玛湖凹陷砂砾岩动、静态岩石物理特征实验研究

作     者：张明 

作者单位：成都理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邓继新;胡自多

授予年度：2021年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：玛湖凹陷 砂砾岩 地震岩石物理实验 弹性参数 

摘      要：玛湖凹陷是准噶尔盆地中央坳陷的次一级负向构造单元,毗邻西北缘断裂带。本论文主要通过玛湖凹陷砂砾岩样品动、静态岩石物理实验,并结合样品矿物学特征、岩石学特征、结构特征的测量与分析;建立动、静态弹性特征与岩石特征及储层特征的实验关系;系统分析影响致密砂岩动、静态弹性特征的主要因素;分析致密砂砾岩样品弹性各向异性特征及其影响因素;总结动、静态弹性参数之间的关系。针对实验目的,进行了岩石物理实验设计,内容包括:(1)岩心制作;(2)岩石物性参数实验,包括孔隙度、渗透率、全岩分析等测试;(3)弹性参数实验,测试岩石在不同围压、孔压、轴压、饱和流体状态下声波波速,并计算弹性模量。(4)岩石力学弹性参数测试,在模拟地层条件下通过三轴压缩全过程实验曲线可以获得岩石在三轴压缩条件下的弹性模量、变形模量、三轴强度、泊松比等力学参数。为进一步的岩石物理分析奠定基础。通过实验数据,对玛湖凹陷砂砾岩实验结果进行分析研究,发现矿物组成对样品纵、横波速度关系影响更为为明显,可利用速度比(泊松比)对研究区岩性进行区分。其次,砂砾岩样品整体上不存在同一的速度～孔隙度变化关系,但在相同的沉积环境下速度～孔隙度线性关系较为明显。研究区域岩石的颗粒胶结特征对力学性质的影响大于孔隙度(孔隙流体)对样品力学特征的影响。胶结物的强度在很大程度上决定了岩石(砂岩)的内聚力的大小,即胶结物的强度是内聚力大小的一个重要影响因素。孔隙度减小同样会增大岩石的内聚力,碎屑充填孔隙能过明显降低样品孔隙度从而增大内聚力。静态泊松比与碎屑含量表现出“V字型的变化关系。对于玛西百口泉砂砾岩不同沉积环境样品其纵、横波速度关系有明显差异,前缘相样品纵、横波线性关系更为明显,而平原相样品的纵、横波速度也具有较好的线性关系。依据实验结果(物性参数、声波波速、微观结构参数等),分析了致密砂岩动、静态弹性参数特征,拟合了该地区样品内聚力与纵波速度、杨氏模量、孔隙度及碎屑含量、储层条件下动静态杨氏模量比与孔隙度及碎屑含量、抗压强度与纵波速度、杨氏模量、孔隙度及碎屑含量等一系列关系式,对岩石物理正演模拟、储层测井解释和“甜点地震预测提供依据提供岩石物理依据。