实例研究：过套管测定裂缝或应力方向

裂缝或者应力方向测量，为油田开发和油藏描述提供了十分重要的信息，常规方法依靠裸眼井得到的测量结果。包括用井径，以及井眼成像测井，定向取心得到的数据识别崩落，近年来，由于交叉偶极测井可以测量声波各向异性，已经用它在裸眼井进行这种评价，但是在套管井中，对确定裂缝或应力方向的要求正不断增加，然而，在所列的方法中，只有交叉偶极测井有希望能在裸眼井或套管井提供这种测量。能够提供套管井裂缝或者应力方向的另一种测量是垂直地震剖面（VSP），传统方法曾经记录横波VSP，其两个横波声源的极化方向互相垂直，然后测量裂缝层段的横波分裂效应，但是和这同样的效应，用纵波声源测井的转换横波波形中也可以看到。这时存在两种采集方案。第一种是偏移VSP（offsetVSP)，使声源离井足够远，以确保P波到S波的转换。第二种方法采用环测VSP（walkaroundVSP)采集，这实质上是一种小型偏移VSP（mini-offsetVSP)。它把声源放在离井眼大致相同半径距离上，进行多方位采集，通过分析接收到的横向能量与不同方位位置的径向分量间关系特征，就可以测定裂缝方向。在科罗拉多Rangely油田一口套管井，对这些不同技术进行了比较。采用的方法包括；交叉偶极声波测井，它与连续陀螺仪一起组合记录；一个偏移VSP，它带有一个点测陀螺仪；一个零偏移VSP，一个带有一个点测陀螺仪的环测VSP。     

用偶极横波的各向异性测井曲线评价裂缝和应力

裂缝和应力是储层生产和开发的重要参数，它影响着横波的传播，这一影响由各向异性得到证明，横波在具有正交粒子运动的偏振方向上一分为二：快、慢横波。在裂缝或水平应力岩石中，快横波沿裂缝走向方向和／或最大水平应力方向偏振。各向异性的大小，如慢度的百分差，随着裂缝的出现率或非平衡地下应力的大小而变化。地震和垂直地震剖面（ＶＳＰ）利用横波各向异性确定裂缝和应力的大尺度特性，偶极声波测井首次使高分辨率声波尺度级     

套管井声波测井中首波幅度衰减研究

讨论了套管波首波幅度关于源距衰减变化随着激发声源中心频率的变化而变化的关系.通过考察套管波首波幅度衰减快慢随声源中心频率变化规律,在理论上利用这些规律区分套管井第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好和自由套管井2种情况,为实际固井质量定量解释提供一定的参考依据.对在不同声源中心频率作用下的套管首波的不同波峰幅值、不同波谷幅值和波峰-波谷峰峰值进行计算研究,为分析实际测井波形,以合适的幅度为更加准确地表征首波衰减提供了基础参数.认为当声源中心频率从低到高变化时,第Ⅰ、Ⅱ界面均胶结良好的套管井中首波幅度随源距的衰减系数的变化相差不大,但是在自由套管井中首波幅度随源距的衰减其系数有着明显的变化.     

火成岩储层XMAC套管井中压裂裂缝评价及应用

吐哈油田三塘湖火成岩储层岩性复杂、物性很差,需要对储层进行大型压裂改造才能获得具有经济价值的油气产能。研究利用套管完井前后XMAC测井采集得到的全波波形数据,采用STC技术处理得到地层波的波形、幅度、能量和地层的各向异性情况,进而定性分析人工裂缝。计算出油气层压裂裂缝的高度和方向。该技术方法在实际施工中得到了较好的应用。     

断层应力效应分析及其在裂缝性储层研究中的作用

本文阐述了不同组合形式断层的主要特征;通过对断层应力场的数值模拟,总结了断层应力效应以及对裂缝系统形成的影响;指出了断层附近裂缝发育的一般规律。为裂缝性储层评价,合理布井勘探裂缝性油气藏提出参考性建议。     

基于裂缝诱导应力场的套管应力影响因素分析

水平井分段压裂形成人工裂缝,产生的裂缝诱导应力场影响套管应力分布。为研究在裂缝诱导应力场作用下套管应力影响因素,基于理论公式和有限元分析方法,建立套管应力力学模型和裂缝-地层-水泥环-套管三维有限元模型,借助力学模型验证有限元模型的可行性,模拟岩石弹性模量、套管内壁压力、水泥环弹性模量、地应力变化和施工排量对套管应力的影响,并针对徐深气田实际压裂段进行实例分析。研究结果表明：当岩石弹性模量低于15 GPa时,套管发生塑性形变,套管内壁无压力加剧了套管塑性变形程度;当套管内壁压力为100 MPa时,水泥环软硬程度对套管应力基本无影响;套管应力随着水泥环弹性模量的增大呈现增大的趋势,水泥环泊松比和软硬地层不改变套管应力变化趋势;随着地应力差值的增大,套管应力呈现减小的趋势;施工排量为16 m³/min时,套管存在塑性变形,达到极限施工排量18 m³/min时,套管完全失效。研究成果对压裂段套管的损坏防治具有一定的指导意义。     

