基于测井资料的地应力计算及影响因素分析

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基于钻井和测井数据的水平地应力分析新方法

在井眼发生坍塌的井段，有效周向应力应满足以下条件
应法及差应变法等Ｈ。这些方法能够通过岩心或现场试验直接测量有限层位地层的地应力大小，但无法获得地应力随深度变化的连续剖面。因此通常利用测井数据对地应力纵向分布情况进行计算，得到反映地
应力大小的纵向剖面。
水平方向的主应力产生的原因包括重力作用、
关键词
地应力
地漏试验
测井数据Ａ
构造应力系数
中图法分类号
Ｐ５５３；
文献标志码
地应力是石油工程中的一项重要参数，广泛应用
向的主应力来描述地应力状态，即垂直方向的垂向
于油藏、钻井、开发等各个领域，地应力的大小与油气
富集区分布、井壁稳定性、储层裂缝分布、水力压裂起裂压力与裂缝延伸压力、套管外载与变形等问题密切相关，也是油气田开发方案的制定和油气井工程设计中必不可少的基础数据Ｊ，准确测量和计算地应力对
油气勘探开发具有重要意义。在石油工程中，地应力大小的测量方法主要有水压致裂法、声发射Ｋａｉｓｅｒ效
主应力，水平方向的水平最大主应力和水平最小主应力。工程上可以认为垂向主应力近似等于上覆岩层压力，采用密度积分方法计算其数值，对于海洋钻井，计算公式为
⑥
２０１３Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．

地应力的测井计算与标定方法

地应力的测井计算与标定方法赵军;杨福林【摘要】随着油气勘探开发的不断深入,地下油气储层的地应力分析也越来越受到重视.在油气勘探开发的过程中,诸如油气的运移、钻井过程中井壁的稳定性、采油过程的出砂、注水开发中的井网布置与调整、储层裂缝的发育状况等均与地应力有十分密切的关系.测井资料具有数据丰富、成本低、数据连续的优点,通过优选适当的模型,可以利用测井资料计算岩石的地应力大小.在利用测井资料计算地应力的基础上,根据Kaiser实验及现场水力压裂资料对计算的水平最大、最小主应力进行标定,建立了标定后的地应力计算模型.通过实际资料的计算与检验,证明了经刻度后的地应力模型更能真实反映实际地应力大小.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)017【总页数】5页(P42-46)【关键词】地应力;标定;测井;水力压裂;Kaiser实验【作者】赵军;杨福林【作者单位】西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500;西南石油大学地球科学与技术学院,成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE151目前地应力的获取方法主要有水力压裂法[1—3]、岩石声发射Kaiser效应法[4—7]、测井资料计算法[8，9]等。

利用水力压裂资料确定地应力的方法是目前现场确定地应力最直接、最可靠的方法之一；岩石声发射资料计算地应力的方法是目前实验室确定地应力的重要方法[4]。

这两种方法获取的地应力数值比较准确，能够反映地层的真实地应力大小:但这两种方法在实际地应力求取中存在共同的局限性，即不能得到全井段连续的地应力剖面且测试成本高、耗时长。

测井具有测量深度大、成本低、测量数据连续的特点，因而采用此方法能够得到随深度连续变化的地应力剖面；但是这种间接的计算方法获得的地应力与实际的地应力值相比误差较大精度偏低[8]。

综合分析此三种方法各自的优缺点，提出在利用测井资料计算地应力基础上采用Kaiser实验数据及水力压裂获得的地应力值对其进行标定，提高测井资料计算地应力的精度以满足实际应用的需要。

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法随着石油勘探技术的不断提高，储层地应力的求取也受到了越来越多的关注，石油勘探中的储层地应力问题已经成为当今石油勘探的热门研究话题之一。

