多成分碳酸鹽巖介質中縱橫波速度是孔隙度的函數

作者：M．Markov,李鶴昇（譯）,陳欽保（校）

摘要：在巖石物性反演過程中，必須計算出作為孔隙度和礦物骨架性質函數的縱波速度（P波）和橫波速度（S波）。然而，一些經驗公式，比如時間平均方程或RHG公式只適用于單一均質，而不適用于混合礦物的情況；特別是碳酸鹽巖地層，其骨架常常含有多種礦物并可能包含白云巖和石灰巖的混合物。 本文中，我們建議使用有效介質近似方法（EMA）的均衡（或多晶質）變量來確定縱波速度和橫波速度。介質的每一成分都被認為是一個三軸橢球體。顆粒和孔隙橢球體高寬比是孔隙度的函數。該技術由下列步驟組成：①確定孔隙和顆粒的高寬比，它們是孔隙度的函數；②對已知的礦物濃度和孔隙度，計算彈性速度。 文中提供了雙組分骨架（石灰巖和白云巖）的計算例子。我們認為孔隙高寬比與礦物學無關，它們僅僅是孔隙度的函數。為了確定固體顆粒的形狀，我們假定各組分的顆粒高寬比與單組分的固體骨架的高寬比是相同的。為了求出高寬比，我們求解由EMA預測的和由經驗巖石物性方程計算的縱波速度、電導率之間的非線性最小二乘差異問題。我們對各獨立的固體成分，使用經驗的RHG公式計算縱波速度，用Archies法則計算電導率。 然后為確定組分的幾何形狀，我們就可以求得多組分巖石的橫波速度。在石灰巖一白云巖混合的情況下，橫波預測值接近Castanga等人（1993）根據多礦物巖石Vp估算Vs的經驗關系。為了驗證這種模擬技術，我們把計算的縱波速度Vp和橫波速度Vs與混合碳酸鹽巖的試驗數據進行了對比，對比表明它們非常一致。

關鍵詞：縱波速度橫波速度混合礦物聯合反演橢球體模型

分類號： TE257.1[石油與天然氣工程—油氣井工程]P618.130.2[天文地球—礦床學][天文地球—地質學]