再论岩石压缩系数的几个错误

smartdou

773377 发表于 2013-12-9 01:05
有一种情形可以保证体积缩小而孔隙度不变，就是下图的情形。

现实世界中很难找出这种模型，所以， 此模型没有任何工程实际价值。

773377

cllipe 发表于 2013-12-9 01:13
附录里也没涉及孔隙体积，还是在讨论外观体积的变形问题，即“elastic bulk deformations of porous rock ...

附录讨论的是平均σ（上面有一横）与泊松比ν的关系，而在正文不仅仅包括bulk，还多次论述Cp与有效σ的关系，包括：


以及


附录里同样讨论了Cp和Vp


Nonlinear Behavior of Elastic Porous Media.pdf (639.13 KB, 下载次数: 11)

2013-12-9 01:28 上传

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smartdou

cllipe 发表于 2013-12-9 01:22
看一看实测的压实曲线图就知道是AB、还是AC了，啥都不用猜，也不是认为不认为的事情，靠事实说话。

好好看看这条测井曲线是在某个时刻得到的在某个深度上的某一个点，它不能说明，您将这口井每隔1年或每隔2年做一次，测到第10年年头，你再看看声波测井曲线就一目了然了。不要只看某时刻的静态的一个点，没有任何意义。这种看法早在几十年前就有了，但人家的认识是系统的，而你是用割裂了时间变化，取了其中一个部分，将其系统认识割裂了，用点带面是错误的。

773377

smartdou 发表于 2013-12-9 01:22
现实世界中很难找出这种模型，所以， 此模型没有任何工程实际价值。

气体大概可以这样压缩，泊松比几乎为0.

smartdou

773377 发表于 2013-12-9 01:29
附录讨论的是平均σ（上面有一横）与泊松比ν的关系，而在正文不仅仅包括bulk，还多次论述Cp与有效σ的关 ...

推导详细，是研究者值得研读的一篇宝贵资料。

773377

cllipe 发表于 2013-12-9 01:36
这哪是Teeuw文章中的内容？Teeuw的文章根本没有这些内容。

哦，原来是误会，说的都不是同一个东西。我不知道您跳过了我的这一楼。



但是好像您又看到了，因为你就是回复的我的这个贴，我不就以为是指代van der Knaap了么。

benbiao

cllipe 发表于 2013-12-9 01:22
看一看实测的压实曲线图就知道是AB、还是AC了，啥都不用猜，也不是认为不认为的事情，靠事实说话。

您提供的上图我还有以下几点疑惑：
1、您提供的图中横坐标声波时差的刻度是对数刻度，一般情况下我们都用直角坐标。另外这里时差的变化范围也不是很大，至于为什么用对数坐标我无法理解，建议您把途中的数据点数字化之后再看看趋势与规律，我试了一下，好像还真不一样了。
2、如果您把所有数据用来做趋势拟合，得出来的可能就不是一个趋势，而是多段式的，不同深度段具有不同的趋势。
3、从您的图分段来看，都具有声波时差降低（对应于孔隙度降低）的趋势。

想听听Cllipe教授的解释，谢谢！

benbiao

cllipe 发表于 2013-12-9 10:09
1、您提供的图中横坐标声波时差的刻度是对数刻度，一般情况下我们都用直角坐标。另外这里时差的变化范围也 ...

1、您提供的图中横坐标声波时差的刻度是对数刻度，一般情况下我们都用直角坐标。另外这里时差的变化范围也不是很大，至于为什么用对数坐标我无法理解，建议您把途中的数据点数字化之后再看看趋势与规律，我试了一下，好像还真不一样了。
答：常规测井时层段跨度较小，声波时差变化幅度不大，用直角坐标绘制比较方便。当研究压实曲线时，井段跨度大，声波变化幅度也大，用对数坐标方便。更重要的是，若用直角坐标绘制，声波就是曲线，压实阶段的数据就拟合不成直线，绘制成对数坐标主要是为了方便拟合孔隙度的指数递减规律。

再问：常规测井时层段跨度也很大，但是从来不用对数刻度来做声波时差曲线。用声波时差来解释孔隙度时，一定要考虑对不同的地层（甚至同一套地层的不同层序）用不同的骨架参数。这张图很有可能是为了拟合作者期望的规律而特意做成这样的刻度。

