地应力分析技术及其应用

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地应力及其在地下工程中的应用

地应力及其在地下工程中的应用

地应力及其在地下工程中的应用[摘要]科学研究表明,我们在进行有关地应力的研究试验中,可以总结到地球表面的盈利受到了很多方面因素的影响。

而且在地应力的四周经常叠加着非构造应力(好比地壳运动引起的应力)。

根据这些已有的研究结论,本文重点探讨了有关地应力的内涵、性质和相关的测量,以其在地下工程中的应用中所面对的各种引人注意的问题。

关于地应力的测量,我们应注意很多的问题有环境的因素和一些客观的因素。

如在测量之前和过程中都应该考虑测量的方位和周围环境的地形、地貌和一些地质影响。

在完成了基本的测定后要对测量的结果进行相关的分析与对比,综合考虑测量的结果对出现的问题及误差要及时的加以改正。

对于地应力澡工程中的应用,我们应综合考虑到工程地理位置、地质的构造和地质的结构以及在不同的地理层面中地应力的变化和特点,除此之外,工程本身的原因也应该充分的考虑进来如,工程自身的设计特点、结构类型、尺寸等原因。

[关键字] 地应力特性地下工程应用中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:引言地应力的内涵特点我们可以通俗的理解为在岩体内部未受到其他因素影响的应力即为地应力。

地应力的来源也非常的广泛通常情况下有以下5个基本的方面,岩体自重、地质构造的活动、地形势能以及剥蚀作用和封闭作用。

一般情况下,自重应力是地心对岩体的作用力,应力的引起有很多的方面也有很多的分类。

由于地质的构造运动引起的应力,在地球的内部存在着很多的构造运动,当这些构造运动和一些岩体内部所存在的残余应力以及正在运动的岩体相互作用,它们将产生相互的作用产生地应力,这种地应力就是导致我们地球地震的原因。

封闭应力就是由于地壳的周围受到了强烈的高温,这种高温的产生引起了岩石的变形,使得岩石与岩石之间岩石与其他的物质之间产生摩擦,这样的结构就是变形的岩石由于受到阻碍,使得应力无法是释放被存储起来,且这些岩石物质都处于平衡状态,所以变形之后基本不能回复原状,所以这种应力叫做封闭应力。

第五章地应力分析

第五章地应力分析
500 m
W
Ⅲ 3
T
剖面位置示意图
6
B5
5
T′
2308000
2308000
2307000 20°51′
20°51′ 2307000
278000 108°52′
涠洲12-1油田区块划分位置图
280000 108°53′
108°54′
282000
108°55′
284000
10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
声发射数
凯塞尔效应法测定地应力的原理图
凯塞尔效应点
压应力
凯塞尔效应测定地应力取芯方法
45 度 45 度
岩样尺寸 2550 mm
试验装置及试验步骤
微机
Locan AT 声发射仪
声发射探头
MTS 伺服 增压器
压力 排量 伺服控制
MTS 控制器
供液 反馈
MTS 液压源
海拔(m)
-2100
F10
-2200 -2300 -2400 -2500 -2600 -2700 -2800 -2900 -3000 -3100
Φ508mm ×150 m
Φ339.73mm ×1650m
Φ244.48mm ×3180m
Φ140mm ×3500m
N2d:582 N1t:1182 N1s:1612
E2-3a:3127 E1-2z:3500
-
2 管理上 0 0 3 1 技术上 5 0

大型工程中地应力的测试与应用

大型工程中地应力的测试与应用

大型工程中地应力的测试与应用随着工程建设领域的不断发展,各种大型工程项目已经成为现代社会不可或缺的一部分。

在大型工程项目中,地应力的测试与应用便显得尤为重要。

地应力是指地面或地下岩石中的力量分布,它是大型工程建设中所需要考虑的重要参数。

在大型工程项目的过程中,地应力的变化以及对结构的影响将极大地影响项目的安全性和可靠性。

因此,地应力的测试与应用便显得尤为重要。

地应力的测试是指通过一系列测试方式来确定地面或地下岩石中的力量分布情况。

常见的测试方式有孔隙水压力测试、杆式压力计测试、振动桥法测试等。

在测试过程中,需要跟踪大型工程项目的施工进度和变化过程,及时检测地面的应力,并做出正确、科学的判断,并确定合理的防护措施。

对于测试过程中出现的问题,需要及时调整测试方案,以使测试得出的数据能够符合实际的要求。

在大型工程项目中,地应力的应用是指考虑到地应力对项目的影响,并根据地应力的分布情况做出安全可靠的设计,预防可能出现的问题。

在考虑地应力的基础上进行工程设计,能够从开始就形成全面的、科学的建设思路,并能够使大型工程项目在后续的施工和运营过程中更加的稳定和安全。

从长远角度来看,地应力的测试和应用是工程建设领域必需的技术手段。

通过对地应力的测试,可以了解地面和地下岩石的物理力学性质,根据结果进行正确的设计,并可以形成科学的施工方案。

通过对地应力的应用,能够及时预估和确定工程的风险,减少突发情况的发生,并能够为工程的稳定和可靠性提供有力支持。

总之,在大型工程建设中,地应力的测试和应用都是必不可少的技术手段。

我们要不断深化和完善测试技术,不断改进应用方法,坚持以科学、严谨的态度进行研究和应用,才能够使大型工程项目的设计、施工、监测、维护等环节都更加有效和可靠。

煤矿开采中的地应力特点与运用分析

煤矿开采中的地应力特点与运用分析

建材发展导向2018年第18期120人们都知道,地球的公转以及自传时时刻刻都在进行,同时在地球运动的过程中,还会产生很多天然的应力,这种应力在地层中的破坏力以及能量都比较大。

