地应力测井解释方法及其可靠性对比

为了对比井壁崩落法、诱导裂缝法和波速各向异性法在地应力方位解释中精度差异,系统阐述了测井地应力方位分析的理论基础、解释方法和影响因素。结果表明,基于成像测井资料的钻井诱导裂缝法和井壁崩落法解释G6井在沙河街组三段最大水平主应力SH优势方位为70°～80°,与邻井微地震监测反演结果相一致。波速各向异性法和基于地层倾角测井资料的井壁崩落法解释SH优势方位为80°～90°。测井地应力方位解释精度不同程度地受天然裂缝、断层和地层倾角等因素影响,综合分析认为钻井诱导裂缝法解释SH方位结果最为准确。基于地层倾角测井的井壁崩落法解释SH方位在研究区有约10°的误差。波速各向异性法解释SH方位时,具有一定的局限性,需要进一步校正。     

川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发

川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一₁¹小层水平主应力差分别介于11.90～15.76 MPa和11.80～16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15～23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。     

地应力改变对水力裂缝扩展的模拟实验研究

采用RTM-1大尺寸岩石三轴力学性质测试装置测试人工试件(300×300×600 mm~3),模拟在改变水平地应力方向及大小的条件下,研究重复压裂裂缝的形成和扩展过程:已有裂缝的偏转和新裂缝的形成。实验结果表明:1重复压裂形成新裂缝的过程中,已有裂缝会重张、起裂偏转,已有裂缝的偏转主要以剪切破坏形式为主;2水平地应力发生改变时,不一定就产生新裂缝:-K'_h越小,已有裂缝越容易发生偏转;-K'_h越大,已有裂缝壁面上越容易产生单翼新裂缝,产生新裂缝临界条件是-K'h=5/7;3注入速率Q对新裂缝的产生影响较大:当Q较小时,已有裂缝壁面上不易产生新裂缝,仅发生已有裂缝的偏转;当Q较大时,已有裂缝壁面上容易产生单翼新裂缝。     

地应力的测井计算与标定方法

随着油气勘探开发的不断深入,地下油气储层的地应力分析也越来越受到重视。在油气勘探开发的过程中,诸如油气的运移、钻井过程中井壁的稳定性、采油过程的出砂、注水开发中的井网布置与调整、储层裂缝的发育状况等均与地应力有十分密切的关系。测井资料具有数据丰富、成本低、数据连续的优点,通过优选适当的模型,可以利用测井资料计算岩石的地应力大小。在利用测井资料计算地应力的基础上,根据Kaiser实验及现场水力压裂资料对计算的水平最大、最小主应力进行标定,建立了标定后的地应力计算模型。通过实际资料的计算与检验,证明了经刻度后的地应力模型更能真实反映实际地应力大小。     

地应力及射孔参数对水力压裂影响的研究进展

介绍了国内外近年来地应力及射孔参数对水力压裂影响方面的理论和实验研究进展，主要包括任意方位和井斜角下井眼壁面地应力分布、地应力与裂缝走向的关系、射孔方位及间距对裂缝起裂及发展的影响、其他参数（压裂液粘度、排量等）对压裂效果的影响等研究成果，指出了目前研究中存在的不足，并对未来研究方向进行了分析与展望。     

鄂尔多斯盆地F区力学特征及地应力分析

地层的力学特征是井身结构设计和钻井液设计的重要基础。以鄂尔多斯盆地F区扩径较高的延长组为研究对象,通过三轴压缩实验、巴西劈裂等室内实验得到其抗压强度、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角和抗张强度等静态岩石力学参数,通过声波时差、密度等计算其动态岩石力学参数,建立动态和静态岩石力学参数之间的转化关系。通过工区的压裂资料,反演出延长组的地应力分布,进而计算出地层的坍塌压力和破裂压力,建立地层的三压力剖面,为延长组的井身结构设计和钻井液的设计提供参考。     

鄂尔多斯盆地现今地应力测量及其在油气开发中的应用

油气田开发中实施水力压裂措施、部署和优化注采井网必须考虑现今地应力方向、大小及其分布规律.通过岩石声发射法、钻孔井臂崩落法、古地磁定向岩石差应变法以及岩石压缩等实验方法,测定了鄂尔多斯盆地伊陕斜坡区现今主应力大小和方向,并以吴旗探区为例,讨论了现今地应力在油气开发中的初步应用.认为伊陕斜坡区不同深度砂岩的现今最大水平主应力(δ1)值介于20.3～60.01MPa之间,与深度线性相关性好,相关系数=0.952;现今最大水平主应力方向为NE-NEE-近EW向,由盆地西南(西)向东北(东)方向逐步偏转变大.在现今应力状态下,吴旗探区中生界延长组长6储层NNE-NEE向裂缝系统在水力压裂过程中将首先启动张开并连通,最先形成有效主渗流通道,随着外界流体压力逐步增大,NW及NWW向裂缝系统可成为次级渗流通道;同时认为长61储层人工裂缝扩展方位约为NE-SW向,压裂缝为沿最大水平主应力方向延伸的垂直裂缝,且井孔相对稳定.     

