巖石力學參數識別火山巖巖性
巖石的力學性質與巖石成分等關系密切，因此不同類型的巖石應該具有不同的巖石力學參數值。
(壹) 巖石力學室內試驗
本研究對新疆準噶爾盆地X1井等9口井40塊巖樣(其中安山-玄武巖15塊、火山角礫巖8塊、凝灰巖7塊、砂礫巖10塊)進行巖石力學參數測量實驗。巖石的巖性為灰色凝灰巖、灰色火山角礫巖、安山巖、灰色凝灰質細砂巖等。在上述巖石中，用於常溫常壓的樣品為20塊、用於高溫高壓地層條件下的樣品為20塊，測量參數為抗壓強度(Sd)、抗張強度(St)、抗剪強度(Sc)、楊氏模量(E)、體積模量(K)、剪切模量(G)、泊松比(μ)。部分試驗結果如表2－1所示。
表2－1 石炭系巖石三軸實驗結果表
通過筆者對試驗結果進行分析研究發現，泊松比、楊氏模量、體積模量此3個參數對研究盆地內火山巖巖性類型響應較為敏感，為此，重點研究泊松比、楊氏模量、體積模量識別火山巖巖性。
(二) 巖石力學參數計算方法
考慮到泊松比等巖石力學參數室內試驗樣品有限，在全工區全井段內識別巖性時帶來困難，本研究采用巖石力學實驗的泊松比、楊氏模量和體積模量數據“刻度標定”測井計算的巖石力學參數的方法來識別巖性。
(1) 泊松比μ
測井資料可很好地反映巖石力學特性，通常從縱、橫波時差和密度測井曲線中可容易地提取模型中所包含的巖石力學參數。根據巖石彈性力學理論，利用縱橫波測井資料由(2－3)式可以求得連續的動態泊松比值μ，
準噶爾盆地火山巖儲層測井評價技術
式中:μ是巖石的動態泊松比，無量綱;Δt、ΔtS分別為地層的縱、橫波時差，μs/ft。
(2)楊氏模量E
準噶爾盆地火山巖儲層測井評價技術
式中:E———楊氏模量，MPa;
ρb———體積密度，g/cm3。
上式說明巖石的楊氏模量E與密度成正比，它是ρb、ΔtS、Δt的函數。不同的巖石其密度不同，縱、橫波傳播速度不同，於是不同的巖石具有不同的楊氏模量，因此可根據楊氏模量來區分火山巖巖性。
(3)體積模量K
準噶爾盆地火山巖儲層測井評價技術
式中:K———體積模量，MPa。如果ρb以g/cm3為單位，Δt以μs/ft為單位，則K需要乘以壹個換算因子β=9.290304×107的彈性系數。
上式說明巖石的體積模量與密度成正比，與3Δt2S、Δt2成反比。在致密巖層中，聲波傳播速度加快，K值變大。在含流體地層中，K值減小。由於不同的巖性具有不同的密度和聲波傳播速度，為此K值對判別巖性具有重要意義。
(三)巖性識別
利用本試驗測得的巖石力學數據，制作了巖性識別圖版。圖2－27，圖2－28是泊松比與楊氏模量和體積模量交會圖，從該組圖可以看出，該圖版能夠很好地識別出火山角礫巖、凝灰巖和安山巖，其界限非常明顯。
圖2－27 泊松比-楊氏模量交會圖
圖2－28 泊松比-體積模量交會圖