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枯竭气藏型碳酸盐岩储气库地质力学建模与完整性评价
1
作者 陈渝页 唐源霜 +5 位作者 周鸿 王涵 郑鑫 王昱珩 陆开琛 唐慧莹 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第5期912-920,共9页
储气库对保障国家能源安全与调峰保供至关重要,储气库在运行中易出现断层活化、局部盖层突破等状况,引发气体泄漏风险,因此有必要分析其力学完整性。为了明确X储气库应力变化的内在规律、提高储气库运行压力上限、提升整体储气效能,综... 储气库对保障国家能源安全与调峰保供至关重要,储气库在运行中易出现断层活化、局部盖层突破等状况,引发气体泄漏风险,因此有必要分析其力学完整性。为了明确X储气库应力变化的内在规律、提高储气库运行压力上限、提升整体储气效能,综合地质、地震、测井、生产和室内实验数据,建立了X储气库一维、三维地质力学模型,融合生产历史拟合与循环注采情况,建立了四维动态地质力学模型;分析了注采过程中盖层、储层、底托层、断层应力变化规律和力学完整性,并综合注采能力与力学完整性开展注采方案优化。结果表明:①X储气库龙潭组盖层杨氏模量较小、泊松比较大、强度较弱,岩性越偏泥岩,模量越小,水平向应力越小;②盖层原始地应力呈走滑断层状态,储层原始地应力为逆断层状态;③X储气库注采过程中,盖层和底托层应力变化较小、破坏风险低;④储层孔隙压力变化明显,且变化幅度大于应力;⑤注采过程中,储层基质破坏风险较低,主要注采区域在注气后破坏风险增大,断层在井底压力高于原始气藏压力约3 MPa时有滑移风险;⑥在保证X储气库力学完整性前提下,优化注采方案后的累计注气量较优化前增加约34%。研究成果可为X储气库地应力分析、力学完整性评价工作提供理论和方法支撑。 展开更多
关键词 碳酸盐岩储气库 地质力学建模 力学完整性 四维地应力 断层滑移 注采优化
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复杂构造区全层系地质力学建模及其地质与工程应用 被引量：1
2
作者 徐珂 刘敬寿 +7 位作者 张辉 张冠杰 张滨鑫 王海应 张禹 来姝君 钱子维 强剑力 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期195-208,共14页
受区域挤压、岩性和构造形态等多种因素的综合影响,复杂构造区具有地应力非均质性和各向异性强、现今地应力场在空间变化大的特征,严重制约了该类地区油气勘探开发进展。为解决复杂构造区地质力学建模难度大、精度低,且现有三维地应力... 受区域挤压、岩性和构造形态等多种因素的综合影响,复杂构造区具有地应力非均质性和各向异性强、现今地应力场在空间变化大的特征,严重制约了该类地区油气勘探开发进展。为解决复杂构造区地质力学建模难度大、精度低,且现有三维地应力建模方法在复杂构造连片建模中的不准确问题,以库车坳陷博孜大北地区为例,提出了复杂构造区地质体全层系逆向有限元地质力学建模方法,通过对部分起伏较大、跨度大的长条连体背斜迭代扫描,准确建立断层与岩体复杂交切关系,实现了复杂构造区地应力网格建模和误差追溯。明确了博孜大北地区现今地应力分布特征,揭示了博孜大北地区深层储层地应力强非均质性和强各向异性的主控因素,进而通过逆向有限元建模方法明确了钻井过程中产生应力扰动范围。研究结果表明:(1)逆向有限元地质力学建模法是复杂构造区全层系地质力学建模的有效方法,建模结果与实际的勘探开发生产需要吻合度高;(2)明确了盐上岩石力学层结构和浅部高陡地层产状是影响博孜大北地区储层地应力强非均质性和各向异性的关键;(3)逆向有限元地质力学建模法是明确钻井过程中应力扰动范围的有效方法,是保障油气高效勘探开发的重要手段。 展开更多
关键词 复杂构造区 地质力学建模 三维应力场 博孜大北地区 库车坳陷
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泥页岩地层区域三维地质力学建模与应用 被引量：6
3
作者 蔡文军 邓金根 +3 位作者 冯永存 蔚宝华 汪衍刚 候友林 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2023年第1期8-14,共7页
