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侏罗系陆相页岩各向异性动静态弹性参数建模
1
作者
刘卫华
王洋
+4 位作者
陈祖庆
陈超
沈珲
张方南
仉涛
《地球物理学报》
北大核心
2025年第1期213-228,共16页
动、静态弹性参数转换关系对陆相页岩储层压裂改造、钻井方案设计、地应力预测等地质工程问题有重要意义.但页岩的本征各向异性及动、静态弹性参数的强压力依赖性对建立各向异性背景下的动、静弹性参数转换模型提出了新的挑战.本次实验...
动、静态弹性参数转换关系对陆相页岩储层压裂改造、钻井方案设计、地应力预测等地质工程问题有重要意义.但页岩的本征各向异性及动、静态弹性参数的强压力依赖性对建立各向异性背景下的动、静弹性参数转换模型提出了新的挑战.本次实验研究基于10组四川盆地侏罗系陆相页岩样品的各向异性动、静态弹性参数联合测试,建立了模拟原位有效应力条件下各向异性动、静态弹性参数建模工作流程.多级偏应力循环实验结果表明:无论是在垂直还是平行层理方向,动态杨氏模量和泊松比均系统性地大于对应的静态杨氏模量和泊松比,并且动、静态弹性参数都表现出明显的压力依赖性.根据围压为20 MPa时的实测数据,直接建立了垂直层理方向模拟原位应力的动、静杨氏模量和泊松比转换关系.在此基础上,假定动态、静态杨氏模量各向异性的关系不依赖于所施加应力大小,建立了动、静态杨氏模量各向异性强度之间的线性关系,进而间接获得了模拟原位应力条件下的平行层理方向静态杨氏模量.各向异性背景下的动、静态弹性参数转换模型可将测井或地震数据转换为原位有效应力条件下的静态弹性参数,并可为各向异性背景下页岩储层地应力预测提供指导.
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关键词
各向异性
杨氏模量
泊松比
动静态转换
多级偏应力循环
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职称材料
郑庄区块岩石力学特征对压裂的影响及开发对策
2
作者
张聪
赵立平
+6 位作者
杨瑞强
王琪
桑广杰
李可心
王玉婷
贾慧敏
李俊
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第3期315-327,共13页
煤储层岩石力学特征对天然裂缝的形成演化及人工裂缝的扩展规律具有重要控制作用,是影响煤储层压裂改造的关键因素。为明确郑庄区块岩石力学特征和压裂裂缝发育规律,实现煤储层高效改造和开发,利用阵列声波测井资料建立纵横波转换模型,...
煤储层岩石力学特征对天然裂缝的形成演化及人工裂缝的扩展规律具有重要控制作用,是影响煤储层压裂改造的关键因素。为明确郑庄区块岩石力学特征和压裂裂缝发育规律,实现煤储层高效改造和开发,利用阵列声波测井资料建立纵横波转换模型,基于岩石力学参数试验和测井计算建立动静态岩石力学参数转换模型,利用声波时差、密度等常规测井数据,计算得到郑庄区块岩石力学参数分布规律。在此基础上,利用FrSmart压裂模拟软件建立郑庄区块不同井区水平井的地质力学模型,开展压裂模拟探究岩石力学参数和压裂规模对压裂裂缝形态的影响,并针对不同井区提出差异化开发对策。结果表明:郑庄区块静态弹性模量在0.28~1.45 GPa,平均为0.95 GPa,静态泊松比为0.31~0.34,平均为0.32,整体呈不均匀分布。随着煤储层弹性模量的不断增大和泊松比的减小,压裂缝长和单缝宽均有逐渐减小的趋势。压裂缝长和单缝宽与压裂规模有正相关关系,增加压裂液量和砂量可以有效增加压裂缝长和单缝宽,提高裂缝体积。增大施工排量,压裂缝长、单缝宽、裂缝体积均大幅度增加。在郑庄区块北部开展大规模大排量压裂先导试验,裂缝监测结果显示:平均压裂缝长超400 m,缝宽在40 m以上,平均单段储层改造体积170×10^(4) m^(3),改造效果较以往提升580%。在后续开发过程中,郑庄区块北部井区建议采用大规模大排量压裂,最佳井距为320 m;中北部井区建议采用中等压裂规模进行改造,最佳井距为300 m;西南部井区建议采用中等规模压裂,最佳井距为260 m。
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关键词
沁水盆地
郑庄区块
岩石力学参数
动静态转换
模型
压裂模拟
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职称材料
题名
侏罗系陆相页岩各向异性动静态弹性参数建模
1
作者
刘卫华
王洋
陈祖庆
陈超
沈珲
张方南
仉涛
机构
中石化石油物探技术研究院有限公司
中国石化地球物理重点实验室
中国石化勘探分公司
出处
《地球物理学报》
北大核心
2025年第1期213-228,共16页
基金
