地应力测试及其在勘探开发中的应用

地应⼒测试及其在勘探开发中的应⽤
综述地应⼒测试及其在勘探开发中的应⽤
葛洪魁林英松王顺昌
(⽯油⼤学⽯油⼯程系,⼭东东营257062)(⽯油物探局)
摘要对国内外地应⼒测试与应⽤⼯作现状进⾏了综合分析。

论述了地应⼒的分布规律、地应⼒的矿场和岩⼼测试⽅法、地应⼒的计算及其在油⽓勘探开发中的应⽤等。

分析了⽔⼒压裂法、井壁崩落法、声发射法等地应⼒测试⽅法的原理、应⽤范围及计算⽅法,对⽬前应⽤的测试⽅法中存在的问题进⾏了研究,并指出了进⼀步发展的⽅向及需要解决的主要问题。

结合油⽓勘探开发的需要,对油⽥开展地应⼒研究问题提出了建议。

主题词岩⽯应⼒;测试;⽔⼒压裂;声发射;开发⽅案;裂缝;预测;定向射孔
中图法分类号T E21;P554X
第⼀作者简介葛洪魁,男,1963年⽣。

副教授,1989年获硕⼠学位,现在攻读博⼠学位。

主要从事岩⽯⼒学、地应⼒等⽅⾯的研究。

引⾔
⽯油形成并赋存于地壳岩⽯中。

地应⼒的⼤⼩及其变化是控制油⽓富集区分布、⽔⼒压裂裂缝扩展、储集层裂缝分布、油井套管长期外载以及钻井地层破裂压⼒、坍塌压⼒等项参数的因素之⼀,也是油⽓⽥开发⽅案的制定及油井⼯程设计必不可缺少的基础数据。

认真分析研究国内外地应⼒测试及应⽤的现状,依此确定地应⼒研究⼯作的⽅向和路线,具有重要意义。

1地应⼒测试⽅法研究概况
到⽬前为⽌,地应⼒的确定⽅法可以分为四⼤类:⼀是利⽤资料进⾏定性分析,如⽕⼭喷道、断层类型、油井井眼稳定情况、取⼼收获率、区域应⼒场、地形起伏、地质构造、震源机制等;⼆是矿场应⼒测试,如⽔⼒压裂应⼒测试,井壁崩落地应⼒反演;三是岩⼼测试,如差应变分析、波速各向异性测定、滞弹性应变分析、声发射(Kaiser效应)测定等;四是地应⼒计算,如地应⼒场有限元数值模拟、地应⼒测井解释、钻进参数反演等。

地应⼒测量⽅法虽较多,但真正能直接测量出地应⼒的⽅法,严格来讲还没有。

相对⽽⾔,⽔⼒压裂⽅法可给出⽐较可靠的最⼩地应⼒值,在⼀定精度范围内可视为地应⼒的直接测量。

其它⽅法⼀般均基于形变或有关物理量来推算地应⼒状态,属间接测量,其精度与所采⽤的反演⽅法密切相关。

中国⽯油天然⽓总公司密切结合⽣产实际,根据⽣产需要进⾏了地应⼒的研究⼯作。

该研究涉及地层的深度,介于矿⼭、⽔利⽔电和地球动⼒学之间。

制定了许多⼯程措施,为开展地应⼒研究提供了良好的试验条件。

同时,其适⽤的测试技术也与矿⼭和地震部门有所区别。

⽯油勘探开发不仅需要区域的、宏观的地应⼒场,更需要局部的、平⾯的和三维的地应⼒场,特别是分层的地应⼒。

因此,不仅要了解地应⼒的现今状况,也要了解地应⼒场变化的历史,在地应⼒研究中特别注重孔隙流体的作⽤。

⽯油部门对地应⼒的研究虽然起步晚,但发展速度快、发展前景远⼤。

⽬前来看,存在的主要不⾜是各种应⽤⼯作单独进⾏,⽐较零散,没有形成统⼀的理论体系,难以从更⾼的⾼度对问题的本质进⾏系统地分析和研究。

2地应⼒的分布规律
在沉积岩中地层倾⾓不太⼤时,垂向应⼒⼀般与上覆岩层质量近似相等,另外两个主应⼒是⽔平的。

在倾斜地层中,垂向主应⼒往往与垂直⽅向呈⼀夹⾓,夹⾓⼤⼩不超过30b,三向地应⼒和⽔平差应⼒的⼤⼩随深度⽽增加。

⼀般情况下主应⼒⽅向随深度变化不⼤,但也有⼀些应⼒⽅向随深度变化
1998年第22卷
第1期
⽯油⼤学学报(⾃然科学版)
Journal of the U niver sity of Petroleum,China
Vol.22No.1
F eb.1998
X收稿⽇期:1997-03-18
的例⼦。

