巖石物理分析

1、第一篇地震巖石物理學及在儲層預測的應用SeismicRockphysicsTheoryandtheApplicationinReservorDiscrimination摘要儲層預測研究主要在于弄清儲層構造特征、巖性特征及儲層參數(shù)，進而減少勘探開發(fā)風險。儲層參數(shù)包括孔隙度、滲透率、流體類型等，而地震資料提供的是地震波旅行時和振幅信息，再通過反演可得到彈性參數(shù)。地震巖石物理學則為儲層參數(shù)和彈性參數(shù)之間搭建橋梁。橫波速度是重要的地球物理參數(shù)在近些年發(fā)展起來的疊前地震儲層彈性參數(shù)反演及流體檢測方面起著重要的作用。地震橫波速度估計技術是根據(jù)地震巖石物理建立的目標巖石模量計算模式，利用計算出的模量重建縱波

2、曲線，與實測曲線建立迭代格式修正巖石模量，實現(xiàn)橫波速度等關鍵參數(shù)估計。在方法實現(xiàn)上利用了Xu-White模型為初始模型。流體因子是識別儲層流體的重要參數(shù)，常規(guī)流體因子多是基于單相介質理論提出的，而從雙相介質巖石物理理論出發(fā)可以更好的研究孔隙流體對介質巖石彈性性質的影響，為敏感流體因子的構建提供更好的指導。本文采用了Gassman流體因子，并分析了其敏感性。關鍵詞：等效介質模量，孔隙度，橫波速度估算，Xu-White模型，Gassmann流體因子。SeismicRockphysicsTheoryandtheApplicationinReservorDiscriminationAbstractTh

3、estudyofreservoirpredictionismainlytoinvestigatethecharacteristicsofreservoirstructure,lithologicfeaturesandreservoirparameters,aimtoreducetheriskofexploration.Reservoirparametersincludeporosity,permeability,fluidtype,etc,Butseismicdataonlyreflectsonseismictraveltime,amplitudeinformation,andelasticp

4、arameterswhichcanbeobtainedthrouthseismicinversion.Seismicrockphysicsbuildsbridgesforreservoirparameterselastic.S-wavevelocity,animportantgeophysicalparameter,playsanimportantroleinpre-stackseismicreservoirelasticparameterinversionandfluiddetectionwitchdevelopedinrecentyears.Theseismicshearwaveveloc

5、ityestimationtechniqueisbasedontherockmasscalculationmodelestablishedbytheseismicrockphysics,reconstructsthelongitudinalwavecurvewiththecalculatedmodulus,establishestheiterativepatternwiththemeasuredcurvetocorrecttherockmodulus,andobtainthekeyparameterssuchastheshearwavevelocity.TheXu-Whitemodelwasu

6、sedastheinitialmodelinthemethodimplementation.Fluidfactorisanimportantparametertoidentifyreservoirfluid.Conventionalfluidfactorsaremostlybasedonthetheoryofsingle-phasemedium.Fromthetheoryofbiphasicmediumrockphysics,itcanbebettertostudytheeffectofporefluidontheelasticpropertiesoffluidTheconstructiono

7、ffluidfactorsprovidesbetterguidance.Inthispaper,theGassmannfluidfactorisusedanditssensitivityisanalyzed.Keyword:Equivalentmediummodulus,porosity,Shearwavevelocityestimation,Xu-Whitemodel,Gassmannfluidfactor目錄第一章緒論41.1 巖石物理學及其發(fā)展方向41.2 國內外研究現(xiàn)狀4第二章基本理論模型分析62.1 有效介質模量理論62.2 波傳播理論72.3 理論模型的比較及適用性分析9第三章速度

8、影響因素分析103.1 巖性對速度的影響103.2 孔隙對速度的影響113.3 成巖作用對速度的影響113.4 密度對速度的影響113.5 孔隙流體對速度影響123.6 壓力對速度的影響123.7 溫度對速度的影響13第四章主要應用144.1 橫波速度估算144.2 流體替換164.3 敏感屬性參數(shù)優(yōu)選16第五章實際資料的應用（基于孔隙彈性理論的地震巖石物理研究）.錯誤！未定義書簽。5.1 東營組儲層地震巖石物理模型構建錯誤！未定義書簽。5.2 基于巖石物理地震橫波速度估計技術錯誤！未定義書簽。5.2.1 橫波速度估計理論錯誤！未定義書簽。5.2.2 實例計算錯誤！未定義書簽。5.3 基于孔隙

