地应力预测技术的研究现状与进展 被引量：73

1

作者 印兴耀 马妮 +1 位作者 马正乾 宗兆云 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期488-504,共17页

页岩储层为低孔低渗岩石,须经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,而地应力是进行压裂改造的关键因素,它在油气勘探领域具有重要的作用,不仅是油气运移的驱动力,而且能为井壁稳定性分析和钻井优化设计等提供依据。在油层改造过程中,... 页岩储层为低孔低渗岩石,须经过大规模的压裂改造才能够获得商业产能,而地应力是进行压裂改造的关键因素,它在油气勘探领域具有重要的作用,不仅是油气运移的驱动力,而且能为井壁稳定性分析和钻井优化设计等提供依据。在油层改造过程中,地层地应力场的状态和岩石的力学性质决定了压裂的裂缝延伸方向、形态和方位,影响着压裂的增产效果。对地应力预测技术进行了归纳总结,分别从地应力测量方法、地应力测井计算方法、地应力数值模拟方法及地应力地震预测方法四个方面介绍了地应力的研究现状。不同的地应力预测方法反映了不同方面的地应力信息,有着不同的适用条件和预期成果。着重介绍了地应力的地震预测方法,该方法可以得到三维地应力剖面,对地应力的地震评价有着重要的意义。最后对地应力地震预测方法的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 页岩 地应力 地应力测量方法 地应力测井计算方法 地应力数值模拟方法 地应力地震预测方法

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基于钻井和测井数据的水平地应力分析新方法 被引量：5

2

作者 谭强 徐思瑶 +2 位作者 蔚宝华 袁俊亮 闫传梁 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第30期8991-8994,共4页

分析地应力的大小和方向是油气勘探开发中的一项重要工作,油田地应力测量可以通过现场试验或室内实验手段测量地应力大小,但不能获得地应力的纵向连续剖面。利用钻井数据和测井数据结合地应力解释模型能够解决这一问题,其中的关键技术... 分析地应力的大小和方向是油气勘探开发中的一项重要工作,油田地应力测量可以通过现场试验或室内实验手段测量地应力大小,但不能获得地应力的纵向连续剖面。利用钻井数据和测井数据结合地应力解释模型能够解决这一问题,其中的关键技术是确定构造应力系数的大小,为此建立了一种根据钻井中的地漏试验数据和钻井液密度、井壁坍塌数据分析构造应力系数的新方法。依据该方法建立井周应力约束条件,能够快速准确得出构造应力系数,进而利用测井数据计算水平主应力大小随井深变化的连续剖面。 展开更多

关键词 地应力 地漏试验 测井数据 构造应力系数

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基于实测的挤密砂桩复合地基沉降算法研究 被引量：10

3

作者 寇晓强 于健 +2 位作者 胥新伟 宋神友 高潮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期820-826,共7页

挤密砂桩作为深水原位处理地基新技术在港珠澳大桥和深中通道工程中得到了大量应用。对挤密砂桩复合地基水下原位载荷试验测试的桩土应力分布情况进行分析,在加载过程中实测桩土应力比始终维持为6左右。对大面积水下堆载过程中的复合地... 挤密砂桩作为深水原位处理地基新技术在港珠澳大桥和深中通道工程中得到了大量应用。对挤密砂桩复合地基水下原位载荷试验测试的桩土应力分布情况进行分析,在加载过程中实测桩土应力比始终维持为6左右。对大面积水下堆载过程中的复合地基沉降进行了现场实测,对实测资料进行了统计分析,与现有的理论计算方法进行了比较,认为现有普遍应用的日本规范推荐算法,在置换率低于50%时,其计算结果相对实测值偏大,当置换率高于50%时,该方法不再适用。提出了基于实测的挤密砂桩沉降修正计算方法,并建议桩土应力比取值范围为5~6.3。 展开更多