储层地应力的估算技术广泛应用于钻井、注水、压裂以及其他石油勘探设计中，对石油勘探非常重要。

在现实应用中，储层地应力求取方法主要有两种，一种是受力测试，一种是直接利用测井数据求取储层地应力。

受力测试是一种能够直接测量储层地应力的方法，能够在真实环境下估算储层地应力，但要求钻井深，费时费力。

而利用测井数据求取储层地应力的方法可以缩短求取储层地应力的时间，更节省经费。

首先，对于测井数据，要了解其实际的物理意义，以便正确的求取储层地应力。

根据测井曲线可判断出储层吸水性、渗透率以及油气分布，这可以为利用测井数据求取储层地应力提供有力的技术支持。

一般来说，利用测井数据求取储层地应力主要采用统计介电法、深度改正法、声波法以及三参数渗透强度模型等模型。

其次，在利用测井数据求取储层地应力时，可以利用压裂资料中的受压状态计算储层地应力，由此可以获得更准确的储层地应力值。

压裂是调整地层压力状态的重要技术，利用实施压裂前后的测井变化和应力变化，可以估算储层地层压力，进而求取储层地应力。

最后，要注意，由于储层地应力具有地层特殊性，不同的测试方法无法得出完全一致的结论。

因此，在采取求取储层地应力方案时，应注意把握不同方法的精度以及将不同方法得出的结论融合，才能得到比较准确的储层地应力结果。

总之，测井和压裂资料是求取储层地应力的主要资料，也是现在求取储层地应力的重要手段之一。

不同的求取方法具有不同的特点，把握好它们的各自优势，融会贯通，正确合理地综合利用，才能进一步提高求取储层地应力的准确性。

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法随着我国石油天然气勘探开发的不断深入，储层地应力越来越成为石油天然气勘探开发的重要参量，精确测定储层地应力已经成为当前石油勘探开发中重要的问题。

因此，利用测井、压裂资料求取储层地应力已经成为当今勘探开发中重要的研究课题。

首先，为了求取储层地应力，应从储层的岩性特征和水文-热特征出发，分析定量地评价储层地应力。

岩石的压溶强度（SR）和抗压强度（UC）是构成地应力的基本参量，因此在进行储层地应力分析之前，首先要建立对岩性特征的良好认识。

其次，应分析储层水文特征，剪笼压力（Pc）是构成地应力的重要参量，直接反映地应力的大小。

此外，压裂资料是求取储层地应力的重要依据。

压裂资料与储层地应力具有紧密的联系，因此压裂资料可用来推测储层的地应力。

根据压裂实验分析，压裂次数多的区域，即注水性强的区域，其储层地应力较小；而压裂次数较少的区域，注水性弱的区域，其储层地应力较大。

针对储层地应力，可采用以上方法建立模型，计算出地应力的色块图，使地应力浅析更加方便、快捷。

从而达到掌握储层的开发乃至考虑技术参数的改善等研究方向。

最后，利用测井、压裂资料求取储层地应力有重要意义。

储层地应力直接反应地层构造特征，模拟地层受压、剪切及地层表面和底界的变形，可以分析油藏发育情况，掌握油气运移规律，改善技术指标，从而提高石油开发效率。

以上就是利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法，希望大家能从中得到收获，运用到实际的研究中。

用XMAC测井资料揭示砂岩油藏地应力分布特征及影响因素

模量、剪切模量、破裂压力等岩石力学参数。ＦＴ测Ｍ
中８—２乙块北部套损区内０２３９２乙块中部套掼区内１２４１１２４０—２乙块中部套损区内南Ｉｌ一２己块中部套损区内 — ｌ２４南１１３乙块套损区西南边 —卜Ｐ０
南１２２０Ｐ９甲块
９。，Ｏ说明随着油田开发活动深入进行，最大地应力方位发生了转变，与断层形成期相比大约逆时针旋转了６。。横向上不同井区、同区块的水平主应０不力大小和方位都存在一定差异（１。纵向上看，表）不同深度段或深度点的主应力大小和方位也存在明
显差异（１）图。
年在大庆萨中油田南一区西部对６口新钻井加测
平均
２．８１１
１．８７３
８．６９９
３８．ｌ
力之差值平均为３１Ｐ，最大水平主应力方位平．Ｍａ８均为８．。（９６近东西向）区位于大庆长垣的萨尔９。本图背斜构造上，背斜形成时期的最大水平主应力方位约为１０北西西向）断层形成时期的最大主应１。（，
论：无论是平面上还是纵向上南一区西部储层地应力都存在不均衡状态；油层单砂体地应力与地层压力呈正相关关系，与孔隙度和渗透率呈负相关联系。关键词：ＭＣＸＡ测井；地应力；油田开发；套管损坏；应用研究
表１６口ＸＡＭＣ测井取得的地应力大小及方位平均值统计表
１地应力分布特征
从６口ＸＡＭＣ测井的地应力解释结果看出，该
区最大、最小水平主应力取值范围分别为
１－７Ｐ和１—２Ｐ，８２Ｍａ５２Ｍａ最大水平主应力方位的变化范围为２一４。，Ｏ１０优势方位为６ —２。。由表１０１０可见，区最大水平主应力平均为２．Ｍ最小全１８Ｐ；１水平主应力平均为１．Ｍａ最大、７８Ｐ；３最小水平主应

