川西低渗气藏单井地应力计算方法综合研究

四川盆地新场气田是一个低孔低渗的裂缝性砂岩气田，储层物性差，自然产能低，需经压裂后才能投产，压裂后气井增加的产能与压裂的效果密切相关。提前认识储层当前地应力的特征，有助于压裂设计时确定裂缝产状、缝长、缝宽等参数，减少储层水力压裂改造的盲目性，降低中、低渗透油气田开发的风险。通过大量测井资料的计算，确定了新场气田储层地应力的大小和方向，并综合采用微地震测量、岩石声发射资料、古地磁等岩心测试资料和水力压裂等多种方法进行交互验证，各种方法求得的地应力特征十分相近，说明利用测井资料求取储集层地应力原理简单，计算结果符合实际的地应力特征，是一种低风险研究计算储层地应力特征的方法，可以用于指导低渗透油气田的井网部署和储层的单井压裂改造。     

地层主应力的确定及在低渗透油田开发中的应用

根据椭圆井眼的形成机理 ,利用测井资料预测了 8个地区的地应力方向 ,并结合低渗透油田开发生产实际 ,说明了所预测的地层最大水平主应力方向——压裂裂缝方向的正确性。同时利用长源距声波、密度等测井资料计算了 10口井的地应力值 ,为现场压裂施工提供了重要的参考依据     

地层主应力的确定及在低渗透油田开发中的应用

根据椭圆井眼的形成机理,利用测井资料预测了8个地区的地应力方向,并结合低渗透油田开发生产实际,说明了所预测的地层最大水平主应力方向－压裂裂缝方向的正确性。同时利用长源距声波、密度等测井资料计算了10口井的地应力值,为现场压裂施工提供了重要的参考依据。     

准噶尔盆地玛北斜坡区砂砾岩破裂压力预测方法研究

基于地层岩石三轴应力原理,利用裂缝形态特征分析地层现今地应力状态;采用岩石力学、声学实验,建立偶极声波测井评价岩石力学参数的动静转换模型;结合岩石破坏准则,建立玛北斜坡区砂砾岩破裂压力测井预测方法,对15口井进行破裂压力预测,利用压裂资料刻度,相对误差6.1%,破裂压力预测精度达到水力压裂施工要求。     

鄂尔多斯盆地延长组地应力及裂缝研究

利用常规测井资料和地层倾角测井资料对地应力预测方法、预测精度、地应力大小、方向进行研究，以期确定地应力与裂缝、地应力与油气运移、储层分布以及水平井设计的关系，为油田开发提供新的理论依据。     

利用测井资料预测水平井压裂裂缝形态

水平井压裂裂缝形态复杂,预测难度较大。建立水平井压裂裂缝起裂数学模型;考虑水平井井周裂缝应力和流体的实际状态,根据断裂力学理论给出水平井井周裂缝尖端的应力强度因子的计算方法,按照Irwin延伸扩展准则判断裂缝是否延伸,遍历计算起裂点及其扩展点并不断迭代求解直至满足约束条件,建立裂缝延伸扩展数学模型;提出了用测井资料预测压裂裂缝长、宽、高的方法,建立用测井资料预测水平井压裂裂缝形态的方法。针对四川页岩气水平井,研究了用测井资料计算岩石力学参数和地应力方法,对四川页岩气水平井H1-3井压裂裂缝形态进行了预测,预测结果与微地震监测结果进行对比,表明水平井H1-3井预测结果能够反映近井周围压裂裂缝的延伸情况。     

地应力预测技术的研究现状与进展

页岩储层为低孔低渗岩石,须经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,而地应力是进行压裂改造的关键因素,它在油气勘探领域具有重要的作用,不仅是油气运移的驱动力,而且能为井壁稳定性分析和钻井优化设计等提供依据。在油层改造过程中,地层地应力场的状态和岩石的力学性质决定了压裂的裂缝延伸方向、形态和方位,影响着压裂的增产效果。对地应力预测技术进行了归纳总结,分别从地应力测量方法、地应力测井计算方法、地应力数值模拟方法及地应力地震预测方法四个方面介绍了地应力的研究现状。不同的地应力预测方法反映了不同方面的地应力信息,有着不同的适用条件和预期成果。着重介绍了地应力的地震预测方法,该方法可以得到三维地应力剖面,对地应力的地震评价有着重要的意义。最后对地应力地震预测方法的发展前景进行了展望。     

