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硬岩层区工程地球物理测井简明技术及应用简明技术及应用杨坤彪杨坤彪第1页应用范围水电、核电工程勘探：水电、核电工程勘探：水坝、水电站、核电站选址水坝、水电站、核电站选址铁路、公路、桥梁、隧道工程勘探铁路、公路、桥梁、隧道工程勘探港口、机场基础地质条件勘探港口、机场基础地质条件勘探城市高层建筑地基工程勘探城市高层建筑地基工程勘探矿区工程水文勘探矿区工程水文勘探第2页一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础一、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（一）岩石强度分析（一）岩石强度分析（一）岩石强度分析 1 1 1 1岩石强度参量岩石强度参量岩石强度参量岩石强度参量 2 2 2 2岩石强度动态测定物理基础岩石强度动态测定物理基础岩石强度动态测定物理基础岩石强度动态测定物理基础 3 3 3 3地球物理测井确定弹性模量关系式地球物理测井确定弹性模量关系式地球物理测井确定弹性模量关系式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（二）评价岩石均一性和稳定性（二）评价岩石均一性和稳定性（二）评价岩石均一性和稳定性 1 1 1 1 均一性评价均一性评价均一性评价均一性评价 2 2 2 2 稳定性评价稳定性评价稳定性评价稳定性评价二二二二 工程测井主要方法技术办法工程测井主要方法技术办法工程测井主要方法技术办法工程测井主要方法技术办法 (一一一一)密度测井密度测井密度测井密度测井(二二二二)声速测井主要技术要求声速测井主要技术要求声速测井主要技术要求声速测井主要技术要求三三三三 弹性模量计算程序弹性模量计算程序弹性模量计算程序弹性模量计算程序四四四四 、实实实实 例例例例第3页一、工程地球物理测井主要方法及其物理基础一、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主要介绍利用测井资料进行岩石强度分析主要介绍利用测井资料进行岩石强度分析主要介绍利用测井资料进行岩石强度分析物理基物理基物理基物理基础础础础，和测井工作中应进行刻度、井径校正、误点剔，和测井工作中应进行刻度、井径校正、误点剔，和测井工作中应进行刻度、井径校正、误点剔，和测井工作中应进行刻度、井径校正、误点剔除等主要除等主要除等主要除等主要方法技术办法方法技术办法方法技术办法方法技术办法。并列举实例介绍测井资料。并列举实例介绍测井资料。并列举实例介绍测井资料。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。利用，进行工程地质评价基本方法。利用，进行工程地质评价基本方法。利用，进行工程地质评价基本方法。第4页 在工程地质勘察工作中，应用当代测井技术较为在工程地质勘察工作中，应用当代测井技术较为在工程地质勘察工作中，应用当代测井技术较为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有效可行是有效可行是有效可行是：划分井剖面划分井剖面划分井剖面划分井剖面，确定软弱岩层，查明并圈定裂隙破，确定软弱岩层，查明并圈定裂隙破，确定软弱岩层，查明并圈定裂隙破，确定软弱岩层，查明并圈定裂隙破碎带；碎带；碎带；碎带；进行岩石强度分析进行岩石强度分析进行岩石强度分析进行岩石强度分析提供岩石物理力学工程参量；提供岩石物理力学工程参量；提供岩石物理力学工程参量；提供岩石物理力学工程参量；分析岩石均一性和稳定性。分析岩石均一性和稳定性。分析岩石均一性和稳定性。分析岩石均一性和稳定性。第5页（一）岩石强度分析1 1岩石强度参量岩石强度参量 岩石强度参量是表征岩石抵抗外荷作用而不致岩石强度参量是表征岩石抵抗外荷作用而不致岩石强度参量是表征岩石抵抗外荷作用而不致岩石强度参量是表征岩石抵抗外荷作用而不致损坏能力大小物理量。主要用岩石损坏能力大小物理量。主要用岩石损坏能力大小物理量。主要用岩石损坏能力大小物理量。主要用岩石弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量来表来表来表来表征。征。征。征。能够经过应用地球物理方法测定岩石自然状态能够经过应用地球物理方法测定岩石自然状态能够经过应用地球物理方法测定岩石自然状态能够经过应用地球物理方法测定岩石自然状态下原位原体描述岩石强度弹性参量。