测井解释与岩石力学
基于一体化测井平台的岩石力学评价系统的开发及应用
西 安石油大学学报 （ 自然 科 学 版 ） Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ｉ ｙ ｏ ｕ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ （ Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ｅ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）
通常应用 的岩石力 学参数均为静态参数 ， 但是实验
室 的方法 往往 需要 大量 的取 心 资料 ， 成本 昂贵 ， 而 利
与这些性质相应的岩石力学参数 主要有 Ｊ ： ①描述 岩石弹性特性 ， 如各种弹性模量 、 ？ 白 松 比等 ； ②描述 岩石强度特性 ， 如各种强度 、 内聚力、 内摩擦角等； ③
（ 中国石油勘探 开发研究 院 测井与遥感技术研究所 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘要 ： 基 于一体化 网络测井处理解释软件平 台， 以 ｃ语言为基础 ， 研发 了岩石 力学参数评价 系统 ， 包括 ： 孔 隙压 力 、 杨 氏模 量 、 泊松 比、 体积 模 量 、 最大 最小主 应 力、 岩石 强度 、 地层 破 裂压 力、 井壁 坍塌 压力、 出 砂指数、 压裂裂缝 高度预测等 １ ０多个评价参数． 采用模块化开发 ， 功能稳定， 功能扩展性
依据 …． 岩 石力 学参数 可分 为静 态参 数和 动态 参
数． 静态 参数 是根 据实 验室 对岩 样进 行测 量 获得 的 ， 动态 参数 可利 用 测 井 资 料 或 地 震 资 料 求 取 ．
１ 岩石力学参数评价的重要意义
１ ． １ 岩 石 力学评 价 内容
岩石 具有 弹性 、 强度、 压缩 性 等 多 方 面 的 性 质．
Ｃ ｐ Ｓ ．２０１ ３
Ｖ０ 】 ． ２ ８ Ｎ ｏ ． ５
岩石压力波速度测试方法与分析
岩石压力波速度测试方法与分析岩石是地球上最基本的构成成分之一，其性质与行为直接影响到地质工程、地震学和石油勘探等领域。
压力波速度是岩石力学研究中重要的参数之一，它能够揭示岩石的变形、破裂和应力状态，并为岩石工程设计和实际施工提供重要参考。
本文将介绍一些常见的岩石压力波速度测试方法，并对其测试结果进行分析。
一、动态弹性参数测试方法1. 声波测井法声波测井法是一种通过测量井中岩石传播声波的速度来揭示岩石性质和结构的方法。
在实际应用中，声波测井设备通过发射声波信号，并记录其传播时间以及到达接收器的信号强度。
根据测量的数据，可以计算出岩石的纵波速度和横波速度，从而推断岩石的力学性质。
2. 超声波检测法超声波检测法是一种利用超声波在岩石中的传播速度来测定岩石性质的方法。
通过在岩石表面或孔洞中放置超声波传感器，并发射高频信号，测量其传播时间和到达接收器的信号强度。
根据测量数据，可以计算出岩石的压力波速度和剪切波速度。
二、静态弹性参数测试方法1. 声速仪测试法声速仪测试法是一种通过测量岩石中声波的传播速度来推断其力学性质的方法。
该测试方法适用于岩石试样，通过固体声波仪器向试样表面或孔洞中发射声波信号，并记录声波波形。
通过计算相位变化，可以得到岩石的纵波速度和横波速度。
2. 拉伸试验法拉伸试验法是一种通过施加拉伸力来测定岩石的弹性模量和压缩强度的方法。
在该方法中，通过施加恒定应变速率的拉伸力，测量岩石试样的应力-应变关系。
通过分析应力-应变曲线，可以得到岩石的压力波速度。
三、岩石压力波速度的分析1. 岩石组分分析岩石的压力波速度与其组分密切相关。
根据各组分的密度和声波传播速度，可以推算出岩石的压力波速度。
例如，石英和长石等硅酸盐矿物对声波的传播起到重要作用，而成分中含量较高的非均质物质则会对声波传播速度产生较大影响。
2. 岩石孔隙率分析岩石中的孔隙率是影响其压力波速度的重要参数之一。
孔隙率越高，岩石内部的孔隙体积越大，并且会导致声波的传播速度降低。
柯坪塔格组下砂岩段岩石力学参数特征分析及测井解释方法
摘
要
志 留系柯坪塔格组下砂岩段为 近年来 下古 生界碎 屑岩 油气勘 查 的重点领域 。岩石 力学参 数特征研 究对 地应力 分
析、 钻探设计和压裂 改造 等方面意义重大。通过对某地 区柯坪塔格组下砂岩段取样 ， 利用 ＭＴ Ｓ “ 岩石物理测试 系统” 开展 了对 岩石的声学和力学 同步测试。分析 了岩 石力 学参 数饱 气／ 饱水 、 阶段 变化 时的特征。 区分 砂 、 泥岩提取 志 留系测井纵横 波 时 差校对关系 ； 并在 实验基 础上拟合 出弹性模量和泊松 比的动静转换公式 。通过 岩石 密度 、 波 阻抗和泥 质指数得 出模拟地 层条
＠
２ ０ １ ３ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
柯 坪 塔 格 组 下 砂 岩 段 岩 石 力学参 数 特 征 分 析 及 测 井 解 释 方 法
尹 帅 单钰 铭 ＇ 谢 润成 ＇ 杨宏飞 吕孝威 杨 波
（ 成都理工大学能源学院 ， 油气藏地质及开发工程国家重点实验 室。 ， 成都 ６ １ ０ ０ ５ ９ ）
实 验采 用美 国进 口“ ＭＴ Ｓ岩 石物 理 测试 系统 ” ， 该 系统 包括 ①数 字 电液 伺 服 刚性 岩 石 力 学 测试 ； ②
超声波测量； ③孔渗变化测试 三个 子系统构成 ， 最
