摘要
本文为满足不同孔隙度砂岩在不同含气饱和度下的声波特性研究要求，分别从北碚、江油等地采集岩石标本4类，分别测量各类岩样在含气饱和度0％，30％，50％，70％，90％，100％条件下纵波时差和能量衰减，并对比同类的两块岩样。 在相同轴压下，不同孔隙度砂岩的声波时差是随着含气饱和度的增加而增加的，即声波传播速度随含气饱和度的增加而减小。而且岩石中含气会使声速很快的降低。在含气饱和度小于90％时，纵波时差基本上保持不变；大于90％时，声波时差都有急剧的变化。 轴压1Mpa条件下，对于孔隙度相近的一组岩心来说，其在相同含气饱和度下，声波时差基本相同。随孔隙度增大，声波时差增大。而同一岩心，随含气饱和度增大，其声波时差变化也明显增大。不同含气饱和度砂岩声波时差随孔隙度变化的曲线拟合方程是成二次项关系的，其拟合的相关系数也达到0.94以上。 轴压1Mpa条件下对数据进行多项式回归处理，得不同孔隙度的砂岩岩心的声幅衰减和含气饱和度之间呈三次多项式的函数关系，对各变化曲线进行拟合得到的多项式拟合曲线的相关系数均达到0.91以上，相关性好。在相同轴压下，对相同含气饱和度下岩样孔隙度增加，声幅衰减也增大。声幅与孔隙度也成二次方关系，其相关系数达到0.965，相关性很好。 综合分析各种对声波时差和声幅衰减的影响因素，得到(1)速度随差异压力而增大。颗粒接触方式与裂隙在这种增大中起着重要作用，因此，就无裂隙岩石而言，速度实际上是独立于压力的。衰减随有效压力提高而减小的。颗粒接触和裂隙的存在引起巨大的衰减且衰减对压力有相当大程度上的依赖关系。(2)在双相的水与空气混合物及既不过低(＜10％)又不过高(＞90％)的含水饱和度情形下，速度与含水饱和度没有明显的相关性，对于干燥的和100％含水饱和的样品，速度显著增大。而衰减在相当程度上与含水饱和度有关，所观察到的衰减峰值与这种饱和度有关。多孔隙介质内有微量的水或极化液体使衰减显著增大，干燥的岩石衰减也很明显。衰减还与多孔介质内的气泡的分布(或非润湿流体的分布)有关。(3)饱和流体的粘滞度是强烈影响速度的一种参量，速度和衰减都随粘滞度增大而增大。(4)多孔隙介质内流体的相变引起速度和衰减都有重大变化。 最后，将实验结果应用到实际的矿场测井资料中，进行了岩心孔隙度和实验结果计算孔隙度交会图绘制，得到了很好的相关性。同时计算得出的声波时差跟实际工程测量声波时差值具有很一致的变化趋势，从而验证了本实验的正确。
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