下原位原体描述岩石强度弹性参量。下原位原体描述岩石强度弹性参量。下原位原体描述岩石强度弹性参量。第6页2 2岩石强度动态测定物理基础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，取决于介由岩石力学可知：固态物体强度，取决于介由岩石力学可知：固态物体强度，取决于介由岩石力学可知：固态物体强度，取决于介质受力产生应力与应变关系。在物体弹性形变质受力产生应力与应变关系。在物体弹性形变质受力产生应力与应变关系。在物体弹性形变质受力产生应力与应变关系。在物体弹性形变范围内，范围内，范围内，范围内，应力与应变之比值称为弹性模量应力与应变之比值称为弹性模量应力与应变之比值称为弹性模量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固体物质相对强度，是由弹性模量来定义固体物质相对强度，是由弹性模量来定义固体物质相对强度，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，它表征固体物质在失去弹性或破碎之前，所能，它表征固体物质在失去弹性或破碎之前，所能，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，产生不一样应承受应力大小。因受不一样力，产生不一样应承受应力大小。因受不一样力，产生不一样应承受应力大小。因受不一样力，产生不一样应变，而有不一样弹性模量变，而有不一样弹性模量变，而有不一样弹性模量变，而有不一样弹性模量。第7页（1 1）杨氏模量）杨氏模量 E E 当力当力当力当力F F F F作用于弹性体长度作用于弹性体长度作用于弹性体长度作用于弹性体长度L L L L方向，其截面方向，其截面方向，其截面方向，其截面为为为为S S S S，伸长，伸长，伸长，伸长LLLL时，纵向应力比相对弹性伸长，时，纵向应力比相对弹性伸长，时，纵向应力比相对弹性伸长，时，纵向应力比相对弹性伸长，称为杨氏模量，以称为杨氏模量，以称为杨氏模量，以称为杨氏模量，以E E E E表示。表示。表示。表示。第8页（2 2）体积模量）体积模量 K K 当力当力当力当力F F F F作用于表面积为作用于表面积为作用于表面积为作用于表面积为A A A A、体积为、体积为、体积为、体积为V V V V弹性体表面，弹性体表面，弹性体表面，弹性体表面，体积改变体积改变体积改变体积改变VVVV时，应力比体积相对改变，称为体积时，应力比体积相对改变，称为体积时，应力比体积相对改变，称为体积时，应力比体积相对改变，称为体积模量，以模量，以模量，以模量，以K K K K表示。表示。表示。表示。第9页（3 3）切变模量）切变模量 G G 当切力当切力当切力当切力FtFtFtFt作用于与作用平行面积（作用于与作用平行面积（作用于与作用平行面积（作用于与作用平行面积（S S S S）切变角为切变角为切变角为切变角为时，切变力比相对切变角正切，称时，切变力比相对切变角正切，称时，切变力比相对切变角正切，称时，切变力比相对切变角正切，称为切变模量，以为切变模量，以为切变模量，以为切变模量，以G G G G表示。表示。表示。表示。第10页（4 4）泊松比）泊松比 当弹性体在轴向应力拉伸下，产生纵向伸长同当弹性体在轴向应力拉伸下，产生纵向伸长同当弹性体在轴向应力拉伸下，产生纵向伸长同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，其横向相对压缩时，会形成横向压缩，其横向相对压缩时，会形成横向压缩，其横向相对压缩时，会形成横向压缩，其横向相对压缩 与其相对伸长与其相对伸长与其相对伸长与其相对伸长 之比，称为泊松比，以之比，称为泊松比，以之比，称为泊松比，以之比，称为泊松比，以表示。表示。表示。表示。第11页各弹性模量之间关系式为：各弹性模量之间关系式为：各弹性模量之间关系式为：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。只要得出任意两个模量，就可求得其余两个模量。只要得出任意两个模量，就可求得其余两个模量。只要得出任意两个模量，就可求得其余两个模量。第12页3 3地球物理测井确定弹性模量关系式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。