⼀般浅部地层地应⼒⽅向变化较⼤,到深部趋于⼀致,这说明区域构造应⼒场对深部地层控制作⽤较强。

最⼩⽔平地应⼒随地层岩⽯泊松⽐的增加⽽增⼤[1,2],硬地层中构造应⼒分量⼤。

⽔平地应⼒与地层孔隙压⼒成正相关关系[3,4]。

地层压⼒衰减使⽔平地应⼒呈线性减少,注⽔引起⽔平应⼒增加。

最⼩⽔平应⼒的改变量⼤约为孔隙压⼒改变量的60%~80%,⽽垂向应⼒变化不⼤,但三向有效应⼒都随孔隙压⼒⽽变化[5]。

沉积盆地内的差应⼒⼀般来源于区域性构造应⼒场的作⽤。

区域性构造应⼒场的作⽤愈强,盆地内的差应⼒愈显⽰统⼀的特性。

反之,区域内构造应⼒场的作⽤弱,盆地内的主应⼒⽅向就会相当零乱,局部应⼒场与区域应⼒场的差别⽐较⼤。

地形差异可引起地下可观的附加应⼒。

⾼⼭的存在会增⼤附近地区浅部地层的地应⼒,在峡⾕地区的⾕底经常出现地应⼒集中的现象。

⽔平地应⼒与地质构造形态之间有密切的关系。

⽔平地应⼒在背斜轴部较低且变化较快,向翼部逐渐升⾼,但变化较为平缓。

⽽向斜的轴部(低点部位)则常常有较⾼的⽔平应⼒。

穿过⼤断层的井段,其最⼩和最⼤⽔平地应⼒均发⽣显著变化,地应⼒⽅向可发⽣旋转。

断层上的绝对应⼒值⽐外围地层低,⽔平主应⼒随其与断层距离的增加⽽增加。

每条断层不仅影响各⾃周围的应⼒分布,⽽且彼此还互相影响。

断层的交叉、分枝及拐点部位,多产⽣应⼒集中现象,且应⼒强度明显⾼于邻区。

尤其是汇⽽不交的区域应⼒值最⾼,同时其应⼒的⼤⼩及⽅向变化较⼤[6]。

构造的陡带、倾伏端、鞍部或⿐状构造,往往呈现应⼒异常,应⼒⽅向随构造等⾼线的变化⽽发⽣偏转。

在逆断层的末端,应⼒场变化复杂。

3⽔⼒压裂法测试地应⼒
3.1⽔⼒压裂法测试应⼒地的优缺点
⽔⼒压裂法是⽬前深层地应⼒测试中最准确的⽅法(主要是指最⼩⽔平主应⼒和地应⼒⽅向),测试结果往往作为检验其他测试精度的标准。

在利⽤油层压裂数据进⾏地应⼒分析时,可以⽤裂缝闭合压⼒给出较为准确的最⼩地应⼒数据,并根据裂缝扩展⽅位确定最⼤⽔平地应⼒⽅向。

⽬前存在的主要问题是地应⼒测试成本⾼,代价昂贵。

并⾮所有地层均可⽤⽔⼒压裂法进⾏地应⼒实测。

例如,对太薄的层,特别是产层以上的薄盖层,油井⽣产常常不允许将其击穿。

⽽井较深时,可能受到设备和管路的耐压等条件限制,也不易采⽤测试⽅法。

绝⼤多数情况下,井眼条件为套管井射孔⽽⾮裸眼,套管和⽔泥环的存在以及射孔⽅位对施⼯压⼒有较⼤影响,现有的⽔⼒压裂最⼤⽔平地应⼒计算公式是建⽴在裸眼井基础上的,因此,不能⽤套管井⽔⼒压裂数据计算最⼤⽔平主应⼒。

