Page 51 - 《应用声学》2020年第1期

第 39 卷 第 1 期 李帆等： 页岩可压裂性声学模型及应用 47

5
5
4
4

TOC/% 3 2 y/⊲x֓⊲ ߘᬩए/% 3 2 y/⊲x֓⊲


R /⊲
R/⊲
1 1
0
25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5
ᆃᔮե᧚/%
TOC/%
(a) TOCˁᆃᔮե᧚ᄊТጇ
(a) TOC֗ߘᬩएᄊТጇ
4.5
5
4.0
4
3.5
y/֓⊲x⇁⊲

R /⊲
TOC/% 3 y/֓⊲x⇁⊲ ߘᬩए/% 3.0
2.5
2
R /⊲ 2.0

1 1.5
1.0
0
5 10 20 30 40 50 60
0.5
ᳫژե᧚/% 2.52 2.54 2.56 2.58 2.60 2.62 2.64 2.66 2.68 2.70
(b) TOCˁᳫژե᧚ᄊТጇ ࠛए/(gScm -3 )
5 (b) ࠛए֗ߘᬩएᄊТጇ
图 2 页岩样本 TOC、密度和孔隙度的关系
4
Fig. 2 TOC and density vs porosity of shale samples
y/⊲x⇁⊲
3
TOC/% R /⊲ 直径均为 25 mm，高度在35 ∼ 70 mm之间，斜度小

于 0.05 mm 的柱塞样品，进行相关的地震岩石物理
2
测试。
1 进行岩石干燥条件下的岩石物理测试时，为了
使样品能够达到相对 “干燥” 条件，需要先将样品在
0
0 1 2 3 4 5 6 温度为 60 C 的烘箱中均匀烘干 48 h 以上，然后再
◦
᳧ᨡᆈե᧚/%
将烘干后的样品在潮湿空气中露天放置 24 h 以上
(c) TOCˁ᳧ᨡᆈե᧚ᄊТጇ
得到约含有 2% ∼ 3% 水分的 “干燥” 样品以消除黏
图 1 页岩样本 TOC 与石英、黏土和黄铁矿含量的
土矿物脱水对岩石骨架的破坏作用 [12] 。利用超声
关系
脉冲透射测得样品的速度，实验中，压力从 0 MPa
Fig. 1 TOC vs quartz, clay and pyrite contents
in shale samples 加压至 55 MPa，间隔 5 MPa 测试一次，压力点测
量间隔 10 min以上并保证围压平衡，压力偏差小于
度会随着密度的增大而减小。由于 TOC 的密度低，
0.3%。此次测试均为平行于层理岩石样品的速度。
所以当储层中 TOC 含量增加时，孔隙度会相应增
速度测量相对误差的量级纵波约为 0.23%，横波约
大，密度则会降低。
为0.16%。
1.3 超声波实验及声学特征 1.3.2 声学特征
1.3.1 超声波实验 本次研究针对采集的 43 块岩心样品进行了
本文选取研究区目的层页岩样本，采样覆盖储 不同压力速度测试，压力 5 MPa ∼ 55 MPa，间隔
层段的主要岩性变化，共采82块样本，岩心样本的 5 MPa。实验采用与Guo等 [13] 相同的实验装置，基