声波测井课全波

声波测井课全波第1页，课件共192页，创作于2023年2月内容提要1、诸论—全波列测井发展2、全波列组分和研究波特性3、声系、记录方式和信息提取4、全波测井地质应用第2页，课件共192页，创作于2023年2月第一部分诸论一、什么是声波测井1、介质—在流体中传播的波称声波，在固体中传播的波为弹性波—机械振动波。2、频率—200~20000Hz，次声波、声波、超声波3、波的特性—体波（纵波、横波），界面波（全反射波：伪瑞利波、斯通利波）——根据声波（或弹性波）在介质中传播原理，在井中测量声波传播速度、幅度等特性，以确定地层特性的测井方法第3页，课件共192页，创作于2023年2月二、目的应用1、确定孔隙度—时差2、识别岩性—时差、幅度衰减3、油气识别—时差、幅度衰减、Vp/Vs4、裂缝识别（或渗透性）—低频斯通利波、波形、幅度衰减5、固井质量、钻井工程（弹性系数、地层压力、破裂压力）、采油开发（弹性系数、岩石强度、出砂指数）6、地震标定、构造确定、工程物探诸论第4页，课件共192页，创作于2023年2月三、声波测井发展声波测井40年代末50年代出现，先后出现有：声速测井、声幅测井、井下电视、长源距声波、偶极子及多极子横波测井、阵列声波测井等模拟信号—数字—成像，数字化—信息化—成像化—系列化几个代表的发展阶段：1.Wyllei(1956)时间平均公式提出;2.70年代末长源距声波全波列测井出现;3.80年代中期阵列声波测井出现;4.90年代末偶极子及多极子横波测井出现;5.井下声幅电视出现及井周声波成像方法的完善.诸论第5页，课件共192页，创作于2023年2月三、声波测井发展

从声波测井发展特点来看，仪器的研制略超过方法理论的完善，即大致在理论方法指导下研制成功仪器，在测井资料前提下使方法完善。声波测井理论70年代末发展起来（52年Biot）弹性、孔隙介质、层状（横向）同性从几何声学——理论声学（波动理论），通过数学分析、数值模拟、实验测量使声波测井理论得到完善。诸论第6页，课件共192页，创作于2023年2月测井仪器发展单发双收双发双收长源距声波全波列测井阵列声波测井偶极子及多极子横波测井第7页，课件共192页，创作于2023年2月测井仪器发展第8页，课件共192页，创作于2023年2月测井仪器发展第9页，课件共192页，创作于2023年2月测井仪器发展第10页，课件共192页，创作于2023年2月几个重要的研究方向：1.井中波形理论数值模拟2.声波全波列信息提取及解释评价3.孔隙介质声学及声波测井资料的地质解释研究4.声脉冲发射成像测井及水泥胶结测井方法研究5.偶极子及多极子横波测井研究6.井间声波探测井及振电效应探测技术研究诸论第11页，课件共192页，创作于2023年2月面临问题及发展趋势

1.对储层的认识及地层的声学模型2.反演问题多解性—地质约束、物理约束3.服务对象扩大（储层—非储层）4.联合反演(地质、地震、其它测井结合）5.声频谱测井（频率谱、幅度、应力场）6.工程物探、生态环境波的正确认识（岩石物理、波动理论）—信息提取（数字信号处理）—解释模型（地质）诸论第12页，课件共192页，创作于2023年2月