关键词 挤密砂桩 沉降算法 桩土应力比 现场实测 沉降折减比

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综合求取地应力剖面新方法及其应用 被引量：7

4

作者 邓燕 郭建春 赵金洲 《岩性油气藏》 CSCD 2011年第2期124-127,共4页

测井方法可以连续测量岩石力学特性,但用于模拟计算应力时,数据误差则较大;岩心测试方法测量的力学特性准确,但数据有限;压裂测试被认为是直接测量就地应力的最佳方法,但受条件限制,该方法较少运用,而且不能获得连续的地应力剖面。文中... 测井方法可以连续测量岩石力学特性,但用于模拟计算应力时,数据误差则较大;岩心测试方法测量的力学特性准确,但数据有限;压裂测试被认为是直接测量就地应力的最佳方法,但受条件限制,该方法较少运用,而且不能获得连续的地应力剖面。文中提出了运用高温高压三轴应力试验测试岩石静态力学特性,利用测井资料计算岩层动态力学特性,建立起动、静态力学参数的关系,然后获得静态岩石力学参数的纵向连续数据,并结合压裂施工数据来确定分层地应力模型,从而获得地应力剖面的新方法。利用这一方法对二连盆地XX区块建立了分层地应力剖面模型,计算结果与实测数据吻合较好,证明了该方法正确、可靠,为该区的下一步开发提供了有效的技术参数。 展开更多

关键词 地应力 测井数据 岩石力学参数 压裂测试 岩心测试

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复杂断层扰动下的原岩应力场的数值分析与评价 被引量：20

5

作者 黄醒春 卢海星 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期327-331,共5页

在分析复杂断裂构造扰动下的矿山区域原位多点实测地应力分布特点的基础上 ,通过建立适合矿山工程岩体地质特点的参数式数值分析模型 ,采用位移不连续法 (DDM)及基于有限实测点的逐次逼近相结合的方法模拟了工程区域的复杂断裂构造应力... 在分析复杂断裂构造扰动下的矿山区域原位多点实测地应力分布特点的基础上 ,通过建立适合矿山工程岩体地质特点的参数式数值分析模型 ,采用位移不连续法 (DDM)及基于有限实测点的逐次逼近相结合的方法模拟了工程区域的复杂断裂构造应力场 ,得到了与实测值良好吻合的结果。并通过对数值计算所得的水平面内的次主应力分布特征的分析 ,探讨了复杂断裂构造对区域岩体初始应力状态的影响。研究结果表明 :区域原岩应力状态宏观上主要受几何尺寸大的断层的支配 ,局部范围内受复合断层的叠加扰动影响 ,造成了原岩应力状态的各向异性及非均匀分布特征。 展开更多

关键词 复杂断层 原岩应力场 原位实测 DDM数值方法

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区域油田地应力及井壁稳定性综合预测方法 被引量：12

6

作者 吴超 刘建华 《断块油气田》 CAS 北大核心 2011年第6期705-709,共5页

基于地质统计原理,提出一种综合利用地震和测井资料预测区域油田地应力和待钻井井壁稳定性的方法:首先利用测井和测试资料,精确计算已钻井处的地应力;同时,从三维地震记录中提取并优化地震属性,将油田地应力作为区域化变量,根据地震和... 基于地质统计原理,提出一种综合利用地震和测井资料预测区域油田地应力和待钻井井壁稳定性的方法:首先利用测井和测试资料,精确计算已钻井处的地应力;同时,从三维地震记录中提取并优化地震属性,将油田地应力作为区域化变量,根据地震和测井信息之间良好的空间相关性,通过贝叶斯克里金方法,计算所研究区块的三维地应力数据体。在此基础上,利用井壁稳定力学模型,预测区块内待钻井的安全钻井液密度窗口,以有效控制钻井中的井壁失稳问题。油田实际应用表明,基于地质统计方法进行的区域油田地应力预测精确度较高,为进一步预测井壁稳定性提供了可靠依据。 展开更多

关键词 地质统计 地震资料 地应力 井壁稳定性 贝叶斯克里金方法

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基于测井资料的TIV地层水平地应力计算方法 被引量：7

7

作者 夏宏泉 刘畅 +1 位作者 李高仁 蒋婷薇 《石油钻探技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期67-72,共6页

低孔低渗地层常具有TIV各向异性特征,准确计算水平地应力对该类储层的射孔和压裂设计至关重要。为了更加准确地计算TIV地层的水平地应力,针对该类地层的低压特征,优选Bowers法求取地层孔隙压力,然后利用阵列声波测井资料求取TIV地层的... 低孔低渗地层常具有TIV各向异性特征,准确计算水平地应力对该类储层的射孔和压裂设计至关重要。为了更加准确地计算TIV地层的水平地应力,针对该类地层的低压特征,优选Bowers法求取地层孔隙压力,然后利用阵列声波测井资料求取TIV地层的岩石力学参数(垂直与水平方向上的杨氏弹性模量和泊松比);同时考虑层理面产状对水平地应力的影响,改进了传统的Sn模型,建立了TIV地层水平地应力新计算模型。用新模型计算了鄂尔多斯盆地合水地区长6、长7和长8段TIV地层的水平地应力,计算结果与实测最大、最小水平地应力的最大相对误差分别为8.70%和7.86%,低于Sn模型的相对误差。研究结果表明,新模型计算的水平地应力更符合实际地应力纵横向分布的变化规律,可为致密油储层的水力压裂设计提供更可靠的参考依据。 展开更多

