成岩作用和岩石结构对砂岩弹性速度的影响.docx

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1、成岩作用和岩石结构对砂岩弹性速度的影响岩样测试成岩作用对岩石弹性速度的影响分选性对岩石速度的影响黏土含量对岩石速度的影响胶结作用、分选性和黏土作用的速度-孔隙度变化趋势结论1、岩石速度和波阻抗等弹性特征受岩石矿物组成、孔隙度、裂缝、成岩作用、孔隙流体压力、温度、流体类型及饱和度、密度等诸多因素影响，这些因素概括起来可分为3类，即岩石自身的特性、岩石所处的环境特性及孔隙流体特性。b5E2RGbCAP【黏土(clay>：黏土又作粘土，是颗粒非常小的可塑的硅铝酸盐，一般由硅铝酸盐矿物在地球表面风化后形成。】p1EanqFDPw2、在沉积物埋深的早期阶段，成岩

2、作用主要表现为机械压实所引起的沉积物颗粒堆积方式改变及部分颗粒的塑性变形，软组分挤入孔隙，这个过程中成岩作用表现为沉积物的孔隙度和渗透率迅速降低。DXDiTa9E3d【在将沉积物压在一起的过程中，受压力的作用，岩石的一些矿物慢慢溶解在水里，于是含有矿物的水溶液就渗入沉积物颗粒间的空隙中。RTCrpUDGiT当含有矿物的水溶液中的矿物结晶时，沉积物颗粒被结晶的晶体粘在一起的过程就叫胶结。彼此分立的颗粒被胶结物焊接在一起的作用称为胶结作用。】3、胶结物含量对砂岩孔隙度和波速的影响：4、由胶结物所胶结的两种刚性颗粒组成的砂岩模量<Κ，μ）和速度

3、可以用胶结物理论模型进行计算，即：5PCzVD7HxA式中φ05/5为砂岩的临界孔隙度，C为颗粒的平均接触数，Κ和μ分别为岩石体积模量和剪切模量，Mc和μc分别为胶结物体积模量和剪切模量，ρ为砂岩密度，Vp和Vs为岩石P波和S波速度，Sn和Sτ分别为两个胶结颗粒组合的真相和切向刚度。jLBHrnAILg5、干燥条件下研究区内砂岩孔隙度-速度交汇图：研究区内砂岩速度与孔隙度及胶结物含量的关系：6、4中不同孔隙度样品显微照片及粒度分布：5/5总体上来说，在胶结物含量一定时，颗粒越均匀，孔隙度则越高，速度相应越小。对于分选性，用变化系数S作为分选程度的指标因

4、子，其表达式为：式中E为颗粒粒径的平均值，δ为颗粒粒径的标准差。系数S越大岩石的分选性越差；S越小分选性越好。分选性与孔隙度和速度的关系：5/57、在砂岩-泥质砂岩变化过程中，黏土严格充填在由石英颗粒所构成的骨架孔隙中，所加载外力完全由石英颗粒所承载，此时岩石的孔隙度φ依赖与纯砂岩<石英）的孔隙度φs、黏土的体积含量C和黏土的微孔隙φcm。xHAQX74J0X当C小于φs，黏土作为孔隙的组成部分，可以用Gassmann公式计算出岩石速度，即：式中Kb、Kf和Ks分别是骨架、孔隙流体和组成骨架的矿物的提及模量，μb是骨架的剪切模量。当C大于φs，砂<石英

5、）颗粒被黏土包围而不接触，这时可用Reuss平均模量计算模量，即：式中Kc、μc和Ks、μs分别是黏土和砂<石英）颗粒的体积模量与剪切模量。8、研究区内砂、泥岩孔隙度-速度关系图：在胶结物含量较小时，砂岩和泥岩并无明显的速度差异；随着胶结物含量的增加，速度差异明显增大。5/5在胶结物含量较小时，纯砂岩-泥质砂岩-砂质泥岩-纯页岩的速度-孔隙度变化趋势呈以开角较小的倒“V”型，与理论分析结构一直；在砂岩含有一定量的胶结物后，砂岩系列和泥岩系列会表现出明显的速度差异，呈倒塌“V”型。LDAYtRyKfE9、通过对胶结物、分选性和泥质含量的定量和定性分析，得

6、到岩石特性<胶结物、结构变化、泥质含量）对岩石速度与孔隙度关系的变化趋势，称之为广义砂岩模型，即胶结、分选性和黏土作用的速度-孔隙度变化趋势。Zzz6ZB2Ltk申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。5/5