9、介質理論的流體因子敏感性評價錯誤！未定義書簽。5.3.1 流體因子構建錯誤！未定義書簽。5.3.2 流體因子敏感性分析錯誤！未定義書簽。第一章緒論1.1 巖石物理學及其發(fā)展方向傳統(tǒng)的巖石物理學（rockphysics）就是研究巖石在地球內部特殊的環(huán)境下的各種性質及其物理性質的一門基礎性和應用性的學科，其重點是研究與地質學、地球物理學、地熱學、地球化學和環(huán)境科學等密切相關的巖石性質。巖石物理的具體手段是通過巖石物理性質（力學、聲學、流體力學、電磁學和熱學等）的測試實驗分析，了解巖石及其構成礦物在不同條件下的物理性質。斯坦福大學著名巖石物理學家Mavko教授對此的定義是：致力于發(fā)現(xiàn)地震信號中所包含

10、的不同的地質趨勢（組分，粒度，分選，壓實，巖化等地質作用在地震振幅上的反應），弄清地震屬性（速度，阻抗，反射系數(shù)，AVO、衰減等）與巖石狀態(tài)（巖石類型，礦物學，孔隙度，應力、溫度等）及流體屬性（孔隙流體性質、壓力、飽和程度等）之間的關系，以建立地質與地震之間的動力學鏈接，力求地震資料的定量解釋，從而最小化地震解釋的不確定性和風險。地震巖石物理學研究是地震資料向定量解釋發(fā)展的必由之路。當前地震巖石物理學研究的發(fā)展趨勢是繼續(xù)致力于開發(fā)能夠量化并把地質約束條件合并到儲層巖石物理模型中去的工具，同時不斷發(fā)展與完善疊前彈性參數(shù)反演等油藏儲集參數(shù)地震表述的新技術手段。即通過包括彈性界限，接觸理論和經(jīng)驗關系

11、等在內的一系列穩(wěn)健模型的研究，分別用那些影響儲層質量同時與常規(guī)地質解釋也是一致的沉積學參數(shù)來進行地震特性參數(shù)的模擬研究；隨著地震資料質量和計算機處理水平的不斷提高，不斷研究開發(fā)各種基于巖石物理模型的地震正、反演先進技術。1.2 國內外研究現(xiàn)狀國外巖石物理研究的重點在于理論模型的建立和應用，著眼于研究成果的系統(tǒng)化和精細化。幾個主要研究機構的研究情況如下。（1）休斯頓大學巖石物4理實驗室（RockPhysicsLaboratory）休斯頓大學巖石物理實驗室長期從事巖石和流體特性的測試和特征研究，致力于從地震資料中提取儲層特征和流體特性?，F(xiàn)階段研究的重點在4個方面：前沿勘探技術研究，包括高溫高壓條件

12、下的超深油藏勘探開發(fā)等；儲層檢測技術研究，如時移地震響應特征的標定；非常規(guī)油藏的開發(fā)，如致密地層天然氣、重油和油頁巖油藏；深水沉積物含爛飽和度的地震評價。在2005-2007年的SEG年會上，該機構共發(fā)表文章22篇，內容涉及巖石物理研究的諸多方面，包括不同流體狀態(tài)的AVO屬性研究、重油儲層特征研究、時移地震技術研究、速度頻散研究、深水儲層巖石速度研究、碳酸鹽巖的孔隙結構研究等。（2）斯坦福大學巖石物理及井中地球物理項目組（RockPhysics&BoreholeGeophysicsProject斯坦福大學的一個重要的研究方向就是地球物理勘探領域的巖石物理研究。其現(xiàn)階段研究的重點包括：多

