第1章 绪论 1
1.1 工程测井研究背景 1
1.2 工程测井的研究内容 2
第2章 复杂地层岩石强度与岩石物理特性 6
2.1 岩石的强度参数及实验室获取方法 6
2.1.1 岩石的抗压强度 6
2.1.2 岩石的抗张强度 8
2.1.3 岩石的抗剪强度 8
2.1.4 岩石的弹性参数 9
2.2 岩石强度参数经验预测模型 12
2.3 岩石强度参数预测模型建立的实验方法及应用 14
2.3.1 岩石强度参数预测模型建立的实验方法 14
2.3.2 致密砂岩地层岩石强度参数预测模型建立与应用 15
2.3.3 碳酸盐岩地层岩石强度参数测井预测模型建立与应用 19
2.4 缝洞碳酸盐岩地层岩石强度参数测井预测模型建立的相关基础研究 24
2.4.1 缝洞碳酸盐岩地层超声波传播特性研究 25
2.4.2 缝洞地层岩石超声波衰减特性与岩石孔隙度的相关性 29
2.4.3 缝洞地层岩石超声波衰减特性与岩石强度的相关性 31
2.5 岩石脆性的实验评价及测井预测 38
2.5.1 岩石脆性的室内评价方法现状 38
2.5.2 岩石脆性的矿场预测方法现状 42
2.5.3 页岩脆性指数评价方法及应用 43
第3章 水化对泥页岩地层岩石物理及力学性质的影响 45
3.1 泥页岩组成及理化性质 45
3.1.1 泥页岩的组成 45
3.1.2 泥页岩的理化性质及水化机理 47
3.2 泥页岩水化过程与岩石物理参数的动态变化 49
3.2.1 实验方法 49
3.2.2 水化过程中电阻率的动态变化 49
3.2.3 水化过程中声波纵波速度的变化 51
3.2.4 吸水量随时间的变化 54
3.3 泥页岩水化过程中地层岩石强度及声波时差的动态特性 55
3.3.1 浸泡时间对泥页岩地层的影响 55
3.3.2 浸泡流体类型对泥页岩地层声波时差及强度特性的影响 62
3.4 水化对硬脆性泥页岩地层的影响 65
3.4.1 硬脆性泥页岩的矿物组成 65
3.4.2 硬脆性泥页岩的岩石声波特性 65
3.4.3 水化对硬脆性泥页岩结构及力学行为的影响 69
3.4.4 水溶液对硬脆性泥页岩岩石强度的影响 72
第4章 复杂地层孔隙流体压力测井预测 81
4.1 基于泥页岩压实理论的地层孔隙流体压力预测方法 81
4.1.1 正常压实泥页岩地层的岩石物理响应特征 81
4.1.2 等效深度法的基本原理 83
4.1.3 Eaton法的基本原理 83
4.1.4 等效深度法和Eaton法预测砂泥岩剖面地层孔隙压力应用实例 84
4.2 碳酸盐岩地层孔隙压力多参数直接预测方法 90
4.2.1 孔隙压力多参数直接预测的方法基础 90
4.2.2 综合应用测井多参数直接预测碳酸盐岩地层孔隙压力应用实例 91
第5章 地应力对井周岩石物理性质的影响及地应力测井预测 96
5.1 测井资料获取地应力的理论及方法基础 96
5.1.1 直井井壁地层应力破坏特征 96
5.1.2 井壁地层应力非均质及应力释放特征 97
5.2 水平向地应力的方位确定 97
5.2.1 井壁钻井诱导裂缝的成像测井显示特征 97
5.2.2 井壁应力垮塌的测井显示特征 103
5.2.3 地应力各向异性的DSI测井指示特征 108
5.3 地应力值的测井预测 110
5.3.1 基于岩心Kaiser效应的地应力室内测试方法 111
5.3.2 基于水力压裂资料反演地应力 114
5.3.3 地应力大小测井预测 115
第6章 井眼稳定性测井评价 121
6.1 常规地层的坍塌压力和破裂压力预测 121
