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。     

利用测井资料求取地应力及压裂控制研究

通过常规测井资料求取岩石力学参数的方法研究、地应力的现场求取方法研究、地层孔隙压力的计算和地层破裂压力的计算方法研究，为现场进行压裂施工提供依据。在方法研究的基础上，自主开发了利用常规测井资料求取地应力剖面和压裂控制的解释平台，对实际测井资料进行处理解释，取得了满意的效果。     

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。     

测井裂缝参数估算与储层裂缝评价方法研究

在双侧向测井响应的数值模拟及反演方法研究基础上,建立了一套双侧向测井裂缝评价模型,来估算裂缝孔隙度与张开度;利用纵、横波时差计算出与裂缝有关的岩石力学参数,并根据研究靶区岩心实验结果所建立的裂缝宽度与裂缝渗透率的经验关系式来估算裂缝渗透率.将所估算的这些裂缝参数作为特征变量,提出运用人工神经网络技术,对裂缝发育层段及裂缝发育程度进行综合评价的方法.通过与岩心分析、试油结果、成像测井等资料进行对比,得到了地质的充分验证,取得较好的地质效果.实际应用表明该方法为碳酸盐岩裂缝性储层评价提供了一种可行而有效的途径.     

元坝陆相地层岩石力学参数测井分析及应用

本文针对元坝陆相地层开展了岩石力学参数测井分析评价研究。以岩石力学实验室测定结果为基础,结合密度、声波时差等测井数据,经数理分析后建立了岩石力学参数测井计算模型,并应用到岩石可钻性、破裂压力、坍塌压力等工程地质参数的计算,研究成果在现场钻井中获得较好的应用效果,表明构建的岩石力学参数计算模型对具有较好的适应性,能够给钻头选型、安全钻井液密度窗口等工程参数设计提供可靠的依据。     

常规测井三向应力计算方法研究

大庆油田注水开发油藏套管损坏的主要原因是长期高压注水造成的区域或局域孔隙压力不平衡,导致地层滑动或地层应力集中释放的结果,套损预测的关键是有效地求取地层应力参数.首先以地层测试资料为标准,利用常规测井建立了水淹油藏孔隙压力计算方法,进而以交叉偶极子声波测井解释结果为相对标准,给出了水平主应力与孔隙压力关系,实现了常规测井计算水平主应力方法,为油水井地层应力求取提供技术保证.通过5口井交叉偶极子声波测井资料检验,平均相对误差5%,最大绝对误差1.1 MPa,基本满足工程要求.     

鄂尔多斯盆地临兴地区致密砂岩储层岩石力学参数和地应力分析

地质力学分析在油气勘探开发过程中发挥重要作用,但临兴地区下石盒子组储层地应力研究相对滞后。在岩石力学实验和阵列声波测井分析基础上,对临兴地区下石盒子组储层致密砂岩岩石力学参数和地应力开展评价。结果表明：(1)临兴地区下石盒子组静态杨氏模量14.7～37.1 GPa,静态泊松比0.207～0.294,致密砂岩动静态岩石力学参数呈良好的线性关系,Ⅰ类、Ⅱ类到Ⅲ类储层,杨氏模量和泊松比明显增大;(2)临兴地区下石盒子组最大水平主应力43～94 MPa,最小水平主应力在4～27 MPa,Ⅰ类、Ⅱ类到Ⅲ类储层,致密砂岩最大和最小水平主应力明显增大。本研究成果可为临兴地区滚动勘探开发提供基础地质依据。     

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。     

根据常规测井资料求取岩石力学参数的方法

在对不同年代、不同系列测井响应进行标准化处理的基础上,利用常规测井资料特征与岩石力学特征本质上的相关性,经过误差校正,用相关分析及多元线性回归技术,找到一种利用常规测井资料求取岩石力学参数的有效方法,建立研究区内岩石力学模型,为油田现场应用提供参考。     

页岩气储层岩石力学特性及脆性评价

页岩气储层的岩石力学特性对开发影响极大,进行页岩破坏机理、力学特性和脆性评价方面的研究,可以为页岩气钻井和压裂设计工作提供技术支撑。采用室内试验和测井分析相结合的方法,在黑色页岩力学特性研究的基础上,分析了其脆性破坏特征及影响因素,提出了一种利用岩石弹性参数和矿物组成综合评价页岩脆性的方法,并介绍了利用测井资料计算单井脆性剖面的流程。研究表明,页岩普遍具有脆性破坏的特征,破坏类型与页岩种类、取心深度、取心方位和加载条件相关,低围压下标准试样以劈裂式破坏为主,全应力应变曲线经历极短的塑性屈服阶段即发生破坏,高围压时多出现双剪式和单剪式破坏,页岩的脆性与试样的弹性参数和矿物组成关系密切。实例分析表明,脆性特征影响压裂效果,与压裂造缝能力和产气情况吻合良好。综合脆性评价既是储层岩石力学特性分析的重要内容,也是压裂选层的重要依据。      

渤南洼陷低孔隙度低渗透率地层岩石力学参数测井计算方法

针对胜利油田渤南洼陷低孔隙度低渗透率地层开展了岩石强度测井评价方法研究.以岩石物理学、岩石力学为理论基础,在实验室同步测试岩石强度及声波时差、密度等测井参数.经数理统计分析后建立力学参数计算模型,并将其应用到地层坍塌压力、破裂压力等井壁稳定性评价参数的计算中.与实际钻井工程资料对比表明,所构建的岩石力学参数计算模型对研究工区地层具有较好的适应性,能够给工程设计提供可靠的依据,对提高井身质量、有效保护油气层、降低钻探成本有着重要意义.     