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所以，地球物理测井方法求取钻孔岩石弹性模量，是性模量，是以介质密度以介质密度、纵波速度、纵波速度V VP P、横、横波速度波速度V VS S等参量与弹性模量之间关系为依等参量与弹性模量之间关系为依据。据。依据采取测井伎俩不一样，而用不一样依据采取测井伎俩不一样，而用不一样关系式。关系式。第13页（1 1 1 1）具备并采取）具备并采取）具备并采取）具备并采取三维速度测井三维速度测井三维速度测井三维速度测井和和和和密度测井密度测井密度测井密度测井时，可利用时，可利用时，可利用时，可利用测定测定测定测定密度密度密度密度、纵波速度、纵波速度、纵波速度、纵波速度V V V VP P P P、横波速度、横波速度、横波速度、横波速度V V V VS S S S按以下各式求取弹性模按以下各式求取弹性模按以下各式求取弹性模按以下各式求取弹性模量：量：量：量：第14页（2 2 2 2）只采取密度和声速纵波时只采取密度和声速纵波时只采取密度和声速纵波时只采取密度和声速纵波时，可采取经验近似公式，或取，可采取经验近似公式，或取，可采取经验近似公式，或取，可采取经验近似公式，或取纵、横波速比估算横波时差，再按上述关系式计算弹性模量。纵、横波速比估算横波时差，再按上述关系式计算弹性模量。纵、横波速比估算横波时差，再按上述关系式计算弹性模量。纵、横波速比估算横波时差，再按上述关系式计算弹性模量。依据地质情况选取经验式以下：依据地质情况选取经验式以下：依据地质情况选取经验式以下：依据地质情况选取经验式以下：其中其中其中其中A=2125 B=45.3248 C=-167.312A=2.125 B=45.3248 C=-167.312A=2.125 B=45.3248 C=-167.312A=2.125 B=45.3248 C=-167.312取取取取V V V VP P P P/V/V/V/VS S S S=1.5=1.5=1.5=1.5时时时时 则则则则 称强度指数称强度指数称强度指数称强度指数,以以以以E E E ED D D D表示。表示。表示。表示。依据岩芯波速测定资料依据岩芯波速测定资料依据岩芯波速测定资料依据岩芯波速测定资料 第15页（二）评价岩石均一性和稳定性1 1 1 1 均一性评价均一性评价均一性评价均一性评价 岩体通常为不连续体岩体通常为不连续体岩体通常为不连续体岩体通常为不连续体,其不连续面由宏观断层、节其不连续面由宏观断层、节其不连续面由宏观断层、节其不连续面由宏观断层、节理、裂隙理、裂隙理、裂隙理、裂隙,和微观晶面及微裂隙组成。不连续面发育状和微观晶面及微裂隙组成。不连续面发育状和微观晶面及微裂隙组成。不连续面发育状和微观晶面及微裂隙组成。不连续面发育状况况况况,反应着岩石均一性特征。它能够经过观察纵波速度反应着岩石均一性特征。它能够经过观察纵波速度反应着岩石均一性特征。它能够经过观察纵波速度反应着岩石均一性特征。它能够经过观察纵波速度和在完整岩中传输纵波速度来分析其均一性。用完整系数和在完整岩中传输纵波速度来分析其均一性。用完整系数和在完整岩中传输纵波速度来分析其均一性。用完整系数和在完整岩中传输纵波速度来分析其均一性。用完整系数K K K KW W W W表征岩石完整性表征岩石完整性表征岩石完整性表征岩石完整性,其数值等于其数值等于其数值等于其数值等于岩石纵波速度（岩石纵波速度（岩石纵波速度（岩石纵波速度（V V V VP P P P岩岩岩岩）,与与与与完整岩石纵波速度（完整岩石纵波速度（完整岩石纵波速度（完整岩石纵波速度（V V V VP P P P完完完完）之比平方数值。）之比平方数值。）之比平方数值。）之比平方数值。第16页依据完整系数依据完整系数依据完整系数依据完整系数K K K KW W W W按以下数值范围进行完整性评价按以下数值范围进行完整性评价按以下数值范围进行完整性评价按以下数值范围进行完整性评价：KKWW范围范围范围范围1 10.90.90.90.90.750.750.750.750.450.450.450.450.250.250.250.25完整性完整性完整性完整性极好极好极好极好好好好好很好很好差差差差极差极差极差极差第17页2 2 稳定性评价稳定性评价 影响岩体稳定性原因影响岩体稳定性原因影响岩体稳定性原因影响岩体稳定性原因,主要是岩石结构结构主要是岩石结构结构主要是岩石结构结构主要是岩石结构结构面面面面,和改变岩石性质风化作用。所以和改变岩石性质风化作用。所以和改变岩石性质风化作用。所以和改变岩石性质风化作用。