Средние значения акустических свойств пород

Породы	Скорость продольных волн, км/с	Плотность, г/см3
Глины	3,0-4,5	2,5-2,75
Битуминозные, углистые глины	2,8-3,5	1,9-2,2
Песчаники, алевролиты	2.8-6,2	2,0-2,80
Известняки	6,2-7.0	2,65-2,70
Доломиты	6,5-7,5	2,75-3,0
Угли	2,0-4,4	1,6-2,4
Породы фундамента:
Базальты	4,5-5,4	2,9-3,3
Граниты	5,0-5,2	2,6-2,75
Эффузивно-осадочные породы	4,6-5,9	2,55-2,70
Сланцы	4,5-5,5	2,7-2,85

На скорости распространения продольных сейсмических волн сильно сказывается тип насыщающего пористую породу флюида. Наименьшими скоростями характеризуются газонасыщенные высокопористые песчаники, более высокие скорости имеют нефтенасыщенные, водонасыщенные характеризуются повышенными относительно первых скоростями распространения продольных волн, причем эта разница возрастает с ростом пористости песчаников (рис. 1.5).

Рис. 1.5 Связь пористости и флюидонасыщения песчаников Галф-Кост и скоростью распространения в них продольных волн (по Мак-Грегори, 1977 г.) 1- водонасыщенные, 2 – нефтенасыщенные, 3 – газонасыщенные песчаники

Уплотнение пород с глубиной также связано с изменением пористости. В молодых рыхлых осадочных породах пористость велика и составляет 35-40%. По мере погружения порода уплотняется, из нее отжимается вода и частицы приходят в соприкосновение друг с другом, происходит цементация породы. Объем пустот сокращается, возрастает плотность. В связи с ростом температуры и давления, циркуляции активных пластовых флюидов происходит образование новых, вторичных (аутигенных) минералов, что также повышает акустическую жесткость пород.

Термодинамические условия. Рост давления и температуры с глубиной приводит к упругим деформациям, влияющим на скорость распространения упругих колебаний и, в меньшей степени, на плотность породы. Характерно, что в практически непористых средах скорости распространения упругих колебаний при росте давления изменяются слабо, а в пористых породах – значительно. При пористости 15-20% увеличение давления на 25 МПа приводит к возрастанию скорости на 25-35%, т.е. на порядок больше, чем в непористых породах.

Аномально высокие пластовые и поровые давления. В осадочных бассейнах, при активных тектонических и флюидодинамических процессах и затрудненном оттоке пластовых флюидов из резервуаров часто развиваются аномально высокие пластовые и поровые давления, превышающие гидростатическое давление в среднем в 1,3-1,7 раза, до 2,2 -2,3 (коэффициент аномальности). В резервуаре с АВПД за счет снижения эффективного напряжения по К. Тернаги (эффективное напряжение измеряется разностью горного и пластового давления) происходит как бы взвешивание минеральных частиц, резко снижается давление на минеральный скелет, в связи с чем возрастает пористость породы и резко снижаются скорости сейсмических колебаний (до 20-30%).

Резко снижает скорость распространения упругих колебаний трещиноватость горных пород. Наличие открытых трещин, заполненных флюидами, особенно на больших глубинах, резко снижает скорость распространения упругих колебаний. Аналогичное влияние оказывают разрывные нарушения, которые сопровождаются наличием открытых трещин. Древние тектонические нарушения, залеченные вторичными (катагенетическими) минералами, наоборот, характеризуются повышенными скоростями распространения упругих колебаний.

Таким образом, отраженные волны, возникающие на физических границах, обусловлены контрастом акустических жесткостей, изменяющихся под влиянием разнообразных факторов.