高伺 服 ： 轴压， １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ； 围压 ， １ ４ ０ ＭＰ ａ ； 孔压， ７ ０
完井 ， 钻 遇 多套 泥 岩 地层 ， 易 出 现 井 壁 稳 定 性 问
题＿ ２ ； 因而 岩 石 力 学 性 质 研 究 尤 为 重 要 ， 但 研 究 较 少 。通过 对柯 坪塔 格 组 下 砂 岩段 取 样 ， 应 用 实 验 室 模拟 地层 条 件 对 下 砂 岩段 岩 样 力 学 参 数 性 质 进 行
测井资料在岩石力学性质分析中的应用
声 波 时 差 等 物 性 参 数 ， 使 用 密 度 、声 波 时 差 等 参 数 计 算 岩 石 中
的声波速度及岩石的部分弹性参数。计算公式如下：
（ １） 纵 波 速 度（ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ Ｖｅｌｏｓｉｔｙ）
纵 波 亦 称 压 缩 波 ， 其 波 速 即 为 纵 波 时 差 ｔｐ 的 倒 数 ：
泊松比是指横向相对压缩与纵向相对伸长之比。
２
计 算 公 式 ： σ＝ １ ２
（Ｖｐ ／Ｖｓ ） － ２
２
（Ｖｐ ／Ｖｓ ） － １
（ ４） 体 积 模 量（ Ｂｕｌｋ Ｍｏｄｕｌｅ）
无量纲
体积模量是体积的相对变化与应力之比。
计 算 公 式 ： Ｋ＝Ｅ／３（１ ２σ） 单 位 ： ＫＭＰａ
其中： Ｅ 为杨氏模量 ， σ 为泊松比。
及 泊 松 比（ＰＯＩＳ）等 。从 这 些 参 数 中 很 直 观 地 看 出 各 岩 层 抗 压 强 度
的 强 弱 程 度 。 由 于 ＹＯＭＯ、ＢＵＭＯ、ＳＨＭＯ 曲 线 与 ＳＴＲＮ 曲 线 形 态
接 近 ， 在 此 以 ＳＴＲＮ 和 ＰＯＩＳ 曲 线 为 代 表 ， 示 意 如 下 ：
柱
０．２０
３ 、处理过程中的应用
测井资料在处理过程中， 利用以出 的 密 度 δ、纵 波 时 差 ｔｐ 通 过 计 算 机 求 解 ， 生 成 表 现 岩 石 力 学 性 质 的 各 弹 性 参 数 值 。通 常 计 算 机 使 用 采 集 的 长 、短 源
距 的 人 工 放 射 性 测 井 值（ 计 数 指） Ｊｒｒ ， 采 用 公 式 ：
μ 为切变模量， σ 为泊松比。
（ ７） 强 度 指 数 （ Ｓｔｒｅｎｔｈ Ｉｎｄｅｘ）
应用阵列声波测井资料计算大北克深地区岩石力学参数
阵列声波测井信号处理的目的是最终获得声波
慢度。以 8 阵列声波测井仪为例，信号接收探头等
距排列，设定接收探头距发射源距离分别为 ，
， … ， ，则任意探头 m 距发射源距离为：
= + ( − 1)∆ （1≤ m≤8） （1）
设各个探头接收到的波形信号分别为 ( )，
( )， … ， ( )，任意一个采样点 i 的时刻为：
关关系， =0 表示各波形形态间无任何关联， =1 表
示各波形形态完全一致。
1.3 慢度提取
从偶极横波成像测井全波波形提取纵波、横波
时，首先需选取适当的时窗长度 ，在全波波形上
移动窗长并在合理的慢度范围内移动 ，当 与纵波、
横波的慢度接近时，相关系数 最大，这时相关系数
收稿日期：2018–02–11 作者简介：康利伟，工程师，1980 年生，2012 年毕业于西 北大学地质系矿物学、岩石学、矿床学专业，现从事地质 导向技术研究及测井资料解释工作。
昂贵的弹性力学参数测试费用，能预测和判断深部地层发育情况。
关键词：大北克深地区；阵列声波测井；慢度提取；岩石力学参数
中图分类号：P631.8
文献标识码：A
1 阵列声波测井
1.1 首波检测 阵列声波测井资料处理的首要问题是初至波检
测。初至波检测具有多种方法，目前较好的检测首 波波至方法是变阈值法，这也就是首先为目的波形 预先设定一个阈值，当设备检测到该阈值时，即记 为该波形首波波至时间。这种方法能有效地平滑噪 音并突出信号波至，对于连续波形信号，当新的能 量到来时，振幅包络将产生一个起跳，同时瞬时相 位和瞬时频率也将发生跃变，利用这种起跳或跃变 就可以求得首波的初至点，并可以分析波形信号的 包络变化特征[1-3]。
测井考试小结(测井原理与综合解释)
一、名词解释1.测井: 油气田地球物理测井, 简称测井well logging , 是应用物理方法研究油气田钻井地质剖面和井的技术状况, 寻找油气层并监测油气层开发的一门应用技术。
2.电法测井: 是指以研究岩石及其孔隙流体的导电性、电化学性质及介电性为基础的一大类测井方法, 包括以测量岩层电化学特性、导电特性和介电特性为基础的三小类测井方法。
3.声波测井: 是通过研究声波在井下岩层和介质中的传播特性, 来了解岩层的地质特性和井的技术状况的一类测井方法。
4.核测井: 是根据岩石及其孔隙流体的核物理性质, 研究钻井地质剖面, 勘探石油、天然气、煤以及铀等有用矿藏的地球物理方法, 是地球物理测井的重要组成部分。
5、储集层：在石油工业中, 储集层是指具有一定孔隙性和渗透性的岩层。
例如油气水层。
6.高侵: 当地层孔隙中原来含有的流体电阻率较低时, 电阻率较高的钻井液滤液侵入后, 侵入带岩石电阻率升高, 这种钻井液滤液侵入称为钻井液高侵, RXO<Rt多出现在水层。
7、低侵：当地层孔隙中原来含有的流体电阻率比渗入地层的钻井液滤液电阻率高时, 钻井液滤液侵入后, 侵入带岩石电阻率降低, 这种钻井液滤液侵入称为钻井液低侵, 一般多出现在地层水矿化度不很高的油气层8、水淹层: 在油气田的勘探开发后期因注水或地下水动力条件的变化, 油层发生水淹, 称为水淹层, 此时其含水饱和度上升、与原始状态不一致, 在SP、TDT和电阻率等曲线上有明显反映。
