System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种水平主应力方向构造应力系数反演方法技术_技高网

一种水平主应力方向构造应力系数反演方法技术

技术编号:43393302 阅读:6 留言:0更新日期:2024-11-19 18:08
本发明专利技术公开了一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,属于油气田开发技术领域,包括以下步骤:步骤1:利用矿场取芯岩样,开展室内岩石力学参数实验,获取静态力学参数;步骤2:基于声发射凯塞尔试验装置,测试目标层段初始应力场大小;步骤3:利用测井数据集成软件将获取的矿场测井数据进行处理,得到动态且连续的力学参数剖面;步骤4:利用步骤1获取的静态参数,标定步骤3中的动态参数剖面,得到校正后的综合力学参数剖面;步骤5:利用步骤4得到的力学参数及步骤2中储层初始应力场大小,根据地应力组合弹簧计算模型反算储层构造应力系数;本发明专利技术降低了水平主应力方向构造应力系数直接测试的难度,同时保证了地应力计算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水平主应力方向构造应力系数反演方法的构建,属于油气田开发。


技术介绍

1、水平构造应力系数是地应力测量中的一个重要参数,它反映了水平方向地应力与垂直方向地应力的比值。水平构造应力系数的大小取决于地质条件、地层结构和地应力状态等因素。在地下工程的设计和施工中,合理考虑水平构造应力系数的影响可以提高工程的安全性和稳定性,减少地质灾害的发生。同时,水平构造应力系数的研究也是地质学和地球物理学领域的重要内容之一,对于深入了解地球内部的应力分布和地质过程具有重要意义。

2、目前,构造应力系数常见的一些获取方式包括理论计算:通过弹性力学、塑性力学等理论公式,计算出构造应力系数;数值模拟:利用有限元、离散元等数值方法,对地质体进行数值模拟,得到构造应力系数;现场测试:在现场进行地应力测量,通过应力解除法、水压致裂法等方法,直接获取构造应力系数等多种手段,总而言之,构造应力系数获取较为困难,且计算精度面临挑战,本专利技术结合现场测试数据与室内实验相结合的方法,形成了一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,提高了计算精度,降低了直接测试难度。


技术实现思路

1、本专利技术针对现有水平主方向构造应力系数获取面临的难题,提出了一种水平主应力方向构造应力系数反演方法。

2、本专利技术所采用的技术方案如下:

3、一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,包括以下步骤:

4、步骤1:利用矿场取芯岩样,开展室内岩石力学参数实验,获取静态力学参数;</p>

5、步骤2:基于声发射凯塞尔试验装置,测试目标层段初始应力场大小;

6、步骤3:利用测井数据集成软件将获取的矿场测井数据进行处理,得到连续的动态力学参数剖面;

7、步骤4:利用步骤1获取的静态参数,标定步骤3中的动态参数剖面,得到校正后的综合岩石力学参数剖面;

8、步骤5:利用步骤4得到的精确力学参数以及步骤2中储层初始应力场大小,根据组合弹簧应力计算模型反算储层构造应力系数。

9、进一步的,所述步骤1中,基于矿场岩石取芯资料,开展单轴、三轴岩石力学参数测试,获取单轴抗压强度,不同围岩、地层压力条件下三轴抗压强度、泊松比、杨氏模量、biot系数等静态岩石力学参数。

10、进一步的,所述步骤2中,基于室内声发射kaiser效应测试系统,测试不同角度取芯岩样在不同围压下的kaiser点应力值,获取目标层段初始应力场数值,应力计算公式如下:

11、

12、式中:tan2β=(σ0°+σ90°-2σ45°)/(σ0°-σ90°),σh、σh—分别为最大(最小)水平地应力值,mpa;σ0°、σ45°、σ90°分别为—0°、45°、90°方向应力值,mpa;α—biot系数,无量纲;pp—地层压力,mpa。

13、进一步的,所述步骤3中,基于测井数据处理软件,导入全井段声波、密度、井径、伽马和电阻率等测井数据,得到连续的动态力学参数剖面。

14、进一步的,所述步骤4中,利用步骤1所获得的泊松比、杨氏模量、biot系数等静态力学参数,通过在动态参数剖面上进行单点标定,校正获得储层井段连续的力学参数剖面。

15、进一步的,所述步骤5中,将步骤4校正后的储层井段力学参数及步骤2通过实验测试获取的储层井段初始应力场数值带入组合弹簧应力计算模型,反算获取水平主方向构造应力系数,计算模型如下:

16、

17、

18、式中:σh—最大水平主应力,mpa;σh—最小水平主应力,mpa;σv—为上覆岩石应力,mpa;v—为岩石泊松比,无量纲;α—biot系数,无量纲;e—岩石杨氏模量,gpa;h—井深,m;pp—地层压力,mpa;ξh—最大水平主应力方向应力构造系数,m-1;ξh——最小水平主应力方向应力构造系数,m-1。

19、本专利技术的有益效果是:

20、(1)本专利技术构建的水平主应力方向构造应力系数反演方法降低了任意储层通过测试方法直接获取构造应力系数的难度;

21、(2)本专利技术可以实现矿场测井数据与室内岩石测试数据的有效结合,提高了岩石力学参数和应力场数值的准确性,同时保证了应力构造系数的计算精度,为后续同类型储层区块应力场预测提供支撑。

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【技术保护点】

1.一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤1中,基于矿场岩石取芯资料,开展单轴、三轴岩石力学参数测试,获取单轴抗压强度,不同围岩、地层压力条件下三轴抗压强度、泊松比、杨氏模量、Biot系数等静态岩石力学参数。

3.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤2中,基于室内声发射Kaiser效应测试系统,测试不同角度取芯岩样在不同围压下的Kaiser点应力值,通过应力计算公式,获取目标层段初始应力场数值:

4.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤3中,基于测井数据处理软件,导入全井段声波、密度、井径、伽马和电阻率等测井数据,得到连续的动态力学参数剖面。

5.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤4中,利用步骤1所获得的泊松比、杨氏模量、Biot系数等静态力学参数,通过在动态参数剖面上进行单点标定,校正获得储层井段连续的力学参数剖面。

6.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤5中,将步骤4校正后的储层井段力学参数及步骤2通过实验测试获取的储层井段初始应力场数值带入组合弹簧应力计算模型,反算获取水平主方向构造应力系数,计算模型如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤1中,基于矿场岩石取芯资料,开展单轴、三轴岩石力学参数测试,获取单轴抗压强度,不同围岩、地层压力条件下三轴抗压强度、泊松比、杨氏模量、biot系数等静态岩石力学参数。

3.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造应力系数反演方法,其特征在于,所述步骤2中,基于室内声发射kaiser效应测试系统,测试不同角度取芯岩样在不同围压下的kaiser点应力值,通过应力计算公式,获取目标层段初始应力场数值:

4.根据权利要求1所述的一种水平主应力方向构造...

【专利技术属性】
技术研发人员:李海涛张国强蒋贝贝李迎结赵新卯胡石
申请(专利权)人:西南石油大学
类型:发明
国别省市:

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