含流体裂缝孔隙介质依赖压力的频散衰减

论文摘要

裂缝油气藏在石油和天然气勘探中变得越来越重要了,裂缝可以决定储层的渗透率。描述和刻画裂缝的分布以及裂缝的特征对于油气勘探显得尤为重要。天然的岩石中含有裂缝和孔隙,裂缝和孔隙所处的地下环境对自身的弹性属性有着影响。当地震波在流体饱和的含裂缝孔隙储层中传播时,会导致流体在裂缝和背景孔隙中震荡,从而产生波致流(WIFF)。这种波致流对地震波的频散和衰减有很大的影响。本文基于Collect&Gurevich的等效喷射流模型弹性刚度矩阵,计算依赖频率的地震波速度和逆品质因子。通过改变含流体裂缝介质模型的参数,发现频散的特征频率发生改变。为了进一步分析导致频散特征频率变化的原因,通过分析压力作用后挤压裂缝发生闭合,从而使介质的弹性模量增大。伴随着裂缝孔隙中的流体被挤压排出,进而减弱了喷射流对地震波速度频散和衰减的影响,地震波的速度也随压力增大而增大。由于裂缝优先在压力作用方向上闭合,在压力作用的方向上地震波传播最快,喷射流对地震波的频散和衰减作用较弱。尤其在低频段最明显,由于在高频段出现“硬化效应”,喷射流对地震波的影响会减弱,因此,在高频段时,地震波各个方向上传播都较快。这种压力作用下裂缝在不同方向上的差异性闭合,会使裂缝重新排列,使裂缝走向发生改变,介质的各向异性程度也相应地增强。孔隙中流体的物理属性,会随着环境温压条件的改变而发生变化。根据Michael Batzle研究的孔隙流体属性随压力温度变化的规律,流体的密度和粘度会随压力的增大而增大,从而会使地震波频散的特征频率发生变化。利用Chapman动态等效介质喷射流理论模型计算依赖于频率的弹性模量,计算不同流体在压力作用下依赖于频率的地震波速度与逆品质因子,充填不同的流体时,得到的地震波速度频散与衰减不同,其中介质中充填气时特征频率高,油和水的差别不大。油的粘度较大,对地震波速度的频散和衰减作用较强。进一步分析,驰豫时间τ与流体粘度成正比。在假定岩石骨架属性与岩石渗透率不变的情况下,改变流体的粘度可以预测依赖频率的速度频散的特征频率。通过计算发现,不同流体充填时的驰豫时间也不同,当介质中含气时的驰豫时间最短,也与含气时的特征频率最高相互对应,在含油时驰豫时间最长。不同流体驰豫时间都随着压力的增大而减小,当压力增大时,裂缝被挤压闭合,流体受地震波作用后恢复到正常状态下的时间也会变短。在不同尺度下驰豫时间也不同,在颗粒尺度下流体在裂缝与孔隙之间流动的频率较高,对应的驰豫时间τ_m较短;裂缝尺度下流体在裂缝之间流动对应的特征频率较低,驰豫时间τ_f较长。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 瞿雷

导师: 陈学华,邹文

关键词: 裂缝孔隙介质,压力,孔隙流体,频散与衰减,驰豫时间

来源: 成都理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,地质学,地球物理学,石油天然气工业,矿业工程

单位: 成都理工大学

分类号: P618.13;P631.4

DOI: 10.26986/d.cnki.gcdlc.2019.000235

总页数: 61

文件大小: 3462K

下载量: 30

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