这⼀点并没有引起⼤多数研究⼈员的重视。

由于套管的存在,不能⽤传统⽅法(井下电视、四臂井径测井、下印模派克等)确定地应⼒⽅位。

⽔⼒压裂施⼯曲线上的裂缝闭合压⼒点不易判断,使得套管井⽔⼒压裂地应⼒测量的精度受到限制。

在使⽤⽔⼒压裂地应⼒测量时,不能测得垂直主应⼒的⼤⼩,只能⽤上覆岩层质量来估计。

但在⼀些地区,垂直主应⼒⼤⼩有可能明显偏离上覆岩层质量。

在进⾏⽔⼒压裂应⼒测量时,井壁岩⽯有可能⾸先发⽣剪切破裂⽽⾮拉伸破裂。

⽽现有的地应⼒计算公式是建⽴在拉伸破裂基础上的,这对于⾼渗透岩⽯和⽔平应⼒差别⼤的地区来说也许是很重要的。

3.2⽔⼒压裂地应⼒测试仪器的进展
TOTAL和Halliburton公司开发的井下应变仪[7]是⼀种新型的地应⼒测试仪器。

它可⽤于测量井眼的变形、压⼒和温度,利⽤建⽴的数学模型可以确定地应⼒⽅向和岩⽯⼒学特性。

它还⽤于监测微压裂施⼯加压前、加压中和加压后的井眼变形情况,可以获得最⼩⽔平地应⼒值(闭合压⼒)、裂缝⽅位、诱发裂缝的宽度和原地层剪切模量。

Schlum berger公司研制的M DT模块式地层动态测试仪[8]包括⼀个含有地⾯控制阀的跨式封隔器、井下压⼒测试系统和井下泵注系统。

该仪器是在微压裂技术的基础上发展起来的。

这个电缆⼯具除能进⾏地应⼒测试外,还可⽤于探测地层流体类型、测量孔隙压⼒和地层渗透性。

其设计是模块化的,可以灵活地增添新的⽤途。

⽬前,它已成为标准的应⼒测试⼯具[8]。

3.3⽔⼒压裂地应⼒测量技术的发展
(1)套筒压裂地应⼒测量⽅法。

对存在裂隙的岩⽯可⽤套筒压裂的⽅法进⾏地应⼒测量。

(2)三维⽔⼒压裂测量⽅法。

该⽅法是在同⼀地点及不同的⽅位,以不同的井斜⾓钻⼏⼝井(⼀般为4⼝)来进⾏⽔⼒压裂作业,可获得该地点的三维地应⼒值。

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第22卷第1期葛洪魁等:地应⼒测试及其在勘探开发中的应⽤
(3)最⼤⽔平地应⼒直接测试⽅法。

到⽬前为⽌,还没有直接测试最⼤⽔平地应⼒的⽅法,Mizu-ta[9]采⽤磨粒射流在井壁上垂直于最⼤⽔平地应⼒⽅向切割出⼀条⼈⼯垂直裂缝,通过对该裂缝进⾏压裂测试直接获取最⼤⽔平地应⼒。

虽然取得了⼀些进展,但该项⼯作仍有许多问题需要解决。

(4)⽆源地震监测⽔⼒压裂裂缝扩展⽅法。

裂缝延伸过程中,岩⽯破裂产⽣的震动能量以微地震波的形式向四周传播,将检波器下⼊正在施⼯的井内或邻井内,记录裂缝扩展时发射的地震波,利⽤声源点轨迹确定裂缝的⽅向,并获得地应⼒⽅向[10]。

(5)钻井过程中的地应⼒测试⽅法。

在油⽓⽥勘探开发过程中,⼈们希望能尽可能早地以低成本获取地应⼒数据,因此,钻井过程中的地应⼒测试技术应运⽽⽣[11]。

Daneshy等提出[12],在钻进过程中,将井底裸眼井段封隔,并以钻井液为压裂液向封隔井段施
压,裂缝向井底以下的岩⽯中扩展,通过定向取⼼可获得精确的裂缝扩展⽅位。

