塔河油田的地下构造极为复杂，常规的测井方法已很不满足勘探开发的需求。偶极声波测井可获取地层纵波、横波和斯通利波时差，可进行地层各向异性分析，并在声波资料的基础上，进行岩石力学参数计算，为后期勘探开发提供数据支持。

1.纵波、横波和斯通利波时差

偶极横波测井测量的地层信息，在测井、地质、地震、钻井和油藏工程方面具有重要的价值和广泛的应用。

图1  X井声波时差提取成果图

在测井方面的应用，利用横波时差计算孔隙度的优点是计算结果不受孔隙中流体的影响，一般孔隙中的流体对测量的横波影响很小，特别在含气地层中，纵波受地层中气的影响很大的情况下，利用横波来计算地层的孔隙度就有明显的优势。

在地震方面，利用横波速度和岩性密度曲线得到“人工合成”的过井地震道，是个正演过程，即合成记录。可作为地震时间域和深度域的纽带，进行层位标定、时深转换。

在钻井方面，利用声波时差预测岩石可钻性，为合理选择和设计钻头、优选钻进参数提供重要的依据。

2.地层各向异性

通过对偶极声波中的偶极数据进行横波分离得到快、慢横波速度及方位，用快横波方位能确定各向异性方向。一般地，当地应力不均衡为主控因素时，横波分离后沿最大水平主应力方向的横波传播速度快，因此各向异性方向可以反映现今最大水平主应力的方向。

导致横波各向异性的主要因素包括水平方向地应力的不均衡、开口裂缝、断层、高角度地层层理，以及椭圆井眼的影响，其中在对应情况下，快横波方位角分别对应于水平最大主应力的方向或断层/裂缝的走向和地层层理的走向。具体情况应结合频散图进行进一步分析。例如，当偶极横波频散出现交叉现象时，确定此处是因为地应力不均衡导致的，此处的快波方位指示最大水平主应力的方向。

3.岩石力学参数分析

3.1岩石力学参数及地应力计算

岩石力学性质参数包括岩石的弹性模量和岩石强度，是地应力计算和井眼稳定性分析以及压裂模拟的基础。

岩石力学参数的计算需要常规密度曲线、纵横波时差、及其计算的孔隙度、岩性含量等。经过室内岩石力学实验及现场压裂资料的标定，从而得到准确的岩石强度和地应力结果。要得到更精确的岩石力学模型，除测井资料外，还需要提供现场工程数据资料：（1）小型压裂试验提供的裂缝闭合压力和地层破裂压力的结果。（2）岩石力学室内实验数据。

3.2力学验证

基于前面建立的岩石力学模型结果，通过井壁稳定性分析对岩石力学模型进行了验证。下图显示了处理井段井壁稳定性分析结果。计算井壁破坏图像与和井径结果在大部分井段较为一致，验证了岩石力学模型基本准确。

4.影响因素

（1） 三叠系砂泥岩地层，泥岩部分井段扩径严重，时差提取受到一定的影响。单极横波提取困难，横波采用偶极提取，相关性与单极相比，明显更高，提取的时差曲线较为可靠。斯通利波在扩径段，衰减严重，相关性数值低，时差提取的数值可信度低，仅供参考。总体而言，在岩性致密、井眼较为规则段，提取的时差曲线质量可靠。

（2）在井斜很小的井中，测量井段内井斜最大2°，局部井段小于0.5°，依据标准SY/T 5132-2012 《石油测井原始资料质量规范》，方位测量已不做要求。当工区以各向同性为主时，快横波方位在各向同性地层无指向性，故无参考价值。

5.结论

（1）三叠系地层，哈拉哈塘组、阿克库勒组和柯吐尔组岩性砂泥岩，粒度分选差，成熟度低。利用偶极声波资料可获取地层信息，在测井、地质、地震、钻井和油藏工程方面具有重要的价值和广泛的应用。

（2）利用偶极声波测井，各向异性分析，确定最大水平主应力方向。

（3）岩石力学模型为水力压裂提供关键信息：储层段杨氏模量、泊松比和最小水平主应力范围。

（4）在水力压裂时，应选择地应力低、并参考可压性高的井段作为射孔段，有利于裂缝的开启和横向延伸。偶极声波测井在塔河油田三叠系油藏勘探开发中发挥了重要作用。

参考文献

[1]赵立新，陈科贵等·声波测井新技术及应用实践·北京：石油大学出版社，2012.8：22-70.

 [2] 马建海,孙建孟.用测井资料计算地层应力［J］.测井技术，2002，26(4):347- 351．

 [3]王克协，崔志文.声波测井新理论和方法进展［J］.物理，2011，40（2）：88-97.