第七章测井地应力分析、测井构造解释

对于垂直井眼，压裂缝总是
出现在最大水平主应力方向上;
对于倾斜井眼，当井眼长短
轴之比大于最大、最小水平主应力之比时，压裂缝在最大水平主应力方向上;
当井眼长短轴之比小于最大、
最小水平主应力之比时，则压裂缝在最小水平主应力方向上。
核磁共振实验室
4、双侧向测井
挤压带的泥岩或致密灰岩
核磁共振实验室
一、测井进行地质构造解释的一般原理
利用测井资料研究地质构造面对的是井筒内可
见的小型规模的地质构造，主要是断层、褶皱和不整合三类。
由于现代地层倾角测井技术和井壁成像测井技术
能准确确定地层产状和构造要素。因此，研究构造的主要测井资料也是依靠对地层倾角测井和井壁成像测井资料的解释。
种参数, 在断层破碎带或地应力集中段都有相应的响应。在张裂缝带, 斯通利波能量衰减显著。
核磁共振实验室
6、偶极子横波成像测井
在成岩期和成岩后,如果水平应力存在着较大的各
向异性,岩石会表现出侧向差异压实现象。此时, 最大水平主应力方向上侧向压实程度较高,而在最小水平应力方向上侧向压实程度较低,从而造成了应力引起的岩石物理各向异性。
褶皱是指岩石受力作用后产生的弯曲地质构造。
有两种基本的形态：背斜(向上弯曲）和向斜（向下弯曲）。
核磁共振实验室
1、褶皱的要素
①核：又称核部，系褶
皱的中心部位的岩层。
②翼：又称翼部，系指
褶皱核部两侧的岩层，在横剖面上，构成两翼的同一招皱面拐点的切线的夹角称为“翼间角”。
③转折端：系指一翼向
如果井钻在背斜的顶
部，这时测得的地层倾角就很小，倾斜方位角也就很乱，只有钻在两翼上，才会显示出倾角较大，方位角一致的绿色模式。

地应力的测井计算与标定方法

运用测井资料计算地应力的基本思路是，首先利用密度测井计算垂向应力，然后根据地层条件适当的选择模型计算水平地应力。１．１垂向应力的计算
２０１４年９月１日收到第一作者简介：赵国家“ 十二五 ” 重大专项
式（３）中：
ｃ广ｈ分别为水平最大、最小主应力；／Ｘ
为泊松比；Ｏｒ为Ｂｉｏｔ系数；／３。、／３为构造应力系数；Ｐ。为地层孔隙压力；为地层水平骨架应力非平衡
因子。１．２．１地层水平骨架应力非平衡因子
⑥
２０１５Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｒｇ．
地应力的测井计算与标定方法
赵军杨福林
（西南石油大学地球科学与技术学院，成都６１０５００）
摘
要
随着油气勘探开发的不断深入，地下油气储层的地应力分析也越来越受到重视。在油气勘探开发的过程中，诸如油
式（２）中：ｐ为采样间隔内密度测井平均值；ＡＤ为
１．２水平应力的计算本次采用三向地应力模型作为建立地层水平地
应力数学公式的理论依据。即地应力等于地层孔隙应力和地层骨架应力以及水平面上和），方向上的
关键词
地应力
标定
测井
水力压裂Ａ
Ｋａｉｓｅｒ实验
中图法分类号
ＴＥｌ５１；

利用测井资料计算地应力和地层压力

利用测井资料计算地应力和地层压力测井是一种获取地下地质信息的技术手段，通过测井资料可以计算地应力和地层压力。

地应力是指地下岩石受到的应力状态，包括水平应力(SHmax)、垂直应力(Sv)和最小水平应力(Shmin)。

地层压力是指地下岩石受到的压力，它是由地质构造和地下岩石自身重力作用所引起的。

测井资料中常用的数据包括密度、声波速度和孔隙压力。

根据这些数据，可以使用不同的方法计算地应力和地层压力。

下面将详细介绍两种常用的计算方法。

第一种方法是利用测井参数计算地应力：1.密度测井：通过测井仪器测量孔隙岩石的密度，可以得到地下岩石的密度值。

地应力与密度有关，通常可以利用下面的公式计算地应力：Sv = ρgzh + ΔP其中，Sv为垂直应力，ρ为地下岩石的密度，g为重力加速度，z为垂直坐标(由测井资料中测得的深度)，h为大地水平应力增加系数(通常假设为1，即认为大地水平应力与垂直应力相等)，ΔP为孔隙流体压力。