分析施⼯压⼒记录可获得⽔平地应⼒最⼤和最⼩值。

此外,还可通过套管鞋漏失试验获取地应⼒数据。

常规漏失试验是为了检查固井质量,⽽不是为了测量地应⼒,但经改进后可⽤于地应⼒测试。

该⽅法的优点是:在油藏开发早期获得地应⼒数据;裸眼井压裂消除了套管和射孔对裂缝⽅位和破裂压⼒的影响,结合钻井施⼯来进⾏,不需要太多的附加设备和投资。

⽬前存在的主要困难是测试技术还不规范,⼯具还不配套,⽽且使⽤条件较为严格。

4井壁崩落法测量地应⼒
4.1井壁崩落的基本规律
井壁崩落是指井壁岩⽯在地应⼒作⽤下发⽣/剥落0或/垮塌0造成井眼⾮均匀扩⼤的现象。

井壁崩落是普遍存在的,深部井眼发⽣井壁崩落的频度和烈度均⽐浅部井眼⼤,井壁崩落⽅向随深度的增加⽽趋于稳定,井壁崩落往往发⽣于结构完整、强度较⼤的脆性岩⽯。

观测到的井眼崩落形状⼤体可分为两类:/宽平底0型和/狗⽿0型。

4.2井壁崩落的识别标准
应⼒造成的井眼崩落,⼀般具有以下特点:
(1)两井轴有明显的差异,长短轴长度之⽐⼤于
1.1,短轴直径和钻头尺⼨相近。

(2)崩落井段较长(在30m以上),⽅位基本稳定。

(3)井斜⾓⼩于4b(直井)。

(4)井眼不位于⼤断层附近。

⽬前井壁崩落椭圆测量的常⽤仪器有超声波井下电视和四臂地层倾⾓测井仪。

4.3井壁崩落地应⼒反演
井壁崩落可以反映地应⼒信息。

例如,在井壁崩落出现⽐较频繁的地区和井段,往往标志该地区或井段具有地应⼒数值较⾼、两⽔平⽅向的地应⼒差值较⼤和构造应⼒较强等特点。

理论分析和试验均表明,井壁崩落⽅位与最⼩⽔平地应⼒⽅位呈很好地⼀致性,利⽤井壁崩落可以⾮常⽅便地获得⽐较可靠的地应⼒⽅向的数据。

近年来,井壁崩落法已被⼴泛⽤来测定现今地下应⼒场的⽅向,并已逐渐变成⽐较可靠的常规⽅法之⼀[13].⾃1985年以来,Zoback等⼈⼀直在积极探索利⽤井壁崩落形状直接反演地应⼒值的⽅法,并已有具体应⽤的报导[14~21].Qian和俞⾔祥尝试⽤斜井的井壁崩落资料同时反演⽔平应⼒⽅向和三个⽅向地应⼒的相对⼤⼩[22,23].这些都表明该⽅法有发展前景。

利⽤井壁崩落反演地应⼒,可以利⽤油⽥测井资料并结合油⽥⽣产来进⾏,数据来源⾮常⽅便。

在有些情况下,它可能变成唯⼀的地应⼒信息来源。

再者,它直接反映地层现今的地应⼒信息,在⼯程上具有较强的实⽤性。

5声发射法测试地应⼒
5.1声发射法
声发射(Kaiser效应)是⼀种岩⽯存在内部缺陷或潜在缺陷时在外部条件作⽤下改变状态⽽⾃动发声的现象。

声发射最重要的特征是对受过的应⼒历史具有/记忆0功能。

利⽤岩⽯声发射对应⼒的记忆特性可进⾏地应⼒测试。

其⽅法是在室内进⾏单轴压缩试验,根据其Kaiser效应来推算地应⼒。

它不仅可以测得地应⼒的⼤⼩,⽽且还可以通过定向取⼼或⽤古地磁等⽅法对岩⼼进⾏定向分析,以获得原地应⼒⽅向。

5.2声发射的基本规律
丁原⾠等[24~26]对地应⼒的岩⼼声发射测量做了许多研究⼯作,发现地下岩⽯对它所受的最⼤应⼒具有记忆特性(Kaiser效应),声发射测出的地应⼒结果为有效应⼒,试样应是致密岩⽯。

当地应⼒接近岩⽯的破坏条件时,则不能正确地分辨出Kaiser效应点。

岩⼼放置时间越长,则Kaiser效应
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#⽯油⼤学学报(⾃然科学版)1998年2⽉
越弱。