硬地层中用多极子阵列声波资料计算力学参数及识别裂缝

运用声波全波列分析技术中斯通利波反射和差异能量分析,在辽河油田进行了裂缝识别并评价其有效性.由4个波列旋转得到的交叉能量成份可以用来描述碳酸岩中的有效裂缝系统;通过分析计算的各向异性的最小和最大能量,并通过不同井的实际产量已证实这些井的一致性,从而对有效裂缝进行描述;用多极子阵列声波测井(MAC)可以提高地震资料解释精度,确定岩性与岩石特性,并探测气层与裂缝.编制出适合辽河油田的岩石力学性质参数图并在生产中得到了应用.     

套管井地层测试和采样技术

1 工作原理套管井动态测试器 (CHDT)一次下井作业可以采集多个地层压力 ,获得高质量的地层流体样品 ,并能有效地恢复压力的完整性。作业开始时 ,首先将CHDT仪器下入目的深度。锚式鞋将仪器封隔器推向套管 ,以在套管内表面与仪器之间形成密封。在套管上钻孔前 ,进行封隔器密封性     

裂缝性储层应力敏感性研究

因储层流体压力变化,致使储层岩石受到的有效应力发生变化,引起储层渗透率改变,这种现象称为应力敏感性。该敏感性主要与储层岩石的岩性和裂缝特征等因素有关。利用人造裂缝岩样研究了裂缝性储层的应力敏感性损害。结果表明,随着有效应力的增加,裂缝性岩样的渗透率、孔隙度和裂缝宽度下降幅度比较大,但随着有效应力的进一步增加,其下降幅度逐渐减慢,裂缝性储层的渗透率和裂缝宽度与有效应力呈指数关系变化;裂缝性储层存在严重的裂缝滞后效应,即裂缝性储层发生了应力敏感性损害后,即使减小有效应力也不能使裂缝性储层的渗透率恢复到原来的值。     

过套管偶极横波成像测井压裂缝高度检测技术

针对压裂试油效果与测井综合解释不符合的储层,应用过套管偶极横波成像测井提供套管外地层快慢横波时差、反映射孔井段附近储层各向异性的特性,可以检测出压裂裂缝纵向延伸高度,评估压裂改造效果,确定试油与测井解释不符的原因;上油下水型储层的压裂改造中应用过套管偶极横波成像测井检测压裂缝纵向延伸高度,可判定施工工艺的控水效果,有效...     

裂缝型储层应力敏感与裂缝角度关系实验研究

裂缝型油气藏是目前研究的热点油气藏之一, 储层裂缝发育的复杂性和多样性决定了该类型油气藏开发的困难性,一方面裂缝的存在能够改善渗流通道,但其具有一定的应力敏感特征,会对储层造成一定程度的损害,导致渗透率下降,影响储层的开采效率。 因此,在油气藏开发过程中对裂缝型储层进行应力敏感性评价至关
重要。文章以某高温、高压裂缝型储层为研究对象!通过实验的方法测定了不同围压下渗透率随有效应力的变化规律,对比了人工裂缝和天然裂缝应力敏感性的区别,并分析了裂缝角度与应力敏感系数之间的关系。 实验表明,该区块应力敏感程度中等偏强,人工裂缝的应力敏感程度略高于天然裂缝,应力敏感系数随角度的增加呈线性变化关系。     

裂缝性岩样应力敏感性实验研究

川东北地区裂缝性地层存在严重的钻井液漏失问题,做好防漏堵漏工作的基础是需要认识储层初始裂缝宽度,并对钻井过程井壁地层裂缝变化规律进行研究.结合钻井过程,对应力敏感实验设备和实验程序进行了改进,设置了新的应力敏感实验方法,模拟了地层压力、围压和井筒流压条件下设置的实验方法更加符合钻井过程应力变化的实际.裂缝性碳酸盐岩应力敏感性实验结果显示,以原地有效应力点为中心,随着井筒钻井液液柱压力的增大裂缝张开,随井筒钻井液柱压力降低,裂缝闭合,而裂缝张开的幅度比裂缝闭合的幅度更大.因此,研究压裂液应力扰动条件下裂缝宽度变化能够对防止漏失提供基础依据.     

ERW套管与无缝套管残余应力及外压挤毁试验研究

为了促进国产直缝电阻焊(ERW)套管在油田的广泛应用,对ERW套管与无缝套管的尺寸精度、残余应力和管体挤毁压力进行了试验研究.结果表明,国产ERW套管在几何尺寸、残余应力及抗挤强度等方面和无缝套管相比有较大的优势.当其他条件相同时,采用ERW套管可解决选用套管的抗挤强度不足问题,满足石油行业对套管柱环空、抗挤的高要求.     