原岩应力属于潜藏在未受到地层干扰中的一种天然的应力。

人们在挖掘井下巷道时,就会被扰动,从而在巷道中出现一种新的应力。

此时的应力就被称之为次生应力。

煤矿在开采的过程中,需要做好巷道德掘进工作,同时,还需要对工作面进行回采处理,和其他的地下工程采矿工作一样,对该项工作进行研究具有非常重要的意义。

1 地应力概述所谓的地应力,又可以将其称为岩体的初始应力以及绝对应力,也就是潜藏在没有被干扰的地层中的天然应力。

地球的公转以及自传、地球内部应力、地幔热对流、地心引力、板块边界受压等地球的各种运动过程是产生地应力的主要原因。

在目前存在的这些地应力中,构造应力以及重力应力是其中的重要内容,人们在进行井下巷道挖掘工作时,就会干扰到原始的应力,并且在巷道中形成一种新的应力。

岩石所表现出的力学特征以及地应力场都能够直接影响到煤矿井下巷道围岩的矿压特征。

1.1 原岩应力原始岩石应力也称为绝对应力和初始应力。

它通常在采煤前留在岩体中。

应力的原因通常包括构造运动,岩体质量和地质构造应力。

1.2 开采中地应力地应力场的变化与工程有直接关系。

如果岩石受到压力损坏,将影响项目的正常运行。

因此,在设计矿山并支持设计时,必须准确掌握地应力的方向和大小。

重要信息,在开采煤矿的过程中,大多数挖掘工程都会影响周围的地面应力而不是岩石的强度。

在煤矿建设中,如果能够全面分析地应力,可以在很大程度上避免地应力。

岩石造成的破坏确保了道路的稳定性。

2 煤矿开采中地应力的特点分析随着社会经济的不断发展,科学技术也不断提高,人们对矿山工程地应力的认识也在不断提高。

人们对采矿工程中的地应力有一定的了解,并对项目可能的地应力进行了大量的检查,为研究煤的地应力特征提供了一定的技术依据。

地应力平衡odb导入法详解

地应力平衡odb导入法详解

地应力平衡odb导入法详解地应力是指地球内部各层物质受到的压力状态,是地球物理学和地质学领域中的重要参数之一。

在地质勘探、工程地质、岩土工程等领域中,地应力的研究和分析具有重要意义。

地应力平衡odb导入法是一种用于分析地应力的方法,本文将对其进行详细介绍。

一、地应力平衡odb导入法的基本原理地应力平衡odb导入法是一种基于有限元分析的方法。

其基本原理是:在地下工程施工过程中,地应力状态会发生变化,而地应力平衡odb导入法通过对地下工程的有限元模型进行分析,确定施工过程中地应力状态变化的影响范围和程度,从而为工程设计和施工提供理论依据。