2.声波速度测井：通过测井仪器测量岩石中声波传播的速度，可以得到地下岩石的声波速度值。

根据地震黏滞剪切模量理论，可以利用下面的公式计算地应力：SHmax = 0.87ρVs^2其中，SHmax为最大水平应力，ρ为地下岩石的密度，Vs为地下岩石的声波速度。

这个方法需要选取与地层相互作用最大的水平应力作为SHmax，通常选取沉积岩中的垂向最大应力作为最大水平应力。

第二种方法是利用测井参数计算地层压力：1.密度测井：利用密度测井得到的岩石密度和地下深度，可以计算出不同深度的岩石压力。

地层压力随深度增加而增加。

2.孔隙压力测井：通过测井仪器测量岩石中孔隙流体的压力，可以得到地下岩石的孔隙压力值。

地层压力与孔隙压力有关，可以利用下面的公式计算地层压力：Ppore = ρgh其中，Ppore为孔隙压力，ρ为地下岩石的密度，g为重力加速度，h为大地水平应力增加系数。

综上所述，利用测井资料可以计算地应力和地层压力。

南翼山油田地应力的测井分析与计算

岩石物理性质的泥页岩的骨架所受到的有效应力
相等。等效深度法适用于刚勘探的地区，尚未取在得原始地层压力实测资料之前，用来计算地层孔隙压力。而就基于声速测井的等效深度法来说，就是指在不考虑温度影响的情况下，如果正常趋势线上某一点的Ａ值与超压带上某一点的 △ｔｔ值相同，则反映这两点孔隙结构和压实程度相同，两点具有等
２１年第５０１期
２０总第１５８期
国外测井技术
ＷＯＲＬＷＥＬＬＤＬ０ＧＧＩＴＣＨＮＯＬＧＹＮＧＥＯ
０ｃ．ｔ２０１１Ｔｏａ８５ｔｌ１
・
基础科学・
南翼山油田地应力的测井分析与计算
徐小虎赵军吴建李斌
的转换公式如下：ｓ７．１＋３５９＝一８２２．３６
Ｅ．８５Ｅ一１０６０８３３６Ｃ１８８Ｃ一５．．０ｄ１０１９２
位的地层压力大小，故选用泥岩层声波时差来计算地层孔隙压力。
所谓 “ 等效深度法 ”就是在不同深度具有相同，
１西南石油大学２南油气田分公司蜀南气矿西
摘要：地应力计算分析是油气田开发井网部署和优选钻井泥浆、井壁稳定性评价、油气井出砂预
测、管损坏变形分析、孔设计优化以及压裂施工设计的前提与基础。测井分析地应力不仅可以套射得到沿深度连续分布的地应力剖面，而且节约了昂贵的地应力测试费用。本文根据对影响地应力
（）３
（）４（）５

基于声波测井信息的地应力分析与裂缝预测研究的开题报告

基于声波测井信息的地应力分析与裂缝预测研究的开题报告一、选题背景与意义地应力是岩石和土壤中的应力状态，是岩土工程中的重要参数之一。

地下工程的稳定性和寿命往往受到地应力的制约，因此研究地应力及其分布规律对地下工程的设计、施工、运行和维护具有重要意义。

而裂缝是岩土体中的一种重要变形形式，研究裂缝的形成规律及其演化过程对于工程安全和环境保护具有重要意义。

声波测井是利用声波传播性质来获取地层岩石力学参数和地应力的工程地球物理测试方法之一。

它广泛应用于石油、天然气勘探中，在地质勘探、土力学和岩石力学等领域也得到了广泛应用。

基于声波测井信息的地应力分析及裂缝预测研究具有重要的应用价值和理论意义。

二、研究内容和思路本研究将基于声波测井信息，结合数值模拟和实际地震勘探资料，进行地应力分析和裂缝预测研究。

具体内容包括：1. 声波测井资料的处理和分析：采集地下岩石的声波测井数据，对数据进行处理和分析，获得地下岩石的物理性质和力学参数，包括泊松比、弹性模量、剪切模量等。

