岩石力学参数的计算及应用

岩石力学性质及地层应力在油田勘探开发中有特别重要的指导作用。实践表明,岩石的力学性质及地层应力与地层的声学性质之间有密切的关系。利用从各种声波测井资料提取出的纵、横波速度(或时差)计算岩石的力学参数,并对岩石力学性质在井眼稳定性、砂岩强度分析、水力压裂作业等方面的应用进行了初步探讨。

岩石中声波衰减特性的理论与实验研究

本文从岩石试件在单轴压应力作用下的声波衰减现象出发,运用损耗介质的本构方程及粒子应力场理论,结合对含有裂隙岩石的有效弹性刚度系数的能量分折,建立了岩石介质中声波衰减特性与单轴压应力间的理论函数关系,即对较均质、致密的岩石,声波衰减系数比可近似地表示成应力的二次多项式关系。同时,声波衰减系数还与岩石的孔隙率、裂隙谱、弹性模量和泊松比等有关。最后,由实验数据证明本文所建立的声波在岩石中的衰减特性理论是合理的。

偶极声波测井资料在YU地区的气层识别

鄂尔多斯盆地的砂泥岩储层具有低孔隙度、低渗透率、非均质性强的特点,用常规测井进行气层识别易出现多解。用eXpress平台的岩石机械特性(MECHPROP)和地层应力(FRACMAN)分析模块处理计算XMAC交叉偶极子声波测井资料,可得到目的层段的连续岩石机械特性和地层应力剖面,进而建立起YU地区气层识别图版和解释分析量化参数。通过实例评价结果与试气结果的对比认为在YU地区,泊松比与纵波时差交会,切向应力与纵波时差交会,以及切向应力的负异常,均能较好地识别气层。

单轴压力下裂缝闭合压力及其影响因素实验研究

针对裂缝的应力敏感性问题,制作可控裂缝参数的物理模型,基于有效压力–纵波波速响应曲线,计算裂缝的闭合压力。在此基础上,根据控制变量原理设计实验,研究裂缝初始纵横比和裂缝倾角对裂缝闭合压力的影响。实验结果表明:裂缝初始纵横比越大,裂缝闭合压力越大;当单轴压力与裂缝面不垂直时,需对单轴压力进行分解,只有当夹角达到Byerlee临界角后裂缝才会闭合,且夹角越大,闭合压力越大。