具体来说,地应力平衡odb导入法主要包括以下步骤:1.建立地下工程有限元模型,包括地质模型和工程模型。

2.确定地下工程施工过程中的应力变化情况,包括垂直应力、水平应力和剪切应力等。

3.将应力变化情况导入有限元模型中,进行数值模拟分析,得出地应力状态的变化情况。

4.根据分析结果,确定地下工程施工过程中的应力状态变化对工程的影响范围和程度,为工程设计和施工提供理论依据。

二、地应力平衡odb导入法的应用场景地应力平衡odb导入法主要适用于以下场景:1.地铁、隧道等地下工程的设计和施工。

2.石油、天然气等油气勘探和开发工程的设计和施工。

3.地震、火山等地质灾害的研究和预测。

4.地下水资源开发和保护工程的设计和施工。

5.岩土工程、地质勘探等领域的研究和应用。

三、地应力平衡odb导入法的优缺点地应力平衡odb导入法具有以下优点:1.能够准确分析地应力状态的变化情况,为工程设计和施工提供理论依据。

2.能够对地下工程施工过程中的应力变化情况进行数值模拟分析,具有较高的可靠性和准确性。

3.能够预测地下工程施工过程中可能出现的问题,提前采取措施,避免工程事故的发生。

地应力平衡odb导入法也存在一些缺点:1.需要建立较为复杂的有限元模型,对模型的建立和分析需要较高的技术水平和专业知识。

2.分析过程中需要考虑多种因素的影响,如地质条件、工程施工方式等,分析过程较为繁琐。

3地应力及其测量原理解析

3地应力及其测量原理解析

3地应力及其测量原理解析地应力是指地球内部岩石受到的力。

地应力是大地构造活动的重要因素,它对岩石变形、断裂产生重要影响。

了解地应力的分布及其大小对地质灾害预测和地下工程设计具有重要意义。

本文将探讨地应力及其测量原理。

地球内部的岩石受到的力主要有三个方向的应力,即水平应力、垂直应力和剪切应力。

水平应力是指岩石受到的平行于地表面的力,可以分为水平主应力和水平次应力。

垂直应力是指岩石受到的垂直于地表面的力,也称为垂向应力或竖向应力。

剪切应力是指岩石受到的平行于地表面的剪切力,它是水平主应力和水平次应力的合成力。

测量地应力的方法有很多种,常见的方法有直接法、间接法和综合法。

直接法是指在地下开展实地观测和实验,测量地应力的大小和分布。

这种方法需要精密的仪器设备和专业的人员,成本较高。

直接法主要有压力封、应力计和杨氏圆及其变形规律三类。

压力封是将传感器封装在地下岩石中,通过监测传感器的变形来获得地应力信息。

应力计是一种用于测量地应力的仪器,它通过应用压力给传感器的晶体,在晶体上产生电压信号来测量地应力的大小。

杨氏圆及其变形规律是一种通过岩石的弹性性质和材料参数来推导地应力的方法,它主要通过岩石的横向应变和纵向应变的关系来计算地应力的大小。

间接法是指通过间接测量来推断地应力的大小和分布。

这种方法通过测量岩石的应力释放和地震活动来判断地应力的情况。

间接法主要有岩层位移法、地震法和微观破裂法。

岩层位移法是通过测量岩层的位移来推断地应力,它主要通过岩石剪切带和断层的破碎及位移来判断地应力的大小。

地震法是通过测量地震波的传播速度和波峰时间来推断地应力的情况,它主要通过地震波在地下传播的路径和速度来判断地应力的方向和大小。

微观破裂法是通过观察岩石微观裂纹和破碎情况来推断地应力的大小和方向,它主要通过观测岩石的细微结构和断口来判断地应力的情况。

综合法是指将直接法和间接法相结合来测量地应力。

这种方法利用不同的测量技术和方法相互补充,可以提高地应力的准确性和可靠性。

地应力及其在采矿工程中的应用综述

地应力及其在采矿工程中的应用综述
力 解 除 法 可 测 定 二维 和三 维 地 应 力 的 大小 和 方 向 , 在 各 种重 大 工程 中的浅 孔 应力 测 量 中应用 较 多 。如李 长
方面 , 我 国金属矿 山的开采深度也在不断深入 , 其 中云
南会泽铅锌 矿开采深度超过 1 3 0 0 m, 红透山铜 矿开采 深 度也 达 到 了 1 3 0 0 m, 吉 林 夹 皮 沟 金 矿 采 深 已 达 到
洪等瞄 睬 用改进型的空心包体应力解除法 , 测量了大同 矿 区 的三维 地应 力 。
地应力’ 狈 0 量 理论 与 方法 虽 取 得 了长 足 发 展 , 但 也 存 在一 些 问题 , 这 些 问题 主要 体 现在 技术 层 面上 , 如 测 量精度 、 操作难易程度 、 适 用 条 件等 。另 外 , 岩 体 这 种 材 质及 节 理裂 隙造 成 的测 量 困难 , 还 有 温度 、 地 下水 等
1 2 8
西部探矿工程
2 0 1 7 年第 7 期
2 地 应 力分 布规 律
前 人 大 量 而 系 统 的研 究 表 明 , 重 力 作 用 和 构 造 运 动 是 引起 地 应 力 的主 要 原 因 , 其 中尤 以水 平 方 向 的构
凸显 。概 述 了地 应 力 测 量方 法 、 分布 规律 及 矿 山井 下地 应 力场 类 型 , 系统 分析 了地 应 力在 采矿 工程 优 化设 计 、 岩 爆预 测 、 煤 与 瓦斯 突 出预 测 、 诱 导致 裂非爆 连 续 开采 及 断层 滑动 失稳 评价 5 个 方 面的应 用, 为矿 井安全 高效 生产提供 指 导 。 关键 词 : 地应力; 测 量方 法 ; 分布规 律 ; 地应 力场类 型 ; 采 矿 工程应 用 中图分 类号 : P 5 8 文 献标 识码 : B 文 章编 号 : 1 0 0 4 — 5 7 1 6 ( 2 0 1 7 ) 0 7 — 0 1 2 7 — 0 4 地 应 力 是 客 观 存 在 于 地 层 中 的天 然 应 力 , 它 是 引 起 采 矿 等 地下 工 程变 形 与破 坏 的根 本 驱动 力n ] , 对 地下 工 程 的安 全 稳 定 起 着 决 定 性 作 用 。对 于 采 矿 工 程 而 言, 地应 力 状 态是 矿 井设 计 的 基本 参数 , 直接 影 响 工程 工 程 中的应 用范 围也 越来 越广 泛 。

大型工程中地应力的测试与应用

大型工程中地应力的测试与应用

大型工程中地应力的测试与应用摘要随着社会经济的飞速发展以及科学技术的日趋进步,工程建设也得到了很大的发展,也由此延伸至高山峡谷以及江河源头地带,而工程建设的内容主要囊括了大面积的地下厂房、深埋长隧道以及大跨越厂房等,其地质特征也更加的复杂,所以水电工程应该科学合理的对地应力测试手段进行安排。

本文主要对大型工程建设过程中的不同地应力测试手段的测试步骤、基本原理、主要特征以及使用条件等进行了详细的介绍,并对比分析不同地应力测试手段的测试结果。

关键词大型工程;地应力;测试;应用随着社会经济的飞速发展,工程建设也得到了很大的发展,而工程建设的过程中,对地应力测试是不可或缺的阶段,它会直接影响着建筑物设计的安全,还会对工程质量产生很大的影响。

基于地应力测试在工程建设中具备的重要作用,地应力测试也在一定程度上得到了很大的突破,而不断的出现了各种测试方法以及试验手段,并且获得了良好的效果。

但作为测试地应力的重要手段,例如接触法以及常规水压致裂法等依旧占据着主体的地位。

除此之外,在三维测量中对水压致裂法的应用也获得了很大的进步,并在很多工程中被成功的应用。

1 地应力测试手段1.1 常规水压裂法现阶段,我国广泛应用的地应力测试手段为常规水压裂法,主要具备以下优点:测试周期短、测试深度大(国内外测试深度最大)、测试周期短;整理资料时不需要参考岩石具有的弹性参数,能够有效的避免参数取值而导致的误差;加压测试钻孔的长度一般是80cm~100cm之间,其岩壁具有非常广的受力范围等。

选取该手段进行测试,并对岩体做各项同性、线性以及均匀的线弹性体设想;如果把围岩当做多孔介质时,所加入的流体需要根据达西定律流动于岩体孔隙内。

除此之外,把铅直钻孔轴向力假定成主应力,其力的大小和覆岩层具有的自重压力相等。

此测试手段流程主要是:按照钻孔地质特征情况对岩芯段的完整进行确定,通过可膨胀橡胶密封器对其密封处理;泵入液体施压钻孔,且多次重复循环,并全程采集加压时的液体流量和液体压力;通过测试曲线所得出的特征值,并据此对平面应力值进行计算。

