岩石力学参数求取方法进展

准确求取岩石力学参数对于制定完善的钻井、完井与油气开发方案和技术措施，降低作业风险具有重要的作用。介绍了两种求取岩石力学参数的方法，即实验室试验法和测井资料法，其中由于测井资料的获取相对容易，且表征地层的信息连续，因而得到了广泛应用，给出了利用测井资料求取岩石弹性参数和强度参数的基本公式，对钻井与开采过程中由于泥页岩水化和岩石环境的改变对岩石力学参数的影响进行了详细的分析，找出了其变化规律，并给出了相应的求取岩石力学参数的数学模型，丰富和完善了岩石力学参数求取方法，指出在求取地层坍塌压力、地应力等参数及制定技术措施和技术方案时，应当应用当时地层条件下的岩石力学参数值。     

普通电阻率测井的多参数快速迭代反演

基于数值模式匹配快速正演方法，采用一种新的快速迭代反演方法由多条普通电阻率测井曲线同时反演侵入半径ri、侵入带电阻率Rxo及原状地层电阻率Rt多个参数，人工合成数据和现场实际资料的检验表明了此方法的有效性。     

公山庙构造岩石力学参数的测井计算

岩石力学参数包括泊松比、三个强度、三个模量等。准确计算岩石力学参数对油气田钻井、完井、开发工程等有着至关重要的作用。现今求取岩石力学参数的方法有两种，一是通过岩石力学实验测定，二是由测井资料计算得到。本文基于岩石力学三轴实验结果，利用测井资料计算了公山庙构造多口井的沙溪庙一大安寨组地层岩石力学参数，阐述了测井计算岩石力学参数的关键点和应注意的问题。研究表明，用测井资料计算该套地层的岩石力学参数是有效的，可以满足油气井工程的需要。     

测井资料在岩石力学参数中的应用

从井壁力学稳定性着手，建立了井眼稳定性分析的力学模型。根据大情字井油田的钻井资料、测井资料及岩心实验结果，计算出该地区各种力学参数和地应力。该方法简单，便于现场应用，计算结果与实钻资料吻合，为该地区钻井液密度的正确选择提供了理论依据和设计方法。     

聚合物溶液对岩石电阻率及岩电参数的影响

摘要：砂岩油层经过聚合物驱替后,聚合物的吸附和滞留是否会导致岩石的导电特征发生变化,是否会引起岩电参数发生变化,将决定饱和度解释模型及参数的选取。通过对不同浓度、不同矿化度的聚合物溶液驱岩石电阻率的实验测量,研究了聚合物溶液对岩石电阻率及岩电参数的影响。得到如下结论：当聚合物溶液矿化度大于4 000 mg/L时,聚合物浓度对溶液电阻率、岩石电阻率及岩电参数的影响均很小,测井解释时可以不予考虑,研究成果为聚合物驱后饱和度解释奠定了基础。     

岩石电阻率频散及其对阿尔奇参数的影响

岩石电阻率存在频散现象，频散性的强弱与地层水矿化度、含水饱和度、阳离子交换容量等有关。当地层水矿化度增高，饱含水岩石电阻率频散性减弱；当含水饱和度及地层水矿化度较低时，频散现象较明显。在其它情况基本相同时，泥质砂岩的阳离子交换容量越大，频散现象越明显。因此，岩石电阻率频散性影响着阿尔奇参数的变化。文中系统介绍了饱和度指数、胶结指数与频率之间的关系，认为实验室进行阿尔奇公式参数的测量应采取多频测量。     

岩石力学参数试验与地层破裂压力预测研究

通过对塔里木盆地群库恰克地区4口井中的7个地层100块岩心进行岩石力学参数试验和声波试验,获得了该地区岩石的弹性模量、泊松比、纵横波时差等一系列岩石静态力学参数。对试验结果进行了分析研究,得到了岩石纵横波时差关系拟合模型。结合测井资料所得到的岩石动态力学参数,回归出了群库恰克地区岩石的动静态力学参数模型,为预测群库恰克地区地层破裂压力提供了准确的岩石力学参数。在建立群库恰克地区地层破裂压力预测模型过程中,基于岩石的破裂机理,提出了一种地层破裂压力预测的新模型,该新模型已用于群库恰克地区地层破裂压力预测,为合理确定钻井液密度提供了理论依据。     

