Page 52 - 《应用声学》2020年第1期

48 2020 年 1 月

于超声波脉冲法测量岩石样本中的纵横波速度。系 层较好的层段。
统主要由高压容器、温度控制单元、围压控制单元、 对研究区的岩心样品进行密度测试，从测试结
孔隙压力控制单元、声波参数测试单元组成，具有 果来看该区域的密度主体分布在 2.6 ∼ 2.7 g/cm 3
温度、围压、孔隙压力等控制功能。图 3 分别是研 之间。岩石储层矿物成分、孔隙度以及孔隙流体都
究区样品纵横波速度随有效压力 (围压减去孔隙压
会影响储层密度的变化趋势，分析密度与速度及其
力) 的变化曲线，从图中可以看出，岩心测试纵波速
他弹性参数之间的关系可为储层脆性预测及描述
度变化范围在 4200 ∼ 6000 m/s，横波速度范围在
提供支持。
2600 ∼ 3400 m/s。从速度变化形态上来看，当压力
如图 4 所示，从密度分布形态来看，密度主体
在30 MPa ∼ 40 MPa 之间时纵横波速度迅速增加，
分布于 2.6 ∼ 2.7 g/cm 之间，有个别样品密度大于
3
在超过该压力时纵横波速度变化较小，并与压力成
2.7 g/cm ，泊松比大于 0.25，结合矿物成分分析为
3
近似线性关系，因此可以认为使研究区岩石中微裂
钙质含量较高造成。随着密度的增大，纵波速度、杨
隙闭合的有效压力应在30 MPa ∼ 40 MPa 以上，对
于研究区的高孔压区，可以认为微裂隙在地层中是 氏模量、体积模量以及剪切模量均呈现增大的趋势，
未完全闭合的 [14] 。对比测试的岩心速度与测井数 且呈现较好的正相关关系，横波速度、泊松比、纵横
据，实验室测试数据与井测试数据从储层上到下变 波速度比以及拉梅常数也呈现增大的趋势，但相关
化趋势一致，先减小后增大，速度较小的层段对应储 性较差。

6000 3500
5800 3400
5600 3300
ጫฉᤴए/(mSs -1 ) 5200 ഷฉᤴए/(mSs -1 ) 3100
3200
5400
3000
5000
4800
2800
4600 2900
4400 2700
4200 2600
0 10 20 30 40 50 60 0 10 20 30 40 50 60
ڊԍ/MPa ڊԍ/MPa
(a) ጫฉᤴएᬤԍҧᄊԫӑ (b) ഷฉᤴएᬤԍҧᄊԫӑ

图 3 页岩样品纵横波速度随有效压力的变化
Fig. 3 Velocities of P and S waves vary with the effective pressure of shale samples

3600
6000
3500
5800 3400 y/⊲x֓⊲

y/⊲x֓⊲ 3300 R /⊲
ጫฉᤴए/(mSs -1 ) 5400 ഷฉᤴए/(mSs -1 ) 3200
5600

R /⊲
3100
5200
3000
5000
2900
4800
2800
4600 2700
2.54 2.58 2.62 2.66 2.70 2.74 2.54 2.58 2.62 2.66 2.70 2.74
ࠛए/(gScm -3 ) ࠛए/(gScm -3 )
(a) ࠛए֗ጫฉᤴए̔ලڏ (b) ࠛए֗ഷฉᤴए̔ලڏ

图 4 页岩储层密度和弹性参数之间的关系
Fig. 4 Relation of shale reservoir density and elastic parameters