库车坳陷深层裂缝性砂岩气藏可压裂性评价

库车坳陷深层裂缝性砂岩气藏经历强挤压构造变形,储集层地应力高,且各向异性强,同时天然裂缝广泛发育,作用于天然裂缝面的地应力严重影响了储集层渗透性能和流体的流动。为优化气井压裂工程方案,从储集层地应力场、裂缝剪应力与有效正应力之比、岩石脆性及断裂韧性等4个方面,对库车坳陷深层裂缝性砂岩储集层可压裂性进行了评价。根据岩石力学实验、地应力场建模及天然裂缝剪切变形能力对压后产能的影响分析,建立了一种适用于高应力背景裂缝性砂岩储集层的可压裂性指数评价模型。相对基于岩石脆性和断裂韧性可压裂性评价模型,其更多考虑了现今地应力场和天然裂缝对压裂效果的影响,对高应力背景裂缝性致密储集层井间和层间压裂难易程度反映更敏感,可用于压裂段优选、射孔位置确定、注入压力选择、泵注程序优化等。可压裂性评价技术在库车坳陷气井中成功应用30井次,为需要储集层改造气井的定量化压裂方案优化提供了依据。     

川东北碳酸盐岩层系现今应力场与裂缝特征

川东北的普光、元坝、通南巴地区三大重点勘探海相碳酸盐岩层系经历了多期构造运动叠加改造,不同程度发育裂缝,研究现今应力场和裂缝特征对滚动勘探和开发有积极意义。利用密度测井曲线和压裂资料分别计算垂向和水平地应力大小,并利用成像测井和地层倾角测井确定现今最大水平主应力方向和裂缝走向。研究表明,不同地区地应力类型也有所差异：通南巴和元坝区块主要以Ⅲ型地应力为主;普光地区5 500 m以上为Ⅲ型地应力,以下为Ⅰ型地应力。现今最大水平主应力方向与裂缝走向大都一致,对天然裂缝具有次生改造作用,有利于天然裂缝保持开启状态和高效的导流能力。     

XMAC地应力测井资料在油田注水开发中的应用初探

XMAC测井是利用声波原理测得地层或岩石各向异性的一种测井方法。通过南一区地应力测井资料测量出该区最大、最小水平主应力方向与油井动态反映特点，得出最大水平地应力方向往往是地下岩石中裂缝和微裂缝最容易发育的方位，即裂缝及微裂缝的走向主要趋向最大水平地应力方位。最大水平地应力方位是油田注水受效的优势方位。     

白云岩储层地质力学特征分析及在储层改造优化应用——以塔中东部为例

针对塔里木油田塔中东部中下寒武统白云岩储层岩性组分复杂,石膏含量较高,压裂改造效果差等问题,在岩石力学实验、岩石组分精细确定基础上建立白云岩储层弹性模量、泊松比、强度、可压裂性等计算模型,并分析不同岩性组分岩石力学参数的影响规律,同时通过井筒资料分析地应力方位,建立地应力计算模型,分析不同组分含量对地应力影响,确定精细地应力剖面,并分析纵向变化规律;另一方面,开展天然裂缝产状信息处理、提取,分析主应力与裂缝走向关系,利用已压裂井资料确定天然裂缝内聚力、滑动摩擦系数,并定量计算天然裂缝面正应力、剪应力,确定不同注入压力下的开启率,从而确定中深5井超深、致密、含膏白云岩储层以压裂为主的改造方案,在此基础上根据分层应力剖面、水平应力差、地层可压裂性、天然裂缝力学特征优化压裂施工层段、泵注程序、分段射孔簇、施工压力等。     

基于测井资料的地应力算法分析

测井资料具有测量深度大、数据连续、信息量大且成本低廉等特点,因此,利用有限的岩心,结合大量的测井资料,计算了岩石力学参数、岩石固有强度参数等,确定了地应力计算模式中的各个参数,最终计算出地应力大小,同时,采用基于成像测井的钻井诱导缝推断方法确定地应力的方向。将该方法应用于四川盆地罗家寨构造中,并将计算结果与岩石声发射试验结果进行对比证明,其符合实际的地应力特征,因此,笔者认为,该方法是一种低风险研究计算储层地应力特征的方法,可以有效的用于指导低孔低渗油气田的井网部署和储层的单井压裂改造。     

测井新技术对井眼稳定性的评价研究

利用大量的测井新技术及钻井、试油等资料,在一个地质构造复杂、钻井施工极端困难地区同时进行了4口井的测井资料处理与分析,查清工区应力分布特征,计算岩石的各类强度参数,进而得出岩石的破裂压力、出砂指数等重要的井眼稳定性评价参数.研究结果表明,测井资料可以确定合理的井身结构及相应的钻井液比重范围;确定试油压裂设计、压裂缝波及高度预测;提供安全、合理的生产压差.在塔里木盆地的塔中、轮古等多口井的奥陶系应用该成果进行了压裂设计和压裂效果分析,取得了很好的经济效益.     

