基于四層鉆孔模型的體應變潮汐因子差異性原因分析

作者：田韜,馮志生,王維,葉碧文

摘要：在鉆孔應變觀測的實際標定分析中,一般是通過對鉆孔應變觀測資料采用固體潮調和分析的方法直接獲得鉆孔面應變耦合系數,該方法未能充分反映觀測的鉆孔應變與地層應變之間的內在聯系。本文基于“地層-等效彈性層-水泥環-鋼筒”四層耦合介質鉆孔模型,利用TJ-2C型體應變儀器的測量鋼筒內外徑和彈性參數、鉆孔半徑以及水泥環彈性參數,給出不同地層中鉆孔耦合系數與鉆孔等效彈性層彈性模量之間的變化關系。對我國現有運行的40多套TJ-2C型鉆孔體應變觀測資料的分析表明,潮汐因子分布范圍在0.01至1.86之間,基巖為花崗巖類的潮汐因子均值為0.83,基巖為灰巖或砂巖類的潮汐因子均值為0.57,即硬地層中的潮汐因子高于軟地層。基于對該四層模型探討發現,等效彈性層的等效彈性模量大小反映了鉆孔的耦合狀態,對于同類型基巖地層,探頭與地層耦合不佳將導致其等效彈性層彈性模量下降,進而導致鉆孔潮汐因子下降。本文以砂巖彈性模量0.5 GPa作為判定鉆孔耦合狀態的下限,即認為等效彈性模量低于0.5 GPa時鉆孔處于脫耦狀態,統計結果表明我國現有鉆孔體應變觀測中有約30%的鉆孔處于脫耦狀態,這一研究結果對預報人員應用這些鉆孔資料開展地震分析預報工作有重要指導意義。

發文機構：江蘇省地震局

關鍵詞：鉆孔模型耦合系數體應變潮汐因子彈性模量drilling modelcoupling coefficientvolumetric straintidal factorelastic modulus

分類號：