地震巖石物理學(xué)及其應(yīng)用研究.pdf

1、成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文地震巖石物理學(xué)及其應(yīng)用研究姓名：王炳章申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：地球探測(cè)與信息技術(shù)指導(dǎo)教師：賀振華黃德濟(jì)20080501成都理工大學(xué)博士學(xué)位論文在國(guó)內(nèi)首次較全面地系統(tǒng)論述了地震巖石物理學(xué)的應(yīng)用基礎(chǔ)。在“有效介質(zhì)理論模型“部分，重點(diǎn)分析了空間平均模型、自適應(yīng)(自洽)模型和散射理論模型的假設(shè)前提與應(yīng)用條件，論述了雙相、多相介質(zhì)的自適應(yīng)近似和不同形狀包裹體的幾何描述以及裂隙介質(zhì)模型的不同數(shù)學(xué)表述。在地震巖石物理學(xué)的核心內(nèi)

2、容“多孔介質(zhì)的流體機(jī)制模型”部分，重點(diǎn)論述了Gassmann方程、Biot理論、噴流機(jī)制、BISQ模型及斑塊飽和模型等多孔介質(zhì)模型所基于的流體流動(dòng)機(jī)制，對(duì)比分析了不同模型的衰減與頻散機(jī)理。在“孔隙流體的地震特性“部分，從應(yīng)用研究的角度介紹了計(jì)算巖石孔隙流體特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式(Batzle和Wang，1992)，論述了隨溫度、壓力變化的孔隙流體密度和體積模量等流體特性參數(shù)的預(yù)測(cè)方法。在“速度影響因素分析(經(jīng)驗(yàn)關(guān)系)”部分，集中論述了巖石密度

3、、壓力、溫度、飽和度、孔隙度、泥質(zhì)含量、流體飽和度等因素對(duì)地震波速度的影響作用，相關(guān)的通用性經(jīng)驗(yàn)關(guān)系模型，以及縱、橫波速度關(guān)系和巖石各向異性研究等地震巖石物理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的重要成果。最后介紹了人造實(shí)驗(yàn)巖樣(CIPS)和數(shù)字圖像分析(虛擬數(shù)字實(shí)驗(yàn))技術(shù)等實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法與模擬技術(shù)的最新進(jìn)展。針對(duì)準(zhǔn)噶爾笳地腹部隱蔽油氣藏勘探的實(shí)際需求，開展了隱蔽油氣藏勘探階段的地震巖石物理學(xué)應(yīng)用研究。采集了研究區(qū)4個(gè)區(qū)塊10口鉆井多個(gè)目的層組的130多塊巖心樣

4、品，在不同溫壓條件和不同流體飽和條件下進(jìn)行巖樣參數(shù)測(cè)試，獲取了一整套巖石物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性分析，研究了儲(chǔ)層物性和彈性參數(shù)變化的總體規(guī)律和相關(guān)關(guān)系，建立了研究區(qū)的地震巖石物理學(xué)模型；根據(jù)巖石物理分析成果，結(jié)合實(shí)際測(cè)井資料，開展了流體替換模擬和地震彈性參數(shù)反演，給出了研究區(qū)儲(chǔ)層含油氣性預(yù)測(cè)成果圖。最后，在對(duì)所取得的全部成果進(jìn)行總結(jié)歸納的基礎(chǔ)上，給出了幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與啟示，并指出了不足之處。準(zhǔn)噶爾盆地腹部?jī)?chǔ)層地震巖石物理學(xué)應(yīng)用研究取

5、得了16項(xiàng)主要成果，其中包括6項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新成果?！袢?xiàng)方法研究的創(chuàng)新成果(1)不同流體飽和情況下縱、橫波速度變化的定量分析，首次揭示了研究區(qū)三工河組砂巖儲(chǔ)層含不同流體時(shí)咋和蠔的總體變化規(guī)律。即相對(duì)于干層(或含氣層)的速度測(cè)量平均值，含油層和含水層的咋均增高約5％，含油層的蠔略有增高(56％)，而蠔增高幅度愈小(15％08％)；含水層相對(duì)于干層(或含氣)的咋增高和蠔降低則都與砂巖孔隙度無(wú)明顯關(guān)聯(lián)。(2)為了探索利用地震資料進(jìn)行流體檢測(cè)的基礎(chǔ)