在油氣勘探中,聲波測(cè)井是井內(nèi)測(cè)量地層彈性性質(zhì)的常用技術(shù)。井孔應(yīng)力集中現(xiàn)象的存在使得鉆井后井周的應(yīng)力分布產(chǎn)生了變化,進(jìn)而影響到井周地層的彈性性質(zhì)。這可能會(huì)改變井孔內(nèi)的聲波響應(yīng)特征,使得聲波測(cè)井得到的結(jié)果偏離實(shí)際原位地層的物理性質(zhì)。為了研究井孔應(yīng)力集中對(duì)聲波測(cè)井的影響,本文基于Sayers-Kachanov微裂隙模型和Pervukhina的頁(yè)巖巖石物理模擬方法,提出了一種改進(jìn)的,具有普適性的能夠模擬頁(yè)巖彈性壓敏特性的頁(yè)巖巖石物理模擬方法。通過(guò)將應(yīng)力條件以應(yīng)力張量的形式代入計(jì)算流程中,可使得改進(jìn)后的方法適用于任意應(yīng)力條件下的頁(yè)巖彈性性質(zhì)的計(jì)算,而不僅局限于靜水壓力條件下。此模型通過(guò)給定單個(gè)微裂隙法向與切向柔度隨壓力的變化特性、微裂隙完全閉合時(shí)的臨界壓力值以及微裂隙的方向分布來(lái)計(jì)算頁(yè)巖在壓力作用下的彈性性質(zhì)變化。相關(guān)模型參數(shù)可以通過(guò)反演頁(yè)巖巖芯超聲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到。然后結(jié)合已建立的頁(yè)巖巖石物理模型和井孔應(yīng)力分布,可以計(jì)算得到井周隨空間變化的彈性剛度矩陣。最后,通過(guò)求解Christoffel方程可以得到沿井軸線(xiàn)方向傳播的縱、橫波速以及橫波各向異性。基于建立的井孔巖石物理數(shù)值模擬流程,本文詳細(xì)地研究了... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
        1.2.1 地應(yīng)力對(duì)聲波測(cè)井的影響
        1.2.2 頁(yè)巖巖石物理模型
        1.2.3 井孔應(yīng)力集中
        1.2.4 波在各向異性介質(zhì)中的傳播
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 頁(yè)巖巖石物理建模
    2.1 各向異性介質(zhì)
        2.1.1 各向異性介質(zhì)及相關(guān)概念
        2.1.2 本構(gòu)方程
        2.1.3 Christoffel方程
    2.2 頁(yè)巖巖石物理模型
        2.2.1 頁(yè)巖巖石物理模型建模過(guò)程
        2.2.2 頁(yè)巖巖石物理模型工作流程
    2.3 頁(yè)巖巖石物理模擬求解
        2.3.1 微裂隙等效彈性介質(zhì)模型
        2.3.2 微裂隙等效彈性介質(zhì)模型參數(shù)求解
    2.4 本章小結(jié)
第3章 井周應(yīng)力集中及應(yīng)力分布
    3.1 Beltrami-Michell協(xié)調(diào)方程
    3.2 Amadei方法求解
    3.3 本章小結(jié)
第4章 井周應(yīng)力作用下頁(yè)巖模型的應(yīng)用
    4.1 坐標(biāo)系的建立與坐標(biāo)變換
        4.1.1 三個(gè)參考坐標(biāo)
        4.1.2 坐標(biāo)系變換
    4.2 模擬計(jì)算流程
    4.3 本章小結(jié)
第5章 頁(yè)巖模型彈性參數(shù)模擬與結(jié)果分析
    5.1 頁(yè)巖樣品數(shù)據(jù)
    5.2 不同井傾角下的數(shù)值模擬
        5.2.1 井周頁(yè)巖彈性參數(shù)及變化
        5.2.2 井周頁(yè)巖彈性波波速計(jì)算
    5.3 不同地應(yīng)力下的數(shù)值模擬
        5.3.1 井周頁(yè)巖彈性性質(zhì)及變化
        5.3.2 井周頁(yè)巖彈性波波速計(jì)算
    5.4 頁(yè)巖軟硬度對(duì)模擬結(jié)果的影響
        5.4.1 井周頁(yè)巖彈性性質(zhì)及變化
        5.4.2 井周頁(yè)巖彈性波波速計(jì)算
    5.5 數(shù)值模擬結(jié)果分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
附錄A
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于特性菱形圖的鉆井液用膨潤(rùn)土優(yōu)選方法[J]. 李雄,劉貴傳.  石油鉆探技術(shù). 2018(04)
[2]龍馬溪組頁(yè)巖微觀結(jié)構(gòu)、地震巖石物理特征與建模[J]. 鄧?yán)^新,王歡,周浩,劉忠華,宋連藤,王緒本.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(06)
[3]基于頁(yè)巖巖石物理等效模型的地應(yīng)力預(yù)測(cè)方法研究[J]. 張廣智,陳嬌嬌,陳懷震,馬中高,李呈呈,印興耀.  地球物理學(xué)報(bào). 2015(06)



本文編號(hào)：3530634