富台潜山凤山组现今地应力场数值模拟及 有效裂缝分布预测

为明确富台潜山凤山组现今地应力特征,根据钻井诱导缝走向及井壁崩落方向对其现今地应力方向进行判断,并通过测井资料及经验公式计算得出关键井现今地应力。通过确定岩石力学参数并建立有限元模型,以关键井地应力为约束条件,对研究区凤山组现今地应力场进行数值模拟,分析现今地应力场对裂缝有效性的影响,进而预测有效裂缝分布。研究结果表明,富台潜山凤山组水平最大主应力为90.6~181 MPa,为北东东—南西西方向;水平最小主应力为61.9~110 MPa,为北北西—南南东方向。断裂带为应力低值区,东、西两侧低洼地带为应力高值区,背斜核部为应力分布稳定区,背斜两翼存在应力变化梯度带。北东东—南西西方向为研究区凤山组有效裂缝优势走向,有效裂缝发育最有利地区为背斜核部,其次为背斜两翼,东、西两侧低洼地带则不利于有效裂缝的保存。     

玛湖油田致密砂砾岩储层岩心差应变实验北大核心CSCD

为了获得新疆玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层地应力大小数据并指导压裂设计和施工,利用该储层段钻井中获取的砂砾岩和泥岩岩心进行了室内差应变实验,并依据实验数据对储层三向主应力大小进行了分析。实验结果表明,百口泉组储层段水平最大主应力与垂向主应力大小相近,砂砾岩储层水平最大主应力平均为71.8 MPa,水平最小主应力平均为51.1 MPa;泥岩隔层水平最大主应力平均为72.9 MPa,水平最小主应力平均为56.1 MPa。同时,利用压裂、成像测井等工程数据对水平最大、最小主应力进行评价,验证了差应变实验数据解释地应力大小的可靠性,表明通过差应变实验得出的主应力数值能够反映玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层现今地应力状态,可用于钻井、压裂等工程设计。     

大庆长垣X71区块扶余油层现今地应力研究及应用

为了研究X71区块扶余油层现今地应力与人工裂缝的关系,指导注采井网部署,利用波速各向异性法和无源微地震法确定现今地应力方向,并通过声发射法和水力压裂法测量井点现今地应力。建立有限元模型,对X71区块扶余油层现今地应力场进行数值模拟。研究结果表明:扶余油层最大水平主应力为NEE—SWW方向,最小水平主应力为NNW—SSE方向,断层位置为应力低值区,构造低部位为应力高值区;人工裂缝沿最大水平主应力方向延伸,因此按最大水平主应力方向进行注采井网布置比较合理。     

玛湖油田致密砂砾岩储层岩心差应变实验

为了获得新疆玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层地应力大小数据并指导压裂设计和施工,利用该储层段钻井中获取的砂砾岩和泥岩岩心进行了室内差应变实验,并依据实验数据对储层三向主应力大小进行了分析。实验结果表明,百口泉组储层段水平最大主应力与垂向主应力大小相近,砂砾岩储层水平最大主应力平均为71.8 MPa,水平最小主应力平均为51.1 MPa;泥岩隔层水平最大主应力平均为72.9 MPa,水平最小主应力平均为56.1 MPa。同时,利用压裂、成像测井等工程数据对水平最大、最小主应力进行评价,验证了差应变实验数据解释地应力大小的可靠性,表明通过差应变实验得出的主应力数值能够反映玛湖油田百口泉组致密砂砾岩储层现今地应力状态,可用于钻井、压裂等工程设计。     