2. 地应力分析：基于声波测井数据和岩石力学参数，结合地质条件和重力场等因素，通过数值模拟和实际地震勘探资料，分析地下岩石的应力状态及其分布规律，预测地下工程中的地应力。

3. 裂缝预测：基于声波测井数据和地下岩石的力学参数，结合地下岩体的物理和化学特性，通过数值模拟和实际地震勘探资料，预测地下岩体中的裂缝分布和演化趋势。

4. 研究成果的应用及推广：将获得的研究成果应用于地下工程设计、施工和运行中，推广和应用本研究成果，提高地下工程的安全性和可靠性。

三、研究计划和预期结果1. 工作计划：第一年：采集地下岩石的声波测井数据，处理和分析数据，研究地下岩石的物理性质和力学参数，分析地应力的分布规律和预测裂缝的分布趋势。

第二年：基于数值模拟和实际地震勘探资料，进行地应力分析和裂缝预测研究，深入探究地下岩石的应力状态及其分布规律，预测地下工程中的地应力和裂缝分布趋势。

用测井曲线计算储层地应力的方法研究

用测井曲线计算储层地应力的方法研究【摘要】导致地应力的出现，其原因多样且很复杂，然而油田的开发离不开压力，尤其是准确的地应力数值。

在现场测试中，测井曲线能够很好地反应地下岩石的受力情况，所以可以通过建立测井曲线资料与地应力之间的某种关系，来间接得到地应力数值。

本文在详细理解测井原理和地应力成因的基础上，推导出测井曲线资料和地应力参数之间的关系，并结合现场实践应用，证实关系的准确性，以期提高和完善测井曲线资料和地应力参数之间的关系。

【关键词】地应力测井曲线岩石力学参数模型1 测井曲线资料解释地应力地层之间或同一地层内的岩石或者同一性质的岩石的地层孔隙结构、岩石力学参数等方面的不同，从而导致地层地应力的非均质性。

若依靠实测需找层内或层间地应力的分布规律，这是不切实际的。

结合测井曲线的资料和分层地应力的解释模型，可以分析地层之间或同一地层内的地应力的数值[1-4]。

1.1 垂向地应力的确定重力应力由岩体自重引起，岩体自重不仅产生垂直应力，而且由于泊松效应和流变效应也会产生水平应力。

垂向应力主要是由重力应力引起的，单元岩体所受到的垂向应力（）可由密度测井资料求出，即：式中：—上覆岩石压力，；—目的层以上第i段地层的平均密度，。

—目的层以上第段地层厚度，—重力加速度，1.2 水平地应力的确定目标区地层平缓，近水平地层，因此选取如下的计算模型。

对于构造平缓地区，其水平地应力主要来源于上覆地层压力，另一部分来源于地质构造力，此时分层地应力计算模型为：式中：—构造应力系数；—上覆岩层压力，水平最大、最小地应力，；—孔隙压力，；—泊松比，无因次；—弹性模量，；—有效应力系数，—地层倾角；—地层上倾方位角；—最大水平主应力方向2 主要系数的确定测井资料与岩石力学特性参数的关系。

利用测井资料求解计算地应力所需的岩石力学参数，以泊松比为例。

式中：——泊松比，无因次；——弹性模量，；——有效应力系数；——岩石的横波、纵波时差，；——岩石的容积密度，，分别为地层和岩石骨架密度，；分别为致密岩石的纵波、横波时差，。

应用测井资料计算地应力以及地层破裂压力_以库车坳陷克拉A井解释为例

Ξ应用测井资料计算地应力以及地层破裂压力——以库车坳陷克拉A井解释为例许赛男1、2,黄小平2(11长江大学教育部油气资源与勘探技术重点实验室;21长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州　434023) 摘　要:在石油勘探开发过程中,人们越来越认识到地应力方向的重要性。

水力压裂缝的延伸方向以及注采井网合理布置等,都和地应力的方向有密切关系。

现今地应力方向及其大小对于钻井工艺设计、储层压裂改造和开发设计等都具有重要意义。

利用D S I测井资料可以获取地层的纵、横波资料,进行岩石机械特性参数计算,依据岩石力学原理,可计算地应力及预测地层破裂压力。

关键词:水力压裂;测井资料;地层破裂压力;地应力地应力是存在于地壳中的内应力,它是由于地壳内部的垂直运动和水平运动的力及其他因素的力而引起介质内部单位面积上的作用力。

