Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 [ 80 ] 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139

Для волновой скорости ся и коэффициента затухания Su будут справедливы такие выражения (рис. 5.16 и 5.17):

V 71

2(перШ

I I-L l-L

J I L J U

-4 0 4

Рис. 5.16. Дисперсия фазовой скорости второй Р-волны

-5.0

21пвр,т

Рис. 5.17. Частотная зависимость коэффициента затуосания для второй Р-волны

РоОр

2 -л 2 Си - 2 с*

pj 0) вр + pJ+PoO)ep

со[ ]росов:р:-I

да 2

(5.67)

(5.68) 271

Водонасыщенные кварцевые пески характеризуются такой системой параметров [97]

то=0,3, = 2,5 г/см\ Д= 1 г/см (5.69)

К= 1(Р МПа, К(> = 0,5х 1(Р МПа, = 0,25< 10* МПа

и волновыми скоростями

Сро = 1900м/с, С2200м/с, С, 140м/с (5.70)

Можно видеть, что скорость волны первого рода согласуется с измеренными скоростями сейсмических Р-волн в полностью насыщенных грунтах, тогда как скорость волны второго рода соответствует наблюдениям за сейсмическими волнами в ненасыщенных грунтах.

5.3.3. КОНТАКТ "ГАЗ-ЖИДКОСТЬ " В ПОРИСТОЙ СРЕДЕ

Модель пороупругости позволяет интерпретировать ряд сейсмических данных для массивов, насыщенных водой, нефтью и газом.

Прежде всего вторая Р-волна, равно как и и S-волна, соответствует деформациям пористой матрицы вне зависимости от ее насыщенности. Если геоматериал насыщен газом при очень низком норовом давлении, вторая Р-волна и S-волна оказываются единственными фиксируемыми волнами.

Это имеет место, например, в газовой шапке истощенного нефтяного месторождения или в подземном газовом хранилище внутри водонапорного пласта.

Ниже уровня подстилающей воды (нефти) относительные смещения жикости и матрицы создают настолько интенсивную диссипацию, что существование Р-волны второго рода практически исключено.

В результате здесь существует только первая Р-волна, а скачок скорости Nр сейсмической продольной волны на поверхности раздела "газ - жидкость" внутри той же самой пористой среды оказывается весьма существенным;

Np =

K + (4G / 3)

(5.71)

Приведенный результат следует из (2.106) и (2.113), если учесть относительно низкие частоты реальных сейсмических волн.

Поскольку / рд - 0(1), наибольшие значения ]\[ определяются отношением сжимаемостей зерен (минералов) и пористой матрицы.

В то же самое время скачок скорости Ns сейсмических волн сдвига намного ниже. Он зависит всего лишь от соотношения плотностей [97] газонасыщенной и флюидонасыщенной пористых сред;

JJmolPo .2)

\(1 - то)Ро гпор

как это следует из (2.97) при р » pj.

Вторая Р-волна может распространяться в виде компоненты особой (второй) волны Релея вдоль контакта газа и жидкости внутри пористого массива или, скажем, вдоль пористого дна моря (реки), поскольку в этих случаях жидкость может легко покидать поровое пространство в латеральном направлении, обеспечивая существенное деформирование матрицы.

Для анализа подобной ситуации был специально развит метод "пограничного слоя" [170].

Соответствующие волны Релея были действительно зафиксированы, когда геофон был помещен на дно моря непосредственно.

5.3.4. ЭФФЕКТЫ ГАЗОНАСЫЩЕНИЯ

Первая и вторая Р-волны могут сосуществовать в форме объемных волн, если норовая жидкость содержит небольшое количество газовых пузырьков.

Проблема механизма смены наблюдаемых волн от первого ко второму типу волн нетривиальна. Она исследовалась теоретически для газонасыщенных пористых сред в условиях

18 Загаз № 1497 273