关键词 TIV地层 各向异性 水平地应力 层理面产状 测井资料 数学模型

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有限元法开展油气储层地应力研究综述 被引量：13

8

作者 刘广峰 陆红军 何顺利 《科学技术与工程》 2009年第24期7430-7435,共6页

储层古今地应力场研究在油气勘探开发中发挥着日益重要的作用,有限元法进行地应力模拟有着自身的优势。介绍了有限元方法开展油气储层地应力模拟研究的原理与流程,总结了模拟过程中所需的基本资料及其获取方法,分析了研究成果在油气运... 储层古今地应力场研究在油气勘探开发中发挥着日益重要的作用,有限元法进行地应力模拟有着自身的优势。介绍了有限元方法开展油气储层地应力模拟研究的原理与流程,总结了模拟过程中所需的基本资料及其获取方法,分析了研究成果在油气运移、天然裂缝系统分布以及油气开发等领域的应用。 展开更多

关键词 有限元 储层地应力 计算模型 流程 应用

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超稠油层的测井解释方法 被引量：2

9

作者 王良琼 张胜文 李能根 《特种油气藏》 CAS CSCD 1994年第1期1-7,共7页

利用测井信息,按储集层岩性、物性研究超稠油层的解释模型和解释方法,给出了储集层的泥质含量、地层孔隙度、含水饱和度、渗透率等项的计算方法和方程;利用计算的原油重量百分比与水重量百分比重叠,判断岩性及油层级别。文内给出了测井... 利用测井信息,按储集层岩性、物性研究超稠油层的解释模型和解释方法,给出了储集层的泥质含量、地层孔隙度、含水饱和度、渗透率等项的计算方法和方程;利用计算的原油重量百分比与水重量百分比重叠,判断岩性及油层级别。文内给出了测井数字处理程序,应用该程序处理的几百口井。经108层试油。其符合率达95.5％,为超稠油油藏的勘探与开发提供了可靠依据。 展开更多

关键词 超稠油 測井数据处理程序 计算方法 计算方程

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大庆油田头台地区的井壁稳定性研究 被引量：1

10

作者 李士斌 刘万福 +2 位作者 王玉河 杨春河 孙茂凤 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 1999年第1期25-28,共4页

应用大庆油田头台地区５口井的测井资料和对１４块岩心的室内试验成果，分析了该区块不同岩性在相应围压下的静、动态岩石弹性参数的相关性．依据岩石破坏准则和井壁应力状态方程提出了井壁稳定性条件．研究结果表明，该地区的稳定性较... 应用大庆油田头台地区５口井的测井资料和对１４块岩心的室内试验成果，分析了该区块不同岩性在相应围压下的静、动态岩石弹性参数的相关性．依据岩石破坏准则和井壁应力状态方程提出了井壁稳定性条件．研究结果表明，该地区的稳定性较差，安全钻井液密度范围应为１．２６～１．４０ｇ／ｃｍ３． 展开更多

关键词 井壁稳定 测井资料 岩石力学 大庆油田 钻井

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巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征 被引量：4

11

作者 侯连浪 刘向君 +3 位作者 梁利喜 张辉 尹国庆 熊健 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第10期3894-3903,共10页