国家重点研发计划(2019YFC0604902)资助。
文摘
动、静态弹性参数转换关系对陆相页岩储层压裂改造、钻井方案设计、地应力预测等地质工程问题有重要意义.但页岩的本征各向异性及动、静态弹性参数的强压力依赖性对建立各向异性背景下的动、静弹性参数转换模型提出了新的挑战.本次实验研究基于10组四川盆地侏罗系陆相页岩样品的各向异性动、静态弹性参数联合测试,建立了模拟原位有效应力条件下各向异性动、静态弹性参数建模工作流程.多级偏应力循环实验结果表明:无论是在垂直还是平行层理方向,动态杨氏模量和泊松比均系统性地大于对应的静态杨氏模量和泊松比,并且动、静态弹性参数都表现出明显的压力依赖性.根据围压为20 MPa时的实测数据,直接建立了垂直层理方向模拟原位应力的动、静杨氏模量和泊松比转换关系.在此基础上,假定动态、静态杨氏模量各向异性的关系不依赖于所施加应力大小,建立了动、静态杨氏模量各向异性强度之间的线性关系,进而间接获得了模拟原位应力条件下的平行层理方向静态杨氏模量.各向异性背景下的动、静态弹性参数转换模型可将测井或地震数据转换为原位有效应力条件下的静态弹性参数,并可为各向异性背景下页岩储层地应力预测提供指导.
关键词
各向异性
杨氏模量
泊松比
动静态转换
多级偏应力循环
Keywords
Anisotropy
Young′s modulus
Poisson′s ratio
Dynamic-static correlation
Multi-stage deviatoric stress cycling
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
郑庄区块岩石力学特征对压裂的影响及开发对策
2
作者
张聪
赵立平
杨瑞强
王琪
桑广杰
李可心
王玉婷
贾慧敏
李俊
机构
中石油华北油田山西煤层气勘探开发分公司
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第3期315-327,共13页
基金
中国石油华北油田公司揭榜挂帅资助项目(2024-HB-ZD0501)。
文摘
煤储层岩石力学特征对天然裂缝的形成演化及人工裂缝的扩展规律具有重要控制作用,是影响煤储层压裂改造的关键因素。为明确郑庄区块岩石力学特征和压裂裂缝发育规律,实现煤储层高效改造和开发,利用阵列声波测井资料建立纵横波转换模型,基于岩石力学参数试验和测井计算建立动静态岩石力学参数转换模型,利用声波时差、密度等常规测井数据,计算得到郑庄区块岩石力学参数分布规律。在此基础上,利用FrSmart压裂模拟软件建立郑庄区块不同井区水平井的地质力学模型,开展压裂模拟探究岩石力学参数和压裂规模对压裂裂缝形态的影响,并针对不同井区提出差异化开发对策。结果表明:郑庄区块静态弹性模量在0.28~1.45 GPa,平均为0.95 GPa,静态泊松比为0.31~0.34,平均为0.32,整体呈不均匀分布。随着煤储层弹性模量的不断增大和泊松比的减小,压裂缝长和单缝宽均有逐渐减小的趋势。压裂缝长和单缝宽与压裂规模有正相关关系,增加压裂液量和砂量可以有效增加压裂缝长和单缝宽,提高裂缝体积。增大施工排量,压裂缝长、单缝宽、裂缝体积均大幅度增加。在郑庄区块北部开展大规模大排量压裂先导试验,裂缝监测结果显示:平均压裂缝长超400 m,缝宽在40 m以上,平均单段储层改造体积170×10^(4) m^(3),改造效果较以往提升580%。在后续开发过程中,郑庄区块北部井区建议采用大规模大排量压裂,最佳井距为320 m;中北部井区建议采用中等压裂规模进行改造,最佳井距为300 m;西南部井区建议采用中等规模压裂,最佳井距为260 m。
关键词
沁水盆地
郑庄区块
岩石力学参数
动静态转换
模型
压裂模拟
Keywords
Qinshui Basin
Zhengzhuang Block
rock mechanical parameters
dynamic static conversion model
fracturing simulation
分类号
TE122 [石油与天然气工程—油气勘探]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
侏罗系陆相页岩各向异性动静态弹性参数建模
刘卫华
王洋
陈祖庆
陈超
沈珲
张方南
仉涛
《地球物理学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
郑庄区块岩石力学特征对压裂的影响及开发对策
张聪
赵立平
杨瑞强
王琪
桑广杰
李可心
王玉婷
贾慧敏
李俊
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
0
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