所以,通常需分析研通常需分析研通常需分析研通常需分析研究其裂隙和风化情况究其裂隙和风化情况究其裂隙和风化情况究其裂隙和风化情况,分别以分别以分别以分别以裂隙系数裂隙系数裂隙系数裂隙系数L L L LS S S S和风化系数和风化系数和风化系数和风化系数F F F Fn n n n来描述。来描述。来描述。来描述。第18页（1 1 1 1）裂隙系数）裂隙系数）裂隙系数）裂隙系数L L L LS S S S 硬岩层地域硬岩层地域硬岩层地域硬岩层地域,造成岩石不连续面主要原因是裂隙。裂隙造成岩石不连续面主要原因是裂隙。裂隙造成岩石不连续面主要原因是裂隙。裂隙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发育情况用裂隙系数发育情况用裂隙系数发育情况用裂隙系数L L L LS S S S来评价。来评价。来评价。来评价。裂隙系数定义为完整岩纵波速与裂隙系数定义为完整岩纵波速与裂隙系数定义为完整岩纵波速与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：观察岩石纵波速平方差对于完整岩纵波速平方比值：观察岩石纵波速平方差对于完整岩纵波速平方比值：观察岩石纵波速平方差对于完整岩纵波速平方比值：依据裂隙系数依据裂隙系数依据裂隙系数依据裂隙系数,可对裂隙情况分五级进行评价：可对裂隙情况分五级进行评价：可对裂隙情况分五级进行评价：可对裂隙情况分五级进行评价：评级评级评级评级1 12 23 34 45 5L LS S范围范围范围范围0.250.250.250.250.50.50.50.50.650.650.650.650.80.80.80.8评价评价评价评价最好最好最好最好好好好好坚固坚固坚固坚固稍差稍差稍差稍差差差差差第19页（2 2 2 2）风化系数）风化系数）风化系数）风化系数 风化作用不但破坏岩体完整性风化作用不但破坏岩体完整性风化作用不但破坏岩体完整性风化作用不但破坏岩体完整性,而且会改变岩石性质。而且会改变岩石性质。而且会改变岩石性质。而且会改变岩石性质。岩石风化程度岩石风化程度岩石风化程度岩石风化程度,用风化系数用风化系数用风化系数用风化系数FnFnFnFn来描述来描述来描述来描述,它定义为它定义为它定义为它定义为新鲜岩纵波速新鲜岩纵波速V VP P新新与观察经风化岩纵波速与观察经风化岩纵波速V VP P风风之差对于新鲜岩纵波速比值之差对于新鲜岩纵波速比值。依据风化系数值依据风化系数值依据风化系数值依据风化系数值,可将风化程度分五类进行评价：可将风化程度分五类进行评价：可将风化程度分五类进行评价：可将风化程度分五类进行评价：F Fn n范范范范围围围围0 00 00.0.2 20.20.20.0.4 40.40.40.0.6 60.60.6评价评价评价评价未风未风未风未风化化化化微风微风微风微风化化化化弱风弱风弱风弱风化化化化强风强风强风强风化化化化剧风剧风剧风剧风化化化化第20页二 工程测井主要方法技术办法（一）密度测井（一）密度测井（一）密度测井（一）密度测井1 1 1 1密度测井刻度密度测井刻度密度测井刻度密度测井刻度（1 1 1 1）标准刻度井刻度）标准刻度井刻度）标准刻度井刻度）标准刻度井刻度 装有高、中、低三种不一样密度模块地层和水层共有四装有高、中、低三种不一样密度模块地层和水层共有四装有高、中、低三种不一样密度模块地层和水层共有四装有高、中、低三种不一样密度模块地层和水层共有四种密度。令其标准密度值分别为种密度。令其标准密度值分别为种密度。令其标准密度值分别为种密度。令其标准密度值分别为1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3、4 4 4 4，刻度，刻度，刻度，刻度观察读数分别为观察读数分别为观察读数分别为观察读数分别为J J J J1 1 1 1、J J J J2 2 2 2、J J J J3 3 3 3、J J J J4 4 4 4，设待求仪器刻度系数为，设待求仪器刻度系数为，设待求仪器刻度系数为，设待求仪器刻度系数为A A A A、B B B B则则则则 1 1 1 1=AlnJ=AlnJ=AlnJ=AlnJ1 1 1 1+B +B +B +B 2 2 2 2=AlnJ=AlnJ=AlnJ=AlnJ2 2 2 2+B +B +B +B 3 3 3 3=AlnJ=AlnJ=AlnJ=AlnJ3 3 3 3+B +B +B +B 4 4 4 4=AlnJ=AlnJ=AlnJ=AlnJ4 4 4 4+B+B+B+B用一元一次线性回归，可求出系数用一元一次线性回归，可求出系数用一元一次线性回归，可求出系数用一元一次线性回归，可求出系数A A A A与与与与B B B B。