第二部分全波列声波波型成分第13页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分第14页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分1、滑行纵波特性：1）滑行纵波是一种体波(c)，沿井壁附近滑行传播，速度为Vp，轻微频散（在测井频率段可忽略），是PPP波。2）一种非均匀波，在地层中，离井壁距离增加按负指数规律衰减，能量集中在3p（即Vp/f）范围内，在Z=p内集中了滑行波能量63%，因此探测范围在一个p左右。3)在井中传播方式:滑行波在传播过程中不断向井中辐射能量,在井壁上传播其波阵面是圆锥面；若源距选择适当，滑行纵波在全波中为首波，幅度小，传播速度快。4）对于井内接收点，滑行波的振幅随源离L增加是衰减的直达波A1/Z滑行纵波A1/Z(lnZ)2。对于Z>e=2.72m,滑行波衰减快，对于Z<e=2.72m,直达波衰减快。第15页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分1、滑行纵波特性：5）存在共振频率，a为井径；i为贝塞尔函数J１(i)的零点，为3.83、7.01….;对于一般砂岩频率为10、20kHz。第16页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分2、滑行横波特性：1）滑行横波是一种体波(S)，沿井壁附近滑行传播，速度为Vs，轻微频散（在测井频率段可忽略），是PSP波。2）一种非均匀波，在地层中，离井壁距离增加按负指数规律衰减，能量集中在3s（即Vs/f）范围内，在Z=s内集中了滑行波能量63%，因此探测范围在一个s左右。3)在井中传播方式:滑行波在传播过程中不断向井中辐射能量,在井壁上传播其波阵面是圆锥面；若源距选择适当，滑行横波在全波中为次首波，幅度较纵波幅度大。原因:横波波长较纵波短,因此靠近井壁附近滑行横波幅度较滑行纵波幅度有更多能量。横波反射系数远小于纵波，即有更多能量进入地层，在相同的情况下有更多的能量转换为滑行横波。第17页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分2、滑行横波特性：4）对于井内接收点，滑行波的振幅随源离L增加是衰减的。直达波A1/Z滑行横波A1/Z2。不像纵波滑行横波始终比泥浆直达波衰减快。5）存在共振频率，a为井径；i为贝塞尔函数J0(i)的零点，为2.4、5.52….;对于一般砂岩频率为8、18kHz。6）当Vs<Vf时,井中接收不到滑行横波。第18页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分3、伪瑞利波：1）它是全反射波（波数在k1~ks=/V）即声射线入射角在（s，/2）之间；由于存在许多声射线,伪瑞利波有许多模式波2）它是一种界面波,在径向方向r,井内按J0(1a)振荡衰减（1为井中径向上波数），在地层中近似指数规律衰减;在Z轴上不衰减；3）相速度,声波测井发射信号是声脉冲，看成不同频率、不同振幅的各种连续波组成。其速度随频率变化称频散。频散性严重;存在截止频率只有声源频率高于截止频率时才激发此波;随着频率的增加速度下降快,最后趋近泥浆速度。第19页，课件共192页，创作于2023年2月

V0为泥浆波速导波特性第20页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分3、伪瑞利波：4）群速度存在极小值，低于泥浆波速度，此处为爱雷相，能量也为最大，称高频伪瑞利波；速度在Vs~V0之间为低频伪瑞利波，截止频率处能量幅度接近为零，并且速度为横波速度，说明横波与伪瑞利波是分离的5）低频时与横波密切，高频时与流体波密切，纵波对它影响可以忽略第21页，课件共192页，创作于2023年2月

J0(1a)全波列声波波型成分第22页，课件共192页，创作于2023年2月

全波列声波波型成分4、斯通利波1）它是一种界面波在井内、地层中传播成指数衰减，受流体波影响大，受横波影响小，纵波影响可忽略。2）具有频散性质，无截止频率，说明在整个频段都能激发此波；在高速地层（Vs>V0)低频段V0.9V0,高频段V0.96V0;在低速地层(Vs<V0),频散严重,速度小于横波速度，约为0.6V0。3）能量主要集中在低频处，在小于5kHz范围内这种波的低频波也称为管波第23页，课件共192页，创作于2023年2月

V0为泥浆波速导波特性第24页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第25页，课件共192页，创作于2023年2月