渤南油田五区沙三段现今地应力场数值模拟及影响因素分析

渤南油田发育大型低渗透油藏,由于其储层物性差、部署井网时未考虑现今地应力影响,导致压裂改造后发生严重水淹水窜。随着开发的不断深入,须对研究区现今地应力的分布进行系统研究。以渤南油田五区沙三段为例,利用差应变法、声发射法和波速各向异性法等岩心室内实验方法以及测井资料计算,确定渤南油田五区沙三段现今地应力的大小和方向;通过测井资料计算,建立岩石的动、静态力学参数转化关系,求取准确的岩石力学参数并建立地质模型,进而利用有限元数值模拟方法分析现今地应力的分布特征及影响因素。研究结果表明,渤南油田五区现今地应力方向具有明显的分区特征,东部水平最大主应力方向平均为北东61.4°,西部平均为南东58°;水平最大主应力表现为中部低、四周高、环带状分布的特征;水平最小主应力整体具有北高南低的特征,且在研究区中心的局部区域应力值较大。造成现今地应力方向异常主要是研究区东西两侧呈"V"字形分布的断裂系统在近东西向挤压应力作用下派生出对称侧向剪切应力所导致,而剖面应力展布则主要受埋深和岩石力学参数的影响。     

徐家围子断陷沙河子组现今地应力方向及展布

徐家围子断陷沙河子组是松辽盆地致密气勘探的重点层位之一,气藏发现、水平井钻探越来越依赖于地应力的认识。通过井壁崩落法和诱导裂缝法,确定徐家围子断陷沙河子组最大主应力方向为近WE向。根据全区单井纵横波速度计算动态弹性参数,基于Newberry模型,计算徐家围子断陷沙河子组现今主应力,沙河子组最大水平主应力为85~93 MPa,最小水平主应力为69~77 MPa。结果表明,研究区水平井部署轨迹应设计为SN向,储层压裂改造压力应大于85 MPa。     

大庆油田葡南地区葡萄花油层裂缝定量预测

 应用单井交叉式多极子阵列声波测井、岩心的差应变和声发射地应力测试资料对葡南地区的构造应力场进行了定量研究，并应用3D Move软件对该区储层裂缝进行了定量研究。古应力场研究表明，该区燕山晚期的构造应力场为近E—W向水平挤压应力为主，平均最大主应力值为584MPa；喜马拉雅期的构造应力场为NNE—SSW方向水平挤压应力，平均最大主应力值为48.1 MPa；葡萄花油层现今最大水平地应力的范围在24~37MPa之间，最小水平地应力的范围在21.1~28.7MPa之间，最大主应力方向分别为NEE—SWW向。3D Move的裂缝预测和开启性研究表明，研究区裂缝发育呈近南北向条带状分布，裂缝主要分布在Pu381井—Ao356 67—Ao402-61一带、Ao344-14井区、M701井区、M6井区、M403-M405井区，裂缝发育方向以NNE、NWW两组；NE方向发育的裂缝开启性好于其他方向的裂缝；Pu381井区、Ao402-61井区及M403-M405井区以南区域裂缝开启性最好。预测的结果与实钻结果吻合较好。     

迪那气田现今地应力研究

在关键井点测井资料研究基础上,结合岩石力学实验,用有限单元方法对迪那气田古近系储集层现今地应力分布做出预测。研究结果表明：迪那气田古近系现今应力场主应力均表现为压应力,最大水平主应力方向为北北东10°,水平主应力值约为109.56MPa和106MPa,垂向主应力值为115MPa.     

陆梁油田头屯河组油藏地应力分析及应用

随着对地应力认识的深入，它在油田勘探开发中的作用日渐明显。应用岩心测试、水力压裂等资料分析了陆梁油田头屯河组油藏的地应力及裂缝特征。水平最大主应力方向为NW，水平最小主应力梯度为0．0121MPa／m，天然的裂缝走向为近似东西向，比较真实地反映了油藏地应力分布状况。在分析地应力、裂缝特征的基础上，简述了裂缝与地应力的关系，并对压裂时地层中裂缝的延伸情况进行分析，同时分析了该油藏地应力、裂缝对油田开发的影响。     