13、孔巖石介質的力學特性；實驗室條件下，巖石、顆粒礦物和儲層流體的速度、衰減、滲透性測試分析；多孔流體飽和介質地震波的傳播、衰減和頻散研究等。（3）美國巖心公司（CoreLab）美國巖心公司致力于油藏最優(yōu)化和采收率最大化，其關鍵的技術理念是：任何油藏優(yōu)化措施都要基于對油藏復雜情況的詳細了解一一一巖石特性、天然氣、原油、水以及控制巖石內液體和氣體流動的機理。其3個業(yè)務單元（油藏描述、油氣增產(chǎn)、油藏管理）都與巖石物理研究密切相關：油藏描述，利用巖心和流體測試數(shù)據(jù)對測井和地震數(shù)據(jù)進行評價和標定，并通過對各相巖石特性的評價，最大程度提高油氣日產(chǎn)量及油田開采壽命中的總產(chǎn)量；油氣增產(chǎn)，通過實際油藏壓力和溫度條

14、件下流體通過巖石的動態(tài)流動測試以及基于巖心聲波的各向異性研究，預測裂縫擴展方向，進而正演模擬實際驅替過程，建立科學的油田驅替方案，減少地層傷害的程度，最大程度的提高采收率；油藏管理，通過對油藏壓力、溫度、流動狀態(tài)進行研究，結合區(qū)域地質特性和巖石物性，實時了解油藏動態(tài)，進行高效管理。該公司擁有一整套巖心測試設備，全方位的對測試數(shù)據(jù)進行測試，收集了世界范圍內許多機構的巖心測試信息，建立了油藏應用巖石物性綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。國內巖石物理研究37則緊緊跟蹤了國外的技術發(fā)展，著眼于巖石物理理論模型的應用，主要包括以下幾方面：巖石物理理論模型適應性研究；實驗室?guī)r心測試技術研究；儲層特征參數(shù)研究；巖石物理參數(shù)規(guī)

15、律統(tǒng)計；儲層特征敏感參數(shù)識別；測井曲線的重構或生成。在巖石物理研究中，速度是巖石物理研究乃至整個地球物理勘探領域的關鍵參數(shù)，理論模型則是其研究的基礎。這兩個關鍵貫穿于巖石物理研究的整個過程第二章基本理論模型分析巖石是由固體的巖石骨架和流動的孔隙流體組成的多相體，其速度的影響因素呈現(xiàn)復雜性和多樣性。各因素對速度的影響不是單一的，是相互影響、綜合作用的結果。這也表明利用地球物理資料進行儲層特征預測和流體識別是切實可行的。巖石的彈性表現(xiàn)為多相體的等效彈性，可以概括為4個分量：基質模量、干巖骨架模量、孔隙流體模量和環(huán)境因素(包括壓力、溫度、聲波頻率等)。巖石物理理論模型旨在建立這些模量之間相互的理論關

16、系。根據(jù)建立方法的不同，巖石物理基本理論模型可以分為有效介質模量理論和波傳播理論兩大類14。2.1 有效介質模量理論有效介質模量理論是巖石物理學的一個重要分支。它是根據(jù)各種幾何平均物理模型，在已知組成巖石各相的相對含量、彈性模量以及各相在巖石介質中分布特征條件下，以適當方式定量求取巖石的等效彈性模量，從而進一步求出彈性波的速度和衰減。對于多孔巖石介質，有效介質模量理論的關鍵是確定適合介質成分的混合模型。以下是常用的幾種有效介質模量理論模型。(1) Voigt-Reuss-Hill(V-R-H)模量模型。在已知組成巖石介質各相的相對含量以及彈性模量的情況下，分別利用同應變狀態(tài)、同應力狀態(tài)估算巖石

17、介質有效彈性模量的Voigt上限、Reuss下限，利用兩者的算術平均計算巖石的有效彈性模量。這種平均并沒有任何理論的基礎和物理含義。該模型比較適合于計算礦物成分的有效體積模量及可能的最大上下限，不適于求取巖石的總體積模量、剪切模量和氣飽和巖石的情況。(2) Hashin-Shtrikman模量模型。在已知巖石礦物和孔隙流體的彈性模量及孔隙度的情況下，Hashin-Shtrikman模型能精確地計算出多孔流體飽和巖石模量的取值范圍，其上、下限的分離程度取決于組成礦物彈性性質的差異（均為固體礦物顆粒時，上下限分離很??；如有流體存在時，則上下限分離較大）。(3) Wood模量模型。首先利用Reuss