9、周波跳跃(Travel time cycle Skip): 因破碎带、地层发育裂缝、地层含气等引起声波时差测井曲线上反映为时差值周期性跳波增大现象。
10、中子寿命测井: 是一种特别适用于高矿化度地层水油田并且不受套管、油管限制的测井方法, 它通过获得地层中热中子的寿命和宏观俘获截面来研究地层及孔隙流体性质, 常用于套管井中划分油水层、计算地层剩余油饱和度、评价注水效率及油层水淹状况、研究水淹层封堵效果, 为调整生产措施和二、三次采油提供重要依据, 是油田开发中后期的主要测井方法之一。
石油基本知识
地球物理测井的基本概念定义简称测井，是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器，以辨别地下岩石和流体性质的方法，是勘探和开发油气田的重要手段。
任务在石油的勘探和开发阶段，需要对所钻井眼的垂直剖面进行地球物理测井：划分井剖面的岩性、准确地确定各种不同地质年代的泥岩、砂岩、石灰岩、白云岩的埋藏深度，进而判断有渗透性的含油、气、水的储集层的位置，然后估算储集层的孔隙度、渗透率、含油气饱和度等参数，为探明含油、气层的井下形态，计算储量及制定油气层开采技术措施，提供资料和数据。
测井能够测量的一些性质1）岩石的电子密度（岩石重量的函数）；2）岩石的声波传播时间（岩石的压缩技术的函数）；3）井眼不同距离处岩石的电阻率（岩石含水量的函数）；4）中子吸收率（岩石含氢量的函数）；5）岩石或井液界面的自然电位（在岩石或井眼中水的函数）；6）在岩石中钻的井眼大小；7）井眼中流体流量与密度；8）与岩石或井眼环境有关的其它性质。
测井方法按研究的物理性质分类电法测井(electrical logging)：也称电阻率测井，是在钻孔中采用布置在不同部位的供电电极和测量电极来测定岩石(包括其中的流体)电阻率的方法。
通常所用的三电阻率测井系列是：深侧向、浅侧向和微侧向电阻率测井。
声波测井(acoustic logging)：包括声速测井和声幅测井两种方法。
声速测井是利用不同的岩石和流体对声波传播速度不同的特性进行的一种测井方法。
通过在井中放置发射探头和接收探头，记录声波从发射探头经地层传播到接收探头的时间差值，所以声速测井也叫时差测井。
用时差测井曲线可以求出储集层的孔隙度，相应地辨别岩性，特别是易于识别含气的储集层。
声幅测井放射性测井(radioactivel logging)：放射性测井即是在钻孔中测量放射性的方法，一般有两大类：中子测井与自然伽马测井。
中子测井是用中子源向地层中发射连续的快中子流，这些中子与地层中的原子核碰撞而损失一部分能量，用深测器(计数器)测定这些能量用以计算地层的孔隙度并辨别其中流体性质。
石油勘探中的岩石物理技术
石油勘探中的岩石物理技术石油是现代社会发展中不可或缺的能源，而石油勘探则是提取这一重要资源的关键步骤。
岩石物理技术在石油勘探过程中起着至关重要的作用。
本文将探讨岩石物理技术在石油勘探中的应用与意义。
岩石物理技术是一种基于地球物理学和岩石力学原理的技术，通过相关的测量和分析手段，以获取关于井口附近地层性质的信息。
这些信息对于判断石油藏区域的储层状况以及油气的分布情况至关重要。
岩石物理技术主要包括测井和地震勘探两大方面。
测井是在井下进行的一项技术，通过测量油井中不同深度的各项物理参数来判断地层的性质。
最常用的测井技术包括测井电阻率测量、自然伽马射线测量、声波测量以及密度测量等。
这些测井数据可以提供油气藏的储集层孔隙度、渗透率、岩性、含油气饱和度等关键参数。
通过对这些参数的评估，勘探人员能够对潜在油气藏的规模和质量进行初步判断，从而为后续工作提供重要参考。
而地震勘探是一种通过分析地震波在地下介质中传播和反射的特性来判断地下结构的技术。
地震勘探技术主要包括震源激发、接收地震波以及对地震数据的处理与解释等环节。
通过分析地震波在地下岩石中传播时所遇到的不同介质的反射、折射和散射等现象，可以推断出地下岩石的分布、类型、裂缝、孔隙度等重要信息。
地震勘探在判断石油藏区的边界、构造、油气运移通道等方面具有重要意义。
岩石物理技术的应用使得石油勘探能够更加准确地判断潜在油气藏的储量和质量。
通过测井和地震勘探技术，勘探人员可以获得地层的物理特征参数，如波速、电阻率、密度等，并结合岩性解释，以获取地层的渗透率、孔隙度和饱和度等关键信息。
这些信息对于评估油田的可开发性和经济性非常重要，为石油企业做出决策提供了可靠的科学依据。
岩石物理技术的发展也为石油勘探带来了更多的机遇。
随着技术的进步，岩石物理技术已经从传统的二维地震勘探发展到了三维地震勘探，为石油藏的细致勘探提供了重要手段。
同时，岩石物理技术在非常规油气资源的勘探开发中也发挥着重要作用。
测井资料综合解释
较均匀。
（2）裂缝性储集层 因裂缝较发育而具有储集性。 裂缝发育程度有限、孔隙度很 低（5-7%），较高者10%左右, 裂缝性储集层，对测井技术的 要求较高。
4、岩性评价
（1）岩石类别 测井类别。一般为：砂岩、石灰岩、 白云岩、硬石膏、石膏、盐岩、花 岗岩、灰质砂岩、灰质白云岩等。 （2）泥质含量和矿物含量 泥质含量是岩石中颗粒很细的细粉 砂（小于0.1mm）和湿粘土的体积 占岩石体积的百分数。
10、测井系列 1、裸眼井地层评价测井系列：未下套管的 裸眼井中，一套测井方法。 2、 套管井地层评价测井系列：已下套管的 井中一套综合测井方法。 3、生产动态测井系列：地层产出或吸入流 体的情况下，一套综合测井方法， 4、工程测井系列：裸眼井或套管井中，确 定井斜状态、固井质量、酸化或压裂效果、 射孔质量等测井方法