第21页（2 2）现场刻度）现场刻度 取一点源，改变点源至探管统计点距离，比如取一点源，改变点源至探管统计点距离，比如取一点源，改变点源至探管统计点距离，比如取一点源，改变点源至探管统计点距离，比如距离为距离为距离为距离为r r r r1 1 1 1和和和和r r r r2 2 2 2，读数分别为，读数分别为，读数分别为，读数分别为J J J J1 1 1 1，和，和，和，和J J J J2 2 2 2，用系数，用系数，用系数，用系数A A A A与与与与B B B B算出对应密度值算出对应密度值算出对应密度值算出对应密度值1 1 1 1，和，和，和，和2 2 2 2，以此作为现场刻，以此作为现场刻，以此作为现场刻，以此作为现场刻度度度度已知密度已知密度已知密度已知密度 。一样读数得出回归系数。一样读数得出回归系数。一样读数得出回归系数。一样读数得出回归系数AAAA、BBBB作作作作为测井求测点为测井求测点为测井求测点为测井求测点i i i i密度值密度值密度值密度值i i i i刻度系数。刻度系数。刻度系数。刻度系数。则则则则i i i i=AlnJ=AlnJ=AlnJ=AlnJi i i i+B+B+B+B 第22页2 2井径校正井径校正 r r r rr r r r（密度）测井统计散射伽玛射线强（密度）测井统计散射伽玛射线强（密度）测井统计散射伽玛射线强（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。度，取决于探测范围内介质平均密度。度，取决于探测范围内介质平均密度。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）和岩层产生包含探测范围内井液（泥浆）和岩层产生包含探测范围内井液（泥浆）和岩层产生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散射伽玛射线，井径大、源距小则井液散射强度散射伽玛射线，井径大、源距小则井液散射强度散射伽玛射线，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。因而要配合百分比大；而源距过大邻层影响增大。因而要配合百分比大；而源距过大邻层影响增大。因而要配合百分比大；而源距过大邻层影响增大。因而要配合井井井井径测井进行井径校正。径测井进行井径校正。径测井进行井径校正。径测井进行井径校正。第23页井径校正步骤以下井径校正步骤以下：(1)(1)(1)(1)令刻度井孔径为令刻度井孔径为令刻度井孔径为令刻度井孔径为标标标标标准，其刻度系数为标准，其刻度系数为标准，其刻度系数为标准，其刻度系数为a a a a0 0 0 0、b b b b0 0 0 0。(2)(2)(2)(2)在不一样井径同种岩石试验井群中观察，设井径分别为在不一样井径同种岩石试验井群中观察，设井径分别为在不一样井径同种岩石试验井群中观察，设井径分别为在不一样井径同种岩石试验井群中观察，设井径分别为a a a a、b b b b、C C C C、,观察读数为观察读数为观察读数为观察读数为J J J Ja a a a、J J J Jb b b b、J J J Jc c c c。都按系数。都按系数。都按系数。都按系数a a a a0 0 0 0、b b b b0 0 0 0计算密计算密计算密计算密度值度值度值度值,得得得得a a a a、b b b b、c c c c(3)(3)(3)(3)因为井径因为井径因为井径因为井径i i i i与确定系数标准井径与确定系数标准井径与确定系数标准井径与确定系数标准井径标标标标不一样不一样不一样不一样,存在一个密度差存在一个密度差存在一个密度差存在一个密度差i i i i,能够依据计算值建立因不一样井径影响所引发能够依据计算值建立因不一样井径影响所引发能够依据计算值建立因不一样井径影响所引发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：密度差关系。即：密度差关系。即：密度差关系。即：(4)(4)(4)(4)取取取取 为纵轴为纵轴为纵轴为纵轴,井径井径井径井径 为横轴，绘制井径校正曲线。为横轴，绘制井径校正曲线。为横轴，绘制井径校正曲线。为横轴，绘制井径校正曲线。第24页3 3 现场岩芯样对比与校正现场岩芯样对比与校正 取适量钻孔岩芯取适量钻孔岩芯取适量钻孔岩芯取适量钻孔岩芯,采取高精度密度仪测定密度采取高精度密度仪测定密度采取高精度密度仪测定密度采取高精度密度仪测定密度,作作作作为已知值与测井计算值对比。