川南习水地区页岩声学各向异性分析

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果川南习水地区页岩声学各向异性分析　　1地质背景与样品特征　　近年来，随着四川盆地及邻区页岩气资源调查和勘探工作的不断深入，川东南龙奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组下段黑色页岩段因其有机质丰富，埋藏深度适中，有机质演化程度高，成为中国页岩气勘探突破的首选领域。本次工作所选取的贵州习水典型页岩剖面位于该勘探区周缘，剖面上地层出露完整且稳定。在沉积环境上，五峰期为半封闭深水环境下的黑色页岩、碳质页岩、硅质页岩及浅水环境的灰色粉砂质页岩；龙马溪早期沉积了

2、黑色泥/页岩、碳质泥/页岩；龙马溪晚期沉积了灰、灰绿色泥/页岩、粉砂质联盟泥/页岩。　　对该剖面所采集样品系统的矿物组分X射线衍射分析表明，其矿物组成纵向变化大。岩性和矿物组成变化特征显示，龙马溪组页岩储层纵向非均质性较强。习水剖面TOC含量中等，脆性矿物含量为平均为%，粘土矿物含量为平均为%，Ro在%-%之间。美国主要页岩气产层的石英含量为28%～52%，碳酸盐岩含量为4%～16%，脆性矿物总含量为46%～60%。五峰组-龙马溪组页岩在矿物组分构成上与美国5大页岩气产层相比具有较大的相似性。　　速度测量结果与分析课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在

3、一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果　　实验所取用样品为习水出露的稳定的龙马溪组样品，岩石样品在120℃下干燥24h以上。使用超声波穿透法对样品进行测量，所用超声波发射器发射频率为700kHz，横波频率为250kHz。实验中，压力从2MPa逐渐加至60MPa，分别在示波器上读出纵横波初至的时间计算出相应的纵波速。　　继而用公式：　　ε=■=■　　γ=■=■　　并计算出其各项异性。　　公式中，ε表征纵波各向异性程度，γ表征横波各向异

4、性程度。　　可以看出纵横波速随压力都有明显的增大，而且增大幅度呈递减趋势，但是由ε，γ所代表的的岩石的纵横波各向异性却随着压力的增大而呈现减小趋势，纵波的减小速度大于横波减小速度。而且当压力小于30MPa时压力的增大对于各项异性影响最为明显。　　结论　　通过X射线衍射和扫描电镜分析可以得知，在低压情况下造成强烈各项异性的原因主要是微裂隙以及粘土矿物的定向排列，在高压情况下，微裂隙的闭合导致了各向异性的减小。而孔隙中的流体的存在增大了页岩的刚性，故当压力增大时各项异性变化速逐渐减缓。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等

5、要有恰当的估计。