地應(yīng)力是非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)中"甜點(diǎn)"評(píng)價(jià)、水平井部署和壓裂設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)參數(shù)。目前國(guó)內(nèi)外主要將基于彈性模型的常規(guī)儲(chǔ)層地應(yīng)力評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用于泥頁(yè)巖儲(chǔ)層,未考慮流變特性對(duì)泥頁(yè)巖儲(chǔ)層地應(yīng)力分布規(guī)律的影響,導(dǎo)致泥頁(yè)巖儲(chǔ)層地應(yīng)力評(píng)價(jià)結(jié)果誤差較大。為了提高地應(yīng)力參數(shù)評(píng)價(jià)計(jì)算的準(zhǔn)確性,提出了一種基于流變模型的地應(yīng)力評(píng)價(jià)新方法（以下簡(jiǎn)稱新方法）,利用偶極聲波測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)獲取的巖石力學(xué)參數(shù),參考相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果確定巖石流變參數(shù)隨深度變化的規(guī)律,結(jié)合盆地埋藏史和地殼應(yīng)變率,建立了貴州黔北地區(qū)安頁(yè)1井地應(yīng)力剖面。新方法評(píng)價(jià)得到的地應(yīng)力值與小型壓裂實(shí)測(cè)和應(yīng)力多邊形法確定的地應(yīng)力值的對(duì)比分析結(jié)果表明:新方法預(yù)測(cè)的安頁(yè)1井地應(yīng)力剖面與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好,并且其地應(yīng)力評(píng)價(jià)結(jié)果與伽馬測(cè)井結(jié)果也具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即隨著黏土礦物或有機(jī)質(zhì)含量的升高,水平主應(yīng)力差變小。結(jié)論認(rèn)為,采用新方法得到的地應(yīng)力評(píng)價(jià)結(jié)果更加符合于真實(shí)的地應(yīng)力分布規(guī)律。 

【文章來(lái)源】：天然氣工業(yè). 2020,40(03)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

安頁(yè)1井典型孔壁破壞圖

根據(jù)孔壁破壞信息確定水平最大主應(yīng)力的范圍需要一系列鉆井和巖石力學(xué)參數(shù)[19]。安頁(yè)1井在石牛欄組2 105.00～2 139.50 m井段和2 178.0～2 204.18 m井段深度進(jìn)行了壓裂施工，根據(jù)小壓曲線可確定2 105～2 204 m深度水平最小主應(yīng)力（σh）的范圍介于55～58 MPa[13]。由于該孔在小壓測(cè)試深度范圍內(nèi)的2 120 m和2 200 m發(fā)生了孔壁崩落破壞，根據(jù)孔壁崩落為孔壁周向應(yīng)力達(dá)到了巖石的單軸抗壓強(qiáng)度的假設(shè)，可利用孔壁周向應(yīng)力分布規(guī)律來(lái)估算水平最大主應(yīng)力（σH）的范圍。即式中σθθ表示鉆孔周向應(yīng)力，MPa；θ表示鉆孔周向任意位置與水平最大主應(yīng)力的夾角，(°)；pm表示孔底鉆井液壓力，MPa；αT表示巖石的熱膨脹系數(shù)，10-6/℃；ΔT表示孔底鉆井液與地層溫度差，℃；E表示巖石彈性模量，MPa。

安頁(yè)1井孔壁破壞信息（崩落和鉆井誘發(fā)張裂縫）與伽馬曲線具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即在低伽馬值段，井壁發(fā)生了鉆井誘發(fā)張裂縫，在高伽馬值段（泥巖或泥頁(yè)巖段），井壁未發(fā)生破壞，在灰質(zhì)泥巖段，井壁發(fā)生了崩落破壞，而在鉆井過(guò)程中，鉆井液密度未發(fā)生明顯變化，表明以上孔壁破壞現(xiàn)象非完全受鉆井工程影響，而是一定程度上受地應(yīng)力大小控制，即巖性與地應(yīng)力大小具有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系。Sone等[15]結(jié)合美國(guó)Barnett頁(yè)巖儲(chǔ)層地應(yīng)力分布規(guī)律，提出利用流變模型預(yù)測(cè)水平主應(yīng)力差，理論模型為：式中σ(t)表示水平主應(yīng)力差，MPa；表示巖石所在板塊的地殼平均運(yùn)動(dòng)速率，本文按10-19計(jì)算[17];B、n分別表示巖石的蠕變參數(shù)，MPa-1,B可近似表示為彈性模量的倒數(shù)，即B=1/E,n可表示為蠕變參數(shù)B的函數(shù)，n=666.7 B[17];t表示泥頁(yè)巖成巖作用開(kāi)始到現(xiàn)今埋藏史，本文按150 Ma進(jìn)行計(jì)算[11]。

【參考文獻(xiàn)】：
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