测井解释与岩石力学
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14
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
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
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？
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)与单轴抗压强度之间的关系
c 6
6
7.2测井资料解释岩石力学参数
➢岩石抗拉强度St和抗压强度的关系为：
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
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
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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
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
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
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。
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
➢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）
VmLeabharlann Baidu
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：
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
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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
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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
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7.2 利用测井资料解释岩石力学参数
参 数
K1 0.0502480.364781lg
表
达 式
A2 198.41810.2lg
K2 0.0661840.160931lg
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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？
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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)与单轴抗压强度之间的关系
c 6
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7.2测井资料解释岩石力学参数
➢岩石抗拉强度St和抗压强度的关系为：
V s11 .44V p18.035 .686
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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
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7.3 地层岩石物理参数
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
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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
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Wave Direction
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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
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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
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
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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
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
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
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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。
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
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7.2测井资料解释岩石力学参数
➢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。
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1）
Vm
1
3ND
W DSd
2） VmN0.8Sd WPC22
3）
VmLeabharlann Baidu
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：