树25区块有限元三维地应力场分布规律

以岩石力学实验和地应力岩心测量为基础,利用三维地应力场有限元约束优化反演技术,对松辽盆地三肇凹陷树25区块的地应力场进行综合研究,得出该区块地应力分布规律.模拟结果表明,断层可对应力传递产生影响,导致地应力的大小和方向发生较大变化,地应力低值区分布在断层内及其附近区域,地应力高值区分布于断层端部的局部区域,树25区块断层附近应力方向偏离区域方向10°～20°.模拟结果对该区裂缝分布情况、压裂改造方案制定、注水井网布置有重要的指导作用.     

有限元分析方法在现今地应力场模拟中的应用

在综合考虑模拟区几何模型的形状及大小、区域构造格架、边界条件的情况下,选择与地质构造相适应的力学模型,并以实测地应力(压裂法、声发射法)为约束条件,利用有限元现今地应力场模拟方法计算了模拟区地应力场的平面和剖面展布及其特征,模拟结果可为生产单位科学开发管理油气藏提供参考.     

断层对地应力场方向的影响机理

断层附近区域地应力方向相对于远离断层区域存在明显变化。前人利用实验及有限元模拟等手段研究了断层对其附近区域地应力方向的影响规律,但是缺少从力学机理角度解释这些规律的研究。研究总结了单一断层附近最大水平主应力方向变化规律,利用孔口问题弹性力学解析解揭示了这种规律的力学机理,并以某单元为例,研究了多断层区域最大主应力方向沿断层走向上的变化。结果表明,断层端部区域最大水平主应力朝着断层走向偏转,应用孔口问题弹性力学求解可以获得理论证明,塔河某单元的地应力计算结果也验证了这种规律。     

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     

地应力场对水平井井底临界坍塌压力的影响

井壁的剪切垮塌,是钻井过程中经常遇到的井壁稳定性问题,严重地影响着钻井的速度、质量及成本。为减少井下事故、规避钻井风险,降低钻井成本,基于线弹性力学模型,运用Drucker-Prager(德鲁克-普拉格)准则针对地应力场对水平井井底临界坍塌压力的影响进行了计算分析。结果表明,在井壁稳定性问题中,水平井井底临界坍塌压力的大小不仅受地应力场中应力大小关系的影响,而且与水平井方位角、井周角存在着一定的关系。在实际钻井过程中应根据实际地应力大小、方向及储层条件确定最佳钻井方式,以期达到最佳钻完井效果。     

断层区域地应力场预测方法研究

含断层区域地应力分布研究是一个具有多解性的复杂问题,由于边界条件和地质构造的力学性质等均属未知,因此,在资料缺乏的情况下,很难采用数值方法进行计算,一个可行的途径是借助于适当的力学模型来模拟分析,尝试应用非连续趋势面分析法,从几何变形的角度出发,应用小挠度薄板理论,根据非连续趋势面主曲率分析断层区域的地形趋势面和构造应力场的分布开展应力场预测方法研究,并将其应用于现场取得到了较好的预测效果,对断层区域的构造地应力研究具有很好的指导意义。     

文23气田地应力场研究及应用

在地应力场理论的指导下,通过对文２３气田构造格局的分析研究,将文２３气田划分为３个不同地应力场特点的区域,并结合文２３气田１９９５－１９９７年间１４口井的压裂裂缝监测资料,弄清了压裂裂缝的发育程度与地应力场之间的内在关系,为下步气井压裂设计提供了科学依据,并为类似气田的压裂改造提出了宝贵的借鉴经验。     

海拉尔盆地三维地应力场数值模拟

为了向压裂井提供井点周围及局部构造的地应力,在分析海拉尔希3区块地质特征和实际资料的基础上,通过建立合理的地质模型、力学模型和数学模型,采用有限元约束优化反演法,完成了海拉尔希3区块三维地应力场的数值模拟.计算出该区块南一段油层顶都最大水平主应力集中分布在44～51MPa,最小水平主应力集中分布在37～42 MPa,并...     

现今地应力场特征评价一体化研究

有关现今地应力场特征的研究方法较多，但是各种方法几乎都是从某一方面来研究地应力场的大小或者方向，均没有形成一套完整的方法体系。在调研相关地应力文献和研究川西现今地应力场的基础上，归纳总结出现今地应力场研究方法体系，并提出以压裂法（HPF）、声发射法（AE）为校准“基点”，以测井法（ADS）为“线”，最后形成现今地应力场平面模拟，即形成了一套“点—线—面”的一体化现今地应力场特征研究方法体系。该方法体系在川西XM气田沙溪庙组气藏现今地应力场研究中取得了较好的现场应用效果，为今后系统深入地研究现今地应力场及其应用提供了参考。     

地应力变化对重复压裂技术的影响

对吉林油田地应力变化对重复压裂的影响及出现的问题,从理论和矿场试验进行了分析和探讨,同时就低渗透油田重复压裂发展趋势提出了一些看法及注意的问题。以前关于裂缝扩展的研究集中远井筒,对近井周围的应力状态研究不够。近几年,在重复压裂现场实践中发现施工压力逐渐升高,在吉林油田部分区块都发现了这样的现象。经过理论与现场实践的验证,已开发区块的层位地下应力场发生改变,引起施工压力升高。吉林油田利用美国Pinnacle公司地面倾斜仪对新民地区两口井进行矿场测试验证表明,重复压裂裂缝是可以发生转向的。这一成果为老油田重复压裂提供了重要的科学依据。     

