地层破裂压力预测技术综述

作 者 简介 ： 拿 ￣ （ ８ 一）男 ， 川 南充 人 ， 周 ＇１ ６ ， 四 ９ 西南 石 油 大 学 在读 硕 士 研 究 生 ， 究 方 向为 油 气 田增 产 改 造 技 术 。 研
・
３ ・ ６
周 拿 云 ． 兆 中 ： 层破 裂压 力预 测技 术综 述 杨 地
式 中 为 Ｂ ｏ系 数 ，ｅｚｄ ｉ 据 试 验 结 果 提 出 对 多 ｌ ｔ Ｔ ｒａｈ 根 数 沉 积 岩 可 取 １ 上 式 可 简 化 为 Ｉ ＝ ． ｌ ： 底 是 各 家 对 Ａ 的 认 识 不 同 。 对 地 下 应 力 状 况 认 识 项
开 原 有 裂 缝 时 的 井 底 流 体 压 力 ． 是 钻 井 和 压 裂 设 它
地层 正 常 压 实 时 ， 映 了地 层 实 际 骨架 应 力 Ｋ反 状况 ， 其值 由区块 内已有破 裂压力 资料 确定 。 系 数
计 的基 础和 依 据 。如何 准 确地 预 测地 层 破 裂压 力 ， 对 于预 防漏 、 、 、 等钻 井 事故 的发生 及 确保 油 喷 塌 卡
曲线 的绘制 需要 大量 实际 压裂 资料 ，限制 了此方法
的应用 。
气井 压裂增 产施 工 的成功有 着重要 的 意义 。
１ ６ 年 ， ｅ ｎｂ ｋ ｒ】 出上 覆压 力 梯度 是 不断 ９ ８ Ｐ ｎ ｅ ａｅＩ 指 变化的， 并将 其与 地质年 代联 系 了起来 。 根据 声波 他 时差资 料建立 了一 组上 覆压 力梯度 与深 度的关 系 曲
Ｈ － ｖ 由此 得 ： Ｏ ， 此 僭 ： ＝１ － ＂田 一 ，
垂直 有 效主 应 力 等于 上覆 压 力 减 ． 小水 平 ， 最
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主 在 到÷范围 预 式为： 应力 其 １ 内， 测公
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Ｅ ｔ 反算 出了美 国墨 西哥 湾 区的 “ ａｎ ｏ 泊松 比” 并
越 深 ， 虑 因 素 越 多 ， Ａ 拆 解 越 科 学 ， 模 型 预 考 对 项 则
１ ７ 年 。 ｎ ｅｓｎ Ｉ 考虑 了井 壁应 力 集 中的 影 ９ ３ Ａ ｄｒ １ ｏ ５ 响 ， 入Ｂｏ弹 性 多孑 介 质 的 应 力 、 变 关 系 ． 均 引 ｌ ｔ Ｌ 应 在 匀 水平 地应 力 的假 设下 提 出模 型 ：
，１ ’ ‘
际， 最小水平主应力为÷到 １ 垂直有效主应力范嗣
Ｈ— ｗ模 式 中 正 式 引 入 泊 松 比 。 他 指 出 由 垂 直 应 力
次 提 出 了地 层 破 裂压 力 预 测模 式 即 Ｈ Ｗ模式 ｌ， — Ｉ指 Ｉ 出破 裂 压力 等 于最 小 水 平 主应 力 加 地 层 孑 隙压 力 Ｌ
，
引起 的水平 应力 总量 是岩 石泊松 比的函数 ，表示 为
ｊ
的假 设通 常也带 来偏低 的结 果 。
１ ６ 年 ， ｔ ｅ ｓ Ｋ ｌ Ｉ Ｈ Ｗ模 式 中 引 入 了 ９ ７ Ｍａ ｈ ｗ 和 ｅ ｙ１ — ｔ ｌ２ 在 骨 架 应 力 系 数 ． ：
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收 稿 日 期 ：０ ０ ０ — ０ ２ １— ５ ３
线 ．这 是第一 次在 破裂压 力预 测技 术 中引入测井 手 段 。Ｐ ｎ ｅ ａ ｅ将Ｋ， ｅｎｂｋｒ 定义 为泊松 比和时间 的 函数 ， 并
指 出Ｋ 随 深 度 和 地 质 年 代 的 变 化 而 变 化 。 ，
１ 破 裂 压 力 预 测 技 术 发展 现 状
为 准确 地 预测 地 层破 裂 压 力 ， 内外 学 者提 出 周 了许 多不 同 的数 学模 型 和方 法 ． 们都 各 有 其优 点 它 和 局 限性 。在 破 裂压 力 预测模 型 中 ， 用最 广 泛 的 使
第 １ ３卷 第 １ 期
重 庆科 技学 院学报 （ 自然 科 学 版 ）
２ ｌ 年 ２月 ０ １
地 层 破 裂 压 力预 测 技 术 综 述
周 拿 云 杨 兆 中
（ 南石 油大 学 ， 都 ６００ ） 西 成 １ ５ ０
摘 要 ： 层 破 裂 压力 是钻 井 和 压 裂设 计 所 需 的基 础 参 数 之 一 ． 地 准确 地 预 测 该 参数 对 于 预 防钻 井 事 故 及 确 保 压 裂 成 功具 有 重 要 意 义 。对 预 测 破 裂 压力 的 主要 模 型 进 行分 析 ， 出 了破 裂 压 力 预 测技 术 中一 些 亟 待 解 决 的 问题 。 指
绘 制 了 它 与 深 度 的关 系 曲 线 。 Ｅ ｔ 指 出 ， 同 地 区 ａｏ ｎ 不
／ １
１ 、
乍（ 寺） 一ｌ 寺～ （ Ｊ＋ ｐ ）
模 型 中上覆 压 力梯 度 为 １ 的假设 显 然 不符 合 实
１ １
的“ 松 比 ” 泊 随深 度 的变 化趋 势 是不 一 样 的 ， 与 当 应 地 资料进 行 比对校 正 。 而这个 然 值并 不是 真正 的岩 石泊 松 比 ， 它隐 含 了众 多Ｅ ｔｎ 想到 的参数 。 ａｏ 未
关 键 词 ： 裂 压 力 ： 测 ： 型 破 预 模 中图 分 类 号 ： ６ １８ Ｐ ３ ． 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ３ １ ８ （ ０ ） 一 ０ ６ ０ １７ — ９ ０ ２ １ ０ｌ０ ３ — ４ １
地层破 裂 压力定 义 为使 地层 产生 水力 裂缝或 张
是 Ｈ ｂ ｅ 一 ｌｓ 式 ￣ Ｈ ｉ ｓｎ Ｆ ｉ ｕｓ 式 。 ｕ ｂ ￣ Ｗｉｉ ｌ模 Ｈ ａｍ ｏ — ａｒ ｒ 模 ｈ ｔ １１ Ｈ Ｗ 模 式 及 其 发 展 ． — １ ５ 年 。 ｂ ｅ 和 Ｗｉｉ 据 轴 压 缩 试 验 ． ９ ７ Ｈｕ ｂ ￣ ｌｓ ｌ根 首
１ ６ 年 ，ａｏ ４ 将 上 覆压 力梯 度定 为变 量 ， ９ ９ Ｅ ｔｎ［ １ 在