基于钻井和测井数据的水平地应力分析新方法

分析地应力的大小和方向是油气勘探开发中的一项重要工作,油田地应力测量可以通过现场试验或室内实验手段测量地应力大小,但不能获得地应力的纵向连续剖面。利用钻井数据和测井数据结合地应力解释模型能够解决这一问题,其中的关键技术是确定构造应力系数的大小,为此建立了一种根据钻井中的地漏试验数据和钻井液密度、井壁坍塌数据分析构造应力系数的新方法。依据该方法建立井周应力约束条件,能够快速准确得出构造应力系数,进而利用测井数据计算水平主应力大小随井深变化的连续剖面。     

成像测井资料在地应力计算中的应用

准确计算地应力的大小和方向不仅与井壁稳定等钻井工程问题有密切关系,而且叶于油气田开发也有着重大意义。目前,成像测井资料在地应力计算中的应用研究不够深入,文中给出了地应力大小的成像测井计算方法,并对成像测井确定地应力方向的方法作了概述,利用该法时川东地区紫水坝构造紫2井的地应力进行了测井解释,结果表明,该法能够较准确地确定出地应力的大小和方向,能够满足于现场实际生产的需要     

地应力在低渗透油田开发中的应用

地应力的作用对低渗透油田的开发起着至关重要的作用。本文论述了地应力对采注井网的布置,套管柱的设计,水力压裂及重复压裂的作用,油气富集区的预测,储层裂缝定量预测,地应力与油井出砂的诊断和预测的影响,比较充分的说明了地应力在油田开发中所占有的地位,同时还给出了建议,这对地应力今后的在低渗透油气田的开发的应用是很有帮助的。     

地应力各向异性致密砂岩地层声反射测井正演模拟

为研究地应力各向异性对偶极子声反射测井中井外地质构造处形成的反射波的影响,以致密砂岩为例,采用时域有限差分方法,结合混合完全匹配层(Hybrid-PML)吸收边界,利用地应力各向异性模型建立不同方位角反射界面的声反射测井模型,正演模拟研究各向同性和地应力各向异性致密砂岩地层中的正交偶极子声反射测井,通过对比反射波分析地应力各向异性对偶极子声反射测井的影响。结果表明:对于偶极反射波,地应力各向异性导致横波速度增大以及界面处反射系数减小,因此SV-SV反射波到时和幅度减小;在中短源距范围内,地应力各向异性也会导致SH-SH反射波到时和幅度的减小,但在长源距条件下,地应力各向异性地层存在的非均质性使得各向异性模型中SH-SH反射波的幅度与各向同性模型基本一致。可见,在地层剖面的偏移成像中,需要考虑地应力各向异性对偶极反射波的影响。     

地应力三维张量场的可视化技术研究

分析和研究地应力弹性二阶张量场的可视化技术。根据对地应力二阶张量的数学分析,得出了地应力场对应于二阶对称张量,导出了二阶对称张量在空间几何学中对应的二次曲面。结果表明,求取对称二阶张量问题可以归结为求取特征值与特征向量问题。解决了同时表示二阶对称张量场空间一点多个分量的难题和沿地应力某一主方向对称张量及二维对称张量的可视化问题。     

地应力场灰色模拟方法研究

将灰色多项式模拟拟合理论应用于矿山地应力场的拟合计算中，提出对拟合地应力场模型的残差修正方法，并将方法应用于山西某铁矿的地应力实测数据的建模分析中。     

漳平煤矿地应力显现与变化规律

本文通过对巷道支架载荷和围岩变形观测数据的统计分析,探讨了漳平煤矿地应力的变化规律。通过分析讨论了矿井支护改革方案,为漳平煤矿控制地应力找出了有效的途径。     

地应力测试研究及工程应用

本文论述国家某重点建设工程地下厂区地应力测试方法、测试结果及其评价、测试成果工程应用，可供大型地下工程地应力测试及工程应用借鉴。     

地应力及射孔参数对水力压裂影响的研究进展

介绍了国内外近年来地应力及射孔参数对水力压裂影响方面的理论和实验研究进展,主要包括任意方位和井斜角下井眼壁面地应力分布、地应力与裂缝走向的关系、射孔方位及间距对裂缝起裂及发展的影响、其他参数(压裂液粘度、排量等)对压裂效果的影响等研究成果,指出了目前研究中存在的不足,并对未来研究方向进行了分析与展望。     

榆树井煤矿地应力测量及分布规律研究

在榆树井煤矿风井井底车场布置2个测点,采用应力解除法进行现场地应力实测.实测数据表明:水平应力大于垂直应力,最大水平主应力为垂直应力的1.70～1.76倍,即井底车场的地应力以水平构造应力为主,水平构造应力对巷道稳定性影响较大;实测的最大水平主应力为最小水平主应力的1.90 ～ 1.93倍,即水平应力对巷道稳定性的影响具有明显的方向性.并根据矿区实测地应力资料,分析了矿井地应力大小、方向和分布特征.实践表明,钻孔套芯应力解除地应力测量法是测量矿井地应力的最快捷、有效的技术手段,为巷道布置及支护设计等提供了可靠依据.     

水平井测井解释评价技术研究

水平井是上世纪八、九十年代发展并成熟起来的重要勘探开发技术,在新油田开发和老油田调整上效果显著,它可以降低开发成本,提高油气井采收率。本文介绍了国内外水平井测井解释评价技术的现状以及在水平井测井数据处理和综合解释中需要注意的问题,最后根据国内外水平井测井的技术要求和现场情况,为水平井测井解释提出了新的研究思路。     

西细庄煤矿地应力测量实践研究

西细庄煤矿地应力测量工作选取在1125轨道巷内进行应力实测,分析研究1#煤顶板地应力场状态及对巷道掘进开拓影响。采用钻孔套芯应力解除法进行应力测量,并对应力解除数据、现场率定测试参数及其他有关资料进行了计算和分析。     

平顶山十矿地应力分布特征研究

通过区域构造力学成因分析与实测数据相结合的方法，确定了平顶山十矿的地应力状态和分布特征。结果表明，平顶山十矿受印支期的古应力影响较大，最大主应力方向为NE—SW向，最大主应力与埋深的关系为σ1=0．04H＋8，为高地应力矿井，研究结果对矿井支护、防治煤与瓦斯突出有重要的指导意义。