基于X射线CT图像的泥质致密砂岩纵横波速度计算

P- and S-Wave Velocity Calculation Using X-Ray CT Images for Shaly Tight Sandstone

摘要

基于三维X射线CT图像重构的数字岩心模型，是目前计算岩石纵横波速度的重要方法，但由于CT图像难以准确区分致密砂岩中泥质和岩石碎屑颗粒，利用X射线CT图像研究泥质致密砂岩纵横波速度难度较大.本研究通过建立二维数字岩心模型，开展有限元模拟，讨论泥质含量、分布形式以及微孔隙的发育程度对岩石弹性参数的影响，基于影响岩石弹性参数的主控因素，探索利用三维数字岩心模拟泥质砂岩纵横波速度的可行性.研究表明：分散泥质以及骨架结构泥质对岩石体积模量影响较小，颗粒‒颗粒接触面结构泥质对体积模量影响较大，三种泥质分布形式对剪切模量影响相当；泥质含量对岩石体积模量的影响小于泥质分布形式，而泥质含量对剪切模量的影响大于泥质的分布形式；与分散泥质相关的微孔隙对岩石弹性参数影响较小，而岩石弹性参数对与骨架结构泥质和颗粒‒颗粒接触面泥质相关的微孔隙敏感，且微孔隙增加对剪切模量的减小大于体积模量.根据上述模拟结果，针对泥质砂岩建立了基于三维分水岭算法的颗粒‒颗粒接触面泥质模型，模拟结果与实测值吻合较好.

关键词

数字岩心 / 泥质致密砂岩 / 有限元 / 分水岭算法 / 纵横波速度 / 地球物理 / 油气地质.

Key words

digital core / shaly tight sandstone / finite element method / watershed method / P- and S-wave velocities / geophysics / petroleum geology

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目(41902147;41402117)