【摘要】：由于多裂縫頁巖巖心具有完整性較差、磁矩較小等特點,導(dǎo)致利用古地磁實驗方法測定水平地應(yīng)力方向時存在誤差。依據(jù)在統(tǒng)計意義上巖心黏滯剩磁分量的地理方向與現(xiàn)代地磁場方向相近的原則,研究利用黏滯剩磁進(jìn)行頁巖巖心定向的方法�？紤]到高溫退磁方法在實驗過程中會引發(fā)誘導(dǎo)磁成分而影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此選擇利用逐步交變退磁方法分離出巖心剩磁成分中的黏滯剩磁分量,實驗結(jié)果處理方法采用EnKin主向量法以及主成分分析法,同組多塊平行巖心數(shù)據(jù)采用Fisher平均統(tǒng)計。結(jié)合聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)測試實驗,最終計算出水平地應(yīng)力地理方位角。對取自川南某區(qū)塊兩口頁巖氣井的73塊巖心進(jìn)行室內(nèi)古地磁實驗測試,針對頁巖發(fā)育多裂縫、完整性較差、磁矩較小的特點進(jìn)行誤差分析,以此為基礎(chǔ)提出相應(yīng)提高測量精度的對策。將測試結(jié)果與先期地震數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場測井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行比較,數(shù)據(jù)結(jié)果吻合度較高,由此說明在實驗誤差校正后,利用交變退磁結(jié)合聲發(fā)射實驗測量多裂縫頁巖儲層地應(yīng)力方位的可靠性較高。
【圖文】：

法結(jié)合主成分分析法［12－13］進(jìn)行黏滯剩磁的分離。設(shè)置最大角度偏差臨界值MAD=10°，當(dāng)超過臨界值的時候，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新篩眩對同一組巖樣的剩磁方向矢量一般用Fisher統(tǒng)計方法［14］，以便得到一組樣品的測試結(jié)果。二、頁巖巖心定向?qū)嶒灧桨?．巖心試樣的制備古地磁實驗巖樣制備分為兩步:①如圖1所示，在全尺寸巖心柱面上作出平行于巖心柱軸線的古地磁實驗以及聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)實驗共同的標(biāo)志線［15］，并將標(biāo)志線延伸到巖心截面上;②將全尺寸巖心加工為直徑25mm，高度25mm的標(biāo)準(zhǔn)樣品，每一塊標(biāo)準(zhǔn)樣品端面上都標(biāo)出與標(biāo)志線平行的過軸心直線。圖1古地磁試樣加工方法頁巖巖心表面發(fā)育大量天然裂縫，很難保證鉆取巖心的長度達(dá)到25mm，獲取的73塊頁巖巖心長度大致分為3個等級:15mm、20mm、25mm，巖心分組情況如表1。表1古地磁實驗巖心分組井號深度/m實驗組數(shù)實驗巖心數(shù)量3631．24～3631．4717201井3660．83～3660．94153654．21～3654．49163663．34～3663．502103608．81～3609．01314202井3635．69～3635．914213636．88～3637．08210合計14732．實驗方案采用英國molspin公司的交變退磁儀和旋轉(zhuǎn)磁力測量儀，按照以下流程進(jìn)行實驗研究:①利用旋轉(zhuǎn)磁力測量儀測量本組巖心各樣品退磁前的天然剩磁方向與強度;②將樣品依次放入交變退磁儀中，每次設(shè)置磁場強度峰值為150、200、250、300、350奧斯特，進(jìn)行退磁;③利用旋轉(zhuǎn)磁力測量儀測各樣品每次退磁后的剩磁方向與強度;④將150～350奧斯特磁場強度下的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到每一塊樣品標(biāo)志線的地理方位;⑤將同組樣品標(biāo)志線地理方位數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher平均，得到平均地理方位。三、數(shù)據(jù)處理與誤差分析1．古地磁實驗數(shù)據(jù)處理實驗中每一步交變退磁

磁前的天然剩磁方向與強度;②將樣品依次放入交變退磁儀中，每次設(shè)置磁場強度峰值為150、200、250、300、350奧斯特，進(jìn)行退磁;③利用旋轉(zhuǎn)磁力測量儀測各樣品每次退磁后的剩磁方向與強度;④將150～350奧斯特磁場強度下的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，得到每一塊樣品標(biāo)志線的地理方位;⑤將同組樣品標(biāo)志線地理方位數(shù)據(jù)進(jìn)行Fisher平均，得到平均地理方位。三、數(shù)據(jù)處理與誤差分析1．古地磁實驗數(shù)據(jù)處理實驗中每一步交變退磁后，測出巖心的剩磁方向(方位角與傾角)以及剩磁強度，并繪制正交投影下的Z氏圖與剩磁強度曲線(見圖2)。圖2201井巖心1－1Z氏圖(上)與剩磁強度曲線(下)從Z氏圖中可以看出，巖心1－1中150、200、250、300奧斯特這四個退磁點線性程度良好，說明退磁成分只有一種，即為黏滯剩磁，而350奧斯特開始偏離直線(部分巖心剩磁在350奧斯特下仍保持良好的線性)，結(jié)合主成分分析法，得出標(biāo)志線地理方向的磁偏角D=321．9°，磁傾角I=35．4°。從剩磁強度曲線中可以看出，在前2步退磁過程中，剩磁強度下降較快，后3步退磁剩磁強度逐漸穩(wěn)定。2．古地磁實驗誤差分析2．1儀器精度誤差從頁巖巖心剩磁強度曲線可以看出，在退磁過程中，尤其是在高退磁強度下，頁巖剩磁強度在0.1mA/m以下，此時旋轉(zhuǎn)磁力儀的系統(tǒng)誤差將對剩磁矢量x，y，z方向的分量產(chǎn)生不可忽視的影響，，Z氏圖中數(shù)據(jù)點的線性程度變差，這時需要對同一塊巖心在同·2·鉆采工藝DＲILLING＆PＲODUCTIONTECHNOLOGY2017年9月Sep．2017
【作者單位】： 中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點實驗室·北京;西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院;中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)公司;中石化工程技術(shù)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金面上項目“深部裂縫性儲層大斜度井水力裂縫非平面擴展機理研究”(編號:51574260);國家自然科學(xué)基金重大項目“頁巖非淺性工程地質(zhì)力學(xué)特征與預(yù)測理論”(編號:51490651)
【分類號】：TE311

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1 王磊;楊春和;郭印同;衡帥;金衍;;利用黏滯剩磁進(jìn)行水平地應(yīng)力定向的試驗研究[J];石油鉆探技術(shù);2013年04期

2 郭友釗,陳本池,余欽范,譚承澤;試論磁傾角異常作為確定烴類滲漏帶的參考系[J];石油地球物理勘探;1998年04期

本文編號：2549622