岩石物性参数和地球物理特征的研究有助于了解研究区的岩石物理参数变化特征。岩石物理实验数据分析有助于系统研究储层物性和弹性参数变化的总体规律，建立研究区的岩石物理模型。根据岩石物理分析成果，结合实际测井资料，开展典型储层地震正演模拟，为隐蔽油气藏储层预测和流体检测提供依据。

（一）岩石物理参数实验测试与分析

影响岩石速度的物性因素主要有岩石骨架密度、年代和深度、孔隙度、胶结、孔隙压力、砂泥岩的成分比、水饱和度、流体密度等。为了认识影响济阳坳陷古近纪—新近纪地层地震波速度的因素，完成了2000余块次岩心实验测试分析，回归拟合了符合济阳坳陷的纵横波速度及其与密度、孔隙度、压力、流体等因素的定量关系式。

1.岩性和孔隙度的关系

根据胜利探区岩心资料进行岩石物理实验得到的统计结果，对不同岩性的岩石速度与孔隙度关系进行了拟合，图4-65为利用指数公式V_p=A·exp(－φ/φ)+V₀对泥岩速度拟合结果。图4-66为利用线性公式V_p=A+Bφ对砂岩速度拟合结果。

图4-65 泥岩纵波速度与孔隙度的关系

图4-66 砂岩纵波速度与孔隙度的关系

2.深度和压力的影响

以下为实验测得的纵、横波速度随压力的变化情况。分析认为，灰岩的速度随压力的增加呈指数增加，增加很快，拟合曲线为V=V₀+Ae^p/p₀；泥岩基本上呈线性变化，增加的速度中等，拟合曲线为直线V=A+Bp，而砂岩变化较慢，拟合曲线为

，见图4-67，图4-68。

3.岩性、流体与纵横波速度关系

利用岩石物理实验得到不同岩性的纵横波速度测量结果。对测量结果使用二次曲线

进行拟合，分别见图4-69和图4-70所示，图中分别给出了含油砂岩、泥岩的拟合结果。

（二）河道砂岩岩石物理参数特征

1.不同岩性岩石物理特征分析

利用实验室测试的数据分析了砂岩含不同流体及泥岩的岩石物理参数特征。从图4-71可看出，泥岩具有比砂岩略低的横波，比砂岩高的速度比V_p/_s，纵波速度与砂岩大致相当。含不同流体的样品(V_p/V_s)-Z_p数据交汇分区明显，含气砂岩的纵、横波速度比小于含水（含油）砂岩样品的V_p/V_s，中间分界线大致在V_p/V_s=1.78，V_p/V_s可以用于区分流体（气－水）。

图4-67 灰岩速度随压力的变化曲线

图4-68 砂岩速度随压力的变化曲线

图4-69 含油砂岩纵横波速度关系

图4-70 泥岩纵横波速度关系

含不同流体的样品纵波阻抗-泊松比（Z_p-PR）、(

)-Z_p数据交汇分区明显（图4-72)。含气的在下方，含水含油的在上方，中间分界线大致在PR=0.26。油－水数据有少部分重叠，PR、(

)可以用于区分流体（气－水）。

图4-71 Z_p—V_p/V_s交汇图

成熟探区油气精细勘探理论与实践

2.岩石物理参数与密度关系分析

从图4-73上看，V_p有随孔隙度增加而变小的趋势。含水的数据在上边，含油的数据在中间，含气的数据位于下面。另外，随孔隙度的增大，同一样品的油水气速度数据差异增大。V_s有随孔隙度增加而变小的趋势，含不同流体的同一个样品差别不大。

一般地，岩石的波速随密度增加而增加。有不少研究者曾企图建立两者的关系，如著名的Castagna关系是从泥砂岩数据出发获得的：

成熟探区油气精细勘探理论与实践

从纵波速度与密度数据进行交汇分析图上看出（图4-74），岩心样品纵横波速度与密度交汇数据具有分带性。含气砂岩其密度较小，小于2.0g/cm³，饱水和饱油的砂岩密度数据大于2.0g/cm³，Castagna关系饱水砂岩样品数据描述更好。