18、下限計算混合物平均體積模量，再利用其與密度的比值估算速度。該模型比較適用于計算孔隙混合流體的有效體積模量，或者淺海沉積物的有效體積模量（淺海沉積物基本為懸浮狀態(tài)）。（4）Kuster-Toksoz模型15。通過考慮孔隙的形狀及分布規(guī)律,利用連續(xù)介質一階差分理論來計算多孔介質的等效模量。該模型是根據(jù)孔隙內流體的流動狀態(tài)對巖石孔隙進行分類考慮，孔隙孤立的存在于介質之中，考慮了孔隙形狀但沒有考慮孔隙間的相互作用，因此較適合于實驗室超聲高頻條件下流體飽和巖石模量的計算。其中，縱橫比較小的扁平孔隙對速度的影響比較大。2.2 波傳播理論盡管有效介質模量理論能夠簡單直觀地得到多孔飽和流體介質的有效彈性模量，

19、但其畢竟是建立在組成巖石礦物各組分模量的簡單平均或一般假設基礎上，缺乏巖石介質中應變隨應力變化的理論基礎。波傳播理論則基于波在巖石中傳播的理論規(guī)律，通過對孔隙形狀等參數(shù)的某些假定，利用組成巖石的各相態(tài)模量來計算多孔巖石介質不同狀態(tài)下的彈性模量。常用的理論模型包括以下幾種。（1） Gassmann模型16。在低頻條件下，Gassmann推導出了飽和流體狀態(tài)條件下巖石體積模量的理論方程。Gassmann方程是巖石物理研究的最基本方程，用來描述從干巖石狀態(tài)到飽和流體孔隙狀態(tài)下的模量變化。該方程的一個重要的適用條件是低頻條件，也即只有在足夠低頻條件下，該方程是有效的，此時孔隙所受的壓力在整個孔隙空間達

20、到平衡（即對于孔隙流體，有足夠的時間消除壓力梯度，達到平衡）。應用Gassmann®論時，應注意以下事項：干巖石并不等價于氣飽和狀態(tài)下的巖石（干巖石或者干骨架模量是指孔隙壓力保持不變而圍壓變化所導致的體模量的應變，這種耗散狀態(tài)相當于巖石充滿空氣時在常溫和常壓條件下的狀態(tài)；氣飽和狀態(tài)的模量相當于儲層條件下（高孔隙壓力），氣體具有不可忽略的體積模量）；干巖石骨架的彈性模量是指微濕或者潮濕狀態(tài)條件下的巖石模量；對于混合礦物，可以利用平均模量作為總的有效模量；對于泥質充填巖石，最合理的做法是把軟泥巖當作充滿孔隙的一種流體，而不是當作一種礦物骨架，即孔隙流體為泥巖；對于部分飽和巖石，在足夠低頻

21、條件下，孔隙流體的有效模量可以利用等應力條件下流體和氣體狀態(tài)決定。（2） Biot模型17。Biot采用連續(xù)介質力學的方法導出了流體飽和多孔隙介質中的聲波方程，建立了多孔介質中聲速、衰減與頻率和多孔介質參數(shù)之間的關系。該模型反映了流體和巖石骨架中粘性和慣性相互作用機制，既包含了巖石骨架和孔隙流體對混和巖石介質彈性模量的單獨作用，也包含了它們之間的耦合作用。該模型適合于任意頻率條件下多孔巖石介質彈性模量的計算，但是由于沒有考慮高頻條件下孔隙流體的噴射作用，因此該理論方程所預測高頻條件下飽和流體巖石的速度并不十分準確。（3）BISQ模型1418。當?shù)卣鸩ㄔ诙嗫捉橘|中傳播時，Biot流和噴射流機制同

22、時存在，Biot流描述的是宏觀現(xiàn)象，噴射流機制反映的是局部特征，兩種機制通過流體的質量守衡而統(tǒng)一，對地震波的衰減和頻散均產(chǎn)生重要影響。Dvorkin和Nur基于孔隙各向同性一維問題將這兩種流體一固體相互作用的力學機制有機地結合起來，提出了統(tǒng)一的Biot-Squirt（BISQ）模型。BISQ模型反映了兩種不同流動形式和流體特性對波速、衰減和頻散的影響規(guī)律，比Biot理論更能真實地體現(xiàn)波在孔隙各向同性巖石介質中的傳播規(guī)律。噴射流特征長度則需要根據(jù)速度、頻率的測量結果猜測或者根據(jù)經(jīng)驗調整。（4）Xu-White模型19,20?；贙uster-Toksoz模型和Gassmann理論，Xu-Whit

