川南习水地区页岩声学各向异性研究

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1、川南习水地区页岩声学各向异性研究　　摘要：本文说明了最有可能的产层龙马溪组和五峰组的地质情况，选取了贵州习水地区样品并测量了各项纵横波速度，计算了波速比及相关参数，计算出了各向异性参数，分析了各向异性的产生的主要原因，为以后该储层的正演模拟和地震勘探打下了基础。Abstract：Thisarticleintroducesthegeologicalconditionofthemostlikelyreservoir：LongmaxishaleandWufengShale.ThesamplesinXishuiofGuizhouareselect

2、edandtheVP/VSismeasured.TheVP/Vratioandrelatedparametersarecalculatedandtheanisotropyparameterisalsocalculated.Thereasonsforanisotropyareanalyzed，layingafoundationforthefutureforwardmodelingandseismicexplorationofthisreservoir.关键词：页岩气；四川盆地；超声穿透；各向异性Keywords：shalegas；Sichu

3、anBasin；ultrasonicpenetrating；anisotropy中图分类号：P539.4文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013）35-0316-021地质背景与样品特征4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

4、及浅水环境的灰色粉砂质页岩；龙马溪早期沉积了黑色泥/页岩、碳质泥/页岩；龙马溪晚期沉积了灰、灰绿色泥/页岩、粉砂质泥/页岩（见图1）。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（0.37%-5.34%），脆性矿物（石英、长石、黄铁矿、碳酸钙）含量为平均为65.74%，粘土矿物含量为平均为33.61%，Ro在2.5%-3.2%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%

5、～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。2速度测量结果与分析4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（图2）。继而用公式：ε=■=■γ=■=■并计算出其各项异性（图3）。公式中，ε表征纵波各向异性程度，γ表征横波各向异性程度。可以看出纵横波速随压力都有明显的增大

6、，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。3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。参考文献：4[1]JonesL，WangHF.UltrasonicvelocitiesinCretaceouss

7、halesfromtheWillistonbasin[J].Geophysics，1981，46（3）：288-297.[2]邓继新.泥、页岩及储层砂岩声学性质实验与理论研究[D].北京：北京大学，2003.[3]黄金亮.川南志留系龙马溪组页岩气形成条件与有利区分析[J].煤炭学报，2012，37.4