Влияние на скорость распространения упругих волн пористости пород, характера насыщения, термобарических условий залегания.
ВЛИЯНИЕ ПОРИСТОСТИ
На
рис. 86 сплошными линиями изображены
кривые vp=f(kп,п),
рассчитанные по уравнению (12.47) для
пористости водонасыщенных пород.
Параметром кривых служит коэффициент
сжимаемости пор рш величина которого
изменяется в широких пределах от
В этот диапазон сжимаемости попадают
самые различные сцементированные породы
с разной структурой порового пространства.
Рассмотрим некоторые из них.
Н
а
рис. 86 показано сопоставление теоретических
кривых, рассчитанных по формуле (12.47) с
экспериментальными данными для образцов
доломитов, известняков и кварцевых
песчаников в пластовых условиях.
Данные для доломитов апроксимируются кривой с параметром рп=10-10~5 МПа-1, для известняков рл= 15-10—5 МПа-1 и для кварцевых песчаников рп=2-10-5 МПа-1.
Таким образом, с увеличением пористости и коэффициента сжимаемости пор уменьшается скорость распространения упругих волн.
ВЛИЯНИЕ НАСЫЩЕНИЯ
Влияние насыщенности на скорость распространения упругих волн зависит от дифференциации коэффициента сжимаемости для нефти, воды и газа. Наибольшей сжимаемостью обладает газ, затем нефть, и далее вода. Наименьшей сжимаемостью обладают минералы горных пород. Таким образом, при увеличении газонасыщенности горных пород уменьшается скорость распространения волн в горной породе.
В связи с низкой сжимаемостью жидкостей и твердых минералов скорость упругих волн мало зависит от эффективного напряжения, определяется плотностью породы и средневзвешеной по объему сжимаемостью двух фаз ж = н*Кн+в* (1-Кн)
0 = (Кп*п)/(1+п/ж-тв) + тв - объемная сжимаемость горной породы
0= пор + тв + фл - объемная сжимаемость горной породы (пласта) определяется сжимаемостью всех составляющих компонентов.
ВЛИЯНИЕ
ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ЗАЛЕГАНИЯ
Описанные выше теоретические уравнения и эмпирические зависимости среднего времени от коэффициента пористости можно использовать лишь при приведении скорости или интервального времени пробега упругих волн к условиям естественного залегания пород, т. е. к эффективному напряжению (р—рПл) и пластовой температуре Т. Для этого может быть использовано выражение [7, 15]:
Наиболее
существенное влияние на упругие свойства
осадочных пород оказывает эффективное
напряжение. С увеличением эффективного
напряжения скорость упругих волн
возрастает. Для приведения упругих
свойств к единому эффективному напряжению
часто
применяют следующее выражение (В. М.
Добрынин, 1965):
где n — эмпирический показатель степени, зависящий от сцементированности, глинистости и характера насыщенности пород. Величина п изменяется от 0,02 для крепко сцементированных пород до 0,2 для рыхлых газонасыщенных песчаников. Ее величина для пород определенной литологии определяется экспериментально. Для водонасыщенных песчаников и алевролитов л=0,051—0,067; для известняков — 0,021—0,029 и для доломитов 0,038—0,045 [3]. Коэффициент К2 учитывает влияние сжимаемости минеральных зерен пород. В пористых породах его часто можно принять равным единице. Коэффициент Кз учитывает уменьшение скорости упругих волн с температурой. При увеличении температуры от 20 до 250°С уменьшение скорости составляет около 5%, а в глинистых породах достигает 20% [7].
Н
а
рис. 83 изображены зависимости коэффициента
сжимаемости пор разных по литологии
пород с первичной пористостью в
зависимости от эффективного напряжения.
Эти данные получены многими авторами
экспериментально при изучении кернов.
Видна общая закономерность— с увеличением
эффективного напряжения сжимаемость
уменьшается