8
9
地层倾角
双感应—八侧向（上古）
表2 油探井测井系列
1：500测井项目 （全井 ） 双感应 声波时差 自然电位 自然伽马 井径 井斜 1：200测井项目 （目的层段） 双感应—八侧向 声波时差 补偿中子 补偿密度 自然伽马 自然电位 微电极 4米 井径 选测项目 地层倾角 自然伽马能 谱
1 2 3 4 5 6
环空测井仪、生 产测井组合仪
DDL生产组合测 井仪
3
4 5 6 7
气井产气剖面测井
注水井吸水剖面测 井 注水井吸水剖面测 井 注气井吸水剖面测 井 注气井吸水剖面测 井
流体密度/持水率、流量、自然 DDL生产组合测 伽马、磁定位、井温、压力 井仪
自然伽马、磁定位 井温 流体密度/持水率、流量、自然 伽马、磁定位、井温、压力 流体密度/持水率、流量、自然 伽马、磁定位、井温、压力 125自然伽马磁定 位 井温、噪声井温 仪 DDL生产组合测 井仪 DDL生产组合测 井仪
测井解释与岩石力学
基于岩石力学分析结果，评估地层应力状态和裂缝发育情况，预测油气田 开采过程中的安全风险。
根据监测数据和岩石力学分析结果，调整油气田开采方案和生产参数，实 现高效、安全、环保的开采目标。
04 测井解释与岩石力学的挑 战与未来发展
复杂油气藏的测井解释挑战
岩石在单轴压力作用下的抗压 极限强度。
抗拉强度
岩石在拉力作用下的抗拉极限 强度。
岩石的应力与应变关系
应变
岩石的变形量，分 为法向应变和切向 应变。
弹性阶段
应力与应变呈线性 关系，岩石处于弹 性状态。
应力
作用在岩石上的力， 分为法向应力和切 向应力。
应力-应变曲线
描述岩石在受力过 程中应力与应变关 系的曲线。
测井解释的应用领域
油气勘探
水文地质调查
利用测井解释确定油气藏的位置、边界、 储量和产能等关键参数。
通过测井解释分析地下水资源的分布、储 量和品质，为水资源管理和开发提供依据 。
煤田勘探
工程地质勘察
利用测井解释分析煤层的厚度、结构、含 气量和煤质等参数，为煤炭资源开发和利 用提供技术支持。
在工程地质勘察中，测井解释可用于分析 岩土层的性质、结构、强度和稳定性等关 键参数，为工程设计和施工提供依据。
钻井设计与优化案例
案例描述
针对某复杂地层，利用测井解释和岩石力学技术进行钻井设计与优化。
案例分析
根据地层特点，选择合适的钻头和钻井液，优化钻井参数，降低钻井成本。利用测井数据和岩石力学实验结果，预测 钻遇地层的地质情况和钻井难度，及时调整钻井方案，确保钻井安全和效率。
案例结论
该案例表明，结合测井解释和岩石力学技术的钻井设计与优化能够有效提高钻井效率、降低成本和风险。
测井曲线 岩石力学参数
测井曲线岩石力学参数1. 什么是测井曲线？测井曲线是石油勘探中常用的一种工具。
通过测量地下岩层在电、声、密度、自然伽玛等物理性质上的不同，可以获得地层的结构、组成和性质等信息。
测井曲线是测井技术的结果，具有广泛的应用价值。
2. 测井曲线的种类根据测量的物理量不同，测井曲线分为电测井曲线、声测井曲线、密度测井曲线、自然伽玛测井曲线等。
其中，电测井可以测量地下岩层的电阻率、自然电位和电导率等信息；声测井可以获得井壁反射系数、声波传播速度等信息；密度测井主要测量井内岩层的密度和孔隙度等信息；自然伽玛测井主要测量岩层放射性元素的活度浓度等信息。
3. 测井曲线与岩石力学参数岩石力学参数是描述地层和岩石在外力作用下变形和破裂的性质参数。
这些参数包括岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度、抗拉强度、抗剪强度等。
测井曲线中包含的物理量与岩石力学参数之间有密切的关系，因此可以通过分析测井曲线来获得岩石力学参数的信息。
以电测井曲线为例，电阻率与岩石的孔隙度、孔隙结构、岩石组成、地下流体类型和含量等因素有关，孔隙度越大、孔隙结构越复杂、地下流体含量越高，电阻率越低。
而弹性模量与泊松比等力学参数又与电阻率有一定的关系，因此可以通过电测井曲线反演出地下岩石力学参数的信息。
4. 测井曲线在勘探中的应用测井曲线在油气勘探中有着广泛的应用。
首先，测井曲线可以帮助勘探人员了解地下岩层的结构、组成和性质，为勘探方案设计提供重要参考。
其次，测井曲线可以辅助石油工程师地进行井筒完整性评估和油层产能分析，提高油气生产效率。
此外，测井曲线还可以用于岩石工程、地质灾害预测和地质勘探中，具有广泛的应用前景。
5. 测井曲线的未来发展近年来，测井技术不断发展，新的测井曲线也不断涌现。
随着计算机技术和数据处理技术的发展，测井曲线数据处理和解释的精度也将不断提高。
此外，人工智能等新技术的应用也将给测井曲线的分析和解释带来新的可能性。
可以预见，随着技术的不断进步，测井曲线的应用范围和功能将会不断拓展，为石油勘探和生产提供更精准、高效的技术支撑。
测井基础知识概述
测井基础知识概述1. 引言测井是指在钻井过程中利用各种测量方法和设备来获取地层信息的技术手段。
通过测井可以获取地层中的物理、化学和工程性质的参数，对地层进行评价和分析，从而为油气勘探和开发提供重要的参考依据。
本文将概述测井的基础知识，包括测井的意义、测井方法和设备、测井参数解释等内容。
2. 测井的意义测井作为一种获取地层信息的重要手段，具有以下几个方面的意义：2.1. 地层评价通过测井可以获取地层中的物理、化学和工程性质的参数，如孔隙度、渗透率、饱和度等，从而评价地层的含油气能力、储层性质等。
这对于油气勘探和开发来说至关重要，可以指导油气田的选址和开发方案的制定。