第三部分声系、记录方式和信息提取第26页，课件共192页，创作于2023年2月

CSU：R12'R28'T12'T23700：T17'R12'R27'T2T1—R1、R2，T2—R1、R2，WF1(10')、WF2（8'）、WF3（12'）、WF4（10'）采样数：n=512，采样率：5us（960，2us）TC1、TC2、TC3、TC4；TS1、TS2、TS3、TS4TST1、TST2、TST3、TST4—DTC、DTS、DTSTtc=[TC1-TC2+TC4'-TC2']/2l（L=8'）tc=[TC3-TC4+TC3'-TC1']/2l（L=10'）ts=[TS1-TS2+TS4'-TS2']/2l（L=8'）ts=[TS3-TS4+TS3'-TS1']/2l（L=10'）声系、记录方式和信息提取1.长源距声波全波列测井第27页，课件共192页，创作于2023年2月

1、长源距双发双收声系用聚焦换能器发射、接收探头，可使源距增大2~3倍，测量原理：CSU-双发四收(8')（1）T1—R1、R2：TC1、TC2—t2（2）上移9.8‘(或10')T1、T2—R2：TC2'、TC4

'—t1（3）井眼补偿t=（t1+t2）/(2*2')问题:源距10ft如何实现?第28页，课件共192页，创作于2023年2月

1、长源距双发双收声系一、横波波形识别(Vs>Vf)：1）根据纵横波时差比变化范围，确定横波的初始波至点，砂岩:DTS/DTC=1.5~1.8(一般所有岩石1.4~2.2)TS—1.5~1.8TC横波初始波至在纵波波至延续5~9周波后出现,纵波频率为16~18kHz同相轴类比法确定横波初始波至。当某横波幅度小，横波显示不明显，可用这种方法。

一般根据上下围岩纵波、横波波至相位特性，有先把纵波波至点连接起来，然后把横波波至点连接起来，横波波至的连线类似于纵波。第29页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第30页，课件共192页，创作于2023年2月PSST声波全波列测井第31页，课件共192页，创作于2023年2月

1、长源距双发双收声系一、横波波形识别(Vs>Vf)：4)用滑行波到达时间估计波至和时差TCL8'10'12'toc第32页，课件共192页，创作于2023年2月1.长\短时窗能量比2.相似相关系数和能量二、长源距声波相似相关法R(n,j)=1,两段波形完全相似0.5两段波形完全不相似0两段波形完全不相似tmn=t2n-t1mK—窗长波形采样点数；m—基本曲线自m采样点开始取窗长n—对比曲线自n采样点开始取窗长0.2Rm的最大值处认为纵波的波至第33页，课件共192页，创作于2023年2月CSU全波波形纵波横波斯通利波波基本波形对比波形第34页，课件共192页，创作于2023年2月STC处理示意图R>0.8质量为可靠的R<0.6质量为不可靠第35页，课件共192页，创作于2023年2月CSU波形相似相关处理结果第36页，课件共192页，创作于2023年2月1.加汉明窗函数（0<n<79）（n>79）2互功谱幅度和相位3.时差和衰减值三、长源距声波频谱法第37页，课件共192页，创作于2023年2月CSU波形频谱

横波纵波第38页，课件共192页，创作于2023年2月PDP方法提取CSU全波信息第39页，课件共192页，创作于2023年2月

第三部分声系、记录方式和信息提取2.阵列声波成像测井声波全波列测井第40页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波成像测井(DSI)\XMAC

第41页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波成像测井

1、纵横波方式：单极子高频声源发射，中心频率为12kHz。记录8条全波列波形，源距L=9英尺，采样间距为10us，采样点为512。测量全波信息。2、斯通利波方式：单极子低频声源发射，中心频率<4.9kHz。记录8条波形，源距L=9英尺，采样间距为40us，采样点为512。测量斯通利波时差。第42页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第43页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第44页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波成像测井

3、上或下偶极横波方式：偶极子声源发射（F<4.7kHz)，记录8条全波列波形，源距L=11英尺或11.5英尺，采样间距为40us，采样点为256。测量横波时差。4、专家方式：利用上下偶极子交叉发射，T(X)—R(X)\R(Y),16条波形T(Y)—R(X)\R(Y),16条波形

第45页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第46页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波成像测井

MAC第47页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井MAC

第48页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第49页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波成像测井