为深入认识克深地区巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征,以室内力学试验结果及压裂分析结果为依据,采用点-线-面、体逐步递进的技术思路开展研究区岩石力学参数三维空间展布及三维地应力反演分析。研究结果表明:地层弹性模量及抗压... 为深入认识克深地区巴什基奇克组地层岩石力学及地应力特征,以室内力学试验结果及压裂分析结果为依据,采用点-线-面、体逐步递进的技术思路开展研究区岩石力学参数三维空间展布及三维地应力反演分析。研究结果表明:地层弹性模量及抗压强度在分析区域西南角以及南部边缘相对较高,其余大部分区域相对较低。地层泊松比主要分布在区域西南角以及南部边缘泊松比相对较低,其余部分相对较高,弹性模量与抗压强度的分布规律相近,与泊松比分布规律相反。巴什基奇克组地层地应力状态以潜在走滑型为主,垂向主应力分布范围则为130.0~196.0 MPa,水平最大主应力分布范围为160.0~210.0 MPa,水平最小主应力平面分布范围则为110.0~175.0 MPa,断裂带附近主应力的大小变化较大,形成快速的应力变化带。断层下盘应力集中程度大,应力水平高,断层上盘呈现低应力水平,形成显著的低应力区。埋深对最大主应力影响显著,构造高点地应力水平相对较低。巴什基奇克组地层顶面地应力方位以近NS向为主,水平最大主应力方位范围为345°~25°。 展开更多

关键词 岩石力学特性 地应力特征 巴什基奇克组地层 测井数据 地震数据

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地应力测井解释方法及其可靠性对比 被引量：4

12

作者 王兆生 曾联波 +2 位作者 李晶 刘道杰 于江涛 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1-9,共9页

为了对比井壁崩落法、诱导裂缝法和波速各向异性法在地应力方位解释中精度差异,系统阐述了测井地应力方位分析的理论基础、解释方法和影响因素。结果表明,基于成像测井资料的钻井诱导裂缝法和井壁崩落法解释G6井在沙河街组三段最大水平... 为了对比井壁崩落法、诱导裂缝法和波速各向异性法在地应力方位解释中精度差异,系统阐述了测井地应力方位分析的理论基础、解释方法和影响因素。结果表明,基于成像测井资料的钻井诱导裂缝法和井壁崩落法解释G6井在沙河街组三段最大水平主应力SH优势方位为70°~80°,与邻井微地震监测反演结果相一致。波速各向异性法和基于地层倾角测井资料的井壁崩落法解释SH优势方位为80°~90°。测井地应力方位解释精度不同程度地受天然裂缝、断层和地层倾角等因素影响,综合分析认为钻井诱导裂缝法解释SH方位结果最为准确。基于地层倾角测井的井壁崩落法解释SH方位在研究区有约10°的误差。波速各向异性法解释SH方位时,具有一定的局限性,需要进一步校正。 展开更多

关键词 地应力 井壁崩落 诱导裂缝 波速各向异性 解释方法

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基于稀少样本数据的地应力场反演重构方法 被引量：16

13

作者 李飞 周家兴 王金安 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1421-1431,共11页

地应力测量昂贵的成本限制了测点数量,稀少样本实测数据难以对区域地应力场进行全面的描述与表达。如何依据稀少样本地应力实测数据准确地构建地质体内部地应力场分布状态,一直是岩土工程关心的重点问题,尤其随着深部工程的建设,掌握地... 地应力测量昂贵的成本限制了测点数量,稀少样本实测数据难以对区域地应力场进行全面的描述与表达。如何依据稀少样本地应力实测数据准确地构建地质体内部地应力场分布状态,一直是岩土工程关心的重点问题,尤其随着深部工程的建设,掌握地应力场的分布规律是进行工程安全设计和防灾工作的基础。提出的GMDH(批数据处理)神经网络算法,结合地应力场分布随埋深的非线性特征及局部地质构造处地应力场的非连续性特点,构建出形成复杂地质体地应力场的边界条件模式,并基于现场的稀少样本测点数据进行复杂边界条件的生成,拟合出边界载荷非线性表达式。通过Matlab编程构建GMDH神经网络算法平台,该平台具有结构最优性和全局性等优势,克服了传统神经网络方法假设过多(网络结构假设)和网络结构过于简单等缺点,实现复杂地质体边界载荷表达式与实测点应力值的非线性映射,从而获取了较为合理的地应力场分布。为了验证算法的有效性,构建二维急倾斜地层地质区域模型,分别选取15个、12个、9个及6个测点数据进行地应力场反演。结果表明:随测点数量的减少,GMDH神经网络算法反演精度均大于83%,特别是6个测点稀少样本数据中,GMDH神经网络算法反演精度为84%,BP神经网络算法反演精度为76%,说明GMDH神经网络算法在稀少样本测点数据下具有较高的反演精度。另外,对稀少样本测点数据下的杏山铁矿地应力场进行反演和重构,结果显示,GMDH神经网络算法反演精度达到84%,绝大多数测点应力分量反演误差小于10%。因此,GMDH神经网络算法在稀少样本测点数据的反演计算中,具有良好的泛化性和非线性数据预测性,可为今后日益复杂的工程设计和施工提供有效的理论依据。 展开更多