6.1.1 坍塌压力和破裂压力预测的基本原理 121
6.1.2 井周应力分布 121
6.1.3 强度判别准则 124
6.2 水化膨胀性泥页岩地层的坍塌压力测井评价 125
6.3 硬脆性泥页岩地层的坍塌压力测井评价 136
6.3.1 Hock-Brown强度准则 137
6.3.2 基于岩体 GSI的Hoek-Brown强度准则参数的确定方法 137
6.3.3 地层坍塌压力剖面 139
第7章 工程测井在推进复杂油气藏科学完井中的应用 144
7.1 基于工程测井的低渗砂岩油气藏水平井完井方式的优选 144
7.1.1 影响低渗气藏水平井完井方式优选的因素 144
7.1.2 基于工程测井的水平井完井方式优选 145
7.2 基于工程测井的复杂地层复杂井压裂的科学优化 165
7.2.1 压裂缝高预测理论 165
7.2.2 工程测井与传统测井相结合指导非均质储层压裂优化设计实例 167
7.3 基于工程测井的疏松砂岩油气藏出砂趋势判别及防砂完井优化 167
7.3.1 疏松砂岩油气藏出砂趋势测井经验判别 170
7.3.2 油气井出砂预测与完井优化的岩石力学量化分析 172
第8章 工程测井与传统储层评价测井相结合实现钻井方式科学优化 176
8.1 目标区水层发育状况及可能的气体钻井选层 176
8.2 备选地层的出水状况 177
8.2.1 水层孔隙压力预测 178
8.2.2 水层渗透率测井解释 178
8.2.3 目标区块重点层位产水量的评价 182
8.3 气体钻井可行性分析 182
8.3.1 根据水层分布开展气体钻井可行性分析 182
8.3.2 综合井壁稳定性开展气体钻井可行性分析 182
第9章 工程测井在促进复杂地层复杂井钻完井钻前一体化优化设计中的应用 186
9.1 地质力学参数场构建及描述 186
9.1.1 岩石力学参数区域化理论及技术 186
9.1.2 地应力参数场构建理论及技术 189
9.2 基于地质力学参数场的井眼轨迹钻前优化 193
9.2.1 井眼轨迹对井壁坍塌失稳的影响 193
9.2.2 井眼轨迹对井周压裂缝形成及压裂缝产状的影响 193
9.2.3 基于地质力学参数场的安全钻井液密度钻前预测 195
9.3 缝洞碳酸盐岩油气藏水平井钻完井钻前地质-工程一体化优化 197
9.3.1 缝洞分布对水平井钻井稳定性及压裂缝的影响 197
9.3.2 井筒与溶洞距离对稳定性和人工压裂缝形成的影响 204
9.3.3 水平井轨迹优化实例 207
9.4 基于地质力学参数场实现分支井钻完井钻前一体化优化 210
9.4.1 分支与主井筒夹角对分支井井眼系统稳定性及临界生产压差的影响 211
9.4.2 分支间距对临界生产压差的影响 211
9.4.3 分支井造斜率对分支井系统稳定性及临界生产压差的影响 212
9.4.4 蠕变对分支井临界生产压差及井壁长期稳定性的影响 214
第10章 岩石的其他强度参数测井评价 219
10.1 岩石的硬度及塑性系数测井评价 219
10.1.1 岩石的塑性系数 219
10.1.2 岩石的硬度及塑性系数测井预测 220
10.2 岩石的可钻性测井评价 221
10.2.1 实验原理及实验设备 221
10.2.2 岩石可钻性预测模型研究 221
10.3 砂泥岩地层研磨性测井评价 223
10.3.1 岩石研磨性研究现状 225
10.3.2 油气钻井条件下的岩石研磨性测井评价 226
主要参考文献 229
附录 软件界面图 242
索引 245