在⽤声发射法测试地应⼒时,在岩样制备和保存过程中应尽可能保护好岩样,岩⼼取出后应尽快进⾏试验。

实验过程中应尽可能消除环境的⼲扰。

为了提⾼测量精度,应进⾏多次测试。

利⽤声发射测试地应⼒属于岩⼼测试,其优点是简便、经济。

特别是对于深部地壳应⼒的测量,具有较⼤的推⼴价值。

但仍需研究岩⽯声发射的机制、温度和围压对Kaiser效应的影响。

6地应⼒计算
地应⼒计算⽅法⼤致包括以下4种。

(1)有限元数值模拟反演古构造应⼒场,主要⽤于平⾯应⼒场的分析。

它很⼤程度上依赖于所建⽴的地质、⼒学模型以及边界条件。

(2)时间历史模拟正演应⼒场[27],分析了每个因素对现今应⼒场的影响,具有重要的理论价值。

但这种⽅法⽐较复杂,在绝⼤多数情况下,⼈们不能确知盆地沉积和构造活动的全部历史,使该⽅法的应⽤受到限制。

(3)根据相对简单的地应⼒计算模式,进⾏地应⼒测井解释。

这种⽅法⽐较简单、成本低,可以得到沿纵向的地应⼒剖⾯。

但这种⽅法在⼀定程度上依赖测试经验,因此,测井解释结果应尽可能多地经实测数据校正。

(4)钻进参数反演。

G.Hareland[28]对利⽤钻进参数反演地应⼒进⾏了探索,其主要思路是,假定地层岩⽯在原地应⼒作⽤下正处于临界破坏状态,其应⼒⼤⼩与岩⽯强度有关。

根据三⽛轮钻头钻速⽅程,由钻进参数可确定地层岩⽯的单轴抗压强度,通过迭代计算来确定原地应⼒⼤⼩。

但是,影响钻速的因素达⼗⼏个以上,同时,地应⼒形成的机理较为复杂,远⾮地层强度本⾝所能决定。

因此,该⽅法的精度不会很⾼。

7地应⼒测试的应⽤
地应⼒测试在油⽓勘探开发中的应⽤已有报导[29],其⽤途主要归纳成6个⽅⾯。

7.1油⽥开发⽅案的优化
油层压裂是开发低渗油藏的主要⼿段之⼀,⼈⼯裂缝的延伸⽅向垂直于地层中最⼩主应⼒。

搞清油⽥地应⼒⽅向,可优化布置井⽹,避免⽔窜,增强注⽔及压裂效果,尽可能提⾼油⽥⽆⽔采收期和最终采收率。

孔隙压⼒的改变和油⽓渗流导致储层地应⼒发⽣改变,⽽应⼒场的改变⼜会反过来影响储层岩⽯孔隙度和渗透率,并影响油⽓在孔隙或裂隙中的流动。

由于流体场和应⼒场相互之间有影响,因此,油藏开采是固液耦合问题。

特别是在稠油热采[30]、裂缝油藏、浅层油⽓藏开采及油⽥⾼压注⽔开采中,由于固液耦合效应较强,了解开发过程中地应⼒的变化,有助于采取适当的措施,利⽤应⼒场或改造应⼒场,减轻应⼒损害,达到最优开采的⽬的。

7.2⽔⼒压裂及重复地层压裂
地应⼒状态决定了⽔⼒裂缝的扩展,控制着裂缝的⼏何形态、近井眼裂缝的转向及裂缝的扩展⽅位。

分层地应⼒数据是确定裂缝⾼度的关键,同时地应⼒数值也是合理确定泵压和⽀撑剂的主要依据。

油⽥开发活动可引起油藏地应⼒的改变,从⽽使⽔⼒压裂裂缝扩展⽅位发⽣变化[31]。

1993年Chevron公司对美国Lost Hills油⽥已压裂的7-2C 和3-11A井重复进⾏了5次压裂,在与⾸次压裂相同的射孔中进⾏施⼯。

所有5次重复压裂裂缝的倾⾓都发⽣了偏转,裂缝平均倾⾓为45b,⼤⼩相差在10b以内。

⽽在Lost H ills油⽥100多⼝井的初始压裂中,平均裂缝倾⾓为82b。

从裂缝⽅位⾓看,3 -11A井的重复压裂与初次压裂没什么差别;7-2C井地层较深部位的两次重复压裂裂缝⽅位与初始压裂裂缝平均⽅位⾓差别不太⼤;⽽较浅部的⼀次重复压裂裂缝⽅位为N86b E,⼤约与初始压裂裂缝的平均⽅位(N55b E)相差30b。