2.2. 钻井工艺控制在钻井过程中，测井可以提供有关井眼稳定性、岩石力学性质、井壁质量等信息，指导钻井工艺的控制和井壁的完整性保护，减少钻井事故的发生。
2.3. 油藏管理测井还可以为油气田的开发和管理提供重要的数据支持，如油藏压力分布、水驱效果、油藏动态变化等。
这些数据可以帮助油田管理人员了解油田的生产状况，做出相应的调整和决策。
3. 测井方法和设备测井方法是指测井的具体操作方法，而测井设备是指用于测量的仪器和工具。
常用的测井方法和设备包括：3.1. 电测井电测井是利用测井仪器在井中测量电性参数来获得地层信息的方法。
常用的电测井设备包括电阻率测井、自然电位测井和电导率测井等。
3.2. 孔隙度测井孔隙度测井是利用测井仪器测量地层中的孔隙体积的方法。
常用的孔隙度测井设备包括密度测井和中子测井等。
3.3. 岩性测井岩性测井是通过测井仪器来测量地层岩石的物理性质和组成，从而判断岩石的类型和性质的方法。
常用的岩性测井设备包括声波测井和伽马射线测井等。
3.4. 流体识别测井流体识别测井是用于判断油气层位和识别流体类型的方法。
常用的流体识别测井设备包括声波测井、密度测井和中子测井等。
4. 测井参数解释测井仪器测得的数据需要经过解释和分析，才能得到有意义的地层信息。
利用测井数据求取岩石力学参数与钻头选型
一
４ ９
段 进行 分层 ， 然后 对 每一个 井段 进行 分析 推荐 适合 这个 井段 的钻 头 。
对地层按岩石力学性质分层实质上是一个对有序 样本最优分割 的问题 ， 假设有一批 （ 个） Ｎ 按一定顺序 排列的样品 ， 每个样品测得 ｐ项指标 ， 其原始资料矩阵 为：
ｚ ｚ ，一 ＝ ’
Ｊ 。
， ．
．、
１
Ｉ ‘
厶 ａ
口＝ ｌ
ｄ 表示 样 品段 ｛ ｚ ， ， １ ，内样 品 的差异 Ｘ ， … 乃一 ， ） ｚ
情况， 表示段内各样 品之间数值比较相近 ； ｄ 小， 反之 ， 表示段内各样品数值之间 的差异大 。要各段 内部 的差 异 达 到最小 ， 即所 分成 各 段 的总 变 差 的总 和 （ 即段 内离 差平方和 ， 称为总变差） 为最小。从 而实现 了对研究区 地层 的最优分 割 。 利用 以上方 法对待钻地层 通过 岩石力 学参 数进 行最优 分割从而将研究 区地层 分 为 Ｋ段 ， 最后 便可 以依据 各段 的岩石力 学参 数特 征 结合 钻头 、 岩石 分 类标准 以及钻 头厂家 的使 用说 明进 行各 地层段 的钻 头 型号 选 择 。
［］ 郝瑞 ， 钻井工程［ ． ３ 等． Ｍ］石油工业 出版社 ，９９ １８． ［］ 田富林． 头选 型 方 法研 究 与 应用 ［ ］ 西南 石 油 大 学 ， ４ 钻 Ｄ．
２ ００３ ．
合理的一种方法 。在没有岩石力学实验测试数据的情 况下 ， 岩石力学参数就可 以通过测井计算模型计算 得
１ 方 法原 理
由于 岩石并 不是 均质 各 向同性 的弹性 体 ， 以由表 所 １ 确定的力学参数 与实 际值之间存在一定差异。表 １
地球物理勘探专业软件应用设计和岩石物理实验报告
地球物理勘探专业软件应用设计和岩石物理实验报告第一部分 常用的地球物理测井解释软件介绍目前国内外用于测井资料处理和解释的软件有很多，比较有影响的测井资料处理和解释软件主要有国外斯伦贝谢公司的GeoFrame、阿特拉斯公司的eXpress、哈里伯顿公司的DPP、以色列帕拉代姆（Paradipm）公司的GeoLog，国内的中石油天然气集团公司勘探部测井软件项目组和中国石油大学（北京）石油勘探数据中心联合研发的Forward、中石油天然气集团公司开发的LEAD，以及最新的由中国石油勘探开发研究院和中油测井公司联合开发的一体化网络测井解释软件平台CIFlog。
下面我将系统地介绍GeoFrame、eXpress、Geolog、Forword 和LEAD的主要特点及功能。
一、GeoFrame测井解释处理系统：测井资料评价系统 GeoFrame包括 P包(岩石物理软件包)、 G包(井眼微地质学软件包)、Geology Office(地质办公室), 能够开展单井测井资料精细分析与多井评价、测井岩相分析、成像测井资料的处理分析、油藏剖面制作等测井解释与地质评价研究。
由于计算机软件的提升,测井评价技术从传统的储层参数分析领域己发展到现代油气藏综合评价阶段。
GeoFrame是斯伦贝谢 GeoQuest处理中心的项目数据库及地学软件平台,它综合集成地球物理、 岩石物理和地质资料为石油勘探和开发中遇到的问题提供了一套完整的解决方法。
岩石物理工程师综合运用这些软件能完成以下主要任务: GeoFrame Unix环境下的项目数据库管理;岩石物理处理与分析;井眼地质(倾角与成像)资料处理与分析; 地质资料综合分析;沉积相与沉积环境(井眼附近 )分析; 软件开发工具及常用辅助。
GeoFrame包括岩石物理分析软件包（P包）和井眼地质处理与解释软件包（G包）。
其中，岩石物理分析软件包（P包）主要包括以下一些功能：（1）最优化测井解释分析，可完成单井、多井的特殊复杂岩性、空隙、流体类型的分析和体积计算；（2）交会图和统计直方图分析；（3）曲线环境校正；（4）基于裸眼井测井数据、倾角、成像数据和岩心分析资料的单井、多井岩性、岩相分析；（5）储层参数分析统计及储层厚度的计算；（6）曲线的函数计算、深度匹配归位校正、成像曲线编辑、岩心曲线编辑；（7）岩石机械特性参数、强度分析；（8）各种测井图件的编辑、绘制；（9）井眼设备的描述、绘制。
测井 解释
测井解释本文将详细介绍测井解释的四个主要方面：地质分析、地球物理测井、地球化学测井和工程测井。