第七章 测井地应力分析、测井构造解释

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 。

北岭煤矿地应力测量及应力状态分析

北岭煤矿地应力测量及应力状态分析

北岭煤矿地应力测量及应力状态分析
北岭煤矿是我国重要的煤炭资源开采地之一,地下煤炭开采会对矿井
内的应力状态产生较大的影响。

为了确保矿井的安全运营,对矿岩的地应
力进行测量和分析是非常重要的。

北岭煤矿地应力测量工作主要通过矿山测量和钻孔测量两种方式进行。

矿山测量方式主要是通过在矿井巷道上架设应力测量设备,直接测量应力
数值。

钻孔测量方式通过在矿井的岩体中钻孔,并在钻孔中安装应力仪器,从而测量岩体的地应力。

地应力测量分析工作主要包括地应力大小的测量和应力状态分析两个
方面。

地应力大小的测量是通过测量仪器获得的数值来反映地应力的大小。

根据测量结果,可以判断地下煤体的开采对岩体周围的地应力状态产生的
影响程度,从而为矿井的安全运营提供依据。

应力状态分析是根据地应力大小的测量结果,结合矿山的地理地质情况,通过数学模型进行分析,得出地应力分布和变化规律。

应力状态分析
包括应力空间分布分析和应力演化规律分析两个方面。

应力空间分布分析
可以揭示地下岩体的应力分布特点,指导矿井的合理布置和支护设计。


力演化规律分析可以通过对时间序列数据进行处理,得出地应力的变化规律,为矿井的长期稳定运营提供依据。

北岭煤矿地应力测量及应力状态分析的结果将直接影响到矿井的安全
运营。

准确测量地应力,分析应力状态变化规律,可以指导矿井的合理布
置和支护设计,提高矿井的安全性和效益性。

同时,地应力测量和分析工
作也可以为其他类似的矿山提供借鉴和参考,为我国煤炭资源的开采和利
用提供技术支持。

地应力及其测量原理

地应力及其测量原理

地应力及其测量原理地应力是指地壳内部的应力状态,即地表以下的岩石或土层受到的压力和张力合力。

地应力是地球自身重力和地壳活动引起的应力的综合体现,是岩石破坏和地质灾害形成的重要原因之一、测量地应力可以帮助我们了解地下构造和地壳活动的状态,对地质灾害的预测和防治提供科学依据。

地应力的测量原理主要包括以下几个方面:1.深度应力测量原理:深度应力测量是通过矿井、钻孔等地下工程设施进入地下,利用沉重的底板或放置在孔内的量力器来测定地层的垂直压力。

由于加油马达电机下的摩擦力和液流阻力在减小,切油泵的产流量随之增大,也就造成了地面泥齿泵的排泥量急剧下降,再乘以岩石的稳定振荡应力以及摩擦力,就可以得到单位面积处的挠度。

测量结果可用于判断地层的稳定性和地下工程的设计。

2.水平应力测量原理:水平应力测量主要使用部分应变计来测定地下岩石或土壤的水平应力。

部分应变计是一种能够测定岩石应力变化的仪器,通过装置在地下对象上的应变计测量岩石应力的各向异性。

根据测得的变形数据,可以计算出岩石中垂直和水平方向的应力分量。

3.地震波测量原理:地震波测量是通过记录地震波传播过程中的能量损失和传播速度变化来推算地下岩石或土壤的应力状态。

根据地震波的传播速度和能量衰减的规律,可以反演出地下岩石或土壤的应力状态。

4.岩石应力试验原理:岩石应力试验是通过应用压力加载设备施加不同的应力条件,然后记录岩石的变形和破坏过程,从而推算岩石的应力状态。

常用的岩石应力试验方法包括岩心压实试验、真三轴压缩试验等。

总结起来,地应力的测量原理主要有深度应力测量原理、水平应力测量原理、地震波测量原理和岩石应力试验原理。

这些原理可以通过不同的测量方法得到地应力的参数,从而帮助我们了解地下构造和地壳活动的状态,为地质灾害的预测和防治提供科学依据。

地应力的直接测量法

地应力的直接测量法

地应力的直接测量法
地应力的直接测量法包括下面几种方法:
1. 地应力测量仪器:使用地应力测量仪器直接测量地下的应力。

这些仪器通常是通过在地下钻孔中放置应变计或应力计来测量地应力。

这种方法可以提供准确的地应力数据,但需要进行钻孔操作,费用较高。

2. 爆炸法:通过在地下设置炸药并引爆,测量地表上的应力波传播速度和振动特征来推断地下的应力。

这种方法相对简单,但需要进行炸药操作,安全风险较高。

3. 岩石力学试验:通过进行岩石力学试验,测量岩石的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等参数,从而间接推断地应力。