纯41断块沙四段现今地应力场有限元模拟

梁家楼油田纯41断块位于东营凹陷的西南部，主要油气产层是沙四段。现今地应力对油田开发有重要影响。用岩心声速法和井斜统计法确定关键井的水平主应力方向，用声发射法测量关键井的水平最大主应力，用水力压裂法计算关键井的水平最小主应力。以关键井的地应力测量、计算结果为约束条件，采用弹性平面有限元法模拟该断块沙四段现今地应力场，结果是：水平最大主应力值为52—74MPa，断块内部为近东西向，断层带主要为北西向；水平最小主应力值为41—52MPa，断块内部为近南北向，断层带主要为北东向。图5表3参10     

构造应力场有限元数值模拟在裂缝预测中的应用

裂缝系统的形成常常受到构造运动及其作用强度的影响.裂缝的产生同构造应力场分布密切相关,构造应力场的作用效果又依赖于地层的岩石物性特征.本文从裂逢形成的外因--裂缝形成的古构造应力场出发,根据弹性力学理论,利用连续介质有限元数值模拟法和岩石破裂准则,研究某古潜山储层裂缝的方位、密度分布.运用该技术较为成功地预测了研究区内裂逢发育带的宏观平面分布.     

非均匀地应力下套管挤压变形的有限元分析

以地层-水泥环-套管组合系统为研究对象,根据弹塑性力学理论,通过建立非线性有限元模型,对套管变形与地应力作用大小及非均匀性之间的关系进行了研究.分析了不同条件下,不同规格套管的外载与变形关系,根据有限元计算结果,绘制出不同的最小水平主应力和最大水平主应力配比下的套管变形范围图,能够直观方便地预测非均匀地应力作用下的套管...     

废热锅炉温度场与应力场的有限元分析

废热锅炉换热管分布的不对称性, 使得管板和筒体等部件的温度场与应力场分析十分困难。为此, 运用有限元法对稳态温度场作了计算, 求得管板、筒体等部件的平均温度、内外壁温差, 并将这些参数作为应力场分析的热载荷; 将废热锅炉离散为由板壳元和杆单元组成的空间结构, 对自重、压力、温度组合的４ 种工况进行计算, 得到管板、筒体等部件的应力场分布规律。根据最大当量应力值对各部件做了强度校核, 为废热锅炉各部件的合理设计和安全评定提供了可靠的理论依据。     

地应力技术在油田开发中的应用

本文介绍胜利油田地应力技术的研究应用现状，对油田开发中与地应力技术相关的问题──注采井网布置、油层压裂改造、高压注水、水平井开采技术等问题进行了分析；针对现场中的实际问题，着重阐述相应的解决措施，指出地应力技术对提高油田开发水平、提高原油采收率是不可缺小的一项新技术。     

有限元构造应力场研究在苏里格气田水平井开发中的应用

建立了苏里格气田的地质构造模型,利用有限元分析方法,对苏里格气田进行了地应力场有限元反演和三维构造应力场的数值模拟,模拟出区域最大主应力、最小主应力、最大剪应力和岩石应变能的分布规律,进而预测区域天然裂缝的分布规律,同时分析了构造应力场在水平井压裂中对水力裂缝启裂方位、裂缝规模的控制作用等,为气田水平井整体开发井网部署及压裂设计提供借鉴。     

地应力与裂缝的研究

随着大部分油藏进入高含水期,油田的开发方向由均质、中高渗透油藏向非均质、低及特低渗透油藏转变。储层裂缝预测及应力场分析越来越占据重要位置。通过大量文献的调研,对地应力、人工裂缝、天然裂缝预测及测试技术,应用等进行了总结。主要从渤海湾油区、新疆三大油区的正、逆断层体系入手分析了断裂、裂缝、地应力三者的关系。对今后油田研究重点做了小结,有助于更准确预测裂缝分布规律和形成机制研究。     

惠民凹陷构造应力场与油气运聚模拟分析

采用有限元法对惠民凹陷东营组沉积末期、馆陶组沉积末期和现今构造应力场进行了二维数值模拟，研究了地应力场的分布特征及其对油气运移的控制作用，并预测了油气运聚的优势区域。研究结果表明，在东营组沉积时期，双丰构造、临盘构造、商河构造及营子街构造带是油气运移的主要指向区；在馆陶组沉积末期，商河、玉皇庙、江家店及瓦屋等地区是油气运移的有利指向区；现今构造应力场分析表明，惠民凹陷曲堤地垒应力值最低，说明最有利于油气的聚集。研究结果与构造地质及石油地质分析结论相一致。     

利用有限元法研究热应力变化对套管的影响

由于注入液体温度与油层原始温度的差异,在注入井周围区域会产生一个温度应力场,从而引起水平地应力的减小。对于文南油田近3000m深的井,地层温度和注水温度之间存在的巨大差异是不容忽视的,它将使注入井周围水平地应力减少很多。文中主要利用有限元的方法来分析这种热应力对套管的影响,并建立有限元分析模型,从而得出热应力变化规律。     

焊制斜接弯管应力的有限元分析

应用有限元分析软件ANSYS ,对焊制斜接弯管受内压和弯矩载荷作用下的应力进行计算和分析 ,找到了焊制斜接弯管的受力规律 ,可供工程配管设计者参考。