设井深为已知值与测井计算值对比。设井深为已知值与测井计算值对比。设井深为已知值与测井计算值对比。设井深m m m mi i i i处岩芯密度为处岩芯密度为处岩芯密度为处岩芯密度为i i i i，该深度测井数据为，该深度测井数据为，该深度测井数据为，该深度测井数据为J J J Ji i i i，按系数，按系数，按系数，按系数a a a a0 0 0 0、b b b b0 0 0 0计算密度为计算密度为计算密度为计算密度为JiJiJiJi、当、当、当、当i i i i与与与与JiJiJiJi对比超差时对比超差时对比超差时对比超差时,按式按式按式按式 i i i i=alnJ=alnJ=alnJ=alnJi i i i+b+b+b+b 求出新回归系数求出新回归系数求出新回归系数求出新回归系数a a a a、b b b b再计算密度值。再计算密度值。再计算密度值。再计算密度值。第25页(二)声速测井主要技术要求指按规范和各类仪器说明书技术性要求之外技术性考虑指按规范和各类仪器说明书技术性要求之外技术性考虑指按规范和各类仪器说明书技术性要求之外技术性考虑指按规范和各类仪器说明书技术性要求之外技术性考虑原因。主要包含仪器选型和其它相关原因与办法。原因。主要包含仪器选型和其它相关原因与办法。原因。主要包含仪器选型和其它相关原因与办法。原因。主要包含仪器选型和其它相关原因与办法。1 1 1 1 仪器选型仪器选型仪器选型仪器选型(1)(1)(1)(1)为了能依据实测密度为了能依据实测密度为了能依据实测密度为了能依据实测密度、纵波速、纵波速、纵波速、纵波速V V V VP P P P（或时差（或时差（或时差（或时差ttttP P P P）、横）、横）、横）、横波速波速波速波速V V V VS S S S（或时差（或时差（或时差（或时差ttttS S S S）计算弹性模量，）计算弹性模量，）计算弹性模量，）计算弹性模量，首选是采取三维速首选是采取三维速首选是采取三维速首选是采取三维速度仪度仪度仪度仪。(2)(2)(2)(2)其次应选取其次应选取其次应选取其次应选取双发双收声速（赔偿）仪双发双收声速（赔偿）仪双发双收声速（赔偿）仪双发双收声速（赔偿）仪，方便赔偿消除因方便赔偿消除因方便赔偿消除因方便赔偿消除因井径改变和一起倾斜引发异常。井径改变和一起倾斜引发异常。井径改变和一起倾斜引发异常。井径改变和一起倾斜引发异常。(3)(3)(3)(3)采取单发双收声速仪时，应考虑与分析相关影响原因采取单发双收声速仪时，应考虑与分析相关影响原因采取单发双收声速仪时，应考虑与分析相关影响原因采取单发双收声速仪时，应考虑与分析相关影响原因（源间距、周期跳跃、探测范围等），采取对应（源间距、周期跳跃、探测范围等），采取对应（源间距、周期跳跃、探测范围等），采取对应（源间距、周期跳跃、探测范围等），采取对应必要办法必要办法必要办法必要办法。第26页2 2 采取单发双收声速仪测井必要办法采取单发双收声速仪测井必要办法(1)1)1)1)必须采取井下探管居中器，降低仪器不居中产生假异必须采取井下探管居中器，降低仪器不居中产生假异必须采取井下探管居中器，降低仪器不居中产生假异必须采取井下探管居中器，降低仪器不居中产生假异常。常。常。常。(2)(2)(2)(2)结合井径测井资料，分析井径改变引发非地层改变假结合井径测井资料，分析井径改变引发非地层改变假结合井径测井资料，分析井径改变引发非地层改变假结合井径测井资料，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。异常，方便确定预处理应剔除采样点。异常，方便确定预处理应剔除采样点。异常，方便确定预处理应剔除采样点。第27页3 3 进行必要岩芯样波速测定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纵波通常取作密度测试岩芯，同时测定纵波通常取作密度测试岩芯，同时测定纵波通常取作密度测试岩芯，同时测定纵波与横波速度。与横波速度。与横波速度。与横波速度。第28页三三 弹性模量计算程序弹性模量计算程序第29页四、实 例 以大冶铁矿某矿体补勘六各工程水文孔中两个为例。以大冶铁矿某矿体补勘六各工程水文孔中两个为例。以大冶铁矿某矿体补勘六各工程水文孔中两个为例。以大冶铁矿某矿体补勘六各工程水文孔中两个为例。