發(fā)布時間：2022-01-02 05:34

　　為研究油氣儲層注采不平衡引起的孔隙壓力變化對地質力學造成的影響,通過建立含密閉斷層的多孔介質彈性儲層地質力學模型,分析正應力與剪應力的相關關系,研究了儲層壓力變化對斷層附近水平地應力場的影響規(guī)律。結果表明:孔隙壓力變化使得密閉斷層附近產(chǎn)生剪應力,并造成儲層地應力場大小和方向均發(fā)生變化,受剪應力出現(xiàn)的影響,地應力大小發(fā)生更大程度的線性降低;地應力方向也可能發(fā)生偏轉,偏轉角度是孔隙壓力變化、斷層夾角、巖石泊松比的函數(shù);在考慮脫水作用與頂板效應后,儲層壓力變化對上覆蓋層的地應力也會造成一定范圍的影響,以渤海岐口18-1油田為例,評估了儲層壓力衰竭對蓋層地應力場的影響范圍不超過20 m。 

【文章來源】：科學技術與工程. 2020,20(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

地質力學模型示意圖

根據(jù)式(8)～式(10),以夾角θ=30°為例,計算斷層附近不同壓力變化程度下地下應力分量,并繪制水平地應力莫爾圓,結果如圖2所示。由圖2(b)可知,隨著壓力衰竭加劇,地應力莫爾圓逐漸向左移動,且莫爾圓半徑有逐漸擴大的趨勢。根據(jù)應力莫爾圓[圖2(b)]可以看出,剪應力的存在使得x、y方向不再是水平主應力的方向,斷層附近的水平主應力方向發(fā)生了偏轉。將應力張量由x-y坐標系轉換到新的主應力坐標系,分別推導求得A、B兩區(qū)斷層附近新的水平主應力σ″H、σ″h大小,以及主應力旋轉的角度γ。

根據(jù)式(13)計算不同壓力衰竭程度下(ΔPp為-0.6～-0.1 g/cm3)斷層附近水平最大、最小地應力隨夾角θ的變化規(guī)律,結果如圖3所示。由圖3可知,在壓力衰竭程度ΔPp一定的情況下,斷層附近水平最大地應力隨夾角θ增大而逐漸降低,水平最小地應力隨夾角θ增大而逐漸增加;在ΔPp=0.6、θ=90°的特殊情況下,水平最大地應力降為32 MPa,小于水平最小地應力34 MPa,此時主地應力的方向將發(fā)生90°的逆轉。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]新疆某地衰竭氣藏地下儲氣庫地應力特征研究[D]. 曹錫秋.中國地質大學（北京） 2013



本文編號：3563576