储层裂缝宽度应力敏感性可视化研究

油气资源开发过程中应力环境变化引发的渗透率敏感性问题在天然裂缝性储层中表现尤为明显。裂缝性储层应力敏感性本质是有效应力增加不断压缩裂缝空间导致了储层渗流能力减弱,因此,裂缝宽度应力敏感性与渗透率应力敏感性研究同等重要。目前为止,仍然缺乏对微观裂缝宽度变化特征直接描述的有效手段。基于应力敏感性实验原理,自行设计研制了加载岩石微观图像分析系统,能够对加压条件裂缝图像宽度变化特征进行直观量测。与其它加载裂缝宽度测量方法相比,应用加载岩石微观图像分析法具有易操作、更直观、更经济的优点,加载岩石微观图像分析系统丰富了直观测量微裂缝宽度的有效手段,其宽度参数变化特征测量结果与岩心造缝模拟应力实验法裂缝宽度求取结果具有良好的一致性。     

文留油田文13西块裂缝研究

对文留油田文13西块裂缝进行研究,认识裂缝发育程度、分布及方向,特别是主裂缝方向,研究裂缝对开发调整以及开发分析的重要性,为提高驱油效率提供了科学依据。     

裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏前后的应力敏感性研究

塔中奥陶系碳酸盐岩储层裂缝和孔隙发育,钻进过程中极易发生漏失,当采用堵漏浆进行封堵时,堵漏材料会充填裂缝和孔隙,此时不同类型碳酸盐岩的渗透率会产生不同的变化。通过试验,对比研究了裂缝性和基质性碳酸盐岩在堵漏浆浸泡处理前后的应力敏感性,同时对比分析了二者的渗透率恢复率与有效应力的关系,并从作用机理上探讨了二者应力敏感行为的差异性。研究表明,裂缝性碳酸盐岩在堵漏浆处理前后的应力敏感性都要远高于基质性碳酸盐岩。堵漏材料对孔隙和裂缝空间造成影响程度的不同,是二者渗透率随有效应力加载和卸载过程中产生明显差异的主要原因。      

火山岩裂缝型储层应力敏感性实验研究

准噶尔盆地火山岩油气藏埋藏深、岩石类型复杂、裂缝较为发育,属于典型的裂缝型储层。为研究火山岩气藏开发过程中储层的物性变化规律,弄清裂缝的产状与应力敏感性之间的相互关系,从不同火山岩岩性的岩心图像入手,通过对岩心裂缝进行可视化描述,在弄清裂缝发育特征和产状的基础上,对研究区内5口丼20多块岩心样品进行渗透率应力敏感性实验研究和分析。通过对不同裂缝产状的岩心应力敏感性实验研究可知,火山岩储层的应力敏感性不仅与裂缝的发育程度有关,而且与裂缝的产状紧密相关。低角度缝较发育的具有网状缝系统岩心的应力敏感性最强,高角度缝岩心的次之,直劈缝岩心的则相对较弱。     

裂缝导流模拟和观察

与裂缝导流特性有关的许多问题还没有进行充分研究。一条裂缝需要有多大?如何用裂缝来缓解细粒运移现象?裂缝生产的贡献如何与径向生产的贡献相比?直接通过异相射孔的产量有多大?裂缝离水层可以有多近?这些问题可以用我们开发的一个三维径向油藏模型来回答。该模型综合了油藏、井眼、地层损害、裂缝和完井信息。     

非均匀地应力场中套管井井周应力分布及影响因素研究

用解析方法对非均匀地应力场中的套管-水泥环-地层应力分布进行了分析,并编制相应计算程序,来分析套管井周围径向、周向应力的分布规律,并依此研究了套管内径、套管壁厚、水泥环壁厚、水泥环弹性模量对套管所受径向、周向应力的影响规律.研究结果表明套管-水泥环-地层系统中各界面上的周向、径向应力均呈椭圆图形分布,且各界面周向应力以及套管与水泥环接触面径向应力的长轴均指向最小主压应力方向;套管外壁周向应力随着水泥环弹性模量的减小、套管内径的增大、套管壁厚的减小、水泥环壁厚的减小而逐渐增大;套管径向应力,随着水泥环弹性模量的减小、水泥环壁厚的减小,套管内径的减小,套管壁厚的增大而逐渐增大;影响套营周向应力的主要因素是水泥环的弹性模量和套管内径,影响套管径向应力的主要困素是水泥环的弹性模量和套管壁厚.分析认为适当提高水泥环的弹性模量、减小套管内径、增加套管壁厚,可减小套管应力,提高套管井抗挤强度.研究成果对优化套管完井设计、避免套营变形损坏、指导套管井的各种井下作业措施均具有重要的指导意义.     

基于接触理论研究裂缝性储层应力敏感性

较强的应力敏感性是裂缝性储层的重要特征之一,并直接关系到裂缝性储层开采方案的制定.基于Brown ＆ Scholz粗糙面接触理论,从细观上建立了裂缝面弹塑性接触模型,并依据此模型进行了裂缝应力敏感性分析.结果表明,裂缝的开度或渗透率越大,则相应储层的应力敏感性愈强.该模型的建立对裂缝性储层开采方案的合理制定具有一定的指导意义.