测井资料与岩石力学参数相关性及其在井壁力学稳定性计算中的应用

应用大庆头台和茂兴地区5口井的测井资料,14块岩心的室内试验数据,找出了该区块不同岩性在相应围压下的静、动态岩石弹性参数的相关性,根据线弹性理论以及岩石的破坏准则建立了井壁稳定性条件,确定了井壁破裂和坍塌的3个临界压力剖面,结合孔隙压力确定了头台和茂兴地区的安全钻井液密度剖面。     

声波全波列在确定地层岩性储集层及力学参数中的应用

最近十年，声波全波列测井的重大进展已使得到测井分析家确定某些岩层物理特性日益成为可能。类似于地震处理过程中单个波列所用的方法，用于几套波列的新技术已成功地得到声波全波列检验。     

岩石电阻率频散及其对阿尔奇参数影响实验研究

岩石电阻率不仅具有频散特性，而且会因频散作用而造成阿尔奇公式中各种参数的变化，本文系统地介绍了岩石电阻率频散的影响因素及饱和度指数，胶结指数与频率之间的关系，认为实验室进行阿尔奇公式参数测量应采取多频测量。     

基于遗传算法的岩石复电阻率频谱模型参数反演

复电阻率频谱在地球物理勘探领域具有非常广阔的用途，但是其模型的选择及其参数反演比较困难。遗传算法作为一种全局寻优、简便、容错性强的算法，可以在复电阻率频谱模型参数的反演中发挥重要作用。采用遗传算法，结合各个模型的参数约束，反演了Cole-Cole模型、基于乘积形式的二阶复Cole-Cole模型、基于和形式的二阶复Cole-Cole模型以及Dias模型等4个模型的参数。结果表明，利用遗传算法可以准确求取复电阻率模型参数，对于岩石复电阻率频谱参数的反演及其应用，Dias模型比传统的Cole-Cole模型及基于乘积或基于和形式的二阶复Cole-Cole模型更具有优势，与单纯考虑实部或者虚部的情况相比，同时考虑实部和虚部的反演过程能够取得更好的效果。     

基于声波测井信息的岩石弹性力学参数研究

声波测并资料是油气田勘探开发中最基础和最重要的资料之一。根据声波测井信息对地层纵、横波的提取,结合密度测井资料,得到岩石弹性力学参数的计算公式,并据此编制了声波测井应用软件。通过对胜利油田某井的实例分析表明,利用声波测井资料可以方便可靠地确定岩石动态力学参数,这为岩石特性及地应力场的研究提供了一种可行的研究方法。并且,该方法节约了昂贵的弹性力学参数测试费用,具有明显的经济意义和实用价值。     

低渗透砂岩油藏岩电参数测试方法

岩石电阻率参数(简称岩电参数)是利用测井资料开展油藏含油饱和度评价及储量计算不可或缺的重要资料,室内岩心测试是获得岩电参数的唯一途径。以胜利油区低渗透砂岩油藏岩心为测试对象,从实验方法和实验条件2个角度,开展低渗透砂岩油藏岩电参数测试结果的影响因素分析,基于岩电参数的单因素比对实验,研究驱替方式、驱替介质、温度、围压及水矿化度对胶结指数m、饱和度指数n及岩性系数a和b的影响。研究结果表明,半渗透隔板法的准静态驱替过程与油藏成藏过程相似,且不受驱替介质类型影响,岩电参数对实验温度变化不敏感,但受围压和地层水矿化度影响显著。基于上述认识,确定适用于低渗透砂岩油藏的岩电参数测试方法:根据地层水矿化度配制等矿化度的实验用水,采用半渗透隔板法进行气驱水或油驱水,在室温条件下模拟地层有效上覆压力,开展低渗透砂岩油藏岩电参数测试。     