印尼A油田在钻井过程中泥页岩地层井壁坍塌严重,为安全快速钻井,减少复杂事故,文章提出了一种多源地质力学建模方法,该方法综合利用岩心实验数据、已钻井测井数据、地震反演数据和泥页岩失稳机理,对印尼A油田的地质力学参数进行了精细刻... 印尼A油田在钻井过程中泥页岩地层井壁坍塌严重,为安全快速钻井,减少复杂事故,文章提出了一种多源地质力学建模方法,该方法综合利用岩心实验数据、已钻井测井数据、地震反演数据和泥页岩失稳机理,对印尼A油田的地质力学参数进行了精细刻画,并建立了该油田三维孔隙压力空间分布、三维弹性模量空间分布、三维泊松比空间分布等三维属性体;利用有限元的方法,计算了该油田三维地应力分布,得到三维安全钻井液密度窗口。该模型有效耦合测井数据、岩心数据、地震数据等多源数据,可在钻井设计和钻井施工过程中根据目标井的坐标位置和井眼轨迹准确获取目标井的安全钻井液密度窗口,已在该油田B-8井中现场应用,模型所得到的安全钻井液密度窗口满足现场实际需要,实钻过程中无复杂,钻井周期相对油田前期平均钻井周期缩短40%。本模型为钻井设计及现场施工确定合理钻井液安全密度窗口提供了技术支撑,为解决泥页岩等易坍塌地层的井壁失稳提供一套地质工程一体化的解决方案。 展开更多
关键词 泥页岩 地质力学建模 地震反演数据 失稳机理 安全钻井液密度窗口
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低渗致密储层三维地质力学建模与压裂工程甜点优选方法 被引量：14
4
作者 刘文俊 刘伟 +3 位作者 邓九涛 彭成勇 黄兆鑫 谭强 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第25期10985-10991,共7页
致密储层作为一类常见的非常规油气储层,其有效开发依赖于水力压裂这一储层改造措施。高效的储层压裂改造方案,压裂位置的选择是关键。介绍了一种低渗致密储层多数据协同的三维地质与力学属性一体化建模方法及相应的压裂工程“甜点”优... 致密储层作为一类常见的非常规油气储层,其有效开发依赖于水力压裂这一储层改造措施。高效的储层压裂改造方案,压裂位置的选择是关键。介绍了一种低渗致密储层多数据协同的三维地质与力学属性一体化建模方法及相应的压裂工程“甜点”优选方法。利用地震数据协同测井解释资料获得储层的地质构造信息完成地质构造建模,并耦合利用测井资料反演的弹性模量、泊松比、断裂韧性等力学参数以及地应力分布,获得目标储层的三维力学属性体。在此基础上,分析和识别不同尺度上影响低渗致密储层压裂效果的主要因素,提出了一种多尺度多因素的低渗致密储层可压裂性评价方法,可实现三维尺度的储层可压裂性评价。该方法在山西某低渗致密气田的现场应用结果表明,压后产量指标与所提出的压裂层段可压裂性指数均值呈现良好的正相关关系,印证了所提出方法具有较高的现场应用价值,可为压裂方案的制定提供指导。 展开更多
关键词 低渗致密储层 地质工程一体化 压裂工程甜点优选 三维地质力学建模
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基于KL-E的地质力学模型参数反演及应用 被引量：3
5
作者 覃建华 杨琨 +2 位作者 丁艺 张博宁 唐慧莹 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期65-78,共14页
地应力及地质力学参数分布是石油工业井壁稳定性分析、水力压裂以及防砂措施制定等所需的关键参数。提出一种反演地质力学模型参数的方法,该方法通过优化算法依次调整地质力学模型的边界条件与力学参数场,以匹配模型计算地应力与硬数据... 地应力及地质力学参数分布是石油工业井壁稳定性分析、水力压裂以及防砂措施制定等所需的关键参数。提出一种反演地质力学模型参数的方法,该方法通过优化算法依次调整地质力学模型的边界条件与力学参数场,以匹配模型计算地应力与硬数据(一维室内实验测量地应力或一维测井综合解释地应力)为优化目标。利用条件Karhunen-Loève展开(KL-E)生成满足特定位置地质力学属性硬数据的地质力学参数随机场,可以将基于网格单元的地质力学参数量减少为一组一维随机变量,加快算法收敛速度。通过测试算例和四川盆地某页岩气井区的现场实例,验证了该方法的适用性。该方法不仅提高了模型计算结果与硬数据的匹配程度,同时更准确地描述了未知位置的地质力学参数分布情况。与地质力学参数场的反演相比,边界条件反演过程收敛速度更快。 展开更多
关键词 地质力学建模 Karhunen-Loève展开 地质力学性质分布 数据同化 页岩气
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基于地震反演技术的地应力建模方法在江汉新沟嘴组页岩油中的应用 被引量：1
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作者 钟庆良 石秀平 孙树林 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第2期472-486,共15页
