灰岩倾斜微裂缝对横波衰减影响的实验

作     者：周庆文 伍东 蔡明 章成广 陈渊博 林旺 张远君 李治 

作者机构：油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 长江大学地球物理与石油资源学院 中国石油集团工程技术研究院有限公司信息中心 中国石化西北油田分公司采油一厂 

出 版 物：《岩性油气藏》 (Lithologic Reservoirs)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金“致密储层裂缝有效性的双尺度声波测井评价方法研究”(编号:42104126) “复杂裂缝介质多尺度声波测井响应机理实验及智能评价方法研究”(编号:42474177) 中国石油科技创新基金“超深裂缝型各向异性地层声波测井响应机理实验研究”(编号:2022DQ02-0301)联合资助 

主　　题：岩石物理实验 横波衰减 裂缝倾角 裂缝张开度 裂缝参数反演模型 阵列声波测井 灰岩 沙河街组一段 曹妃甸地区 

摘      要：针对灰岩储层微裂缝精细评价难题，基于声传播原理，开展了不同裂缝条件（裂缝倾角、裂缝张开度）下的声波物理实验，建立了灰岩裂缝参数表征模型，定量分析了裂缝倾角、裂缝张开度对横波衰减的影响，并将模型在渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段进行了应用。研究结果表明：(1)灰岩储层微裂缝岩心声波物理实验设计了0,25°，40°，55°和70°等5组不同倾角的人造裂缝岩心；以25μm,50μm,100μm,150μm,200μm,300μm,400μm,500μm和1 000μm共9张PET薄膜作为9种不同的裂缝张开度；维持声波频率为250 kHz，对5组岩心分别测量9个裂缝张开度条件下的横波波形，每组实验都连续采集32道波形数据，通过噪声滤除程序对32道波形滤波并叠加得到效果最佳波形信号。(2)实验结果显示，横波衰减受裂缝影响大，衰减趋势随裂缝张开度增大而减小，衰减系数随着裂缝张开度的增大呈对数规律增大，当裂缝张开度小于等于300μm时，衰减系数的变化更敏感；裂缝张开度相同条件下，裂缝倾角为0～40°时，横波衰减系数随裂缝倾角的增大而减小，而当裂缝倾角大于40°时，衰减系数随裂缝倾角的增大而增大。(3)基于实验得到裂缝倾角θ分别为0,25°，40°，55°和70°时，衰减系数α与裂缝张开度w的表征模型α=c ln w+b（式中c,b为常数），当θ为0～40°时，常数c逐渐减小，分别为1.990 4,1.613 3和0.932 2；当θ为55°～70°时，常数c逐渐上升，分别为1.375 1和1.380 1。(4)利用裂缝参数表征模型计算的渤海湾盆地曹妃甸地区古近系沙河街组一段裂缝张开度与电成像测井得到的裂缝张开度相对误差为4.57%，平均绝对误差为5.5μm，吻合度较高。