資源描述：
《屯1井差應變分析法地應力測量.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、地質力學學報V01．19NO．2第19卷第2期2013年6月JOURNALOFGEOMECHANICSJun．2013文章編號：1006-6616(2013)02-0117-08屯1井差應變分析法地應力測量白金朋，彭華，鄭哲夏，劉崇，馬秀敏，姜景捷，李振，(1．中國地質科學院地質力學研究所，北京100081；2．國土資源部新構造運動與地質災害重點實驗室，北京100081；3．中國地質科學院地應力測量與監(jiān)測重點實驗室，北京100081；4．中國地質大學能源學院，北京100083；5．中國石化河南油田分公司工程技術研究院，南陽473132)摘要：
2、介紹了差應變分析法(DSA)原地應力測量技術原理，并采用此法對河南省洛陽一伊川盆地屯1井巖樣進行了測試，結果顯示該井1153．4～1167．8m處最大水平主應力為北西向(141。一157。)，與鉆孔崩落橢圓長軸方位統(tǒng)計得到的最大水平主應力方向一致；最大水平應力數值小于鉛直應力，屬于正斷層應力狀態(tài)；主應力隨深度線性增大。對該區(qū)域注采井網布局給出了建議，即本區(qū)注采井網布設應避免與141。一157。方向平行。關鍵詞：地應力測量；差應變分析法；屯1井；注采井網布局中圖分類號：TU459．4文獻標識碼：A0引言地應力是控制油氣富集區(qū)分布、水力壓裂裂縫擴
3、展、儲集層裂縫分布、油井套管破壞等重要因素之一，是油氣田開發(fā)方案的制定及油井工程設計必不可缺的基礎數據¨。因此地應力研究在油氣勘探開發(fā)中有著十分重要的意義。油氣資源多賦存于深部巖層，因此需要開展深部地應力測量。獲取深部地應力狀態(tài)的方法不多，巖心差應變分析(DSA)是比較經濟又有效的方法之一，該方法通過在實驗室內對30mmX30mmX30mm(正方體)或4,25mmX30mm(圓柱體)定向試驗樣品進行圍壓加載試驗及應力張量計算，即可得出測試巖樣所處位置的三維地應力狀態(tài)，有一定的優(yōu)勢。屯1井在構造上屬于河南省中西部的洛陽一伊川盆地，該盆地面積約3
4、000km，前期地球物理勘探顯示該盆地三疊系油氣儲藏量巨大。屯1井鉆進過程中在635～1882m井段均有不同程度油氣顯示，該井實施壓裂作業(yè)后日產天然氣穩(wěn)定在6600～7200m。本文采用DSA收稿日期：2013-01—23基金項目：國家海洋地質保障工程項目(GZH201200504)作者簡介：白金朋(1987-)，男，碩士研究生。E—mail：baiji“pe“g1987@yeah．net導師簡介：彭華(1964一)，男，研究員，主要從事地應力測量及相關測量儀器研制、地殼穩(wěn)定性調查與評價、地質災害、巖石穩(wěn)定性和巖石力學與工程施工等方面的研究工
5、作。E—mail：ph68486797@aliyun．tom118地質力學學報技術進行了地應力測試，了解該地區(qū)構造應力狀態(tài)與油氣藏巖石裂縫的空間展布，指導油氣開發(fā)方案的制定和壓裂改造的實施。1差應變分析(DSA)法1．1基本原理巖心在地下深處受地應力作用處于壓縮狀態(tài)，本身含有的天然裂隙也處于閉合狀態(tài)；當其從地下深處被取出后，應力解除，各方向微裂隙張開，致使巖心體積發(fā)生膨脹。微裂隙的空間分布與原巖應力方向有關，微裂隙的數量和發(fā)育強度與原巖應力大小成正比。對巖心加壓進行不同方向的差應變分析，可以得到最大及最小主應力的方向，這種方法稱為差應變分析(
6、DSA)法。DSA法有以下4點假設：①地應力釋放將在巖心內產生微小裂隙；②這些裂隙的排列受原地應力場影響；③裂隙的體積與所受的原地應力大小成比例；④卸壓膨脹后的試件在施加圍壓后，任一方向上的壓縮量與該方向的膨脹應變量有關“。在試驗時，對巖樣施加圍壓過程中，巖心的變形主要來自于應力釋放而產生的微裂隙閉合變形以及巖石固體變形。圖1是巖樣加載后的應變與壓力關系曲線，曲線分為兩部分，第一部分(曲線OA)是由于微裂隙閉合和巖石固體變形引起的應變；第二部分(曲線AB)為巖石固體變形引起，兩部分斜率之差反映了單獨由微裂隙閉合而引起的應變。在巖樣上粘貼應變片
7、測量不同方向上的壓力一應變曲線，通過張量分析計算，可求出最大主應變(及最大主應力)的方向。巖石的壓縮可看作應力釋放時巖石膨脹的逆過程，當巖石的力學性質為各向同性，且知道一主應力值時，則可利用主應變的比值關系確定地應力的大小。O圖1巖石靜水壓力一應變曲線Fig．1Straincurveofrockhydrostaticpressures1．2測試步驟①從油田現(xiàn)場選取柱狀巖心(直徑100mm)，要求巖心完整且無裂隙發(fā)育，記錄該巖心相應的位置和深度。②在巖心柱面繪一條平行于巖心軸線并標有方向的標志線，這條線是差應變分析法和古地磁法巖心定向測量共同的
8、參考線。③將巖心加工制成邊長為30mm的正方體，并確保正方體巖樣側面上基線與巖心標志線平行且位于一個平面內(不發(fā)生旋轉與錯位)，依據基線選定坐標系，在正方體的3個相