23、e提出了砂泥巖混和介質的速度模型。該模型綜合考慮巖石孔隙度和粘土含量來預測聲波速度，把粘土成分、壓力、膠結等因素對聲波的影響歸因于泥頁巖和砂巖的孔隙幾何形狀和面孔率的差異。在該模型中，總的孔隙空間由兩部分組成：與砂巖顆粒相關的孔隙；與泥巖顆粒相關的孔隙（包括束縛水）。不同孔隙形狀的孔隙對彈性模量的影響是不同的。該模型首先利用時間平均方程計算骨架混合礦物的彈性模量，利用Woods方程計算混合流體的彈性模量；然后針對兩相介質，利用Kuster-Toksoz模型估計干巖石骨架的彈性模量；最后利用變換后的Gassmann方程計算流體飽和巖石條件下的彈性模量。該模型適合于低頻率條件下，多孔流體飽和砂泥巖

24、縱橫波速度估算，其關鍵參數(shù)是泥巖孔隙和砂巖孔隙的縱橫比。2.3 理論模型的比較及適用性分析由于多孔介質巖石物理性質的復雜性及地震波在巖石中傳播所導致的復雜波場效應，不同專家基于不同的假設和目的提出了不同理論模型，這對于巖石物理變化規(guī)律的研究提供了基礎性認識和指導作用。不同的理論模型有其不同的適用條件應用重點、考慮因素及需要知道的關鍵參數(shù)。而且，很多理論模型并不是孤立的，是相互聯(lián)系的，在相同的假設條件及制約因素下是基本等價的，復雜假設條件下的理論模型可以轉換為簡單條件下的模型?？傮w而言，有效介質模量理論模型比較適合于計算巖石有效礦物的彈性模量和可能的變化范圍，波傳播理論模型則比較適合于計算孔隙含

25、流體狀態(tài)巖石的彈性模量，常用于橫波估算、流體替代、AVO分析中。在常用的兩種理論模型中，Gassmann模型比較適合于砂泥巖儲層，而Xu-WMte模型比較適合于碳酸鹽巖儲層。在實際應用中，根據(jù)研究區(qū)域的實際情況選用合適的理論模型是巖石物理在儲層表征中得到較好應用的關鍵第三章速度影響因素分析孔隙巖石介質速度的變化呈現(xiàn)復雜性和多樣性，其主要影響因素為巖石的組成、內部結構以及所處的熱力學環(huán)境1,如表1所示。這些因素之間常常具有一定的內在關聯(lián)性，當一個因素發(fā)生變化時其他許多因素也同時發(fā)生變化，這些變化會對巖石速度產(chǎn)生正面或負面的影響。對于特定的地質研究目標，必須要找出影響速度的主要因素，并尋求這些影響

26、因素的共同表征參數(shù)。以下分別對幾種實際工作中經(jīng)常考慮的因素進行分析。3.1 巖性對速度的影響假如沒有孔隙和節(jié)理，那么地震波的傳播速度就只取決于巖石的礦物成分。巖石往往是不純的，是各種礦物成份的混和，因此巖石中波的傳播速度取決于各個組分的百分含量。致密巖石一般比非致密巖石的高。需要指出的是，泥質成分及存在形式對巖石的速度及孔隙含流體的性質有較大影響*MERGE-FORMAT8。影響程度取決于泥質在巖石中的狀態(tài)：填充孔隙、破壞顆粒的接觸或是替換部分骨架。因此，必須根據(jù)粘土在巖石中存在的具體形式建立相應的理論計算或統(tǒng)計模型。3.2 孔隙對速度的影響通常，巖石速度與孔隙的關系表現(xiàn)為較為復雜的形式。孔隙

