砂岩微观孔隙特征及饱水度对纵波波速的影响研究

代久生

(中国铁建昆仑投资集团有限公司 四川成都 610095)

1 引言

随着超声波无损探测技术越来越成熟，在采矿、岩土、地下工程以及石油、天然气矿产勘查等各个领域中得到广泛的应用。超声波测试技术具有无损、便宜、操作简单等优点，而且能够对采矿、地下工程施工安全进行预测，对工程具有重要意义[1－2]。岩石纵波波速不仅受孔隙度、密度、饱水度等宏观因素的影响，岩石的微观孔隙结构对其也有一定的影响。Bryant[3]通过不同孔隙几何体和孔隙结构的干燥岩样研究孔隙结构对纵波波速的影响，提出一种简洁方法来定量孔隙几何和孔隙结构。Prakoso等[4]通过不同孔隙几何体和孔隙结构的干燥岩样研究了孔隙结构对纵波波速的影响。大量既有研究已表明，超声波和铸造薄片技术可有效从微观角度揭示纵波和横波波速与岩石类材料孔隙度的相关性，一般孔隙连通度差、颗粒间溶孔和较大颗粒的孔隙度较差会形成较低的砂岩速度。Li等[5]利用低温液氮吸附技术测试了不同等级的煤样品，并结合声波速度测量研究了纳米级的孔隙微观结构特征对煤样声波速度的影响。Han等[6]通过选取孔隙度范围从2%到30%研究了孔隙度对纵波波速的影响。Knight等[7]1529－1532研究了岩样自吸、风干对弹性波波速影响。邓涛等[8]通过研究饱水后大理岩波速演化特征，利用入绕射系数完善了Wyllie[9]41－70公式。由此可见，为探究饱水作用对岩石物理性质的影响，既有研究及大量学者对此进行了关注并奠定了良好基础。……