史深100块现今地应力测试研究

本文以史深100块为例,通过选取典型全直径岩心样品,结合当前主流测试技术对现今地应力进行系统测试分析。研究结果表明:受太平洋板块俯冲作用影响,史深100块现今水平最大主应力平均方位为NE77°,大小78MPa,梯度值0.023MPa/m;水平最小主应力平均方位为SE167°,大小54MPa左右,梯度值0.017MPa/m。     

断层对地应力场影响的有限元研究

断层应力场研究是油气田开发等工程领域的难题之一.应用有限元方法研究了断层对地应力场的影响规律,考虑的因素包括断层两侧围岩的力学性质(弹性模量、泊松比等)、断层介质的力学性质、断层的几何形态及边界条件.研究表明,这些因素对断层附近的地应力场分布有不同程度的影响,其改变均能使地应力大小和方向发生变化,研究结果为油田断层发育区地应力的研究提供了参考依据.     

临南油田夏52断块沙二段沉积微相研究

以岩心和测井分析为基础 ,通过对夏 5 2断块沙二段Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ砂组的岩石相类型及其组合、沉积韵律、原生沉积构造、测井曲线组合等相标志的研究 ,确定其为一套三角洲相沉积 ,其中三角洲平原亚相较为发育 ,进一步可以划分为三角洲平原分流河道、三角洲平原分流河道间、决口扇及决口水道四种微相类型。以此为基础 ,进行井间横向对比 ,编制了不同砂层组的沉积微相平面分布图 ,揭示了沉积微相演化规律 ,从而指出了勘探开发的有利相带 ,为油田的勘探开发提供了重要的地质依据。     

现今地应力与断层封闭效应

简要介绍了断层封闭性研究现状和主要研究方法 ,阐述了油田现今地应力作用方向、大小对断层封闭性的影响 ,即在某一应力大小的条件下 ,现今水平主压应力方向与断层走向的交角越大 ,断层封堵油气的可能性越大 ,反之则越小 ;在某一断层产状条件下 ,作用于断层面的联合压应力大于或等于岩石抗压强度 ,有利于增强断层封闭作用 ,反之不利于断层封闭。以辽河坳陷西部凹陷笔架岭油田为例 ,选取该地区 4口井4 6个层段 ,计算了钻孔井壁崩落的优选方位及相应的现今最大水平主压应力作用方向 ,分析认为最大水平主压应力方向总体为北西向 ,与主干断层走向呈大角度相交或近于垂直 ,据此评价 4条主干断层总体上对油气的封闭性在沙河街组一段和东营组三段好 ,向浅部变差。采用声发射法测量了该区 10口井 4个层位现今最大水平主压应力数值和岩石抗压强度 ,据计算所得联合压应力评价了其中 3条主干断层的封闭性 ,总的变化趋势是深部好而浅部差。笔架岭油田的油气藏实际分布证实了评价结果是可靠的 ,这对于该区井位选择、区块评价、储量计算及制订正确开发方案有极重要的地质意义和现实意义     

大民屯凹陷构造应力场及其与油气运聚关系

为研究大民屯凹陷构造应力场与油气运聚的关系,根据其地质及区域构造应力场特征,建立了研究区三维构造应力场有限元模型,并通过数值模拟分析,得到了太古界和元古界的最大主应力、最小主应力和最大剪应力等应力分布,在此基础上结合油气运移理论对研究区的油气富集区进行预测。结果表明:在构造应力场的作用下,油气运移与富集的方向为从地应力场的高值区向低值区和从流体势场的高势区向低势区;应力低值区、流体势场低势区和油气运移所经由的靠近断裂带的圈闭是油气聚集的有利部位。综合预测结果和已完钻井的产能情况表明,油气井中的高产井区与地应力场和流体势场的低值区相吻合。     