STC法提取波形信息z0-为源距,z-为间距t0-为延期时间T-为采样间隔相关系数:设窗长为TW(s),时窗移动时差为S(s/ft),时窗在第一道波形上位置为,0<<1.能量:对选定时窗内的信号作付氏变换,在有效频带内计算幅度谱第50页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

L=9ftl=6in3.5ft第51页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井DSI纵横波方式全波波形PSST第52页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井DSI斯通利波方式全波波形第53页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井DSI偶极方式横波波形第54页，课件共192页，创作于2023年2月YN2井MAC纵横波方式全波波形PSST第55页，课件共192页，创作于2023年2月YN2MAC斯通利波ST第56页，课件共192页，创作于2023年2月STC法相关系数:==信号能量:阵列声波STC法第57页，课件共192页，创作于2023年2月波形频率特性分析

1.在时域上加时窗滤波

2.频域上滤波

3.求取频率特性参数第58页，课件共192页，创作于2023年2月TZ103井DSI全波信息提取STC第59页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井DSI全波波形信息提取（STC法）第60页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井DSI全波信息提取（STC法）第61页，课件共192页，创作于2023年2月YN2井MAC全波信息提取（STC）第62页，课件共192页，创作于2023年2月YN2井斯通利波信息提取（STC）第63页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井纵横波频率特性第64页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井DSI斯通利波频率特性分析第65页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井DSI滤波的纵横波第66页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井DSI全波频率特性第67页，课件共192页，创作于2023年2月频谱法原理当波沿着井壁传播时，其特性的变化归因于它们的相速度和衰减。设A()为第一个接收器接收的波幅,相位为(),当波传播时,它的幅度变化可由衰减系数a()表示,相位变化由波数k()表示,在某一距离Z处的波可表示为: a—衰减系数；Q—品质因子；C—相速度；—相位差；—圆频率；k—波数。当波存在P个组分波,Z=(n-1)d,(n=1,M),不同源距的波形可表示为:第68页，课件共192页，创作于2023年2月频谱法原理第n个接收器波形频谱预测公式：系数满足的特征方程：令第69页，课件共192页，创作于2023年2月接收器n的预测波时间序列表达式：时差估算的目标函数：第70页，课件共192页，创作于2023年2月P=1时波形预测方案第71页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井DSI全波信息提取（频谱法）第72页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井DSI全波信息提取（频谱法）第73页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井求取的斯通利波时差第74页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波测井1.利用偶极横波测井资料评价地层的各向异性2.利用全波测井方法识别裂缝(1)反射斯通利波分离和反射系数求取(2)应用斯通利波归一化微差能量评价裂缝3.利用斯通利波信息等资料求取地层渗透率

第75页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第76页，课件共192页，创作于2023年2月声波振动模式：垂直传播水平传播SH水平振动P水平振动SV垂直振动SV水平振动SH水平振动P垂直振动第77页，课件共192页，创作于2023年2月各向异性地层中偶极横波分离第78页，课件共192页，创作于2023年2月利用偶极横波资料评价地层各相异性1.接收的偶极横波信号2.从交差偶极横波信号中分离快慢横波3.利用STC方法提取快慢横波及快横波方位确定4.各向异性系数确定

第79页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井上偶偶极横波波形xx平行xy垂直第80页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井下偶偶极横波波形yx垂直yy平行第81页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井各向异性分析第82页，课件共192页，创作于2023年2月TZ103井各向异性分析第83页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波测井2.射斯通利波信息提取(1)反射斯通利波分离和反射系数求取(2)应用斯通利波归一化微差能量评价裂缝

第84页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第85页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井1.R8-R1依次进入裂缝R2.源距Z0进入裂缝Z03.发射器进入裂缝h

