• journal_title：Geophysics
• Contributor：Maxim Lebedev ; Marina Pervukhina ; Vassili Mikhaltsevitch ; Tess Dance ; Olga Bilenko ; Boris Gurevich
• Publisher：Society of Exploration Geophysicists
• Date：2013-07-01
• Format：text/html
• Language：en
• Identifier：10.1190/geo2012-0528.1
• journal_abbrev：Geophysics
• issn：0016-8033
• volume：78
• issue：4
• firstpage：D293
• section：Borehole Geophysics and Rock Properties

Quantitative knowledge of the acoustic response of rock from an injection site on supercritical <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 (<mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>scCO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>scCO2) saturation is crucial for understanding the feasibility of time-lapse seismic monitoring of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 plume migration. A suite of shaley sandstones from the injection interval of the CRC-2 well, Otway Basin, Australia is tested to reveal the effects of supercritical <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 injection on acoustic responses. <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 is first injected into dry samples, flushed out with brine and then injected again into brine-saturated samples. Such a suite of experiments allows us to obtain acoustic velocities of the samples for a wide range of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2/brine saturations from 0% to 100%. On injection of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>scCO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>scCO2 into brine-saturated samples, the rocks exhibit a decrease of compressional velocities by about 7% with the increase of <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 saturation from 0% to a maximum of about 50%. Anisotropy of the shaley sandstones from the Otway Basin must be taken into account as the difference in the velocities normal and parallel to bedding is comparable with the perturbation due to <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 injection and the samples of different orientations exhibit transition from Gassmann-Hill to Gassmann-Wood bound at different <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>scCO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>scCO2 saturations. Changes of the dry samples before and after the <mml:math display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mrow><mml:mi>CO</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math>CO2 injection (if any) are not traceable by acoustic methods.