松遼盆地北部古中央隆起帶基底巖石彈性參數測試及特征分析

戴世立 王力娟 辛朝坤

摘要：古中央隆起帶基底上覆地層缺失斷陷期沉積地層，基巖暴露地表時間長，風化殼普遍發育。基底巖性復雜，主要發育花崗巖、淺變質沉積巖及淺變質火山巖３大類巖石；基底主要發育花崗巖、變質巖儲層，不同類型儲層的裂縫發育程度不同。鉆井揭示：花崗巖的脆性大，易形成裂縫，花崗巖儲層物性最好，屬于孔隙—裂縫型儲層；基底花崗巖風化殼儲層非均質性強，儲層物性較差，以裂縫為主。目前有關基底花崗巖和變質巖的巖石物理彈性參數特征的實驗室研究較少。為此，采用超聲頻段和地震頻段彈性參數測試方法，系統分析了圍壓及孔隙壓力對巖石縱、橫波速度的影響，研究了不同孔隙度和飽和狀態下巖石彈性參數與微裂縫密度及孔隙縱橫比的關系；應用彈性參數交會分析，明確了基底風化殼儲層及裂縫敏感參數，建立了符合基底孔隙—裂縫型儲層特征的巖石物理模型，獲得以下成果和認識：①對松遼盆地北部古中央隆起帶基底３３塊巖性樣品，采用超聲頻段和地震頻段實驗測試，測得的標準鋁塊的超聲頻段縱波速度（６４３０ｍ／ｓ）與參考值（６４００ｍ／ｓ）基本相同，相對誤差為０．５％，精度較高。②隨著圍壓增加，在水飽和和氣飽和狀態下縱、橫波速度均增大，且橫波速度變化不大。隨著孔壓增加，在水飽和和氣飽和狀態下縱、橫波速度均呈降低趨勢，且在氣飽和狀態下縱波速度的變化量大于水飽和狀態，在水飽和和氣飽和狀態下橫波速度的下降趨勢相似。③ 不同壓力的超聲頻段和地震頻段速度差異表明微裂隙是影響頻散絕對變化量的主要因素，隨著壓力增加，微裂隙逐漸閉合，孔隙間的流體流動效應減弱，噴射效應降低。④地震頻段和超聲頻段儲層敏感參數優選結果相同，即狏Ｐ／狏Ｓ（縱橫波速度比）、ν（泊松比）、λ（拉梅系數）、λ／μ（拉梅系數／剪切模量）、λρ（拉梅系數× 密度）等參數對流體最敏感，可作為識別基底風化殼的儲層敏感參數。⑤在裂縫密度為３條／ｍ、裂縫傾角為５０°的條件下建立了飽和度—孔隙度解釋圖板，在含水飽和度為５０％、裂縫傾角為５０°的條件下建立了裂縫密度—孔隙度解釋圖板，為風化殼孔隙—裂縫型儲層預測奠定了理論基礎。

關鍵詞：古中央隆起帶，基底，超聲頻段，地震頻段，巖石物理測試，物性參數，彈性參數

中圖分類號：Ｐ６３１ 文獻標識碼：Ａ dol：１０．１３８１０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０００-７２１０．２０２３．０２．０２１