123第86页，课件共192页，创作于2023年2月反射斯通利波分离1.对斯通利波作加权平滑滤波余弦型2N+1点加权平均因子2.反射斯通利波和反射系数第87页，课件共192页，创作于2023年2月TZ24井反射斯通利波分离第88页，课件共192页，创作于2023年2月TZ24井反射斯通利波识别裂缝第89页，课件共192页，创作于2023年2月归一化斯通利波微差能量计算原理图（接收器模式）T1R(8,6)T2,R(7,5)T3,R(6,4)T4,R(5,3)T5,R(4,2)T6,R(3,1)K=2第90页，课件共192页，创作于2023年2月归一化斯通利波微差能量计算原理图（发射器模式）T6T31,42,53,64,75,8K=3第91页，课件共192页，创作于2023年2月

归一化斯通利波微差能量计算公式：接收器模式

深度校正公式：发射器模式

归一化斯通利波微差能量计算公式：第92页，课件共192页，创作于2023年2月

深度校正公式：补偿模式归一化斯通利波微差能量计算公式：深度校正公式：其深度与接收器模式和发射器模式校正后的深度对应第93页，课件共192页，创作于2023年2月TZ24井斯通利波微差能量识别裂缝第94页，课件共192页，创作于2023年2月阵列声波测井

3.利用斯通利波信息等资料求取地层渗透率

第95页，课件共192页，创作于2023年2月弹性地层孔隙地层斯通利波时差求地层渗透率第96页，课件共192页，创作于2023年2月YD2斯通利波信息求取地层渗透率第97页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井斯通利波信息求取地层渗透率第98页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第四部分资料应用与解释第99页，课件共192页，创作于2023年2月1、识别岩性

石灰岩1.9白云岩1.8含水砂岩含气砂岩1.6第100页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

岩性时差比岩性时差比砂岩（气层）1.6石灰岩1.9砂岩(水层)1.72白云岩1.8石英岩1.67~1.78盐岩1.77砂岩1.58~2.08石膏2.49粘土1.936硬石膏1.85第101页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第102页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第103页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列相测井

转换系数T=0~1.0颗粒骨架(粒状灰岩和块状砾岩)横波转换系数0.8泥质骨架支撑横波转换系数0.5第104页，课件共192页，创作于2023年2月2、计算孔隙度

第105页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井(孔隙类型)

第106页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第107页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井(识别裂缝)

1.低角度横波幅度衰减大2.高倾角纵波幅度衰减大第108页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第109页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井(各向异性)第110页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井(渗透率)

第111页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井(渗透率)

第112页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

四、资料应用与解释7.识别气层第113页，课件共192页，创作于2023年2月

渗透性井壁时全波波形随气饱和度变化PSST第114页，课件共192页，创作于2023年2月

非渗透性井壁时全波波形随气饱和度变化PSST第115页，课件共192页，创作于2023年2月YD2井岩心速度比与含水饱和度的关系第116页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第117页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第118页，课件共192页，创作于2023年2月用纵横波时差等资料确定地层流体压缩系数饱和水速度比流体压缩系数第119页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第120页，课件共192页，创作于2023年2月声波全波列测井

