基于岩石力学参数评价火山岩裂缝发育程度.pdfVIP

天 然 气 工 业 2009年 11月 基于岩石力学参数评价火山岩裂缝发育程度 刘之的 汤小燕 于红果 张伯新 1．西安科技大学地质与环境学院 2．中国石油天然气集团公司西部钻探工程有限测井公司 刘之的等．基于岩石力学参数评价火山岩裂缝发育程度．天然气工业，2009，29(11)：2o一21． 摘 要 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 4O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 关键词 岩石力学 参数 火 山岩 裂缝 发育程度 测井解释 评价指标 D0I：lO．3787／j．issn．1000—0976．2009．1l_006 随着裂缝性油气藏逐渐成为勘探的热点 ，各种 的岩石来说，其动、静力学参数十分接近，基本可以 识别裂缝 的测井方法也应运而生 [】。]。准 噶尔盆地 相互转换 。 火成岩经历 了多期构造运动构造应力场的改造 ，形 2 评价裂缝发育程度 的指标 成多组多类型的裂缝 。构造应力可 以有张应力 、压 应力、剪应力和复合应力 ，形成的构造也有张性 、压 2．1 完整性系数 (Kv) 性、剪性和复合裂缝。笔者利用准噶尔盆地西北缘 K、，一f＼V1 (1) 火山岩岩心 ，采用三轴压缩岩石力学实验研究其抗 R ， 压性和抗拉性等，对裂缝发育程度进行半定量评价。 式中：VM为岩体的纵波声速，即测井得到的纵波声速。 VR为岩石纵波声速，即岩石骨架的理论纵波声速 。 1 岩石力学室 内试验 比值 K、，反映了岩体的完整性，即岩体越完整 ， 对新疆准噶尔盆地 X1井等 9口井 40块岩样 M 越大，也越接近 ，则 K、，就越大 。 (其中：安山一玄武岩 15块、火山角砾岩 8块、凝灰 2．2 裂缝发育程度 (RF) 岩 7块、砂砾岩 10块)进行岩石力学参数测量实验 。 直接利用计算的岩石破裂系数作为裂缝发育程 在上述岩石中，用于常温常压 的样 品为 2O块、用 于 度指标 ，即 高温高压地层条件下的样品为 20块 ，测量参数为抗 R 一 (2) 压强度、抗张强度、抗剪强度 、弹性模量 、体积模量、 剪切模量、泊松 比。部分试验结果如表 1所示 。 式 中：E为岩体 的动弹性模量 ，由测井资料直接求 表 1所示的是岩石的静力学参数 ，利用纵横波、 得；E 为岩石骨架的动弹性模量 ，由理论值求得。 密度测井计算得到的岩石的动力学参数。评价裂缝 由于 E与岩体的破裂程度相关 ，岩体越破裂，E 发育程度的指标所用的是静力学参数 ，而为了逐点 越小，而E 对同一种岩石来说是一个常数 ，故 ．Rr越 评价裂缝发育程度 ，必须将测井计算 的动力学参数 大。因此 ，用R 消除了岩石本身性质对 E 的影 响， 转换为静力学参