用湿泥岩体积和有效孔隙度构建岩石物理速度模型
摘要: 通常有两种 岩石 物理解释方法：湿 泥岩 /有效 孔隙 度法和干粘土/总 孔隙 度法，这两种方法的总 孔隙 度相同。湿 泥岩 模型又称为 岩石 模型，它将 岩石 分为 砂岩 和 ...
| 通常有两种岩石物理解释方法：湿泥岩/有效孔隙度法和干粘土/总孔隙度法，这两种方法的总孔隙度相同。湿泥岩模型又称为岩石模型，它将岩石分为砂岩和泥岩两种岩性组分。在岩石模型中，泥岩含有与“标准泥岩”测井响应所确定的泥岩孔隙度相关的束缚水。有效孔隙度是除泥岩孔隙度之外的孔隙度。岩石的有效孔隙度包括与砂岩和粉砂岩相关的束缚水，束缚水含量取决于在油水界面之上的高度或毛细压力。干粘土/ 总孔隙度方法将岩石分为矿物粘土（即伊利石和高岭石）、石英及其它砂粒矿物(如长石)。在该模型中，必须通过计算或估算粘土矿物组分和特定粘土所含束缚水来推算总的粘土束缚水含量。由于粘土束缚水的体积小于岩石的总束缚水，因此，利用估算的或计算的粒度分布确定毛细束缚水。该模型估算的毛细束缚水大于湿泥岩模型的计算结果。 如果采用正确的数据和解释方法，上述两种模型都有效。但湿泥岩模型只需要较少的数据就能产生更精确的结果，因为分析家更容易获得泥岩体积和泥岩孔隙度数据。 1.两种方法比较 在构建岩石物理速度模型时，特别是在固结程度低的岩石中，泥岩非常重要。泥岩中的粘土及其它矿物的束缚水对典型储集岩强度的影响非常大。岩石物理分析计算的泥岩体积的少量变化将导致速度模型结果的很大变化。同样地，泥岩密度和泥岩声波传播时间较小的变化将产生很大的差别。湿泥岩/有效孔隙度法采用的重要分析参数是在井下选择的。由于岩石不可能由100%的粘土组分构成，因此，干粘土模型中的参数不能在井下选择。根据泥岩的特性，在自然环境下能测量其体积。虽然在实验室中容易获得干粘土和粘土中的矿物组分，但在井下测量这些数据就非常困难。由于粘土的岩石物理性质和声学性质随温度、压力和矿化度而变化，因此，估算粘土束缚水(粘土孔隙度×粘土体积)更困难。 2.计算声学性质 通常采用Hill平均法计算固体体积模量。用Kuster-Toksoz近似算法，将有效孔隙度加入固体体积模量和剪切模量中。为了计算泥岩孔隙度，使用与岩石非泥岩部分相同的骨架密度。通常用2.65g/cm3骨架密度计算砂岩/泥岩层序的泥岩孔隙度，这个数值并非在所有情况下都准确，但计算结果的近似性较好。在所有情况下，有效孔隙度分布于岩石组分之间。将泥岩孔隙与非泥岩岩石孔隙区别对待，并假定其孔隙的形状不同。含有效孔隙度的非渗透岩石包括不连通的砂岩和粉砂岩。在构建岩石物理速度模型时，必须考虑非连通的有效孔隙度。泥岩中的有效孔隙度影响岩石强度及其声波特性。 3.结论 如果用湿泥岩模型和有效孔隙度来完成岩石物理解释，则用岩石物理解释构建有效岩石物理速度模型是一种有效的工具。井眼和钻井泥浆侵入对声波纵波测井及密度测井影响较大，对偶极子声波测井等获得的横波测量数据影响更大。用合理构建的岩石物理速度模型可以校正这些不利影响。湿泥岩/有效孔隙度法采用井下测量的泥岩体积和孔隙度参数。被侵入的砂岩层(特别是含烃砂岩)或跨塌井段对声波和密度测井数据影响很大，这时，岩石物理速度模型可提供最佳数据。 |