江汉盆地新沟嘴组页岩油地质评价资源量为3.6×108 t,具有良好的勘探潜力,其中地质评价Ⅰ类有利区陈沱口凹陷有多口井在新沟嘴组新下段Ⅱ油组泥质白云岩中获得油流。由于页岩油井通常采用“水平井+分段压裂”工艺实现经济开采,因而... 江汉盆地新沟嘴组页岩油地质评价资源量为3.6×108 t,具有良好的勘探潜力,其中地质评价Ⅰ类有利区陈沱口凹陷有多口井在新沟嘴组新下段Ⅱ油组泥质白云岩中获得油流。由于页岩油井通常采用“水平井+分段压裂”工艺实现经济开采,因而地应力研究对该区水平井储层压裂改造具有重要的意义。三维地应力建模研究的核心问题在于提升井间地应力预测效果,传统的有限元方法由于方法本身的限制,井间预测效果较差,有必要利用地震资料反演技术来提升井间地应力预测的效果。针对该区页岩层矿物组分多、局部发育硫酸盐岩、地应力条件复杂的问题,首先对新沟嘴组页岩层开展基于实验室测量值约束的精细测井评价,其结果与岩心全岩X衍射测量结果吻合;在此基础上,选择自相容近似地震岩石物理建模流程,对目标层的弹性参数进行了正演模拟,正演结果与实测曲线基本吻合。然后,基于地层压力、实验室测量的岩石力学性能参数和测井解释结果,依据不同岩性的动静态关系,采用有效应力比值和构造应变法计算井的地应力参数。最后运用基于地震叠前反演技术的三维地应力建模方法,使用与一维地质力学建模相同的相关性和参数约束,建立了新沟嘴组页岩油的三维地应力模型。与一维地质力学研究成果相比,该三维地应力模型提取的伪曲线与工区大部分井一维地应力结果基本吻合,验证了该方法在新沟嘴页岩油地应力评价中的适用性和准确性。 展开更多
关键词 陈沱口凹陷 页岩油 地震岩石物理 一维地质力学建模 地震叠前反演 三维地应力建模
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页岩气地质力学特征评价方法——中国南方海相强改造区山地页岩地质力学特征 被引量：9
7
作者 舒红林 仇凯斌 +4 位作者 李庆飞 潘元炜 罗瑀峰 舒东楚 王高成 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期1-13,共13页
中国南方海相强改造区山地页岩气储层具有极强的力学各向异性,导致储层水力压裂裂缝扩展模拟和真实工况差异大,显著限制了其对水力压裂工程实施的指导作用。为此,以该区一个山地页岩气区块下志留统龙马溪组为研究对象,在全面分析已有的... 中国南方海相强改造区山地页岩气储层具有极强的力学各向异性,导致储层水力压裂裂缝扩展模拟和真实工况差异大,显著限制了其对水力压裂工程实施的指导作用。为此,以该区一个山地页岩气区块下志留统龙马溪组为研究对象,在全面分析已有的岩心分析成果的基础上,围绕着深化页岩气各向异性的评价,设计了全新的岩心实验方案并开展了相关实验,分析了龙马溪组储层各小层的各向异性特征及不同力学参数之间的相关关系;基于岩心分析成果,综合测井数据开展单井各向异性地质力学建模,全面评价该区块地质力学特征。研究结果表明:(1)借助于全直径岩心的CT扫描来优选试样柱塞位置,可以提升岩样的代表性及岩样柱塞的质量;(2)超声波的动态测试和多级三轴压缩实验均显示龙马溪组地层具有明显的应力敏感性;(3)通过综合超声波动态测试、三轴压缩实验静态测试及声波测井能够比较可靠地建立动静态转换关系,能够利用电缆及随钻测井声波数据确定静态弹性模量;(4)YS130井区龙一13小层为优质储层中最低刚度及最低应力的小层,是水平井着陆的优选层位。结论认为,该项研究成果可以为水平井着陆位置优选、压裂设计优化及钻井优化提供指导。 展开更多
关键词 中国南方海相 强改造区山地页岩气 地质力学 各向异性 岩心分析 一维地质力学建模 三维地质力学建模
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拱坝-坝肩三维可视化建模和稳定性分析 被引量：2
8
作者 周先齐 徐卫亚 +2 位作者 钮新强 郑文棠 任佳丽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期118-122,共5页
拱坝是一种很重要的坝型,具有体型优美、投资省等优点,但是其对坝肩岩体要求很高,因此,为了了解拱坝-坝肩整体安全性状,采用FLAC大变形软件对拱坝-坝肩稳定性进行了三维研究分析。由于FLAC软件前处理有所欠缺,因此采用AUTOCAD和ANSYS联... 拱坝是一种很重要的坝型,具有体型优美、投资省等优点,但是其对坝肩岩体要求很高,因此,为了了解拱坝-坝肩整体安全性状,采用FLAC大变形软件对拱坝-坝肩稳定性进行了三维研究分析。由于FLAC软件前处理有所欠缺,因此采用AUTOCAD和ANSYS联合进行三维地质可视化建模,AUTOCAD用于基本数据信息的处理,ANSYS对基本数据信息进行再加工得到单元模型,然后把单元模型转入到FLAC做数值计算。通过计算分析,得出了有益的结论。 展开更多
关键词 可视化 拱坝-坝肩 拱梁分载 地质力学建模 稳定性分析
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