依据工程地质任务，选择投入依据工程地质任务，选择投入依据工程地质任务，选择投入依据工程地质任务，选择投入三侧向电阻率测井，密度三侧向电阻率测井，密度三侧向电阻率测井，密度三侧向电阻率测井密度与与与与自然伽玛组合测井，自然伽玛组合测井，自然伽玛组合测井，自然伽玛组合测井，铁矿地段发觉疑点加上磁化率测井，铁矿地段发觉疑点加上磁化率测井，铁矿地段发觉疑点加上磁化率测井，铁矿地段发觉疑点加上磁化率测井，以以以以此此此此划分和校验井剖面划分和校验井剖面划分和校验井剖面划分和校验井剖面；采取；采取；采取；采取密度和声速测井、配合井径测密度和声速测井、配合井径测密度和声速测井、配合井径测密度和声速测井、配合井径测井井井井进行岩石强度分析。进行岩石强度分析。进行岩石强度分析。进行岩石强度分析。第30页划分和校验井划分和校验井划分和校验井划分和校验井剖面剖面剖面剖面本区地层本区地层本区地层本区地层主要为大理岩、主要为大理岩、主要为大理岩、主要为大理岩、闪长岩、矽卡闪长岩、矽卡闪长岩、矽卡闪长岩、矽卡岩、铁矿、破岩、铁矿、破岩、铁矿、破岩、铁矿、破碎裂隙层等。碎裂隙层等。碎裂隙层等。碎裂隙层等。综合观察分析综合观察分析综合观察分析综合观察分析各方法曲线反各方法曲线反各方法曲线反各方法曲线反映物性和地映物性和地映物性和地映物性和地层岩性，可得层岩性，可得层岩性，可得层岩性，可得出以下表归纳出以下表归纳出以下表归纳出以下表归纳特征：特征：特征：特征：第31页岩性岩性岩性岩性电阻率电阻率电阻率电阻率（mmmm）自然伽玛自然伽玛自然伽玛自然伽玛密度密度密度密度（g/cmg/cmg/cmg/cm3 3 3 3）声速声速声速声速磁化率磁化率磁化率磁化率10101010-3-3-3-3（SISISISI）大理岩大理岩大理岩大理岩高高高高14000-2100014000-2100014000-2100014000-21000极低极低极低极低相对低相对低相对低相对低2.72-2.752.72-2.752.72-2.752.72-2.75相对为低相对为低相对为低相对为低基本无基本无基本无基本无闪长岩闪长岩闪长岩闪长岩中等中等中等中等4000-150004000-150004000-150004000-15000略高略高略高略高略高于大理岩略高于大理岩略高于大理岩略高于大理岩2.74-3.002.74-3.002.74-3.002.74-3.00相对偏高相对偏高相对偏高相对偏高42.742.742.742.7矽卡岩矽卡岩矽卡岩矽卡岩偏低偏低偏低偏低1000-40001000-40001000-40001000-4000略高略高略高略高较高较高较高较高2.8-3.22.8-3.22.8-3.22.8-3.2偏高偏高偏高偏高28.928.928.928.9铁矿铁矿铁矿铁矿低低低低1000100010001000低低低低极高极高极高极高3.53.53.53.5高高高高1118.41118.41118.41118.4裂隙层裂隙层裂隙层裂隙层低低低低1000100010001000因岩性而异因岩性而异因岩性而异因岩性而异低低低低低低低低第32页 岩石强度分析岩石强度分析岩石强度分析岩石强度分析按前述方法校按前述方法校按前述方法校按前述方法校正、预处理之正、预处理之正、预处理之正、预处理之后后后后,计算各采样计算各采样计算各采样计算各采样点弹性模量。点弹性模量。点弹性模量。点弹性模量。分别按岩性和分别按岩性和分别按岩性和分别按岩性和按强度（按强度（按强度（按强度（E E E E模量）模量）模量）模量）大小分层，算大小分层，算大小分层，算大小分层，算出各层平均值出各层平均值出各层平均值出各层平均值 第33页为了评价勘察区各岩层强度，可将全部观察孔各岩层弹为了评价勘察区各岩层强度，可将全部观察孔各岩层弹为了评价勘察区各岩层强度，可将全部观察孔各岩层弹为了评价勘察区各岩层强度，可将全部观察孔各岩层弹性模量平均值按大小次序示出。性模量平均值按大小次序示出。性模量平均值按大小次序示出。性模量平均值按大小次序示出。比如该区结果以下表所表示比如该区结果以下表所表示比如该区结果以下表所表示比如该区结果以下表所表示：岩性岩性岩性岩性E E E E（101010104 4 4 4MPaMPaMPaMPa）K K K K（101010104 4 4 4MPaMPaMPaMPa）G G G G（101010104 4 4 4MPaMPaMPaMPa）铁矿铁矿铁矿铁矿11111111919191910 0 0 02492492492497 7 7 7979797974 4 4 476767676矽卡岩化矽卡岩化矽卡岩化矽卡岩化闪长岩闪长岩闪长岩闪长岩6 6 6 6919191910 0 0 02432432432434 4 4 4515151512 2 2 278787878矽卡岩矽卡岩矽卡岩矽卡岩6 