第121页，课件共192页，创作于2023年2月YN2MAC全波资料识别油气第122页，课件共192页，创作于2023年2月YN2MAC全波资料识别油气第123页，课件共192页，创作于2023年2月MA5井声波法识别油气第124页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井声波法识别油气第125页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井声波法识别油气第126页，课件共192页，创作于2023年2月TZ103井声波识别油气第127页，课件共192页，创作于2023年2月YD2井声波法识别油气第128页，课件共192页，创作于2023年2月TAI2井声方法识别油气层凝析气层5041~5045气:4.2万油:40第129页，课件共192页，创作于2023年2月TAI2井声法识别油气处理结果含气油层含气水层5101~5112气:2.5万油:34.3第130页，课件共192页，创作于2023年2月利用水层地层的Vp/Vs指示气层Gastagna(1985)Vp=5.81-9.42Por-2.2VclVs=3.89-7.07Por-2.04VclVp/Vs=A+BtsWilliam(1990)砂岩水层Vp/Vs=1.182+0.0042ts泥岩Vp/Vs=1.276+0.00374ts第131页，课件共192页，创作于2023年2月TZ103井纵横波速度比差与孔隙度关系TZ103井岩石压缩比与孔隙度关系第132页，课件共192页，创作于2023年2月TZ103井纵横波速度比差与含气饱和度指示关系TZ103井岩石压缩比与含气饱和度指示关系第133页，课件共192页，创作于2023年2月YD2井纵横波时差比差与孔隙度关系YD2井纵横波时差比差与流体压缩关系第134页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井岩石压缩比与孔隙度关系第135页，课件共192页，创作于2023年2月KL2井纵横波时差比与流体压缩系数关系KL2井岩石压缩比与气饱和度指示关系第136页，课件共192页，创作于2023年2月第137页，课件共192页，创作于2023年2月第138页，课件共192页，创作于2023年2月地层压力、破裂压力剖面预测研究第139页，课件共192页，创作于2023年2月孔隙地层压力岩石弹性、岩石强度应力和破裂参数压裂裂缝高度资料处理与评价提纲第140页，课件共192页，创作于2023年2月测井资料确定岩石弹性参数纵波速度：横波速度：体积弹性模量：切变模量：压缩系数：泊松比：第141页，课件共192页，创作于2023年2月测井资料确定岩石弹性参数岩石杨氏模量（104Mpa）切变模量（104Mpa）泊松比粘土页岩1.7~4.5板岩4.872.18~2.720.115砂岩0.03~7.150.2~0.35正长岩6.29~8.631.71~3.200.18~0.256石英岩5~83.24~4.420.22~0.27石灰岩2.5~8.012.31~2.650.22~0.35百云岩7.1~9.163.23~3.98硬石膏7.2~7.42.810.295第142页，课件共192页，创作于2023年2月

岩石典型的本构关系εδ0ABCDEQPR硬化弹性软化破裂第143页，课件共192页，创作于2023年2月岩石破裂基本类型最小主应力或围压σ3压缩拉力σ1σ3破裂时的最大主应σ1三轴压缩单轴拉伸单轴压缩σtσc破裂时主应力之间关系σ3σ1σt切应力、正应力之间关系第144页，课件共192页，创作于2023年2月库仑（Coulomb）破裂准则σ3σ1σ3σ1ABθS0—聚合强度，μ、φ—内摩擦系数、内摩擦角C0—单轴抗压强度Φ=300时，C0=S0/0.289第145页，课件共192页，创作于2023年2月库仑（Coulomb）破裂准则的图示σ3σ1C00φ稳定状态破裂线稳定状态破裂线ABPS0σσ3σ1´σ12θ0τ

θ=第146页，课件共192页，创作于2023年2月

库仑（Coulomb）破裂准则μ

φ(°)

θ(°)q00.30.61.01.7017304560904553.56067.5759011.83.35.814内摩擦系数、内摩擦角、破裂方位角及系数q变化一般砂岩μ=0.6~1.0,θ=600~67.50,φ=300~450,平均为32.60第147页，课件共192页，创作于2023年2月格里菲斯（Griffith）破裂准则在三维应力作用下，有：T0—单轴抗张强度三个应力中有两个为零时，第三个一定等于单轴抗压强度C0，此时有C0=12T0第148页，课件共192页，创作于2023年2月岩性强度聚合强度（砂岩）：抗压强度：聚合强度（碳酸岩）：抗切强度：第149页，课件共192页，创作于2023年2月岩性强度

岩石类型密度（g/cm3）孔隙度（%）抗压强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）火成岩花岗岩闪长石玄武岩2.6~2.72.7~2.92.7~2.810.51200~300230~270150~2004~7沉积岩砂岩页岩石灰岩2.1~2.51.9~2.42.2~2.75~307~252~2035~10035~7015~1401~2变质岩大理石石英岩板岩2.5~2.82.5~2.62.6~2.70.5~21~20.5~570~200100~270100~2004~7第150页，课件共192页，创作于2023年2月孔隙地层压力岩石弹性、岩石强度应力和破裂参数压裂裂缝高度软件设计资料处理与评价提纲第151页，课件共192页，创作于2023年2月发展情况:Hubbert和Wills(1957)

(2)Mattews和Kelly(1967)

