在油气勘探中,声波测井是井内测量地层弹性性质的常用技术。井孔应力集中现象的存在使得钻井后井周的应力分布产生了变化,进而影响到井周地层的弹性性质。这可能会改变井孔内的声波响应特征,使得声波测井得到的结果偏离实际原位地层的物理性质。为了研究井孔应力集中对声波测井的影响,本文基于Sayers-Kachanov微裂隙模型和Pervukhina的页岩岩石物理模拟方法,提出了一种改进的,具有普适性的能够模拟页岩弹性压敏特性的页岩岩石物理模拟方法。通过将应力条件以应力张量的形式代入计算流程中,可使得改进后的方法适用于任意应力条件下的页岩弹性性质的计算,而不仅局限于静水压力条件下。此模型通过给定单个微裂隙法向与切向柔度随压力的变化特性、微裂隙完全闭合时的临界压力值以及微裂隙的方向分布来计算页岩在压力作用下的弹性性质变化。相关模型参数可以通过反演页岩岩芯超声实验数据得到。然后结合已建立的页岩岩石物理模型和井孔应力分布,可以计算得到井周随空间变化的弹性刚度矩阵。最后,通过求解Christoffel方程可以得到沿井轴线方向传播的纵、横波速以及横波各向异性。基于建立的井孔岩石物理数值模拟流程,本文详细地研究了井倾角、地应力以及页岩岩石物理特性对井周页岩弹性性质的影响。通过模拟分析不同条件下页岩弹性参数及弹性波波速的变化,发现当井孔横截面上偏应力较大且页岩刚度较低时,井孔应力集中会对声波测井的结果产生较大的影响,使得测量的岩石波速偏离地层的真实波速。本研究对提高页岩声波测井数据处理解释的准确度和可靠性有一定的指导作用。