硬岩层区工程地球物理测井简要技术及应用省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

硬岩层区工程地球物理测井简明技术及应用杨坤彪应用范围一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础（一）岩石强度分析1岩石强度参量2岩石强度动态测定物理基础3地球物理测井确定弹性模量关系式（二）评价岩石均一性和稳定性1均一性评价2稳定性评价二工程测井主要方法技术办法(一)密度测井(二)声速测井主要技术要求三弹性模量计算程序四、实例一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础主要介绍利用测井资料进行岩石强度分析物理基础，和测井工作中应进行刻度、井径校正、误点剔除等主要方法技术办法。并列举实例介绍测井资料利用，进行工程地质评价基本方法。在工程地质勘察工作中，应用当代测井技术较为有效可行是：划分井剖面，确定软弱岩层，查明并圈定裂隙破碎带；进行岩石强度分析提供岩石物理力学工程参量；分析岩石均一性和稳定性。（一）岩石强度分析2岩石强度动态测定物理基础由岩石力学可知：固态物体强度，取决于介质受力产生应力与应变关系。在物体弹性形变范围内，应力与应变之比值称为弹性模量。固体物质相对强度，是由弹性模量来定义，它表征固体物质在失去弹性或破碎之前，所能承受应力大小。因受不一样力，产生不一样应变，而有不一样弹性模量。（1）杨氏模量E当力F作用于弹性体长度L方向，其截面为S，伸长△L时，纵向应力比相对弹性伸长，称为杨氏模量，以E表示。（2）体积模量K当力F作用于表面积为A、体积为V弹性体表面，体积改变△V时，应力比体积相对改变，称为体积模量，以K表示。（3）切变模量G当切力Ft作用于与作用平行面积（S）切变角为φ时，切变力比相对切变角正切，称为切变模量，以G表示。（4）泊松比μ当弹性体在轴向应力拉伸下，产生纵向伸长同时，会形成横向压缩，其横向相对压缩与其相对伸长之比，称为泊松比，以μ表示。各弹性模量之间关系式为：只要得出任意两个模量，就可求得其余两个模量。3地球物理测井确定弹性模量关系式介质质点在不一样介质中所作弹性振动传输，它取决于介质密度和弹性性质。所以，地球物理测井方法求取钻孔岩石弹性模量，是以介质密度ρ、纵波速度VP、横波速度VS等参量与弹性模量之间关系为依据。依据采取测井伎俩不一样，而用不一样关系式。（1）具备并采取三维速度测井和密度测井时，可利用测定密度ρ、纵波速度VP、横波速度VS按以下各式求取弹性模量：（二）评价岩石均一性和稳定性依据完整系数KW按以下数值范围进行完整性评价：2稳定性评价影响岩体稳定性原因,主要是岩石结构结构面,和改变岩石性质风化作用。所以,通常需分析研究其裂隙和风化情况,分别以裂隙系数LS和风化系数Fn来描述。（1）裂隙系数LS硬岩层地域,造成岩石不连续面主要原因是裂隙。裂隙发育情况用裂隙系数LS来评价。裂隙系数定义为完整岩纵波速与观察岩石纵波速平方差对于完整岩纵波速平方比值：依据裂隙系数,可对裂隙情况分五级进行评价：（2）风化系数风化作用不但破坏岩体完整性,而且会改变岩石性质。岩石风化程度,用风化系数Fn来描述,它定义为新鲜岩纵波速VP新与观察经风化岩纵波速VP风之差对于新鲜岩纵波速比值。依据风化系数值,可将风化程度分五类进行评价：二工程测井主要方法技术办法（2）现场刻度取一点源，改变点源至探管统计点距离，比如距离为r1和r2，读数分别为J1，和J2，，用系数A与B算出对应密度值ρ1，和ρ2，以此作为现场刻度已知密度。一样读数得出回归系数A′、B′作为测井求测点i密度值ρi刻度系数。则ρi=A′lnJi+B′2井径校正r－r（密度）测井统计散射伽玛射线强度，取决于探测范围内介质平均密度。包含探测范围内井液（泥浆）和岩层产生散射伽玛射线，井径大、源距小则井液散射强度百分比大；而源距过大邻层影响增大。因而要配合井径测井进行井径校正。井径校正步骤以下：(1)令刻度井孔径为φ标标准，其刻度系数为a0、b0。(2)在不一样井径同种岩石试验井群中观察，设井径分别为φa、φb、φC、…,观察读数为Ja、Jb、Jc…。都按系数a0、b0计算密度值,得ρa、ρb、ρc…(3)因为井径φi与确定系数标准井径φ标不一样,存在一个密度差Δρi,能够依据计算值建立因不一样井径影响所引发密度差关系。即：(4)取为纵轴,井径为横轴，绘制井径校正曲线。3现场岩芯样对比与校正取适量钻孔岩芯,采取高精度密度仪测定密度,作为已知值与测井计算值对比。设井深mi处岩芯密度为ρi，该深度测井数据为Ji，按系数a0、b0计算密度为ρJi、当ρi与ρJi对比超差时,按式ρi=alnJi+b求出新回归系数a、b再计算密度值。(二)声速测井主要技术要求2采取单发双收声速仪测井必要办法(1)必须采取井下探管居中器，降低仪器不居中产生假异常。(2)结合井径测井资料，分析井径改变引发非地层改变假异常，方便确定预处理应剔除采样点。3进行必要岩芯样波速测定。通常取作密度测试岩芯，同时测定