图4-73 实验样品V_p与孔隙度关系

图4-74 实验样品V_p与密度关系

3.横波速度估计方法研究

横波是进行储层岩石物理特征研究及叠前反演的重要参数，但浅层疏松河流相储层实测横波相对较少，因此利用已知测井曲线，应用岩石物理模型进行横波速度外推，为储层岩石物理分析及进一步的正反演提供基础数据。弹性参数准确求取是准确估算纵横波速度的关键，在岩石物理分析基础上，利用岩石物性与岩石地球物理参数关系计算弹性参数，进而利用Gassmann理论和波动方程进行纵横波速度计算。

（三）深层砂砾岩储层岩石物理特征

1.岩石物理实验

采集东营凹陷钻遇深层油气藏的砂砾岩样品，运用室内试验手段，测试岩心的密度、孔隙度、泥质含量等参数；测试岩样在不同饱和介质状态下、不同温度及压力条件下的纵、横波速度，通过实验数据分析，研究了砂砾岩储层的岩石物理特征。

2.不同岩性岩心物理参数特征

实验室测定的砂砾岩干岩石的密度主要分布在2.4～2.7g/cm³，孔隙度主要分布为0.4%～10%，反映了岩石致密的特点。通过样品孔隙度与样品密度的交汇分析表明，岩石的孔隙度与岩石密度有较好的线性相关性。由于实际问题的复杂性，单纯依赖于波速或波阻抗区分岩性往往比较困难，双参数空间方法是分析岩性识别问题的一个新尝试。下面就分析典型的不同岩性岩心在双参数空间的分布特征。

图4-75中数据点分布可看出，不同岩性岩石在V_p－V_s参数空间大致可区分，中粗砂岩和片麻岩有较高的速度，位于参数空间右上区域；泥岩和粉砂岩速度较低，位于参数空间左下区域。

岩石波阻抗与孔隙度的关系与波速与孔隙度的关系相似，波阻抗随孔隙度增加而减小，不同岩性分散形成了不同的近似线性相关性条带。粗砂岩的波阻抗高于中砂岩、含砾砂岩的波阻抗，泥岩波阻抗值最低，纵波阻抗随孔隙度变化幅度大于横波阻抗随孔隙度变化的幅度（图4-76）。岩性差异是造成不同地区岩石物理参数特征不同的重要原因。砂岩样品颗粒越细，速度也越低。总的来说，孔隙度变化使岩石物理参数发生改变，不同岩性的变化特征不同。

图4-75 不同岩性样品的V_p—V_s参数分布

图4-76 不同岩性样品的孔隙度—Z_p参数分布

3.含不同流体岩石的岩石物理参数特征

为了说明含不同流体岩石的岩石物理参数特征，对岩石样品分别饱含不同流体——水、油和气，然后在储层稳压条件下进行岩石物理参数的测定。在岩石样品实验测定数据分析的基础上，总结了不同状态下岩石敏感参数差异。

含气岩石样品弹性参数泊松比主要分布在0.22～0.27之间（图4-77），饱水岩石样品弹性参数泊松比主要分布在0.25～0.30之间，饱油岩石样品弹性参数泊松比主要分布在0.24～0.29之间。含气样品泊松比PR参数之间差别比较小，饱水和饱油岩样的PR在含气岩样的上方。

实验室测试的砂砾岩体饱含气的纵横速度比低于饱含油和饱含水的砂砾体纵横速度比。与V_p-PR曲线一样，饱水和饱油岩样的Z_p-V_p/V_s曲线也在含气的上方（图4-78）。含气岩样弹性参数的变化量均随孔隙度增大而增大。

图4-77 实验样品纵波速度与泊松比交汇

图4-78 实验样品的纵波阻抗与纵横波速度比