纵措波速度的确定

纵措波速度的确定纵、横波速度可由井壁声波、普通声波或变厚度一特征测井这三种方法中的任何一种到。由于岩石是一个非均质的各向异性介质，因而声波在岩石中的传播速度与岩石的组成、孔隙度、温度、地壳运动、弹性的不均匀性和埋藏深度有关。在确定弹性参数时，应考虑上述因素的影响。由于受井眼界面的影响，声波测并曲线中除含有纵、横波以外，还可能存在乐夫波、瑞利波、管波和界面波。但由于贴片钽电容所有的声波都在声波发射后的不同时问间隔出现，因此它们是可以互相区分的。在确立岩石的弹性参数时，主要涉及到岩石的纵、横波速度，其中纵波的传播速度最快，是最先达到接收器的波，在波列中员易识别；横波速度通常是纵波的1／2—1／3，由于它与纵波有相位差，因而在整个波列中，检波常常受到干扰而难于分别。在预测地层的坍塌压力和破裂压力的过程中，需要掌握地层的弹性模量和泊松比，前面已经推导出了地层动态弹性模量和动态泊松比与其纵、检波声速间的相关关系，但这种动态性质反映的是地层在瞬间加载时的力学性质，与地层所受载荷为静态的不符，因而不能直接应用于实际。在以往的研究中是先求出岩石的动态弹性参数，再建立动、静态参数问的相关转变关系来求取静态参数。试验原理是将取白地厂的岩心在室内进行模拟井F温压条件下的三轴加载试验，测出不同围压、轴向载荷条件F岩心的纵、横ABC电子向波速及静态模量和泊松比，再通过多元非线性来分析建立它们的相关关系。采用天然岩样确定地层的C、4值固然是比较精确的一种方法，然而泥页岩的岩心取之不易，且试验费用昂贵，更重要的是不能对所有的地层都进行试验，所以无法对地层的坍塌压力和破裂压力进行连续预测。利用测井资料确定地下岩层的强度参数c，久s、和弹性参数2，“值，进而实现地层坍塌压力和破裂压力的连续预测是一项很有希望的新的应用技术，其原理是地层的强度力学特性与其纵、横波速度(或时差)之间存在着一定量关系，只要通过室内的试验研究，寻找出它们之间的定量关系，便可将其应用于井壁稳定的力学分析研究中，并可编制成“井壁稳定力学分析(BsMA)”程序。钻井过程中，合理钻井浓密度的确定是十分重要的，尤其是新疆地处山前构造带，钻井过程中遇到了高压盐水层、高压气层，坍塌页IC现货商岩和塑性软泥岩层，产生了一系列的井下复杂问题。钻井液密度低了，压不住高压层发生溢流、喷出；钻井浓密度过大造成储层严重损害并在易漏层段发生地层破裂，钻井液漏失；高密度钻井液易产生压差卡钻，频繁遏阻，钻速减慢，井壁浸泡时间长；钻井液密度控制不当，不足以平衡并壁岩石的应力和强度又造成缩径或并壁坍塌。更难对付的是，如果裸眼段的地层孔隙压力梯度和破裂压力梯度异常接近时，为了压住高压地层，液柱压力已相当高，加上起下钻的压力激动和循环压力波动就足以压漏地层，在这种情况下贴片钽电容除了精心操作外，更重要的是要掌握住维持并眼稳定的三条压力剖面，即地层孔隙压力剖面(PGP)、地层坍塌压力剖面(肥)和地层破裂压力剖面(FGP)。给出了地质剖面上这三个不同压力梯度地层的层数、压力梯度值及其所处深度，从而为正确设计井身结构，确定套管下深和控制防止喷、漏、塌、年事故的钻井液密度提供了科学的依据。地层坍塌压力和破裂压力的11其方法，剖面的主要因素有：(I)探区地应力的现状，包括—亡覆应力和构造应力。(2)井壁围岩的应力状态。(3)地层的岩性、弹性模量和强度。(4)地层的孔隙压力。(5)钻井液与地层的相互作用等。schlumb。rger测井公司从20世纪7(〕年代起开始研究用测井资料解释地层力学问题，先后提出岩石力学性质测井tMECHPRO)、力学稳定测井(MSL)和井眼力学程序系统(IM—PAcT)。后者是近2—3年才研究成功的，它比起前两个程序来有了不少改进，已考虑了三向不等的地应力和地层的动静弹性常数的转换。但是，并末分层计算地应力和孔隙压力，而且没有形成三个压力剖面的设计，只是估算KEMET钽电容了钻井液密度的高低限的允许范围，在我国逐渐形成了为探井设计绘制三个压力剖面的理论和方法，研制了井眼稳定力学分析系统程序(BSMA)，并在下面五个方面做了大量的研究工作：(1)井眼围岩应力分析及井壁岩石的坍塌和破裂的预测模式。(2)岩石弹性参数及强度参数与声波速度间的相关模式。(3)地应力的测定方法及分层地应力的计算模式。(4)孔隙压力剖面建立方法的完善。(5)泥页岩吸水产生的水化应力的计算及其对并壁稳定的影响。hymsmd%dz通过大量实验的数据回归分析，首次建立了泥页岩强度参数(包括鼓聚力C值和内摩擦角4值)、静态弹性模量和静态泊松比与岩石所受应力、岩石的声波速度、岩石密度及泥质含量间的相关关系式，为利用测井资料求取泥页岩强度参数和弹性参数并进而预测三个地层压力削面提供了必不可少的基础依据。对砂岩地层也建立了动、静态弹性参数间的转换关系式。