利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法，包括：获取钻孔深度，根据钻孔三收时差测井数据中三收时差

【技术实现步骤摘要】
利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法


[0001]本专利技术属于铀矿地质勘探
，具体涉及一种利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法。

技术介绍

[0002]在寻找可地浸砂岩型铀矿的野外地质岩心编录工作中，要求描述含矿含水层砂岩岩心的固结程度，目的是判断砂岩的成岩程度，进而判断砂岩的渗透性。因为沉积岩由松散沉积物转变为致密岩石的成岩过程，从物性方面看，就是水分被排出、孔隙减小、密度加大的物性变化过程，换句话说，也就是沉积物由松散变致密，固结程度增高的过程。岩石刚性(硬度)的增大对施加的一定外力就不容易变形和碎裂。
[0003]岩心编录时判断砂岩固结程度的方法是用地质锤敲击岩心，根据个人用力大小将岩心敲至碎裂，凭感觉人为的判断岩心是疏松，还是致密。由于每个人用地质锤敲击岩心时用力大小、敲击方式的不同，加之个人感觉上的差异，造成评判岩心固结程度的不一致、缺乏统一的衡量标准。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法，能够标准化评判不同深度砂岩的固结程度，更好地为野外地质勘探工作服务。
[0005]为达到上述目的，本专利技术使用的技术解决方案是：
[0006]利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法，包括：
[0007]获取钻孔深度，根据钻孔三收时差测井数据中三收时差
△
t获取岩样的横波速度V
s
、岩样的纵波速度V
p
，根据γ
‑
γ法密度测井数据中岩层密度ρ、横波速度V
s
、纵波速度V
p
得到对应深度岩样的杨氏模量E；
[0008]根据杨氏模量E得到对应深度岩样的单轴抗压强度值R，根据单轴抗压强度值R得出普氏硬度系数f，依据普氏硬度系数f划分砂岩固结程度等级，根据依据普氏硬度系数f判别对应深度岩样的岩石固结程度。
[0009]进一步，其特征在于，
[0010]杨氏模量E为岩样的杨氏模量，ρ为岩层密度；
[0011]V
s
为岩样的横波速度，V
p
为岩样的纵波速度；
[0012]V
s
＝103/Δt，
△
t为声波的三收时差，ρ＝1.6289
×
Vp
0.2254
×
Vs
0.0924
。
[0013]进一步，其特征在于，杨氏模量E＝A R
B
，R＝(E/A)
1/B
，普氏硬度系数
[0014]本专利技术技术效果包括：
[0015]本专利技术能够标准化评判不同深度砂岩的固结程度，标准化识别的砂岩岩心固结程度与砂岩物性有很好的对应关系，并且对应关系细致。
[0016]本专利技术在岩土传播声波特性的基础上，借助材料力学和岩土力学，利用声波测井衍生参数建立了一套标准、统一、实用的评判砂岩固结程度的方法，能够更好地为野外地质工作服务。
具体实施方式
[0017]以下描述充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
[0018]利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法，步骤如下：
[0019]步骤1：获取钻孔深度，根据钻孔三收时差测井数据中三收时差
△
t获取岩样的横波速度V
s
、岩样的纵波速度V
p
，根据γ
‑
γ法密度测井数据中岩层密度ρ、横波速度V
s
、纵波速度V
p
得到对应深度岩样的杨氏模量E；
[0020]1、在材料力学中，杨氏模量是衡量材料产生弾性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弾性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弾性变形越小。根据材料传播振动的特性，可以计算出材料的杨氏模量：
[0021][0022]式中：E为岩样的杨氏模量，GPa；ρ为岩层密度，g/cm3；V
s
为岩样的横波速度，km/s；V
p
为岩样的纵波速度，km/s。
[0023]2、横波、纵波的速度计算公式：
[0024]V
s
＝103/Δt
[0025][0026]式中：
△
t为声波的三收时差，μs/m；V
s
为岩样的横波速度，km/s；V
p
为岩样的纵波速度，km/s。
[0027]3、由于γ
‑
γ法测量的目的层地层密度受铀矿层的影响而出现畸变，所以目的层岩层密度(ρ)采用不计岩性的横、纵声速组合计算，公式如下：
[0028]ρ＝1.6289
×
Vp
0.2254
×
Vs
0.0924
[0029]步骤2：根据杨氏模量E得到对应深度岩样的单轴抗压强度值R；
[0030]评价砂岩固结程度的方法就是用岩样发生碎裂(最大形变)时施加的应力大小做为衡量标准，如果施加小的应力，岩样容易碎裂，说明岩样的固结程度低，反之说明岩样固结程度高。
[0031]1、为了统一施力方式和标准，将单轴轴向力在无侧限条件下破坏岩样时，岩样所承受的压强做为评判岩样固结程度的标准，单位为MPa。砂岩在一定结构构造下的单轴抗压强度与岩样杨氏模量的相关关系，公式如下：
[0032]砂岩：
[0033]层理裂隙不发育E＝0.0887R
1.0851
(1)
[0034]缓倾角层理或裂隙发育E＝0.0958R(2)
[0035]水平层理发育E＝0.2263R
0.6813
(3)
[0036]泥质砂岩：
[0037]砂岩层理裂隙不发育E＝0.0186R
1.7426
(4)
[0038]缓倾角层理或裂隙发育E＝0.0217R
1.5417
(5)
[0039]水平层理发育E＝0.0514R
1.1098
(6)
[0040]式中：R为岩样的单轴抗压强度值，MPa。
[0041]杨氏模量E＝AR
B
，R＝(E/A)
1/B
。
[0042]按层理裂隙不发育的砂岩，将(1)式改写为：
[0043][0044]利用泥岩的三侧向电阻率上限值过滤掉泥岩，保留目的层砂岩的泥质含量情况和砂岩的结构构造情况，选择单轴抗压强度与杨氏模量的关系式。
[0045]步骤3：根据单轴抗压强度值R得出普氏硬度系数f，依据普氏硬度系数f划分砂岩固结程度等级，根据依据普氏硬度系数f判别对应深度岩样的岩石固结程度。
[0046]岩石固结程度的高低用普氏硬度系数f来表示
[0047][0048]按普氏岩石硬度数值标准将砂岩固结程度分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用声波测井衍生参数确定砂岩岩层固结程度的方法，其特征在于，包括：获取钻孔深度，根据钻孔三收时差测井数据中三收时差
△
t获取岩样的横波速度V
s
、岩样的纵波速度V
p
，根据γ
‑
γ法密度测井数据中岩层密度ρ、横波速度V
s
、纵波速度V
p
得到对应深度岩样的杨氏模量E；根据杨氏模量E得到对应深度岩样的单轴抗压强度值R，根据单轴抗压强度值R得出普氏硬度系数f，依据普氏硬度系数f划分砂岩固结程度等级，根据依据普氏硬度系数f判别对应深度岩样的岩石固结程度。2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁一强，王辉，邓继燕，高龙，任小平，何大兔，李强，
申请(专利权)人：核工业二零八大队，
类型：发明
国别省市：