在Unocal公司的Van油⽥的300-11井,1990年初始压裂时裂缝⽅位为N115b E,1994年通过与初始压裂相同的射孔进⾏重复压裂,裂缝⽅位转为N171b E,裂缝倾⾓变化不⼤。

Wrig ht在硅藻⼟油藏中进⾏注⽔实施⼆次采油[32],加密井与初始开采井相⽐,压裂裂缝⽅位旋转了60b之多,并且,由垂直裂缝转为⽔平裂缝。

因此,应考虑重复⽔⼒压裂的裂缝转向问题。

这也使我们有可能通过规划开发⽅案,控制地下储层的应⼒场和⼈⼯裂缝扩展⽅位,来实施优化开采。

⽬前,重复压裂的裂缝转向问题并没有被我国⽯油科技⼯作者所充分认识。

7.3预测油⽓富集区
含油⽓盆地的油⽓⽣成、运移、聚集、保存以及
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第22卷第1期葛洪魁等:地应⼒测试及其在勘探开发中的应⽤
破坏再聚集的过程,与盆地所处的环境和区域构造应⼒场的发展变化有密切关系。

开展地应⼒场特别是成藏期地应⼒场的研究,有助于揭⽰油⽓分布规律,预测油⽓富集区[33]。

邓云⼭指出[34],构造动⼒在油⽓形成中的作⽤,⼀⽅⾯可为有机质的热演化和转化过程提供能量,从⽽促进有机质向烃类转化;另⼀⽅⾯,也是油⽓运移、聚集的驱动⼒。

尤其是成藏期的构造应⼒场直接控制着油⽓聚集和分布。

流体运移势场与地应⼒场基本是⼀致的,⾼地应⼒区⼀般为⾼的运移势区。

低势区(低应⼒区)及运移势场变化⽐较陡的过渡区有利于油⽓的聚集,处于这些区的油井⼤多是⾼产井。

7.4异常地层压⼒预测
现有的地层压⼒预测⽅法主要是建⽴在压实理论基础上的,⽽异常地层压⼒形成的原因是多样的。

地层在经历了沉积、压实之后,⼀般都经历过构造作⽤,构造应⼒势必会影响其地层压⼒。

特别是当构造作⽤⽐较强烈,在地层中引发断层或裂缝时,可能会发⽣流体的⼤规模运移。

在这种情况下,地层压⼒的分布不遵守压实规律,传统的地层压⼒预测理论已不适⽤,这种情况已在塔北⼭前构造带钻井过程中部分地得到证实。

因此,需要研究异常地层压⼒的构造应⼒成因及地层压⼒预测新理论。

7.5定向射孔
若沿最⼤⽔平主应⼒⽅向射孔,施⼯压⼒较低,且不易出现砂堵;射孔孔道稳定性好,有利于防砂,同时有助于减轻⽔平差应⼒对套管的挤压作⽤,防⽌套管损坏。

地应⼒测试有助于确定最⼤主应⼒⽅向,有效地进⾏定向射孔。

7.6储层裂缝定量预测
裂缝直接控制着裂缝性油⽓藏的形成与分布,能提供油⽓储集空间和极好的流动通道,从⽽极⼤地提⾼油井的供油能⼒。

认识储层裂缝分布规律,对预测油⽓富集区和优化油⽓⽥开发具有⾮常重要的意义。

构造运动是产⽣天然裂缝的主要因素之⼀。

构造裂缝的形成取决于构造形成时期的应⼒分布,因此,可利⽤构造应⼒场的反演结果预测裂缝发育带。

对构造应⼒场的分析,⽬前应⽤较多的是有限单元法。

根据构造应⼒场数据模拟结果进⾏裂缝预测的准则有:应⼒异常、岩⽯断裂准则(如格⾥菲斯或库仑准则)和岩⽯应变能密度异常准则。

8地应⼒测试研究的发展⽅向
(1)建⽴储层地应⼒场理论。

以储层岩⽯为分析对象,以地应⼒场、地层流体场、温度场与储层岩⽯相互作⽤为核⼼,分析并解决与地应⼒有关的⼯程问题,以利于认识、利⽤和改造应⼒场,减轻应⼒损害,实现最优开采。