1.地质分析地质分析是测井解释的基础，主要包括地层对比、地层年龄、地层温度和地层压力等方面的分析。
地层对比主要是根据地层的岩性、电性和声波等特征，对不同地层进行对比和划分。
地层年龄分析主要是利用放射性同位素测定地层的年龄，以确定地层的形成时间和演化过程。
地层温度分析可以通过测量地层的热流或地温梯度来确定地层的温度，进而推断出地层的埋藏深度和岩石热性质。
地层压力分析则是通过测量地层的压力系数或梯度来确定地层的压力状态，以评估地层的稳定性和潜在的工程风险。
2.地球物理测井地球物理测井是通过测量地球物理参数来推断地层特性的方法。
在测井解释中，常用的地球物理测井方法包括电阻率测井、自然电位测井、孔隙度测井和渗透率测井等。
电阻率测井是通过测量地层的电阻率来判断地层的导电性能，进而推断出地层的岩性和孔隙度。
自然电位测井是通过测量地层的自然电位来推断地层的沉积环境和有机质含量。
孔隙度测井是通过测量地层的声波速度和衰减系数等参数，计算出地层的孔隙度，以评估地层的储油气能力。
渗透率测井则是通过测量地层的渗透率来判断地层的流体流动能力和储油气的渗透性。
3.地球化学测井地球化学测井是通过测量地层中的化学成分来推断地层特性的方法。
在测井解释中，常用的地球化学测井方法包括卤素测井、硫化氢测井、二氧化碳测井和氧测井等。
卤素测井是通过测量地层中氯、溴和碘等元素的含量，推断出地层的含盐度和蒸发岩的分布。
硫化氢测井是通过测量地层中硫化氢的含量，判断出地层中有机质的成熟度和储油气能力。
二氧化碳测井是通过测量地层中二氧化碳的含量，推断出地层的碳储存量和地质构造。
氧测井则是通过测量地层中氧的含量，判断出地层的氧化还原环境和有机质的演化程度。
4.工程测井工程测井是通过测量钻孔和井筒的几何参数和物理参数来评估地质钻探工程的施工质量和岩石力学性质的方法。
(word完整版)测井解释复习资料(西安石油大学)
测井资料在油气勘探开发中的应用:1。
地层评价以单井裸眼井地层评价形式完成,包括两个层次：(1）单井油气解释:对单井作初步解释与油气分析，划分岩性与储集层，确定油、气、水层及油水分界面，初步估算油气层的产能，尽快为随后的完井与射孔决策提供依据。
（2)储集层精细描述:对储集层的精细描述与油气评价，主要内容有岩性分析，计算地层泥质含量和主要矿物成分；计算储集层参数（孔隙度、渗透率、含油气饱和度和含水饱和度、已开发油层（水淹层)的剩余油饱和度和残余油饱和度，油气层有效厚度等）等，综合评价油、气层及其产能，为油气储量计算提供可靠的基础数据。
2。
油藏静态描述与综合地质研究以多井测井评价形式完成。
以油气藏评价为目标,将多井测井资料同地质、地震、开发等资料结合，做综合分析评价。
提高了对油气藏的三维描述能力，重现了储集体的时空分布原貌与模拟。
主要内容有:进行测井、地质、地震等资料相互深度匹配与刻度进行地层和油气层的对比研究地层的岩性、储集性、含油气性等在纵、横向的变化规律研究地区地质构造、断层和沉积相以及生、储、盖层研究地下储集体几何形态与储集参数的空间分布研究油气藏和油气水布规律计算油气储量，为制定油田开发方案提供详实基础地质参数3。
油井检测与油藏动态描述在油气田开发过程中：a。
研究产层的静态和动态参数(包括孔隙度、渗透率、温度、压力、流赌量、油气饱和度、油气水比等）的变化规律;b。
确定油气层的水淹级别及剩余油气分布；c.确定生产井产液剖面和吸水剖面及它们随时间的变化情况;d.监测产层油水运动及水淹状况及其采出程度;确定挖潜部位、对油气藏进行动态描述、为单井动态模拟和全油田的油藏模拟提供基础数据，以制定最优开发调整方案、达到最大限度地提高最终采收率的目的。
4.钻井采油工程(1)在钻井工程中测量井眼的井斜、方位和井径等几何形态的变化估算地层的孔隙流体压力和岩石的破裂压力、压裂梯度确定下套管的深度和水泥上返高度检查固井质量确定井下落物位置等(2）在采油工程中进行油气井射孔检查射孔质量、酸化和压裂效果确定出水、出砂和串槽层以及压力枯竭层位等等。
岩石裂隙数量 大小及连通性的测试方法
岩石裂隙数量大小及连通性的测试方法在地质勘探和石油勘探领域中，岩石裂隙数量、大小及连通性的测试方法是非常重要的。
准确了解岩石的裂隙特征可以帮助地质学家和工程师评估地下储层的性质和可行性。
本文将介绍一些常用的测试方法，以及它们在测量岩石裂隙数量、大小及连通性方面的应用。
一、核磁共振断层扫描（NMR）核磁共振断层扫描（NMR）是一种常用于测量岩石裂隙数量和大小的无损测试方法。
该方法利用物质中的原子核在磁场中的特性，通过对核磁共振信号的分析来确定岩石中裂隙的数量和大小。
使用NMR可以获取裂隙的三维空间分布和大小分布，从而获得岩石的裂隙连通性信息。
二、声波测井声波测井是一种常用的岩石裂隙连通性测试方法。
该方法利用声波在岩石中传播的特性，通过对声波在岩石中的传播速度和衰减程度的测量来推断岩石中的裂隙连通性。
声波测井可以提供关于岩石裂隙的信息，例如裂隙的面积、长度和间距，从而帮助评估储层的渗透性和储存能力。
三、电法测井电法测井是一种常用于测量岩石裂隙连通性的方法。
该方法利用电流在岩石中的传播特性，通过测量电阻率或电导率的变化来推断岩石中的裂隙连通性。
电法测井可以提供有关裂隙数量和大小的信息，帮助地质学家更好地了解储层的粒度、孔隙度和渗透性。
四、岩石力学试验岩石力学试验是一种用于测试岩石裂隙数量、大小及连通性的常用方法。
该方法通过对岩石样本进行拉伸、剪切或压缩等力学试验来测量岩石的力学性质，并推断岩石裂隙的数量和大小。
岩石力学试验可以提供关于岩石裂隙连通性的信息，例如裂隙的开度、排列方式和连通性程度，对于评估岩石的稳定性和渗透性具有重要意义。