地壳岩石中时时处处都存在地应力。

地壳中不同地区、不同深度地层中的地应力的大小和方向随时间和空间变化而变化构成地应力场。

一般地层深处的地应力可以用三个主应力来表示,一个为上覆地层应力Ρv,一般可认为其为垂直方向。

另两个分别为水平最大应力ΡH和水平最小应力Ρh,这两个水平应力一般不相等。

(由于最小水平应力即为地层的闭合应力,并且压裂的裂缝沿垂直于最小水平应力方向的平面延伸,所以在此主要介绍最小水平应力的计算方法)上覆地层应力可通过密度测井数据来求得。

综合弹性理论,声波测井资料和密度测井资料,得出了连续地应力剖面。

1　地应力研究方法在此利用B i o t(1954)多孔介质弹性形变理论导出的A nders on模型来计算〔1〕。

其计算公式如下:Ρh=(Λ1-Λ)(Ρv-ΑP p)+ΑP p(1)式中:Ρh—最小水平应力;Ρv—垂向应力(上覆岩层压力),由密度测井资料计算得到;P p—孔隙流体压力;Λ—泊松比;Α—B i o t常数。

1.1　岩石各弹性参数的计算1.1.1　横波资料已经给定的情况下,计算上述各弹性参数〔2〕岩石纵波速度V p和横波速度V s与拉梅系数Κ、Λ的关系为:纵波速度:V p=1D TC =Κ+2ΛΘb(2)横波速度:V s=1D T S =ΛΘb(3)根据声波全波列测井资料与密度测井资料可以计算各弹性参数,包括:岩石的剪切模量、泊松比、杨氏模量、体积弹性模量和体积压缩系数。

公山庙构造地应力实验与测井计算分析

地应力大小，对实验结果进行了分析，将测井计算得到的地应力值与之比较，发现测井计算的地应力值精度较高，能够作为工程设计的依据。
１方法原理
１１凯塞地应力实验原理．
计算结果，得到沿井深连续分布的分层地应力剖面，这是一种切实可行的方法。尤其是可充分利用测井资料提供的大量信息，方便、快速地得到沿井深连续
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２ｏ年６月０７
国外测井技术
ＷＯＲＬＤＷＥＩ工ＬＯＧＧＩＴＮＧＥＣＨＮＯＬＹ０Ｇ
Ｊｎ２０ｕ．０７
Ｖ０．２Ｎｏ３１．２
第２２卷第３期
公山庙构造地应力实验与测井计算分析
４。５水平方向上取样进行实验，再根据（一３１（式求））得水平最大、最小主应力：
Ｓ－￥ｌ３
＝＋＇
￣
／＋ｎ２）却（ｔ２ ’ １ａ＋１ｆ
（）２
（）３
＼Ｊ
Ｓ－￥ｌ３
＝一
Ｘ
／＋ａ２，。却（ｔ＇１ｎ２）６＋
维普资讯
第２２卷－３第期
公山庙构造地应力实验与测井计算分析
・３・２
荷，同时均匀地增加围压，围压增加到一预定值等后，保持围压不变，续增加轴向载荷，发射探头继声可以探测到岩样受载过程中产生的声发射信号，其感应频率为４Ｈ２Ｈ。实验样品在模拟古应力ｋｚＭｚ场的加载过程中，当应力值达到或大于微裂纹形成时的应力强度后，微裂纹就会失稳扩展而形成不可逆的声发射效应（谓 “ ａｅ” 即所Ｋｉｒ效应）中微裂ｓ，其纹初始扩展点的应力值可代表其形成时的古应力强度，即凯塞效应对古应力场强度的记忆。一般地，可以将声发射累积数一应力曲线上的激增点作为凯塞效应点，如图】所示。