钻井—压裂—生产全过程储层应力演化与加密井压裂优化

水平井水力压裂是致密油藏的有效开发模式,而新钻井则可以提高油藏的开采程度。钻井、压裂和生产过程均诱发储层应力发生变化,进而影响加密井的压裂设计。国内外尚未有相关研究使用同一种方法实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,从而指导加密井的压裂施工优化。采用基于有限元的非连续离散裂缝数值方法,在钻井和压裂过程中通过动态网格技术描述井筒和裂缝的延伸,非连续离散裂缝模型可采用常规有限元网格进行计算,可以与离散裂缝模型完美契合,从而实现钻井—压裂—生产一体化数值模拟。以致密油区块加密井施工为例,对加密井区域待施工井进行钻井—压裂—生产一体化模拟,并以井区开采经济最大化为导向,为加密井压裂优化提供指导方法。模拟结果显示:老井的长期生产过程使得加密井区域地层压力和地应力均减小,最大水平主应力方向发生偏转;考虑老井生产的影响,加密井钻进过程中的钻井液密度不能再使用原始地层压力剖面设计;在钻井液柱压力不大于现阶段最小水平主应力的情况下,井筒钻开后,加密井周围最大水平主应力方向进一步发生偏转,使得裂缝初始扩展方向沿井筒偏转;在加密井压裂前对老井进行注水增压可以改善加密井压裂效果。所建立的数值方法可以实现钻井—压裂—生产全过程储层应力演化模拟,以及压裂—生产一体化数值模拟,进而优化加密井压裂设计。     

齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气富集规律研究

针对油气勘探中存在的油水关系复杂问题,采用油气藏解剖和油气分布与成藏条件之间的空间匹配关系,对齐家—鸳鸯沟地区沙河街组油气富集规律及控制因素进行了研究,结果表明:齐家—鸳鸯沟地区油气在纵向上主要分布在沙二段,平面上主要分布在Ⅲ号台阶上,并以断层-岩性油气藏类型居多;油气富集主要受到砂体储层是否发育、圈闭是否发育、断层侧向封闭性强弱、断裂后期活动性强弱4个因素的控制;不同层段油气富集的主控因素不同,沙二段、沙三1亚段和沙四段圈闭不发育是造成失利井的最主要原因,而沙三2亚段和沙三3亚段砂体储层不发育也是造成失利井的最主要原因。     

利用特殊结构井提高小断块边底水油藏采收率

江苏油田安丰、宋家垛等复杂小断块边底水砂岩油藏的油藏规模小、含油带窄、含水上升快、停关井多、吨油操作成本高,使用常规井进行调整经济效益差。主控断层断面附近井网难以控制的构造高部位、井间地带及隔夹层遮挡下水驱难以波及到的地带,是小断块边底水砂岩油藏开发后期剩余油富集的主要区域。在精细油藏描述的基础上进行剩余油分布研究,根据剩余油分布部位与规模的不同,有针对性地采取侧钻井、水平井、多目标高精度定向井等特殊结构井,充分挖掘各类剩余油潜力,大大改善了油藏开发效果。利用特殊结构井进行调整挖潜,仅以19口常规井的投资达到了34口井的效果,实现了边际油藏的高效开发。图4表1参11     

文13西气藏储层特征及剩余气开发潜力

文1西气藏位于东濮凹陷文东构造带的西侧,主要含气层位为下第三系沙河街组段中亚段,主要储层为5砂组的第4、第8、第10小层.在构造较高部位,储层孔隙度较大,向低部位变小,渗透率的变化与此类似.5砂组具有较强的非均质性,渗透率变异系数一般在0.7～2.0之间.根据各断块、各小层的天然气储量分析结果,简单东块将原有部分油井改为采气井后,剩余气的开采可能会获得较好效果;简单西块南部构造高部位为剩余气的有利勘探区;文1-92块、文1-29块都有可能发现稳产期较短的高产井;而文1-122块因储量分散,气层薄、物性差,目前暂不宜进行开发.     

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我国首次用丛式井钻井技术开发大民屯油田,获得了显著的经济效益。一个陆地平台最多钻成17口定向井。丛式井是以整体开发断块油田复式油气藏的总体规划而设计的。它的实施具有钻井为勘探开发服务的战略意义。