大芦家深储层参数研究及测井综合评价

针对大芦家地区地质情况复杂，测井解释难度大等问题。在收集整理大量资料和岩电实验的基础上，以测井资料为基础，确定了适合本区深层地质特点的孔隙度，渗透率，含油饱和度等储层参数的计算方法，并对该地区６３口井进行再评价，见到明显地质效果。     

深部硬石膏岩盖层地应力测井评价方法

硬石膏岩具有极低的渗透性及良好的压力封闭能力,通常作为大型油气藏的良好区域盖层。塔里木盆地西南部地区古近系地层深部发育较厚的硬石膏岩层。深部硬石膏岩层的地质特征及应力环境相对复杂,对其地应力进行精细测井评价可以为高效钻探提供依据。通过设计三轴力学和声学同步测试实验,模拟地层高应力环境,获取硬石膏岩力学参数。在此基础上,结合地应力实验测试及测井方法,对古近系硬石膏岩层地应力进行测井评价。利用频散校正技术将实验测试的样品高频(1 MHz)波速值转换为测井频率(20 kHz)波速值。建立了古近系硬石膏岩的横波时差及动静态岩石力学参数解释模型。利用改进的Newberry模型对目的层地应力进行了测井评价,整体地应力预测结果的相对误差为5.6%,绝对误差为3.16 MPa,能够满足工程需要。     

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。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田致密砂岩储层三维岩石力学参数场研究

作为中国石化重要的天然气勘探开发基地之一,鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界致密砂岩气藏目前水平井压裂开采效果不理想。针对该气田上古生界致密砂岩储层岩石力学参数研究较为薄弱的现状,在对目的层岩心力学参数单轴/三轴压缩试验测试和纵横声波速度测试的基础上,首先建立了静态、动态弹性参数转换关系和纵横波速关系;在此基础上结合前人成果构建了岩石力学参数单井计算模型;并进一步运用测井资料和三维地震层速度资料确定了目的层力学参数场特征。结果表明,该区上古生界致密砂岩储层内聚力在2～10MPa之间,内摩擦角在30°～42°之间,抗张强度多数集中在5～15MPa之间,抗压强度多数集中在150～250MPa之间。太2段-盒1段弹性模量大部分在15～40GPa之间,泊松比在0.22～0.27之间,横向上每一层岩石弹性参数都存在明显的非均一性,垂向上随深度增加岩石力学参数呈变大趋势。该研究成果一方面可为该区地应力场模拟、气田钻完井设计及目的层压裂改造施工提供基础力学参数,同时研究中确定的动静态岩石力学参数转换、纵横波速等定量关系可为邻近地区相关研究提供参考或借鉴。     

横向各向同性地层岩石力学参数的计算及应用

对于横向各向同性地层,基于各向同性假设计算的力学参数将不再适用.针对横向各向同性地层,分别给出如何从实验室及测井数据获取5个独立弹性参数的思路及方法.在此基础上,计算横向各向同性地层的垂直、水平方向的弹性模量和泊松比以及地层最大、最小水平主应力;同时根据3个横波模量之间的大小关系提出了一种评价地层各向异性类型的方法.通过实例可看出,横向各向同性模型计算的应力剖面能更好地反映泥岩的应力隔挡能力,应用3个横波模量可以有效评价地层各向异性类型.     

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。     

基于测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法

为提高砂泥岩含气储层测井精细解释的符合率,研究了利用测井岩石力学参数计算其含气饱和度的方法(以下简称新方法)。基于岩石体积物理模型和体积弹性模量,推导了岩石体积压缩系数、孔隙流体体积压缩系数及气体压缩系数的计算式,建立了含气饱和度计算模型。以S气田砂泥岩储层测井数据为基础,对比分析了由新方法、Archie公式和物性分析等3种方法计算得到的含气饱和度,并与试气结论进行了对照评价。研究表明,在气层、差气层,用新方法计算的含气饱和度与Archie公式、物性分析得到的结果的平均误差分别为3.5%、4.0%,三者数值上差别不大;在差油层、干层,用新方法计算的含气饱和度与其他2种方法得到的结果差别较大,但其与试气产量相一致,显示出了新方法的优势。研究认为,利用测井岩石力学参数计算砂泥岩储层含气饱和度的新方法,可作为Archie公式计算含气饱和度的有效补充。      

自适应岩石力学参数测井解释模型及其在水力压裂设计中的应用

岩石力学参数是解决井壁失稳、水力压裂、出砂预测等石油工程问题的基础。提出了自适应岩石力学参数测井解释模型,解决了模型在工程实际应用中产生的区域性和层位性问题,结合改进的计算方法能更准确地预测压裂地层岩石力学参数。建立的水力压裂岩石力学参数计算方法更全面地考虑地层条件,具有更高的计算效率,适合现场进行水力裂缝几何形状模拟压裂施工优化设计及增产预测,同时也为出砂预测等石油工程问题提供基础数据。