这种方法需要采集岩石样本进行实验室测试,适用于岩石层较浅的地区。

4. 岩石应变测量:通过在地下岩石体内放置应变计,测量岩石的应变变化来推断地应力。

这种方法需要进行钻孔操作,并需要考虑岩石体的应变计的选择和安装位置。

这些方法各有优缺点,选择合适的方法需要考虑实际情况和研究目的。

地应力测量的原理和应用

地应力测量的原理和应用

地应力测量的原理和应用概述地应力测量是地下工程设计和地震预测等领域中非常重要的技术手段。

本文将介绍地应力测量的原理和应用,并通过列点形式进行详细阐述。

原理1.地应力是介质内部或界面上由应力引起的正常力。

地应力的大小和方向对于地下工程的稳定性和岩体的破裂破坏具有重要影响。

2.地应力的测量原理主要基于力学原理,通过测量岩石或土壤中的应变变化来推测应力的大小和方向。

3.常用的地应力测量方法包括孔隙水压力计法、直接测定法、剪切试验法等。

应用1.地应力测量在地下工程设计中的应用:–地下隧道和地下室的设计中需要考虑地应力的大小和方向。

–地下开采工程中,地应力测量可以预测地下岩体的稳定性,减少事故发生的风险。

–桥梁和大型建筑物的地基设计中,地应力的测量可以为结构的稳定性提供依据。

2.地应力测量在地震预测中的应用:–地应力测量可以用于监测地壳中的应力变化,进而预测地震的发生概率和可能的破坏范围。

–地应力测量可以与地震监测技术相结合,提高地震预测的准确性和可靠性。

优势和挑战优势•地应力测量可以提供地下工程设计和地震预测所需的重要参数。

•地应力测量可以帮助减少地下工程事故的发生概率,保证工程的安全性。

•地应力测量可以提高地震预测的准确性,为地震灾害防治提供科学依据。

挑战•地应力测量需要准确的仪器设备和专业的技术人员进行操作,成本较高。

•地应力测量的技术研究和应用仍存在一定的局限性,需要进一步的研究和发展。

结论地应力测量是地下工程设计和地震预测中不可或缺的重要技术。

通过了解地应力测量的原理和应用,可以更好地理解地下岩体和土壤的力学行为,为工程和地震预测提供科学依据。

同时,我们也要认识到地应力测量的局限性和挑战,促进地应力测量技术的进一步研究和发展,提高其应用的准确性和可靠性。

地应力及其测量原理

地应力及其测量原理

地应力及其测量原理地应力是指地壳内部受到的力的情况,是地壳变形和破裂的重要因素。

地应力的测量原理主要有古应力法、浅层应力法、深部应力法和孔隙压力法等。

古应力法是通过分析岩石中保存的古代应力信息,推断出地下岩层的应力状态。

岩石中保存的古代应力信息主要有构造岩浆岩的变形特征、断层的形态及断层面上的应力痕迹等。

通过对这些古代应力信息的研究,可以了解地下岩层的应力分布特征和变化规律。

浅层应力法是通过测量地表上的地壳应变,进而推导出地下岩层的应力状态。

测量地壳应变的方法主要有测量地表沉降、测量地表水位变化和测量地震波的传播速度变化等。

通过测量这些地表变化的参数,可以计算出地下岩层的应力状态。

深部应力法是通过对地下岩层应力的直接测量,来了解地下岩层的应力状态。

深部应力测量常用的方法主要有测量地区应力差和测量钻井中的岩层应力等。

测量地区应力差的方法是通过分析地震波的传播路径和速度差异来推导地壳内应力的分布,从而计算出地下岩层的应力状态。

测量钻井中的岩层应力则是通过在钻井过程中使用测力器测量地下岩层的应力情况。

孔隙压力法是通过测量地下岩体中的孔隙压力来推导地下岩层的应力状态。

孔隙压力是指地下岩体内孔隙中的水或气体的压力,可以通过测量地下水位、测量浅孔压力和测量深孔压力等方法来获得。

通过计算这些孔隙压力的变化规律,可以推导出地下岩层的应力状态。

总的来说,地应力的测量主要有古应力法、浅层应力法、深部应力法和孔隙压力法等方法。

这些方法各有特点,可以通过综合运用来获得地下岩层应力状态的全面信息。

地应力的测量对于地下工程的设计和地震研究等具有重要的科学意义和工程价值。

地应力分析技术研究与应用

地应力分析技术研究与应用

地应力分析技术研究与应用【摘要】岩石力学和地应力参数是油气田开发中的重要研究对象,也是三维水力压裂设计不可缺少的数据。

通常地应力参数是通过室内试验、地应力测试、应用测井资料计算等方法来确定。

相比其他两种方法,应用测井资料确定地应力具有数据连续,成本低廉的优势。

通过总结分析岩石力学参数以及地应力的数学模型,利用相应的计算机软件,结合实例研究杨氏模量、泊松比、地应力等的变化规律。

结果表明,所建立的模型准确可靠,计算所得的数据可以用来指导水力压裂施工设计。

【关键词】测井资料孔隙压力地应力压裂设计等效深度法实际上计算的是泥岩层的孔隙压力,而砂岩层的孔隙压力则要通过其上部泥岩层的孔隙压力来估算。

根据均衡理论,砂岩层与相邻的共生泥岩层具有近似相等的孔隙压力。

砂岩层的孔隙压力计算公式如下:2 地应力分析软件的应用根据上述的Mohr-Coulomb模型与黄氏模型利用地应力分析软件对营11-141井的测井资料进行分析。

根据输出曲线可得地应力的总体趋均为随着地层深度的增加数值增大,与实际情况相符。

3 结论(1)在分析Anderson模型、Newberry模型、莫尔-库伦应力经验模型、黄氏模型四种模型优缺点基础上,建立应用测井资料计算岩石力学参数及地应力的数学模型。

(2)应用所建立的数学模型,研究地应力随井深的变化规律,结果表明地应力的总体趋均为随着地层深度的增加数值增大,与实际情况相符。

(3)结合营11-141井测井资料,通过与实测数据比较表明所建立的模型准确可靠,能够满足水力压裂设计的需要。

参考文献[1] 赵庆,康义逵.测井资料计算储层地应力方法及在安棚含油区块的应用[J].石油地质与工程,2007,21(3):36-38[2] 齐笑生,胡淑娟.地应力曲线在水力压裂应用中的重要性[J].国外油田工程,1999,32-39[3] 尚作源.地球物理测井方法原理[J].石油工业出版社,1987。

深部地应力测试技术及其在钻井工程中的应用

深部地应力测试技术及其在钻井工程中的应用

第19卷 增刊岩石力学与工程学报19(增):1124~1127 2000年6月Chinese J ournal o f Rock Mechanics and E ngineering J une,2000深部地应力测试技术及其在钻井工程中的应用高合明 刘建东 沈露禾(石油勘探开发科学研究院 北京 100083)摘要 建立了波速各向异性(CV A)、差应变分析(DSC)、钻井诱导缝分析、非弹性应变恢复(3D-A SR)、井筒崩落、Kaiser效应、微压裂以及压裂曲线分析等油田深部地应力综合测试技术,并在国内外进行了广泛应用。

建立了地理坐标系下钻井稳定性力学模型,并形成了相应的分析软件系统,利用实际测量的地应力结果具体研究了委内瑞拉Intercampo油田B-2-X油藏的井孔稳定性特征。

关键词 地应力,力学模型,井孔稳定分类号 文献标识码 A 文章编号 1000-6915(2000)增-01124-041 岩石渗透率测量基本方法深部地应力测试及钻井井壁的力学稳定性研究一直是石油工业十分关注的重要问题。

自本世纪初瑞士地质学家Haim son提出了地应力海姆假说(1905~1912),美国垦务局首次开展地应力测试(1932),瑞典科学家N.Hast博士发明地应力测试方法和技术之后,地应力研究受到了广泛的重视,尤其是在法国出版第一部岩石力学专著(1957),为地应力研究提供了理论基础,地应力研究技术,特别是测试技术得到了迅速的发展,形成了多种地应力测试方法。

在地应力测试技术发展的同时,也形成了具有石油工业特色的深部地应力测量方法及技术[1~6]。

深部地应力测试技术的发展促进了钻井井壁力学稳定性的研究工作,目前巳建立多种井壁力学稳定性分析模型[7~10]。

针对前人研究工作,为了提高深部地应力测试结果的可靠性和更方便进行钻井井壁的力学稳定性研究,本次研究建立了综合配套的深部地应力测试技术,发展了一套地理坐标系下的井壁稳定性分析系统,并在国内外进行了广泛应用。