(2)⽐较适合于油⽥实际并需进⼀步发展的地应⼒测试⽅法有:⽔⼒压裂法,井壁崩落法,声发射和地应⼒测井解释等。

发展⽔⼒压裂⽅法的关键是装备测试仪器;发展井壁崩落和声发射⽅法的关键是深化其机制研究;⽽地应⼒测井解释的关键是尽可能多地利⽤实测数据对测井解释结果进⾏校正。

(3)增设微压裂测试仪器。

该仪器最好具有地应⼒测试、地层流体测试、地层⼒学参数测试等功能。

要进⼀步了解Schlumberger公司的MDT模块化地层动态测试仪或Halliburton公司的井下应变仪及同类⼯具的详细性能、特点和价格,以便选择和购买适宜的仪器。

(4)在最⼤⽔平地应⼒⽅向实现⼈⼯割缝,以此裂缝进⾏⽔⼒压裂,这有可能成为实测最⼤⽔平地应⼒的有效⽅法。

(5)理论研究的努⼒⽅向是:(a)研究开发活动(热采、注⽔等)引起的地应⼒场的变化和不均匀性;
(b)研究储层岩⽯及储层裂缝在地应⼒场、温度场、流体场耦合作⽤下的⼒学响应及对油、⽓、⽔流动的影响;(c)继续深⼊研究地应⼒分布规律,发展地应⼒预测专家系统,形成完整的复杂地质条件下地应⼒的预测技术。

(6)在应⽤研究⽅⾯应做到:(a)结合地应⼒研究与测试⼯作,进⾏储层裂缝定量预测⽅法的研究;
(b)研究成藏期构造应⼒场及对油⽓⽣成、运移和聚集的影响,预测油⽓富集区;(c)开展重复地层压裂裂缝扩展规律的研究;(d)研究异常地层压⼒的构造运动成因,建⽴构造运动异常地区地层压⼒的预测⽅法。

(7)多学科综合研究是提⾼地应⼒预测精度的必由之路。

选定地应⼒研究与应⽤综合试验区,集中优势兵⼒开展多⽅法、多学科、多层次的对⽐研究,有利于提⾼研究⼯作的⽔平,并能起到⽰范带动作⽤。

致谢此项⼯作得到了辽河油⽥李志明、张⾦珠等同志的⼤⼒帮助,在此表⽰感谢。

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(责任编辑陈淑娴)
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第22卷第1期葛洪魁等:地应⼒测试及其在勘探开发中的应⽤
Zhang Jiasheng /COORDINATE TRANSFORMATION CONTROL SC HEME OF BIDIRECTIONAL AC/DC C ONVERTERS/1998,22(1):82~84
T his paper presents a coordinate transformation control m ethod of bidirectional AC/DC converters w ith theoret-i
cal analyses.Related control equations are derived.These control equations have the features of current feedback and no drivation calculation,thus the system can be realized with the simple on -line control.Then both control scheme and operating principle of a double closed -loop AC/DC pow er converter system are discussed by using physics.
Subject words converter;coordinate system;transform ation;control;equation
About the author Zhang Jiasheng,male,associate p rof essor ,w as born in 1957.H e received M S degree f rom Beijing University of Aeronautics and Astronatics in 1988.He works on industry electr ical automation at the Dep ar tment of Automation in the Univer sity of Petr loeum ,China (Dongying 257062).Ye Feiy ue,
Gao Yanw en,
Duan
Youx iang/DESIGN OF ENGINEERING DATA MODEL FOR
PETROLEUM EXPLORATION AND ENGINEERING/1998,22(1):85~88
According to the specialities of data in petroleum ex ploration and engineering,a relational database model applied in petroleum engineering is modified by using nesting relation for storing array,text,graph and other eng ineering data.A set of languages for new nesting relation model are developed.A standard operation method for data treatm ent is
proposed.Application in oilfield show s that this model is simple and efficient for storing data in petroleum exploration and production eng ineering.
Subject words system eng ineering;database;data storage;model;computer application
About the f irst author Ye Feiyue,male,w as born in 1959.He gr aduated f rom the University o f Petr oleum in 1982.He is an associate pr o f essor and w or ks on the database and comp uter app lication at the De -p ar tm ent of Comp uter Science in the Univer sity of Petroleum ,China(Dongying :257062).
Song Guangx ing/SOLUTIONS OF OPERATOR EQUATIONS IN L p
(8)/1998,22(1):89~90
By means of properties of m ix ed monotone operator and methods of upper and low er solutions,the operator equa -tions in L p (8)are studied.The existence theorems of operator equations are given.。