塔河油田二叠系火山岩储集层裂缝参数模拟

基于岩石破裂准则,建立了造缝时期古地应力和现今地应力与裂缝参数之间的关系,通过构造解析确定了造缝时期古地应力的性质和方向,用声速法、水力压裂法和声发射法计算了现今地应力的方向和大小,将裂缝参数计算模型代入古今地应力场的数值模拟结果中,模拟计算了塔河油田二叠系火山岩储集层裂缝的开度、密度和孔隙度。根据岩心观测和测井解释所得的裂缝参数数据编制全区的裂缝线密度与体密度的等值线图来验证模拟结果,表明模拟结果可靠。     

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洛带气田蓬莱镇组 (Ｊ3 ｐ)气藏因气井储层物性差 ,自然产能低 ,需经压裂后投产。压裂后气井增加的产能大小与压裂的效果密切相关。压裂效果主要取决于压裂缝的产状及长、宽、高等参数 ,这些参数又受地应力的严重制约。笔者运用酸化压裂法、岩石声发射实验法以及测井资料估算法三种方法 ,在气藏 5 0多个压裂井层、10组声发射实验结果、2 1口井测井资料基础上 ,获得了蓬莱镇组气藏的现今地应力场分布特征。1.蓬四段现今地应场特征(1)Ｊ3 ｐ4 的地应力场展布Ｊ3 ｐ4 的三轴应力的状态在层内变化很大。ｘ方向应力始终是最大主应力σ1,但 ｙ方向…     

测井分析基础 第十部分 根据测井分析确定岩石力学特性值

正确地设计和执行包括水力压裂在内的完井工作,能够增强油藏的生产率。这种优化能否取得成功部分与能否预测水力压裂对开采性能的影响有关。对经水力压裂的井性能的控制来自裂缝、储层特性和井本身。本文将涉及获得岩石的就地应力值和就地应力剖面并确定杨氏模量的一些方法。     

吐哈油田牛东区块火成岩地应力研究及应用

地应力是储层压裂改造非常重要的参数,直接影响到压裂设计和施工。目前主要是利用区块已压裂井资料,或者小型压裂测试来判断地应力大小。小型压裂测试求取地应力最准确,但投入费用高。因此,该文从牛东区块利用已压裂井测井资料入手,通过岩石机械特性参数计算,对实际应力资料进行校正,得出了该区块地应力预测方法,该方法已被现场应用,取得较好效果。     

利用测井资料求取地应力及压裂控制研究

通过常规测井资料求取岩石力学参数的方法研究、地应力的现场求取方法研究、地层孔隙压力的计算和地层破裂压力的计算方法研究，为现场进行压裂施工提供依据。在方法研究的基础上，自主开发了利用常规测井资料求取地应力剖面和压裂控制的解释平台，对实际测井资料进行处理解释，取得了满意的效果。     

基于地应力的库车前陆盆地储层有效性测井评价

库车前陆盆地高陡构造的白垩系致密砂岩储层处于异常高压和强地应力状态,常规测井解释技术评价该类储层有效性的结论常与试油结果相矛盾,影响了该类油气田的高效开发。针对该类低孔隙度裂缝性高压储层,从岩石力学角度出发,准确计算高陡构造地层的地应力,研究其与储层有效性的对应关系,提取有效应力比和走向应力差等参数,建立储层有效性评价标准并识别优质储层,形成了一套基于地应力的高陡构造储层有效性的测井评价方法,为研究区深层裂缝性砂岩储层有效性的测井评价提供了全新的途径,也为试油和压裂酸化等选层提供了可靠的岩石力学依据。将该方法用于新井储层有效性评价中,效果良好。     

利用测井资料分析计算东海平湖油气田地应力

利用测井资料研究平湖油气田的地应力,对平湖油气田低渗透储层压裂、钻井和开发都有重要意义。文中利用密度、自然伽马、交叉偶极横波测井等资料,对平湖油气田地层的岩石力学参数(泊松比、弹性模量、体积模量、剪切模量、抗压强度、抗剪强度和抗张强度)进行了计算;为确定地层压力和构造应力系数,借鉴前人的研究成果,分别应用黄氏和葛氏地应力计算模型,建立平湖油气田地应力计算方法,并通过岩心差应变法地应力实验验证了该方法的准确性;采用基于XMAC-Ⅱ快横波方位法确定的平湖油气田的地应力方向,与岩心波速各向异性法及黏滞剩磁法地应力实验确定的地应力方向吻合较好。