九地应力测井

在成像测井图上,崩落和垮塌区域有明显的对称性.
2
井
眼
井
崩
眼
落
崩
落
3
2.地应力估算
H1

2d1 d2 0 -
d1 d2 a1
ep a2 -
b1 b2 0 b1 b2 c1
f1p
c2

H2
=
2[(a1 + a2 )( 0 -
ps2 2 p2
1 ps1 p1 2 ps2 p2
P1 = PW 1 = gW D1 ≈0.107D1( kg / cm3 )
Ps1 = gb D1 ≈0.23D1( kg / cm3 )
Ps2 = gb D2 ≈0.23D2( kg / cm3 )
( ) P2 = gb D2 - D1 + gW D1
二.用测井资料估算岩石破裂压力
(1)Hubbert和Wills法
31
32
33
第四节何岩谓石“强安度全及地钻应井力液资密料的度应”用？
在““安太在安全低钻全”：”井钻钻井过井井壁程液液坍中密液塌度，确柱；钻定压井中力液的的应取用上代下了限在上优太井化限高眼射：：孔处破设井的裂计壁岩中压张石的力性应，；用破当裂井。壁液柱压
水平应力的计算1967matthewskelly1969eaton1973anderson1986newberry20估算地层异常压力的意义产生地层异常压力的原因用测井资料估算地层异常压力的原理及方法2122正常情况下泥岩层的孔隙度随深度的增加而减小孔隙度与深度呈指数衰减关系即
地应力和岩石强度研究用途在油气田开发工程中的应用
90.68 4.507337 4598.9

利用测井资料计算地应力和地层压力

101.662
92.271
95.324
94.394
85.609
87.776
87.495
89.642
100.344
93.473
96.676
95.666
2.利用常规测井资料直接求取泊松比
0.0066tc 0.2103
(R=0.48) （7）
0.125I sh 0.27
（8）
I sh
1 2 1

1

C ma Cb
Pp
地层破裂压力的测井预测新方法
以三向地应力模型作为建立提取地层破裂压力数学公式的理
论依据，在对谭氏破裂压力预测公式进行修正与补充的基础上，
经过一系列的推导之后建立的适合于碳酸盐岩地层的破裂压力预
测模型为：
Pf
Pp
D
1.0-0.75 0.75-0.45 0.45-0.25 0.25-0.2
0.20.1
K与D的关系式为：D=2.3717K-1.3949 , 其中K=V/Vma, D=Es/Ed
裂缝识别
单井岩石力学参数处理与裂缝发育程度评价
评价裂缝发育程度的指标
完整性系数 KV
KV
vM
vR
2

Pp
=
P0
-145.31×(
7000 - V 0.001073
)
. 1/ 12 0064
井名 X井 X井 X井 X井 X井 X井
X构造地层孔隙压力预测结果比较
深度(m)
预测值（MPa）
实测值（MPa）
2964.5
28.960
30.595
2978.0

基于测井资料的地应力算法分析

常趋势线的斜率和截距。由此表明 ,在正常压实情况
的单对数坐标图中 , 泥岩声波时差与深一般呈线性
关系。
基于声速测井的等效深度法 , 就是指在不考虑温度影响的情况下 ,如果正常趋势线上某一点的 Δt 值与要求的地层上某一点的Δt 值相同 ,则反映这两
点孔隙结构和压实程度相同 ,两点具有等效性 ,与要
1 2
△t2s - 2 △t2p △t2s - △t2p
(5)
杨氏模量 E :
E
=
(
ρb △t2s
)
(3
△t2s △t2s
-
4 △t2p △t2p
)
×9. 299 ×107
(6)
体积模量 K :
K
= ρb
3
△t2s 3 △t2s
4 △t2p △t2p
×9. 299
×107
(7)
单轴抗压强度 Sc :
·30 ·
石油工业计算机应用
2011 年 3 月
对地应力的影响才能搞清楚。
2 地应力计算模型
地下某一深度处的应力状态可以用垂直主应力
σz 、最大水平地应力σH 、和最小水平地应力σh 表示。地应力分布一般是不均匀的 ,垂直主应力σz 由上覆地层压力 p0 确定 ,水平地应力σH 和σh 由两部分组成 :一部分是由上覆地层压力引起 ,它是岩石泊松比的函数;另一部分由构造地质应力确定 ,它与岩石的柏松比无关 , 并在两个方向上一般是不相等的。
表 3 罗家寨构造地层最小水平地应力 (M Pa)
井号
层位
须顶须底嘉二顶嘉二底
罗家 A
38. 91 55. 24
罗家 B
34. 72 38. 40