基于岩石力学参数评价火山岩裂缝发育程度

裂缝性油气藏研究中,裂缝识别一直是测井解释的一个难点,常规测井方法识别裂缝的精度不能满足油气勘探开发的需求。而岩石力学参数揭示了地质历史时期裂缝成因类型、空间分布和形成的力学机理,从一定程度上反映了裂缝的发育程度。在对准噶尔盆地40块岩样进行岩石力学参数室内试验的基础上,利用弹性模量、体积模量、剪切模量等岩石力学参数来构建能够较好反映裂缝发育程度的岩石完整性系数、裂缝发育程度指标、岩石稳定系数3个计算模型,并将模型程序化,利用此3个评价指标来对火山岩的裂缝发育程度进行逐点自动处理识别。识别结果与岩心描述、成像测井对比表明,该方法能够较准确地对火山岩的裂缝进行识别且精度较高、实用性强,能满足火山岩地层裂缝测井识别精度的要求。     

基于数值模拟的储层岩石力学参数预测模型分析及应用

由于储层钻孔采样所获取的实际岩心数量有限,导致室内物理力学试验结果具有较大离散性,难以准确地标定储层岩石力学参数。为此,应用数值模拟方法,根据某油田取心样品的物理力学试验结果以及测井资料中不同埋深储层岩石的孔隙度,利用有限元分析软件RFPA2D建立相应的数值模拟岩心,进而对不同孔隙度数值模拟岩心的弹性模量、应力峰值强度、残余应力强度及泊松比等岩石力学参数进行数值分析。将物理力学试验结果与数值模拟结果进行整体回归分析,得到以孔隙度为主变量的岩石力学参数预测模型。基于该预测模型,建立某油田储层三维水力压裂模型,探讨三维水力压裂裂缝的扩展形态,并将数值模拟试验与现场施工的压裂曲线进行对比,发现二者的压裂压力在变化趋势上基本一致,且压裂段的起裂压力与延伸压力相差也较小,验证了研究成果及方法的合理性和适用性。     

岩石沉积学特征与岩石弹性参数的关系

岩石物理基础研究结果表明,岩石的弹性特征是由岩石内在的矿物成分及含量、孔隙和孔隙流体等物理参数所决定的,而这些物理参数又受岩石的沉积环境、沉积过程和后续成岩作用等因素控制。研究岩石的物理参数与其物性和弹性参数之间的关系,对利用地震弹性参数预测油气储层具有一定的指导意义。通过岩石物理分析技术,系统地分析某扇三角洲成因砂砾岩储层的岩性和孔隙流体等物理参数对岩石密度以及速度和模量等弹性参数的影响,结果表明,纵横波速度比、横波波阻抗、剪切模量和剪切模量与密度乘积等参数对砂砾岩与泥质岩比较敏感,可用于砂砾岩的分布预测;纵横波速度比、拉梅常数与密度乘积能够较好地区分含油和含水砂砾岩,可用于油层预测。进一步研究发现,当地层沉积序列由多沉积旋回细分至单个沉积旋回时,岩石孔隙度与纵波速度和纵波波阻抗的相关性呈现逐步变好的趋势,但它们之间并非简单的线性关系,且受泥质含量影响较明显。     

基于有限元的砂砾岩滤失研究

砂砾岩非均质性极强,既有高渗透性的天然裂缝,又有渗透性很差的砾石,滤失规律非常复杂,难以用解析方式全面准确进行描述。为解决此问题,将滤失区域离散成有限个单元,单元之间的渗透性存在一定差异,而单元内部的渗透性一致,在滤失边界上施加定压边界条件,通过数值求解得到了压力分布以及壁面上的滤失速度。文中还研究了砾石体积分数和天然裂缝方向、密度等因素对滤失的影响,对简化解析模型、明确砂砾岩滤失规律具有一定意义。