应力松弛对颗粒物质弹性性质的影响及等效介质模型校正研究

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• 责任者：邓继新^c成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室^d1974^e博士后^f副教授 ; 韩德华 ; 王尚旭^c中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室
• 刊名：地球物理学报
• 出版年：2011
• 卷期：54^b4
• 关键词：砂岩 ; 弹性 ; 应力松弛20^a砂岩储集层 ; 地震勘探 ; 理论研究 ; 弹性波 ; 颗粒 ; 数学模型30^a未固结砂岩 ; 颗粒介质 ; 等效介质模型
• 页码：1079～1089
• 索书号：P260.66/141
• 图表：^c表2参21插图
• 分类号：2100,0831
• 文摘期号：2011/11

摘要

未固结碎屑砂岩储层是国内外重要的油气储层类型之一，其物理本质是由离散颗粒组成的软凝聚态物质。在地震勘探中通常使用Hertz‐Mindlin等效介质模型来计算未固结砂岩的地震弹性特征，但该模型在使用中通常会得到明显偏高的剪切模量值。基于3D离散元技术，对颗粒介质在单轴压缩与纯剪两种过程中的力学响应进行离散元数值模拟，从微观颗粒尺度和细观力链尺度分析等效介质模型产生预测误差的可能机制，结果表明颗粒相对滑动、旋转、重排列等造成的应力松弛作用对体积模量计算结果的影响较弱，但在剪应力扰动下这种松弛作用所形成的细观不均匀应变对剪切模量的计算会有明显影响，是等效介质模型形成预测误差的主要原因。在此基础上给出了利用切向刚度校正因子C及组合参数？/R对Hertz‐Mindlin等效介质模型进行修正的方法，以考虑颗粒间松弛作用及颗粒不规则性对该模型计算结果的影响，并应用于实际测井资料中验证了方法的正确性。