综上所述，岩石裂隙数量、大小及连通性的测试方法对于地质勘探和石油勘探具有重要意义。
核磁共振断层扫描、声波测井、电法测井和岩石力学试验等方法在测量岩石裂隙特征方面具有独特的优势，可以提供关于裂隙数量、大小及连通性的准确信息。
地质学家和工程师可以根据这些测试结果评估地下储层的性质、可行性以及在石油勘探和开采过程中的实际应用。
应用XMAC测井资料分析油田套损区岩石力学特征
正应力作用， 剪应力等于零 ， 用这三个截面所表达的 某 点上 的应 力状况 称 为此点 的应力 状态 。岩石 中某 点 的地 应力状态 可 以用 最 大水平 主应力 、最 小水
ｌ ＡＦ ｉ ｍ
． ．
作用 于井 内某 一深度 地层 的液 柱压 力达 到某一
值时， 会使地层岩石破裂 ， 这个压力称为该地层的破 裂压力。每单位深度增加的破裂压力值叫做地层破 裂压力梯度 。 破裂压力梯度与闭合压力梯度 、 孔隙压 力梯度 、 弹性 模 量 、 松 比 、 覆地 层 岩 石 密 度 、 泊 上 深 度、 岩性 、 泥质含量 、 杨氏模 量 、 体变模量等参数相
赵 庆 东
（ 大庆油 田有限责任公司第一采油厂 黑龙江 大庆 １ ３０ ） ６ ０ １
摘 要 ： 文应 用 萨中开发 区北 一 区断 东中块 ＸＭＡＣ 交叉式 多极子 阵列 声波 测 井资料 ， 本 认识 了的
标准层部位和油层部位的岩石力学分布特征 ，描述了地应力及岩石力学参数与套管损坏之间的相 关性 ， 为实现油田开发与套管防护双赢提供 了一定技术支持。 关键 词 ： ＸＭＡ Ｃ测 井 ； Ｔ测井 ； 管 防护 ； 理 注水压 力 ＲＦ 套 合 称为正应力和剪应力。 任何物体内都存在应力 ， 我们 把地 下岩体 内某一 点上 的应 力称 为地应力 。通过 物
一
平 主应力 和垂 向主应力 表达 出来 。
１１ ．． ２岩石 弹性模 量
聚驱新井 （ 套损 区以内 ５口井 、套损区周边 ５口
井 ）进行 了 Ｘ Ｃ和 Ｒ ｒ ， ＭＡ ｇ 组合测井 。
利用多极子阵列声波测井计算岩石力学参数与评价井壁稳定性
井 壁不 稳定 分两 种情况 ： 是 钻井 液密 度过 低 ， 一 即井 内泥浆 柱压 力过 低 ， 井壁 发生 剪切跨 塌 ｝ 一 使 另 种 是 钻 井 液 密 度 过 高 ， 井 内泥 浆 柱 压 力 过 高 ， 井 即 使 壁发 生张性 破裂 。因此 ， 井液 存在 一个合 理 密度 ， 钻 上限对 应 于破例 压力 ， 限对应 于坍 塌压 力 。 下 １ ２ ２ 破 裂 压 力 及 坍 塌 压 力 ．． 当 液 压 增 加 到 临 界 破 裂 压 力 时 ， 壁 围 岩 出 现 井
了井 壁 稳 定 性 ， 油 田 的 开 发 生 产 提 供 了 准 确 的参 数 。 为 关 键 词 ： 极 子 阵 列 声 波 测 井 ； 石 参 数 ； 裂 压 力 ； 壁 稳 定 性 多 岩 破 井
’
．
２ Ｏ世 纪 ９ ０年 代 发 展 了 多 极 子 阵 列 声 波 测 井 ， 世 界 各 大 测 井 公 司 也 相 继 推 出 了 各 自研 发 的 多 极 子 声 波 侧 井 仪 。 多 极 子 阵 列 声 波 测 井 仪 是 将 单 极 子 阵 列
要 ： 壁 稳 定 性 评 价 在 钻 井 施 工 、 井 液 的 选 取 及 水 力 压 裂 等方 面 有 着 重 要 的意 义 。 利 用 处 理 井 钻
后 的 多 极 子 阵 列 声 波 测 井 资 料 提 供 的 准 确 的 纵 横 波 时 差 ， 合 岩 石 密 度 测 井 资料 计 算 了 岩 石 弹 性 力 学 结 参 数 、 石 强 度 参 数 ， 此 基 础 上 确 定 了地 层 破 裂 压 力 、 井 液 密度 等 参 数 ， 时 预 测 了压 裂 高度 并 评 价 岩 在 钻 同
因此 ， 壁 稳定 不仅决 定 于主应 力 ， 决 定于 有效应 井 还 力 。根 据 弹 性 理 论 ， ０ 。 １ ０ 时 ， 求 得 最 大 值 当 —０ 和 ８ 。 可 和最 小值 ， 时 可首 先达 到岩石 变 形的应 力状 态 ， 这 地 层 中 井 壁 径 向 周 向轴 向有 效 应 力 为 ：
测井资料解释和应用
井特征图如下所示。
腰滩油田的Ef1地层砂岩发育，钻井揭示的层位
较短，阜二段底部砂泥岩薄互层结束后进入阜一
段厚砂体，测井特征图如下所示。
泰州组（ Et） 草舍油田的Et岩性、物性及电性特征与 Ef1相近，但底块砂岩的厚度较大，声波 曲线反映的物性条件比Ef1 要好，测井特 征图如下所示。
台兴油田阜三段储层既有常规典型油 层--“低伽马、高电阻、高时差”，如 QK103井的第17层，同时也存在低阻油 层，如QK122井的第11-15层。
QK-103
常规油层GR一般在60API左右，SP负异常明显， 声波时差一般大于270μs/m，电阻率大于6Ωm，这类 油层特征明显，一般易于识别。
测井资料解释及应用
2012年11月
一、江苏地区测井特征
（一）地层与测井曲线特征
盐城组（Ny） 盐城组地层分为两个段：即盐二段
（Ny2）和盐一段（Ny1），由于埋深浅， 该组段地层成岩条件差，岩性疏松，砂 层（岩）大套堆积沉积成体。
测井特征:电阻率和声波时差高,井径 扩径严重,自然电位呈正异常。测井特征 见下图。
边7上砂 组：测试 为油层
边8上砂 组：测试 为油层
边5B下 砂组：测 试为油层
边4下砂 组：测试 为油层
边4下砂 组：测试 为水层
边8下砂 组：测试 为低产层
