2 饱水样常温常压下弹性参数特征分析

4．2 致密砂岩的声学参数分析

4．2．1 品质因子和孔隙度、密度的关系

4．2．2 品质因子和温度、压力的关系

4．2．3 孔隙流体对品质因子的影响

4．3 小结

第5章 冲击加载方法测试岩石黏度

5．1 冲击波测试黏度的原理

5．2 一级气炮装置简介

5．3 实验的黏度计算方法

5．4 气炮冲击实验的测试数据

5．4．1 岩样的XRF测试

5．4．2 一级气炮实验样品截取

5．4．3 一级气炮实验测试信号

5．5 冲击加载方法的数据计算及探讨分析

5．5．1 气炮实验测试信号分析

5．5．2 气炮实验测试计算分析及探讨

5．5．3 气炮实验测试计算结果分析

5．6 小结

结论

致谢

参考文献