GMI地应力分析及钻井优化设计

GMI地应力分析及钻井优化设计
0 500 1000 1500
13 3/8" set 20"conduct at 21m 套损段:1197~1207,1255~1258, 1433.5~1445.2,1455.6~1478.5
Measured Depth - rkb (m)
2000 @1492m 2500 电缆测井 3000 电缆测井 3500 4000
GMI地应力分析技术
及其在钻井优化设计中的应用
游俊 GNT国际公司
概述
GMI 公司简介 地应力建模技术是GMI公司在斯坦福大学研究的基础上发展起来的、
建立地应力模型并用于优化钻井设计、预测裂缝、预防套损、预防出砂
等系列技术。
GNT公司十年来一直致力于引进先进、实用的技术;引进GMI技术,
为加强中国地应力研究作出贡献。
最小主应力SHmin:破裂压力试验、泥浆漏失等
最大主应力SHmax:分析井筒垮塌、偶极子声波、 (方向和大小) 构造运动分析
岩石机械性质:岩芯试验、测井、岩屑、井垮塌分析
建立地应力模型
Vertical Stress – Sv or Overburden
Overburden from integrated bulk density or pseudo-density from sonic
GMIWellCheck™
GMIPressCheck™
识别控制储层内流体流动的临界应力 的断层和裂缝。
交互钻井设计软件,优化泥浆比重、钻井方 利用测井资料计算上覆地层压力、孔 向和套管系列,以防止井壁垮塌和泥浆漏失。 隙压力、岩石强度、孔隙度等。
概述
GMI 钻井设计和井壁稳定性分析流程 GMIImager™
正钻的X井井壁稳定性分析

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

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。

地应力分析技术及其应用

地应力分析技术及其应用

GNT International Inc.地应力分析技术及其应用阳光杰科科技责任有限公司何汉漪1.概述2.GMI地应力分析关键技术•地应力建模及模型检验•三压力剖面及优化设计•井筒稳定性定量分析•出砂分析•裂缝渗透性分析3.应用实例建立三压力剖面,优化泥浆比重和套管设计,井筒稳定性分析适用地区:•构造运动活动带钻井•深水区钻井•高度开发区钻井等发生产难题防止注水引起套损Sand freeSad producing射孔方向Drilled along S Hmaxhorizontal 15o 30o 45o 60o 75overtical适当的钻井方向和射孔方向防止出砂防止断层重新活动破坏油藏钻井方位、压裂效果预测、天然裂缝渗透性分析等裂缝渗透性与钻井方向地应力对压裂效果的影响Northeast USRockies / Canada FoothillsShmin<Sv<SHmaxBarnettShmin~SHmax<<SvCotton ValleyShmin<<SHmax~SvLow Stress…High Stress…SPE 2007RutledgeGMI ∙SFIB ™GMI ∙MohrFracs ™GMI ∙Imager ™成像测井交互分析软件,确定天然裂缝和断层的分布、方向和形态。

交互钻井设计软件,优化泥浆比重、钻井方向和套管系列设计。

确定斜井的地应力,优化设计井轨迹,井壁稳定性评价。

识别控制储层内流体流动的临界应力的断层和裂缝。

GMI ∙WellCheck ™GMI ∙Caliper ™快速分析4臂或6臂井径资料,确定应力引起的井壁垮塌的方向和程度。

GMI ∙PressCheck ™利用测井资料计算上覆地层压力、孔隙压力、岩石强度、孔隙度等。

美国为石油工业地应力应用主要软件。

阳光杰科公司是中国独家代理(GMI 公司几乎垄断了国外地应力研究服务市场Wellbore Stability Fracture Permeability Fault Seal Pore Pressure Sand ProductionLEGENDGMI HoustonGMI Menlo ParkGMI MainzGMI DubaiGMI PerthGMI Aberdeen对储层地应力模型的描述应包括下列详细信息•应力的方向•应力的大小•孔隙压力•岩石机械力学性质其他应考虑的因素:泥浆的化学性质、薄弱地层、裂缝、地热等的影响P p 最大主应力垂直应力最小主应力孔隙压力C 0垂直应力Sv:密度测井积分孔隙压力Pp:实测(RFT、DST、PWD)用声波、电阻率测井求取用地震速度求取最小主应力SHmin:破裂压力试验、泥浆漏失等最大主应力SHmax:分析井筒垮塌、偶极子声波、(方向和大小)构造运动分析岩石机械性质:岩芯试验、测井、岩屑、井垮塌分析垮塌N TensilecrackEWSBreakoutReverse FaultingS.S.N.F.Strike-Slip Faulting Normal Faulting关键技术:模拟最大水平主应力大小N.F :Sv>SH>Sh S.S: SH>Sv>Sh R.F: SH>Sh>SvTimor Sea由垮塌宽度计算Zoback 指出,垮塌会逐渐加深,但宽度是随应力大小变化的;Haimson 等通过室内实验做出σH —θb 经验曲线,与理论曲线基本吻合。

QK-地应力研究在土木工程中的实践和应用

QK-地应力研究在土木工程中的实践和应用

第31卷 第2期1998年4月哈 尔 滨 建 筑 大 学 学 报Jou rnal of H arb in U n iversity of C.E.&A rch itectu reV o l.31N o.2A p r.1998地应力研究在土木工程中的实践和应用凌贤长(博士后流动站) 沈跃生(深圳市东部实业股份有限公司) 摘 要 通过典型实例介绍,论述在土木工程的区域稳定性评价、选址与规划、设计与施工,以及灾害设防与治理等方面进行地应力研究的实践意义和应用前景。

关键词 地应力;土木工程;区域稳定性;灾害防治;规划与设计分类号 P642.40 引言存在于地球岩石及土层内的自然应力称为地应力,呈三维状态有规律分布构成地应力场。

人类对地应力的认识已有百余年历史[1~13]。

本世纪初,国外即已着手地应力的研究(海姆,1905~1912),并在30年代将其应用于土木工程的实践中(鲍尔德水坝设计,1932)。

我国研究地应力起步比较晚,李四光在《地质力学概论》(1962)中提出应将地应力作为一个重要的研究方向[1],在尔后土木工程的实践和应用中初见成效(关角铁路隧道灾害治理,1974)。