27、度與速度之間一般并不存在簡單的映射對應關系。一方面，給定孔隙度值的巖石速度會在較寬的范圍內發(fā)生變化；另一方面，由于孔隙度的變化，固相成分不同的巖石也可能具有相同的波速?？紫兜拇嬖趯е滤俣戎迪陆怠＿@是因為巖石孔隙度的變化會有效地改變巖石密度，而且?guī)r石有效彈性模量也會隨孔隙度的變化而變化。研究表明：孔隙總體積、孔隙形狀（孔隙縱橫比）對速度都有較重要的影響；泥質含量等其他參數(shù)對速度的影響都可歸因于孔隙形狀的變化。在其他因素相同時，孔隙度大的巖石波速低；孔隙度相同時，骨架顆粒細、孔隙小的巖石比顆粒粗、孔隙大的巖石的速度高；在相同應力條件下，圓形孔隙形變比狹長孔隙形變小得多。3.3 成巖作用對速度的影響

28、速度受成巖作用的各因素控制，如顆粒間接觸關系、圓度、分選性、膠結程度等。顆粒間接觸關系不好、分選性差、圓度低、膠結作用弱等都將導致巖石速度的降低。這些因素一般都是通過其對孔隙度的影響而改變巖石的速度。不同的膠結物類型及膠結物含量對巖石彈性參數(shù)的影響就不同?？v、橫波速度與膠結物含量表現(xiàn)出明顯的正相關關系，且速度及孔隙度按膠結物含量呈明顯的分區(qū)性，相應的體積和剪切模量也會表現(xiàn)出相同的特征。如果膠結含量的差異代表巖石成巖作用的差異，那么，孔隙度一彈性屬性交匯圖就可以區(qū)分巖石成巖作用的差異。對人造疏松砂巖樣品的研究*MERGEFORMAT5表明，與非固結砂巖相比，膠結好的砂巖，速度對孔隙度的依賴性較強

29、，而且速度隨膠結物含量的不同有不同額增大趨勢。3.4 密度對速度的影響一般而言，巖石速度隨密度增加而增加。Gardner9提出了速度和密度之間的指數(shù)關系形式，得到較廣泛的應用。其后，不同的研究機構根據(jù)該公式或者適當?shù)淖冃蔚玫搅烁髯缘慕?jīng)驗參數(shù)?；谒俣取⒚芏群涂紫抖鹊捏w積平均原理，文獻*MERGEFORMAT10提出了速度和密度之間新的理論模型，對濟陽坳陷大量實驗室?guī)r心數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析表明了該模型的可靠性和適用性。3.5 孔隙流體對速度影響巖石孔隙中充填不同性質流體后，其彈性性質會發(fā)生變化，這是利用地震資料進行儲層預測或碳氫直接檢測的物理依據(jù)。理論和大量的巖心測試研究表明，巖石樣品飽和水時的速度大

30、于飽和油時的速度，飽和氣時的速度最低。當樣品中水被原油替代后，樣品的縱、橫波速度隨含油飽和度的增加而減小，變化的幅度與圍壓有關。當樣品中水被氣替代后，速度隨含氣飽和度的變化呈現(xiàn)“速度泡沫”現(xiàn)象11,即當氣體剛驅替樣品中的水時，縱波速度急劇下降，隨著含氣飽和度的增加，速度逐漸變大。這是因為隨著含氣飽和度增加，盡管流體的體積模量基本穩(wěn)定，但巖石樣品的密度卻逐漸減小。“速度泡沫”現(xiàn)象對于氣藏的識別是很不利的，即意味著有經(jīng)濟價值的氣藏與衰竭的氣藏有幾乎相同的縱波地震振幅，因此，實踐中要認真分析?？v波速度對含油飽和度的敏感性要高于橫波速度，因為巖石剪切模量大小主要由巖石骨架性質決定。3.6 壓力對速度的

31、影響速度隨壓力變化的主要原因是巖石上覆截荷壓力引起的壓實作用和非彈性變形導致孔隙度下降，最終使巖石整體彈性模量和體積密度的變化。壓力對致密巖石和多孔隙巖石中波速的影響是不同的。對于均勻致密介質，影響波速的只有外壓力，而地震勘探深度上的壓力與原子間的力相比不算很大，因而造成原子間距離的變化不太大，以至于對介質的彈性模量的影響可以忽略。因此，致密巖石中波速取決于它的礦物成分。對于多孔隙介質，影響波速的是圍巖壓力和孔隙內流體壓力的共同作用。由于上覆壓力增大時骨架中顆粒之間接觸更緊密，骨架中微裂隙閉合和減小，導致骨架的彈性模量增大，從而引起速度增大。而孔隙內流體壓力則使骨架顆粒之間錯動，減小其彈性。因