关键词 地质体 GMDH神经网络算法 稀少样本数据 地应力场反演

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基于分段解除的深部空心包体应变计中非线性优化算法 被引量：2

14

作者 乔兰 张亦海 +1 位作者 孔令鹏 李远 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1306-1313,共8页

随着浅部资源的日益枯竭,地下开采的深度不断增大,千米级乃至更深的矿产资源开采已成为常态。因此弄清深部岩体原岩应力的赋存环境是至关重要的,目前CSIRO地应力测量作为国际岩石力学学会建议直接测量方法,在世界各地广泛使用。在浅部... 随着浅部资源的日益枯竭,地下开采的深度不断增大,千米级乃至更深的矿产资源开采已成为常态。因此弄清深部岩体原岩应力的赋存环境是至关重要的,目前CSIRO地应力测量作为国际岩石力学学会建议直接测量方法,在世界各地广泛使用。在浅部岩体空心包体应变计地应力测量解析式中,弹性模量和泊松比都是通过室内双轴加载数据拟合获得的常数。进入深部岩体表现出高度的非线性,在对解除岩芯进行高压双轴加卸载试验中发现围压与应变的关系非线性,并且随着围压不断增大非线性关系尤为突出。传统的双轴加载试验设备最大围压加载值试验室内测得20MPa,不能满足深部岩体解除岩芯的高压双轴试验模拟解除岩石在深部所受的应力环境。因此对传统的设备进行改造,研发了一套高压双轴加载试验装置,所承受的理论最大径向压力为200MPa以上,目前试验测试的最大围压为100MPa。对三山岛金矿埋深800m的解除岩芯进行了高压双轴加卸载试验,分析应力与应变的关系提出一种平均应力与体积模量和剪切模量之间的非线性双曲线模型,明确了模型中3个拟合参数的物理意义,推导出平均应力与应变之间的非线性关系特征公式。基于弹性力学理论原岩应力分量计算在不考虑解除路径时,应用最小二乘法进行计算后获得最大主应力大小为53.11MPa,西北312°,倾角为8°。本文提出的考虑解除路径的优化算法,将整个解除过程分成多个阶段,每个阶段的变形模量计算参数与解除岩芯所受应力状态有关,且符合推导的应力与应变的非线性关系公式,各个阶段叠加计算的最大主应力大小为47.78MPa,西北311°,倾角为5°。 展开更多

关键词 岩石非线性 空心包体 地应力测量 计算方法

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考虑非荷载变形的冻土区灌注桩轴力失真纠偏计算方法 被引量：1

15

作者 施瑞 温智 +1 位作者 高樯 魏彦京 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1942-1950,F0002,共10页

以预埋钢筋计测值间接获取桩体轴力与桩侧摩阻力是桩基监测中的常用手段。然而,钢筋应力计测值不仅包括施加于桩基的荷载产生的应力,还包括各种非荷载因素造成的附加应力。因而,简单地以钢筋和混凝土弹性模量比值来估算混凝土应力,其结... 以预埋钢筋计测值间接获取桩体轴力与桩侧摩阻力是桩基监测中的常用手段。然而,钢筋应力计测值不仅包括施加于桩基的荷载产生的应力,还包括各种非荷载因素造成的附加应力。因而,简单地以钢筋和混凝土弹性模量比值来估算混凝土应力,其结果值得商榷,多年冻土区尤甚。根据钢筋混凝土桩的实际材料特性,按相容条件建立计算方程,考虑混凝土温度变形、冻胀变形、干湿胀缩变形、自生体积变形、徐变变形以及钢筋温度变形,得出考虑非荷载变形的多年冻土区桩基础混凝土、钢筋实际荷载应力,最终得到实际荷载引起的桩身轴力、桩侧摩阻力。结果表明:该计算方法具有其合理性及有效性,可避免传统方法因非荷载变形带来的轴力失真与无法合理解释的测试结果,对桩基承载性能分析具有实际意义。 展开更多

关键词 多年冻土区 灌注桩 非荷载变形 荷载应力 轴力失真 纠偏计算方法

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