地应力测量技术及分布规律课件.ppt

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1、地应力测量技术及分布规律有关地应力的内容地应力的概念地应力的来源地应力的测量方法地应力区域分布规律的数值模拟地应力纵向分布规律地应力：地下某深度处岩石受到的周围岩体对它的挤压力。一般在深度H处和岩体所受到的地应力可用三个主地应力来表示，一个为垂直向主地应力；另二个为相互垂直的二个水平主地应力。大多数情况下三个主地应力值是不相等的。不同构造区域、不同性质地层地应力大小不同。地应力的概念:vhmaxhminH地表地应力大小表示方法地应力的来源：上覆岩体的自重；地质构造运动产生的构造应力；地温梯度的不均匀性和地层中的水压梯度。N1s:1820mN1t:11

2、36m中完位置2442m倾角测井界面1:1960-1980m倾角测井界面2:2240-2290m倾角:1700-1820m，60°倾角:1820-1980m,50-55°倾角:1980-2240m,50°倾角:2240-2390m,40°倾角:2390m以下,30-40°E2-3a:2858mE1-2z:3484mN2d:502m1530-1632m，倾角55゜，倾向南偏东5゜N2d:200mN1t:720mN1s:1398mE2-3a:2837mE1-2z:3876m1632-1642m，倾角54↘4゜，倾向南偏东5゜1676-1900m，倾角56-58

3、゜，倾向南偏东4゜1900-2350m，倾角56゜，倾向南2350-2444m，倾角18-20゜，倾向南偏东45゜2444-2500m，倾角40゜，南偏东25゜2500-2849m，倾角6-8゜，南偏东25゜断点位置：1632m、2350m、2444m本井1490米以上测量段，地层倾角因井眼等影响因素造成540-1490米层段,基本为空白点，370-540米段也仅有极零星资料点（倾角60度/南倾180度），且可信度很低。K2d:4200mN2d:506mN1t:1250mN1s:1812mE2-3a:3067mE1-2z:4128m1854-2170m倾角

4、50-60゜，南倾2170-2200m倾角40゜，南偏北2200-2440m倾角40-50゜，南倾2440-2470m倾角50-60゜，南倾2470-2636m倾角50-60゜，南倾506-1854m倾角52-55゜，南倾K2d:4360mN1t:1182N1s:1612E2-3a:3127E1-2z:3500N2d：582管理上旋转导向垂直钻井–PowerVNDS-PERFORM钻井系统技术上全日制日费监督制200-3150Φ508mm×150mΦ339.73mm×1650mΦ244.48mm×3180mΦ140mm×3500m地应力测定方法应用构造地质

5、力学方法研究地应力的相对大小及大致方位应用成像测井确定地应力的方位应用水力压裂资料确定地应力大小Kaiser效应试验测定地应力大小根据断层特点及走向确定地应力的大小及方向hvH根据断层特点确定地应力分布规律及地应力方向：最大水平主地应力方向平行断层延伸方向上覆地层压力v>最大水平主地应力H>最小水平主地应力h最大地应力方向椭圆形井眼的长轴方向即为最小水平主地应力方向最小水平主地应力方向最大水平主地应力方向成像测井测定地应力方向σHσhσHσh井眼坍塌破坏形状地应力测定方法上覆岩层压力由密度测井曲线经积分求出。水平主地应力测定方法主要有：1、现场

6、水力压裂试验法；2、室内凯塞尔效应法3、岩芯差应变试验法；典型的水力压裂试验曲线出现剪切裂缝破裂漏失停泵裂缝闭合裂缝重张时间井口压力利用水力压裂试验数据计算地应力：地层破裂压力（Pf）：地层破裂产生流体漏失时的井底压力裂缝延伸压力（Pr）：使一个已存在的裂缝延伸扩展时的井底压力裂缝闭合压力（PFcp）：使一个存在的裂缝保持张开时的最小井底压力，它等于作用在岩体上垂直裂缝面的法向应力，即最小水平主地应力。瞬时停泵压力（PISIP）：关泵瞬间的裂缝中的压力。它一般大于PFcp，两者之间的差别一般在0.1～7MPa之间变化，它取决压裂工艺及岩石性质。在低渗透性地

7、层，两者近似相等。水力压裂法测定地应力裂缝闭合点（B点）确定方法：利用裂缝闭合前后压力降低速度不同来确定。主要确定方法为：作出曲线的切线，其交点即为裂缝的开始闭合点。此外还有其它方法。如：（1）最大曲率点法（2）P---Log（t）图（3）Log（P）----Log（t）图凯塞尔效应法测定地应力的原理图声发射数压应力凯塞尔效应点凯塞尔效应测定地应力取芯方法岩样尺寸2550mm试验装置及试验步骤～～～～6井B5井-2100-2200-2300-2400-2500-2600-2700-2800-2900-3000-3100F10F11F3F81F5海拔（m

8、）W2ⅣW2ⅣW2ⅤW2ⅥW3ⅢF412mm日产油:175m3日产