32、此，當上覆壓力和流體壓力都變化時，僅僅是二者之差才是引起骨架彈性模量改變的原因。當骨架壓力（有效壓力，即上覆壓力與流體壓力之差）增大時，速度變大；上覆壓力與流體壓力之差為常數(shù)時，則速度保持不變。不同巖性、不同流體狀態(tài)，速度隨壓力的變化也不完全一致1203.7 溫度對速度的影響溫度升高，巖石速度降低，降低的幅度與壓力有關*MERGEFORMAT*MERGEFORMAT12,13。高圍壓下，波速下降的幅度不大，且呈線性；低圍壓下，速度下降顯著，當溫度超過一定限度后，溫度以非線性形式降低，表明微裂隙開始熱擴張。特別的，當溫度達到一定程度時，巖石將會發(fā)生熱開裂現(xiàn)象。這對于火燒油層的開采方法具有重要意義

33、。完全重油飽和未固結砂巖對溫度變化非常敏感，比對壓力變化敏感得多，含重油未固結砂巖縱波速度隨溫度升高而降低的幅度與含油飽和有關，含油飽和度越高，降低幅度越大；同樣的未固結砂巖，水飽和時的縱波速度幾乎與溫度沒有關系。另外，隨著溫度和壓力的變化，巖石物理性質發(fā)生改變，Q值因子也發(fā)生變化（隨壓力增大，Q值因子增大；隨溫度增大，Q值因子變小）第四章主要應用速度、密度等地球物理參數(shù)影響因素的復雜性表明了利用地震資料進行儲層表征和流體預測的可行性；巖石物理理論模型則建立了多孔巖石介質不同因素之間相互的關系。這些都為巖石物理研究在地球物理領域的應用提供了數(shù)據(jù)和理論基礎。其主要應用可以概括為以下幾個方面。4.

34、1 橫波速度估算橫波速度是重要的巖石物理性質，是進行疊前地震彈性反演和AVO屬性分析的基礎數(shù)據(jù)，但大多數(shù)井缺乏橫波資料。這就需要利用已知的信息對橫波速度進行估算6,7o常用橫波速度的估算方法可以分為兩大類：經(jīng)驗公式法和巖石物理理論模型法。經(jīng)驗公式法即是根據(jù)研究區(qū)域實驗室測試的縱橫波速度信息或者實際測井的縱橫波速度信息，通過統(tǒng)計分析，建立橫波速度與縱波速度、泥質含量、孔隙度等參數(shù)的線性或者非線性統(tǒng)計關系，如Castagn眥巖線公式、CastagnaB物線,K型、Sm4h趨勢線等。經(jīng)驗公式簡單明了，應用方便，但缺乏不同巖石物理參數(shù)之間的非線性動態(tài)變化，只能適應于巖性簡單、流體單一或者缺乏其它巖石物

35、理信息條件下的應用。巖石物理理論模型法是基于飽和流體狀態(tài)條件下的理論方程，通過正反演相結合，利用已知礦物成分和含量、孔隙度、流體成分和飽和度、實測縱波速度等巖石物理信息計算巖石橫波速度，其整個計算過程如下（圖1）:基于固體模型，如V-R-H模型或者H-S模型，利用已知的礦物成分和含量計算巖石礦物的有效彈性模量；基于混和流體模型，如Wood模型，利用已知的流體成分和飽和度計算孔隙流體的有效彈性模量；根據(jù)經(jīng)驗公式，利用實際測試的縱波速度計算橫波速度；利用固體礦物有效彈性模量、流體有效彈性模量、孔隙度等參數(shù)，通過巖石物理理論模型的反演，計算巖石骨架的彈性模量；通過巖石物理理論模型的正演模擬，計算原狀流體條件下巖石的縱橫波速度；對計算和實際測試的縱波速度進行誤差分析，如果誤差在一定程度范圍之內，則計算得到的橫波速度可認為是該飽和流體巖石的橫波速度，如果誤差較大，則利用實際縱波速度、計算得到的橫波速度作為已知參數(shù)，返回到步驟，再反演計算巖石的骨架彈性模量，通過多次循環(huán)迭代，對橫波速