松遼盆地北部古中央隆起帶基底巖石彈性參數(shù)測(cè)試及特征分析

戴世立 王力娟 辛朝坤

摘要：古中央隆起帶基底上覆地層缺失斷陷期沉積地層，基巖暴露地表時(shí)間長(zhǎng)，風(fēng)化殼普遍發(fā)育?；讕r性復(fù)雜，主要發(fā)育花崗巖、淺變質(zhì)沉積巖及淺變質(zhì)火山巖３大類(lèi)巖石；基底主要發(fā)育花崗巖、變質(zhì)巖儲(chǔ)層，不同類(lèi)型儲(chǔ)層的裂縫發(fā)育程度不同。鉆井揭示：花崗巖的脆性大，易形成裂縫，花崗巖儲(chǔ)層物性最好，屬于孔隙—裂縫型儲(chǔ)層；基底花崗巖風(fēng)化殼儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層物性較差，以裂縫為主。目前有關(guān)基底花崗巖和變質(zhì)巖的巖石物理彈性參數(shù)特征的實(shí)驗(yàn)室研究較少。為此，采用超聲頻段和地震頻段彈性參數(shù)測(cè)試方法，系統(tǒng)分析了圍壓及孔隙壓力對(duì)巖石縱、橫波速度的影響，研究了不同孔隙度和飽和狀態(tài)下巖石彈性參數(shù)與微裂縫密度及孔隙縱橫比的關(guān)系；應(yīng)用彈性參數(shù)交會(huì)分析，明確了基底風(fēng)化殼儲(chǔ)層及裂縫敏感參數(shù)，建立了符合基底孔隙—裂縫型儲(chǔ)層特征的巖石物理模型，獲得以下成果和認(rèn)識(shí)：①對(duì)松遼盆地北部古中央隆起帶基底３３塊巖性樣品，采用超聲頻段和地震頻段實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)鋁塊的超聲頻段縱波速度（６４３０ｍ／ｓ）與參考值（６４００ｍ／ｓ）基本相同，相對(duì)誤差為０．５％，精度較高。②隨著圍壓增加，在水飽和和氣飽和狀態(tài)下縱、橫波速度均增大，且橫波速度變化不大。隨著孔壓增加，在水飽和和氣飽和狀態(tài)下縱、橫波速度均呈降低趨勢(shì)，且在氣飽和狀態(tài)下縱波速度的變化量大于水飽和狀態(tài)，在水飽和和氣飽和狀態(tài)下橫波速度的下降趨勢(shì)相似。③ 不同壓力的超聲頻段和地震頻段速度差異表明微裂隙是影響頻散絕對(duì)變化量的主要因素，隨著壓力增加，微裂隙逐漸閉合，孔隙間的流體流動(dòng)效應(yīng)減弱，噴射效應(yīng)降低。④地震頻段和超聲頻段儲(chǔ)層敏感參數(shù)優(yōu)選結(jié)果相同，即狏Ｐ／狏Ｓ（縱橫波速度比）、ν（泊松比）、λ（拉梅系數(shù)）、λ／μ（拉梅系數(shù)／剪切模量）、λρ（拉梅系數(shù)× 密度）等參數(shù)對(duì)流體最敏感，可作為識(shí)別基底風(fēng)化殼的儲(chǔ)層敏感參數(shù)。⑤在裂縫密度為３條／ｍ、裂縫傾角為５０°的條件下建立了飽和度—孔隙度解釋圖板，在含水飽和度為５０％、裂縫傾角為５０°的條件下建立了裂縫密度—孔隙度解釋圖板，為風(fēng)化殼孔隙—裂縫型儲(chǔ)層預(yù)測(cè)奠定了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：古中央隆起帶，基底，超聲頻段，地震頻段，巖石物理測(cè)試，物性參數(shù)，彈性參數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｐ６３１ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ dol：１０．１３８１０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０００-７２１０．２０２３．０２．０２１