边城油田刚发现时，在没有试水资料的 情况下，我们通过分析测井资料推测上、 下砂组水性的反转现象，因为测井解释很 需要水资料。后来油田开发逐渐有水分析 资料，印证了推测的结论。大家可以来仔 细注意上、下砂组中泥岩的电阻率变化。
表2-1 砂岩粒度中值、束缚水饱和度和电阻率分析数据表
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7.4 静态和动态弹性参数关系
通过对东部各主要油田砂泥岩的三轴试验研究发现， 静态泊松比随围压增大而增大，岩石的泊松比、弹性模量 同所处的深度有关，并提出
s somP cn
Es EsoaPcb
15
7.4 静态和动态弹性参数关系
动、静态参数转换关系
s A1 K1d
Es A2 K2Ed
A1 0.245430.1554843lg
抗钻强度
泊松比
弹性模量
抗压强度
岩石力学 参数
切变模量
抗剪强度
体积模量
岩石硬度
4
7.2测井资料解释岩石力学参数
理论计算公式
d(V p22 V s2)/2(V p2 V s2) E dV s2(3 V p2 4 V s2)/V (p2 V s2) 1 30
GVs2103
Kb Vp23 4Vs2103
2
7.1 测井解释基础
核测井：以研究岩石及其孔隙流体的某种核 物理性质为基础。
伽玛测井：研究伽玛辐射为基础—自然伽玛测 井、自然伽玛能谱测井、地层密度测井
中子测井：研究中子、岩石及其孔隙流体相互 作用—超热中子测井、热中子测井
核磁测井：利用核磁现象研究地层自由流体含 量—核磁共振测井
3
7.2 利用测井资料解释岩石力学参数
地层孔隙度 声波在岩石中的传播速度与岩石的性质、孔隙度和孔
隙液体等有关，研究声波在岩石中的传播速度或传播时间 可以确定岩石的性质和孔隙度。
t tma
t f tma
13
7.4 静态和动态弹性参数关系
岩石弹性参数的静态值和动态值存在着一定的差值，静 态弹性模量普遍小于动态弹性模量，而静态泊松比有的大于 动态泊松比，有的小于动态泊松比。在实际应用中，可根据 资料的信息择选一种，但为了资料的互补与统一，寻找动、 静弹性参数之间的关系有着积极的意义。
第7章 测井解释与岩石力学
7.1 测井解释基础 7.2 利用测井资料解释岩石力学参数 7.3 地层岩石物理参数 7.4 静态和动态弹性参数关系
0
7.1 测井解释基础
电法测井：以研究岩石及其孔隙流体的某种 电学性质为基础，利用电法测井仪器采集数 据信息
测量岩石导电性的：微电极、双侧向、微球形 聚焦测井、微电阻率成像测井
参 数
K1 0.0502480.364781lg
表
达 式
A2 198.41810.2lg
K2 0.0661840.160931lg
16
7.5 思考题
1. 岩石的弹性参数包括哪些？例出根据测井资料计算岩石 力学弹性参数的计算公式。
2. 岩石的动、静态弹性参数一般具有什么样的关系？ 3. 常用的计算岩石力学弹性参数的测井数据包括哪几个？
测量岩层介质电特性的：电磁波传播测井、介 电测井
测量岩层电学特性的：自然电位测井
1
7.1 测井解释基础
声波测井：以研究岩石及其孔隙流体的某种声 学性质为基础。根据所研究岩石的声学性质， 可分为三类：
测量声波传播速度：声波时差测井、偶极横波测井 测量声波能量：井周声波成像测井、变密度测井 测量井下自然噪声：噪声测井
17
Wave Direction
10
7.3 地层岩石物理参数
在大部分的油田测井作业中，并不做全波列测井，即 缺失横波测井资料，针对某一地层就要借助经验公式来估 计横波速度。对于大多数地层，其泊松比一般在0.2～0.3 之间，因此有：
V s(0.61~0.53)V p
基于回归的经验公式：
V s0 .704V p0 .554
Vp Vs
1 tp
1 ts
9
7.3 地层岩石物理参数 声波速度与弹性系数的关系
纵波：压缩速率(P-波)
K + 4/3 G 1/2 Vp =
Particle Motion
K = 体积模量 G = 剪切模量 = 密度
横波：剪切速率(S-波) 1/2
G
Vs =
Particle Motion
Wave Direction
V s11 .44V p18.035 .686
11
7.3 地层岩石物理参数
岩石密度
常规的补偿密度测井可求得密度值
lo g 0 .5 eS ( m a f)
地层泥质含量
2GCURIGR 1 Vsh 2GCUR 1
IGRGGRmRudGGRsaRsnadnd
12
7.3 地层岩石物理参数
S t 2 . 8 0 3 V 3 P 2 4 V S 2 3 [ 4 E ( 1 5 V c ) l 8 9 E c ] 1
➢粘聚力C和单轴抗压强度σc的经验关系式：
C3.621 6 0 6CK b
➢内摩擦角Φ与粘聚力C间的相关关系式为： Φ=36.545-0.4952C
7
7.2测井资料解释岩石力学参数
5
7.2测井资料解释岩石力学参数
经验计算公式 ➢岩石单轴抗压强度与岩石弹性模量(E)、泥质含量 (Vcl)的统计关系式
c 0 .00 E (1 4 V c) 5 l 0 .0V 0 cE l 8
➢抗剪强度(τ)与单轴抗数
➢岩石抗拉强度St和抗压强度的关系为：
➢岩石可钻性和岩石抗钻强度是岩石物理特性在钻进过程中的综合反映。
2
1）
Vm
1
3ND
W DSd
2） VmN0.8Sd WPC22
3）
Vm
KNWM (DSd )2
8
7.3 地层岩石物理参数
纵、横波速度 声波速度测井测量弹性波通过地层传播的时差ΔT。纵波
时差Δtp和横波时差Δts可由测井公司提供的测井曲线或磁盘 数据中得到，经过换算即可得到纵、横声波速度：