6 6 6424242420 0 0 02512512512514 4 4 4323232322 2 2 2，57575757闪长岩闪长岩闪长岩闪长岩5 5 5 5939393930 0 0 02512512512513 3 3 3979797972 2 2 237373737大理岩大理岩大理岩大理岩4 4 4 4656565650 0 0 02402402402402 2 2 2949494941 1 1 187878787蚀变闪长岩蚀变闪长岩蚀变闪长岩蚀变闪长岩4 4 4 4292929290 0 0 02472472472472 2 2 2828282821 1 1 172727272第34页岩石均一性和稳定性分析取所测定完整岩样纵波速度为取所测定完整岩样纵波速度为取所测定完整岩样纵波速度为取所测定完整岩样纵波速度为V V V VP P P P完完完完值，计算完整系数值，计算完整系数值，计算完整系数值，计算完整系数K K K KW W W W，和裂隙系数，和裂隙系数和裂隙系数，和裂隙系数L L L LS S S S，按数值划分等级。将各级所占井段长度与各等级总控制长度相比，按数值划分等级。将各级所占井段长度与各等级总控制长度相比，按数值划分等级。将各级所占井段长度与各等级总控制长度相比，按数值划分等级。将各级所占井段长度与各等级总控制长度相比，求出各等级占控制井段百分数，从而取得对全区岩石均一性客观了解求出各等级占控制井段百分数，从而取得对全区岩石均一性客观了解求出各等级占控制井段百分数，从而取得对全区岩石均一性客观了解求出各等级占控制井段百分数，从而取得对全区岩石均一性客观了解概念概念概念概念。经计算统计结果列于下表：经计算统计结果列于下表：经计算统计结果列于下表：经计算统计结果列于下表：完整性（完整系数）完整性（完整系数）完整性（完整系数）完整性（完整系数）稳定性（裂隙系数）稳定性（裂隙系数）稳定性（裂隙系数）稳定性（裂隙系数）等级等级等级等级长（长（长（长（m m m m）占（占（占（占（%）等级等级等级等级长（长（长（长（m m m m）占（占（占（占（%）极好极好极好极好343434341 1 1 137373737最好最好最好最好2752752752751111111104040404好好好好2292292292299 9 9 991919191好好好好18801880188018807575757550505050很好很好21092109210921098484848470707070坚固坚固坚固坚固3073073073071212121233333333差差差差1141141141144 4 4 458585858稍差稍差稍差稍差282828281 1 1 113131313极差极差极差极差4 4 4 40 0 0 016161616差差差差0 0 0 00 0 0 0总计总计总计总计2490249024902490100100100100总计总计总计总计2490249024902490100100100100第35页一样可依据密度测井资料一样可依据密度测井资料一样可依据密度测井资料一样可依据密度测井资料,按岩性统计各岩层密度值，经按岩性统计各岩层密度值，经按岩性统计各岩层密度值，经按岩性统计各岩层密度值，经刻度和井径校正之后刻度和井径校正之后刻度和井径校正之后刻度和井径校正之后,统计得出岩石密度值统计得出岩石密度值统计得出岩石密度值统计得出岩石密度值,由小至大列于由小至大列于由小至大列于由小至大列于下表：下表：下表：下表：其中经统计铁矿密度值其中经统计铁矿密度值其中经统计铁矿密度值其中经统计铁矿密度值,与地质采样分析得出总平均密与地质采样分析得出总平均密与地质采样分析得出总平均密与地质采样分析得出总平均密度值只相差不到度值只相差不到度值只相差不到度值只相差不到0.02(g/cm0.02(g/cm0.02(g/cm0.02(g/cm3 3 3 3)。岩性岩性岩性岩性蚀变闪长岩蚀变闪长岩蚀变闪长岩蚀变闪长岩大理岩大理岩大理岩大理岩闪长岩闪长岩闪长岩闪长岩矽卡岩矽卡岩矽卡岩矽卡岩铁矿铁矿铁矿铁矿密度密度密度密度(g/cm(g/cm(g/cm(g/cm3 3 3 3)2.7092.7092.7092.7092.7282.7282.7282.7282.8462.8462.8462.8462.9222.9222.9222.9224.0654.0654.0654.065第36页实践证实实践证实实践证实实践证实,工程地球物理测井工程地球物理测井工程地球物理测井工程地球物理测井,是配合工程地质勘察是配合工