(3)Eaton(1969)

第152页，课件共192页，创作于2023年2月(4)Stephen(1982)

(5)Andeson(1973)第153页，课件共192页，创作于2023年2月(6)考虑抗强楼一栅静弹性模量公式(1990)第154页，课件共192页，创作于2023年2月地层破裂压力计算原理在井壁上（r=a），应力分量:式中：Tx、Ty分别为水平方向上最大和最小的主应力（Tx>Ty>0）；Tr、、分别为离井轴r距离并与Tx按反时针方向成角处的径向、周向法应力和井周向切应力分量第155页，课件共192页，创作于2023年2月当上覆地层压力对水平应力的贡献为:地层破裂压力计算原理时，周向应力最大，容易发生切变破裂。第156页，课件共192页，创作于2023年2月当

上覆地层压力对水平应力的贡献为:破裂压力计算原理时，周向应力最小，容易发生张性破裂。第157页，课件共192页，创作于2023年2月Tx=Ty地层破裂压力计算1.井中三个压力2.三个破裂参数自然破裂:人工压裂:切变破裂(坍塌):径向应力:周向应力:径周向应力:第158页，课件共192页，创作于2023年2月地层破裂压力计算水平应力:切变破裂:张性破裂:第159页，课件共192页，创作于2023年2月水平应力不等地层破裂压力计算1.井中三个压力2.四个破裂参数自然破裂:人工压裂:TreTθe第160页，课件共192页，创作于2023年2月切变破裂:拉伸破裂:TreTθeTnTsPm4=Pp-τuTnTreTθeTsTθ3

R0第161页，课件共192页，创作于2023年2月静弹性应变模式水平最大、最小地应力：静弹性模式破裂压力：第162页，课件共192页，创作于2023年2月华北油田动静弹性模量关系第163页，课件共192页，创作于2023年2月

计算公式中各参数确定1.上覆地层压力2.孔隙流体压力Pp=gρbHa-g（ρb-ρw）Hn第164页，课件共192页，创作于2023年2月第165页，课件共192页，创作于2023年2月当Vcl<0.1时

当Vcl>0.1时

1.没有横波时差2.没有地层密度第166页，课件共192页，创作于2023年2月

GS12-18井地层破裂压力剖面

第167页，课件共192页，创作于2023年2月

GS8-16井地层破裂压力剖面

第168页，课件共192页，创作于2023年2月地层破裂压力评价方法ZH4x1井泥岩层段声波时差正常趋势线庄海4X1庄海4X2100012001400160018002000220024001001000声波时差(μs/m)深度(m)应用及效果分析第169页，课件共192页，创作于2023年2月

谢谢!

ZH4X1井地层压力及破裂压力处理成果图应用及效果分析第170页，课件共192页，创作于2023年2月

ZH4X2井各层位储层压力预测表ZH4X2井地层压力测试表相对误差为4%应用及效果分析第171页，课件共192页，创作于2023年2月

张海井与张参1井对比图张海2-1井张参1井2-11.45应用及效果分析第172页，课件共192页，创作于2023年2月

张参1井井眼稳定性分析成果图应用及效果分析第173页，课件共192页，创作于2023年2月◆设计钻井泥浆密度◆

制定固井方案和酸化压裂设计，指导优质钻井◆保护油气藏及合理增产应用及效果分析★

破裂压力与井眼稳定性分析第174页，课件共192页，创作于2023年2月

C29井破裂压力与井眼稳定性成果分析图应用及效果分析预测破裂压力58.2MPa实测破裂压力60.5MPa第175页，课件共192页，创作于2023年2月采油出砂强度分析是在不出砂的情况下所承受的最大压降。在非固结的高孔隙度砂岩中进行高强度开采时，出砂是普遍的问题。进行砂岩强度分析就可以预测采油出砂时的压差，把生产压降控制在安全水平下开采，否则砂岩将遭到破坏，使井受到损坏或被堵塞。油层实际开采时，生产压差（流压与静压之差）要小于临界生产压差DP。应用及效果分析★

采油出