地应力与裂缝预测

H 10.5 0.03D D 华北油田(1500─3200m) h 5.87 0.021 0.021D V
H 22.58 0.034D 胜利油田(1300─3300m) h 11.65 0.022D (0.021- - - 0.022) D V
谢谢大家！
储层裂缝发育规律
•泥页岩（构造变形、异常高孔隙压力）
•碳酸盐岩（构造变形、溶蚀） •火山岩（构造变形、成岩）
构造变形对裂缝形成的主导作用 构造变形的大小＋岩石塑脆性
•岩性 •构造曲率大的部位（背斜轴部） •埋深增大，裂缝密度减小 •岩层厚度越大、裂缝密度越小 •断层附近裂缝发育较强
（拌生缝、应力集中区、ຫໍສະໝຸດ Baidu层上盘比下盘发育）
地应力与储层裂缝预测
葛洪魁
石油大学（华东）石油工程系
一、地应力分布规律及测试方法
二、储层裂缝预测
一、地应力
•地应力－－赋存于地层岩石中的内力
•来源－－－上覆岩层重力、构造应力 •意义－－水力压裂裂缝方位、油水井布置
• 水力压裂缝高预测 •井壁稳定及定向井方位设计
•套管载荷、产层出砂预测及定向射孔防砂
•天然裂缝发育规律预测 •成藏期油气运移规律
地应力分布规律
– 深度、区域构造应力、断层 – 泊松比与杨氏模量 – 孔隙压力
地应力测试方法
– 岩心测试（差应变、滞弹性应变、声发射） – 矿场测试（微压裂、井壁崩落、钻井中测试）
地应力计算方法
– 地应力场有限元数值模拟 – 地应力测井解释
地 应 力 随 深 度 的 变 化
H 27.1 0.036D 中原油田(1830─3881m) h 16.6 0.024D 0.022 0.026D V
区域构造应力的作用
断层的作用
– 构造应力较弱时，软地层中水平应力大 – – 构造应力较强时，硬地层中水平应力大

1
2. 储层裂缝预测
•微裂纹、裂隙、裂缝、断层
•裂缝普遍存在
（灰岩、火山喷发岩、泥岩岩、低渗透砂岩等）
•预测裂缝分布规律、评价裂缝对流体渗流的贡献 •探测裂缝 •裂缝成因：成岩缝、风化缝、构造缝 •裂缝力学性质：张性、剪切缝
裂缝特点
•渗透率各向异性
•油藏非均质性 •裂缝对应力的敏感性 •裂缝网络的复杂性 •裂缝网络、裂缝系统的共同作用
地 应 力 场 有 限 元 数 值 模 拟
地应力测井解释
计算模式的选择
V (h)gdh 0 H h V 单轴应变： 1
垂向应力： 黄氏模式：
H
h PP H PP

1
( V PP ) 1 ( V PP ) ( V PP ) 2 ( V PP )
储层裂缝探测方法
•野外露头观测 •岩心观测
•测井（FMS、FMI、BHTV）
•试井
•注采试验
•S波分裂
储层裂缝预测方法
任务：预测裂缝发育区、发育方位、发育程度 一、地质学方法（变形曲率） 二、构造应力场模拟 古构造应力场、现今构造应力场
准则：应力值、断裂准则、应变能密度
三、分形几何 分形插值、分形描述和分形渗流模型 四、综合判别 统计判别、灰色判别、神经网络、模糊聚类分析
H 2.34 0.0266D 辽河油田( 497─3473m) h 0.777 0.0182D 0.021D V
大港油田(
H 0.7 0.023D 0─4000m) h 0.5 0.018D 0.021D V