基于测井资料的区域地应力方向评价方法研究

基于测井资料的区域地应力方向评价方法研究摘要：油气勘探开发的工作对象是岩石和流体，岩石和流体很大程度受区域地应力影响。

区域最大水平主应力方向的确定对开发井网部署、水平井轨迹设计、压裂方案设计等具有重要指导意义。

海上油气田的特殊性，主要应用测井资料进行区域地应力方向研究。

阵列声波测井和四臂井径测井在解释地应力方向上影响因素比较多，存在一定不确定性。

成像测井钻井诱导缝和井壁崩落法解释地应力方向较为准确，解释结果相对准确，7口井解释结论一致，判断A油田M层最大水平主应力方向为北西-南东向。

关键词：地应力方向；钻井诱导缝；井壁崩落；阵列声波区域地应力方向受区域构造运动、沉积作用、成岩作用等综合影响，区域最大水平主应力方向的确定对开发井网部署、水平井轨迹设计、压裂方案设计等具有重要指导意义。

目前确定区域最大水平主应力方向的方法比较多，世界地应力库、微地震监测、压裂监测、测井解释等都可以得到区域最大水平井主应力方向。

由于海上油气田的特殊性，微地震监测和压裂监测难以在海上平台实现，世界地应力库数据分析并不精确，所以针对海上油气田，综合应用测井资料确定区域现今地应力方向研究尤其重要。

海上A油田水深约100m，压裂目的层位为M层，垂深约2800m。

根据世界应力库数据，发现该油田水平最大应力方位为N165°E左右，为北西-南东向。

为验证其准确性，开展相关研究。

1.阵列声波测井确定地应力方向阵列声波能够测井地层斯通利波、横波、纵波等，横波在最小水平主应力方向传播速度最慢，根据声波在不同方向传播速度不同这一原理，可以判断地层各项异性，进而得到不同深度的地应力方向，可以达到纵向上地应力分布情况。

但影响横波速度的因素比较多，除地层各向异性外，还受泥浆滤液、泥饼厚度等影响。

对B1井阵列声波数据进行了解释，得到不同深度地应力方向。

图1 不同深度阵列声波解释地应力方向不同2.四臂井径测井确定地应力方向井壁岩石发生垮塌、破裂的方向与原地应力延伸方向密切。

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法

利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法随着石油工业的发展，地质矿物学研究者们一直在研究并确定储层土层的组成及其地应力。

储层地应力分为外力（构造压力）和内力（岩石压力），两者息息相关，是影响储层地质结构及其特性的重要因素。

因此，求取储层地应力是储层油气勘探工作中的重要环节。

现行的储层地应力测算方法中，主要有利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法。

首先，测井技术可以提供对藏层地层的显示与测量，并能确定有关岩心的性质。

其次，压裂资料可以提供对整个藏层的构造地应力的测量及边坡稳定性评价。

最后，测井和压裂资料能够提供一系列资料，可以用来求取储层地应力。

测井资料在求取储层地应力方面，主要包括构造地应力、岩石地应力、温度效应和有关测井和岩石物理性质的信息等。

测井资料可以通过不同方法，如压裂测试、采油井产能评价、岩心测井和地震测井等求取储层地应力。

测井和压裂资料求取储层地应力的精确性可以通过统计学方法来考察。

除了测井和压裂资料求取储层地应力，还有通过分析储层岩心及其他资料对储层地应力求取的方法。

岩心是由岩石矿物组成的，其矿物结构可以反映出受外部构造地应力的影响。

通过对岩心的形变分析，可以推断构造地应力。

此外，储层岩心中的水分可以用来测算岩石地应力。

此外，分析聚集区中油气分布情况，也可以推断储层地应力。

压裂资料求取储层地应力的方法，主要是利用压裂试验来测算储层地应力。

压裂试验是指在预定的压裂测试区域，施加一定的静温度下的压裂压力，并观察该区域的生产特性及其变化。

通过这种方法，可以测算储层各层厚度、破坏应力及其变化。

除了前述求取储层地应力的方法外，还有一种比较简单的方法利用计算模型求取储层地应力，也被称为地应力模型。

地应力模型可以通过分析地球物理、岩石物理、维度及其他因素，建立模型来求取储层地应力。

同时，地应力模型也可以用来评价不同压裂方案，推测储层地质结构及影响压裂成藏等。

总之，利用测井、压裂资料求取储层地应力的方法是一种行之有效的方法，在储层油气勘探工作中有着重要的作用。

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