2、如果您把所有数据用来做趋势拟合，得出来的可能就不是一个趋势，而是多段式的，不同深度段具有不同的趋势。
答：整个井段上的岩性变化复杂，肯定有很多段，一种岩性一个段，但大的趋势是，开始有一个孔隙度快速递减段，下面逐渐过渡到常数。若能找一个特定的岩性段，从地面追踪到地下，将是一条非常规则的曲线，可是人类做不到，只能把不同岩性段的数据堆在一起，看大的趋势，好在都是碎屑岩，压实规律是一样的，但不够光滑。

再问：根据您之前的理论，压缩阶段孔隙度不随应力变化而变化。在您图中5500-8000 ft段，折算为1600-2400米，常规理解，海平面以下1600多米的深度已经固结成岩了，而且这一段跨度超过800米，应该具有纵向的统计趋势，从这一段来看声波时差依然呈明显的降低趋势，推断孔隙度也同样呈明显的下降趋势，您如何解释？如果您把这个孔隙度的降低归结为胶结、溶蚀、重结晶等因素，希望您拿出更确切的证据证明这些因素对孔隙度的影响有多大？

3、从您的图分段来看，都具有声波时差降低（对应于孔隙度降低）的趋势。
答：是的，有些逐步降低，有些回返，有些基本不变，都是因为岩性复杂、压实历程复杂，但与开始的快速递减段相比，已存在明显的差别了。你可以把刚刚偏离直线段的部分视为过渡段。粗糙的科学能做到这一步，基本可以满足工程需要了。

再问：从图中5500 ft 和8500 ft处明显能够看到两处声波时差的突变，如果您把时差曲线放上去应该能够看得更清楚，但是从这些突变界面往下看，时差都呈规律性的同向变化。您不会认为在5500之下的上半段属于压实作用，后半段属于压缩作用吧？

smartdou

cllipe 发表于 2013-12-9 11:30
1、您提供的图中横坐标声波时差的刻度是对数刻度，一般情况下我们都用直角坐标。另外这里时差的变化范围也 ...

先认我们来看看压实过程的声波曲线表达式
T=A*e(-α*Peff)
而孔隙度方程
φ=Φo*(-α*Peff)

式中：T为声波时差，α为岩石压实系数，Peff为岩石有效应力，Φo为压实初始孔隙度。

为了问题更清楚，再让我们看看下面的图


通常，根据上面的压实曲线我们只能得到AB曲线，但由于随着有效压力的增大，声波时差越来越对孔隙度的反映变弱，其主要原因不是由于没有什么压实作用，而是压缩作用的原因，从头到尾都是压实和压缩伴随发生，本人以前就强调指出过：“压实是绝对的，而压缩则是相对的”。声波时差与孔隙度的反映变弱的主要原因：恰恰是由于有效应力增加以后，其岩石变形增大，导致岩石骨架颗粒接触变的更紧密，使声波的耦合能力变强，部分声波绕过孔隙直接通过骨架颗粒进行传播，从而使声波时差方程和孔隙度方程会变成下式

T=A*e(-α*Peff)+C

而孔隙度方程

φ=Φo*(-α*Peff) +C

这时声波时差或者孔隙度的值向渐近线EF在靠近，但从数学上只有当有效应力值Peff达到无限大时，声波时差和孔隙度的渐近线方程才为

T=C
φ=C

另外，前面也讨论过，在声波测井得到的数据也仅为某时刻某深度的一个静态孔隙度值，我们研究岩石应力敏感性是讨论孔隙流体压力随着开发时间的延长，孔隙压力下降，作用在储层的有效应力增加，导致了储层岩石孔隙结构的变化，这已经是一个不争的事实。

benbiao

cllipe 发表于 2013-12-9 11:30
1、您提供的图中横坐标声波时差的刻度是对数刻度，一般情况下我们都用直角坐标。另外这里时差的变化范围也 ...

再给您看一个具体的实例吧，从埋深2200米到3200米，我保证这些段都是完全固结成岩的。

这是碳酸盐岩地层的情况。

其中红色虚线框标注和中间图道空心圆点代表的是整个剖面上的泥岩段，中间图道的红色曲线是声波时差，请您仔细看看他们的变化规律，是不是和您之前的那张图有相似之处？