近二十多年来,地应力研究在理论上日臻完善,在技术和途径上趋于多样化,从而为某些土木工程的规划与选址、稳定与抗震设计、以及灾害预测与治理等提供了越来越多的依据。

现在,随着各种大型土木工程的兴建,工程稳定设计及破坏预测往往需要地应力测量数据。

此外,部分已建工程的加固及纠偏等灾害治理有时也应进行地应力研究。

本世纪60~70年代以来,地球岩石圈进入新的强烈活动时期,致使人类时刻面临地震之灾,尤其是我国复杂而特殊的大地构造体系决定其为多震的地区,所以区域稳定性预测及工程抗震设计迫切需要地应力研究资料。

事实上,世界许多大型工程在规划及设计阶段均进行了地应力测量与研究,从而取得节省投资、缩短工时、提高工效、确保质量的良好结果。

1 地下工程当今,人们为进一步拓宽生存空间而纷纷发展地下工程,各种地下洞室及隧道等相继兴建。

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GNT International Inc.地应力分析技术及其应用阳光杰科科技责任有限公司何汉漪1.概述2.GMI地应力分析关键技术•地应力建模及模型检验•三压力剖面及优化设计•井筒稳定性定量分析•出砂分析•裂缝渗透性分析3.应用实例建立三压力剖面,优化泥浆比重和套管设计,井筒稳定性分析适用地区:•构造运动活动带钻井•深水区钻井•高度开发区钻井等发生产难题防止注水引起套损Sand freeSad producing射孔方向Drilled along S Hmaxhorizontal 15o 30o 45o 60o 75overtical适当的钻井方向和射孔方向防止出砂防止断层重新活动破坏油藏钻井方位、压裂效果预测、天然裂缝渗透性分析等裂缝渗透性与钻井方向地应力对压裂效果的影响Northeast USRockies / Canada FoothillsShmin<Sv<SHmaxBarnettShmin~SHmax<<SvCotton ValleyShmin<<SHmax~SvLow Stress…High Stress…SPE 2007RutledgeGMI ∙SFIB ™GMI ∙MohrFracs ™GMI ∙Imager ™成像测井交互分析软件,确定天然裂缝和断层的分布、方向和形态。

交互钻井设计软件,优化泥浆比重、钻井方向和套管系列设计。

确定斜井的地应力,优化设计井轨迹,井壁稳定性评价。

识别控制储层内流体流动的临界应力的断层和裂缝。

GMI ∙WellCheck ™GMI ∙Caliper ™快速分析4臂或6臂井径资料,确定应力引起的井壁垮塌的方向和程度。

GMI ∙PressCheck ™利用测井资料计算上覆地层压力、孔隙压力、岩石强度、孔隙度等。

美国为石油工业地应力应用主要软件。

阳光杰科公司是中国独家代理(GMI 公司几乎垄断了国外地应力研究服务市场Wellbore Stability Fracture Permeability Fault Seal Pore Pressure Sand ProductionLEGENDGMI HoustonGMI Menlo ParkGMI MainzGMI DubaiGMI PerthGMI Aberdeen对储层地应力模型的描述应包括下列详细信息•应力的方向•应力的大小•孔隙压力•岩石机械力学性质其他应考虑的因素:泥浆的化学性质、薄弱地层、裂缝、地热等的影响P p 最大主应力垂直应力最小主应力孔隙压力C 0垂直应力Sv:密度测井积分孔隙压力Pp:实测(RFT、DST、PWD)用声波、电阻率测井求取用地震速度求取最小主应力SHmin:破裂压力试验、泥浆漏失等最大主应力SHmax:分析井筒垮塌、偶极子声波、(方向和大小)构造运动分析岩石机械性质:岩芯试验、测井、岩屑、井垮塌分析垮塌N TensilecrackEWSBreakoutReverse FaultingS.S.N.F.Strike-Slip Faulting Normal Faulting关键技术:模拟最大水平主应力大小N.F :Sv>SH>Sh S.S: SH>Sv>Sh R.F: SH>Sh>SvTimor Sea由垮塌宽度计算Zoback 指出,垮塌会逐渐加深,但宽度是随应力大小变化的;Haimson 等通过室内实验做出σH —θb 经验曲线,与理论曲线基本吻合。

θbbb h TP S P P C θθσ2cos 21)2cos 21()2(-+-+∆++=∆预测垮塌扩径和垮塌地应力剖面井底坍塌压力切片某深度垮塌宽度切片100200300400500600B o t t o m h o l e F l o w i n g P r e s s u r e [b a r ]Max. sand -free drawdownUCS = 1000 psi确定不同的岩石强度允许的最大无砂压差2、确定最大无砂压降3、设计最佳的钻井轨迹;3、选择合适的射孔层位;4、优化射孔方案,如射孔的形状、相位和方向;钻井轨迹对出砂的影响(GMI.SandCheck)Sand producingSand free钻井方向Orientation w.r.t. S Hmax perpendicular 72o 45oparallel钻井方向与最大水平主应力垂直或呈高角度时,则出砂;高角度的射孔方向基本不出砂;Sand freeSad producing射孔方向Drilled along S Hmaxhorizontal 15o 30o 45o 60o 75overtical射孔方向对储层出砂的影响(GMI.SandCheck)研究表明:当钻井方向与Shmax一致时低角度的射孔方向则出砂严重;中等角度(45度)的射孔方向,在合理的压降能预防出砂;▪正常地应力模型(Sh < SH< Sv)▪大地构造抬升▪有效垂直应力: 23.9 MPa,▪有效最小水平应力: 11.7 MPa储层大量出砂,严重影响油气生产效率102030405060708090 Well Deviation [degrees]Horiz. Perf.Vert. Perf.Strain Limit•设计为水平井生产;•地应力分析,高角度射孔(套管上下方向)射孔;Sand producingSand free 实际效果:成功实现无砂生产;实际出砂情况与预测完全符合;τσ1σ2σ3F r ic t i o n(μ)σ1σ2σ3σσστF r i c t i o n(μ)F r i c t i o n(μ)S H E A R S T R E S SEFFECTIVE NORMNAL STRESSS H E A R S T R E S SτS H E A R S T R E S S Map view of fracturesMohr-Coulomb Criterion裂缝渗透性分析主要用于低渗透油气藏开发:•评估钻遇裂缝性地层井漏风险;对裂缝的认识不同期次的构造运动形成不同方向的裂缝现代应力使某些方向的裂缝闭合,而某些开启只有受到足够大的剪切应力的裂缝才是渗透性的现代地应力可能挤压裂缝使之闭合,因此裂缝渗透性取决于裂缝产状、裂缝面所受正应力、孔隙压力等多种因素;可比较的水平井产量:800 BOPD to ~5,000 BOPD.445555555555555555555555555555555555555666666666666661.051.101.151.201.251.301.351.401.451.501.551.601.651.701.751.801.851.901.952.00set 20"conduct at 21m13 3/8" @1492m9 5/8" @ 3982m7" @ 5795m5797m 起欠平衡钻井套损段:1197~1207,1255~1258, 1433.5~1445.2,1455.6~1478.55448m 卡钻和落鱼侧钻5165m井涌 @5621m5453m 卡钻和落鱼5746m 卡钻和落鱼试油电缆测井电缆测井电缆测井电缆测井电缆测井可能为岩石塑性变形引起缩径为气田开发设计建立地应力模型后,作出了三压力剖面如右图;可看出5000米以上孔隙压力基本正常,但坍塌压力很高。

