Xu-White模型预测横波速度的不确定因素分析
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第 43 卷 第 5 期 煤田地质与勘探 Vol. 43 No.5
2015 年 10 月
COAL GEOLOGY & EXPLORATION
Oct. 2015
收稿日期:
2014-05-29
作者简介:
石双虎(1980—)，男，山西五台人，高级工程师，从事地震勘探数据采集和非常规油气勘探与开发等工作.
E-mail：[email protected]
引用格式: 石双虎，邓志文，刘丽萍，等. Xu-White 模型预测横波速度的不确定因素分析[J]. 煤田地质与勘探，2015，
43(5)：95–99.
文章编号: 1001-1986(2015)05-0095-05
Xu-White 模型预测横波速度的不确定因素分析
石双虎
1
，邓志文
1
，刘丽萍
1
，周 恒
1
，李毕民
1
，郭桂红
2
(1. 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司，河北 涿州 072751；
2. 兰州大学土工工程与力学学院，甘肃 兰州 730000)
摘要: 自 Xu 和 White(1995)建立了泥质砂岩的有效介质模型(Xu-White 模型)后，很多地球物理学
者用此模型或改进的模型进行岩石横波速度的预测，但至今很少有人对 Xu-White 模型预测过程中
的不确定因素进行详细总结。介绍了 Xu-White 模型及其预测流程；对预测过程中的不确定因素进
行了分析，指出在使用中可以根据实际地质情况合理的取舍参数，从而能更有效地进行纵横波速
度预测。
关 键 词：横波预测；测井；Xu-White 模型；孔隙度；弹性模量；孔隙纵横比
中图分类号：P631 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.1001-1986.2015.05.022
Uncertainty of shear wave velocity prediction by Xu-White model
SHI Shuanghu
1
, DEND Zhiwen
1
, LIU Liping
1
, ZHOU Heng
1
, LI Bimin
1
, GUO Guihong
2
(1. BGP INC., China National Petroleum Corporation, Zhuozhou 072751, China;
2. College of Civil Engineering and Mechanics, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)
Abstract: Since Xu and White established the effective medium model about sand-clay rock (Xu-White model) in
1995, many geophysicists have predicted shear velocity by this model and its improved model. But few of them
have made detailed review of the uncertain factors in the process, this paper firstly introduced the Xu-White model
and its prediction flowchart, and then made a detailed analysis on the uncertain factors in the process of prediction,
which can make researchers choose more reasonable parameters to predict more effectively shear velocity accord-
ing to the actual geological conditions.
Key words: shear wave prediction; logging; Xu-White model; elastic modulus; porosity; aspect ratio of pore
在地震勘探资料 AV O 分析、叠前反演和流体识
别等方面，横波速度具有重要的意义。利用横波速
度可以得到反映流体性质的物理量，从而减少地震
振幅解释的多解性。横波速度是储层岩性和流体分
析识别的重要参数之一。
在预测横波速度的岩石物理模型中，Xu-White
模型
[1-2]
由于同时考虑了岩石基质、泥质含量、孔隙
度及孔隙形状等的影响，所以其应用比较广泛。后
来有学者在此基础上提出了不少改进的方法，使其
可以应用到砂泥岩以外的区域，如张广智等
[3]
基于
Xu-White 模型构制出一种适用于碳酸盐的修正的岩
石物理模型。
地下介质是相当复杂的，岩石物理模型无法描
述所有类型岩石的物理参数关系，这些模型必须进
行简化，因此在岩石物理参数预测结果中会存在一
定的不确定性因素。在应用 Xu-White 模型时，在原
有的假设基础上，很多人又做了一些假设，这些假
设的结果给横波预测带来了一些不确定因素。
1 Xu-White 模型
地震波在两相介质中传播时，岩石的等效弹性
模量可以根据 Kuster-Toksöz 模型(K-T 模型)进行
[4]
。
Xu 和 White 结合 Gassmann 方程和 K-T 模型及差分
等效介质理论(用于克服 K-T 模型需要满足的稀疏
孔隙条件)，利用孔隙度和泥质含量估算泥质砂岩横
波速度。这一过程考虑了流体、孔隙度以及孔隙形
状对岩石弹性模量的影响，可以计算泥质砂岩的纵、
横波速度
[1-2]
。但是，这一过程要求把孔隙空间分得
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