目的层孔隙压力系数高于1.8原设计的套管程序及泥浆体系井壁稳定性分析:根据原设计预测井壁垮塌程度如右图;从预测的垮塌情况来看,原方案设计井垮塌情况比较严重,需要对钻井设计做部分的调整。

套管尺寸 1.15~1.2845009.6” 1.10~1.15150016” 1.10~1.15 5020”泥浆密度(SG )套管下深(m )(Inch )储层砂岩:下限:~70MPa 均值:~ 110 MPa 层间泥岩:下限:~60 MPa 均值:~ 77 MPa不会出现井壁垮塌井壁垮塌近90度原设计1.65 SG的井底压力会造成整个井壁坍塌水平井段井壁垮塌分析BHP ~ 1.85 sg BHP ~ 1.75 sgBHP ~ 1.65 sg不会出现井壁垮塌井壁垮塌近90度BHP ~ 1.85 sg BHP ~ 1.75 sg BHP ~ 1.65 sgX-1H X-1H X-1H预测70 MPa砂岩储层不同钻井轨迹的井壁垮塌设计井可以控制的井壁垮塌:直井:垮塌宽度= 90︒水平井:垮塌宽度=30︒井底坍塌压力小于地层孔隙压力(Pp~1.86 sg) ,所有方向的钻井轨迹都可以进行欠平衡钻井井底坍塌压力不会出现井壁垮塌 1.65 SG的井底压力会造成不会出现井壁垮塌约70度的井壁垮塌BHP ~ 1.85 sg BHP ~ 1.75 sgBHP ~ 1.65 sg井壁垮塌宽度约60度井壁垮塌宽度近处110度1.65 SG的井底压力会造成整个井壁坍塌BHP ~ 1.85 sg BHP ~ 1.75 sgBHP ~ 1.65 sg~60 MPa~70 MPa ~110 MPaBre a ko u t W i dt h (wB O )wBO~60wBO~110wBO > 1801.1-1.151.15-1.281.45-1.601.55-1.60用户设计的套管系列1.5-1.61.77-1.921.66-1.721.70-2.10建议的套管系列原设计靶点建议更改靶点Pp~1.86 sg 孔隙压力1.86,改变钻井轨迹后,坍塌压力为1.8--1.82;可以实现欠平衡钻井BHP ~ 1.85 sg BHP ~ 1.75 sg BHP ~ 1.65 sg 实际钻井情况:泥浆比重1.85;LS36-2-1 LF-1设计井深:3230m完钻层位:元古界完钻原则:钻穿预测片麻岩储层发育段留足口袋完钻。

井筒稳定性分析+漏失预测3.2 LS36-2-1Tg通过钻井、测井资料分析,建立地应力模型和三压力剖面SvSHmaxSHminPp坍塌压力孔隙压力破裂压力总体评估1、550~1800m 井筒稳定性较好2、1800~2300m部分煤岩地层井筒稳定性较差3、2300~2500m井筒稳定性较差,井筒破损严重疏松、部分含高岭土”坍塌压力普遍较高,需要较高的泥浆比重来维持井筒安全MW=1.12WBO=180MW=1.24WBO=120 MW=1.37WBO=90由井筒力学认为,2500m泥浆密度在1.24sg1.36LF-1时间ms深度m 深度m 520521742745114510981097T20上段E 2w 1下段E 2w2154715191520T50175218531850T80207824672466T85(Tg 顶面)上段E 1l 1下段E 1l2石门潭组渐新统E 3古新统E 1明月峰组E 1m灵峰组E 1l月桂峰组 E 1y始新统E 2平湖组E 2p温州组E 2w瓯江组E 2o 第四系(Q )上新统N 2中新统N 1附表7 LS36-2-1井地层分层深度预测表地层LS36-2-1地震界面(底面)本区存在两个可能发生井漏的层位:古新统明月峰组底部与元古界片麻岩基底为裂缝发育的片麻岩基底;地层漏失压力分析正断层应力机制下,水平缝和低角度缝一般为闭合缝;重点分析高角度裂缝在现今地应力状态下的达到开启条件;在正断层应力机制下,与最大水平主应力平行的裂缝走向,最容易开启;EMW=1.03地质提示在EMW=1.29EMW=1.40不同当量密度条件下由裂缝发生井漏的分析:EMW=1.03sg 不会井漏EMW=1.29sg 开始井漏EWW=1.40sg 大量井漏若考虑激动压力影响,建议EMW=1.07古新统明月峰组底部与元古界片麻岩基底为裂缝发育的片麻岩基底,发生井漏的风险分析;不同当量密度条件下:EWW=1.07sg 不会井漏EWW=1.31sg 开始井漏EWW=1.40sg 大量井漏EMW=1.31EMW=1.40坍塌压力——红色曲线,孔隙压力——深蓝色曲线,漏失压力——黄色曲线(为裂缝连通压力,只考虑了由裂缝而发生漏失时的泥浆当量压力。

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