基于原位地应力测试及流变模型的深部泥页岩储层地应力状态研究
Research on stress state in deep shale reservoirs based on in-situ stress measurement and rheological model作者机构：中国地质科学院地质力学研究所北京100081 自然资源部活动构造与地质安全重点实验室北京100081 中国地质调查局地应力测量与监测重点实验室北京100081 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 陕西省煤田地质集团有限公司陕西西安710021
出 版 物：《地质力学学报》 (Journal of Geomechanics)
年 卷 期：2022年第28卷第4期
页 面：537-549页
基 金：中国地质调查局地质调查项目(DD20211376) 国家自然科学基金(41702351)。
主 题：地应力测试 水压致裂法 钻孔诱发张裂隙 流变模型 地应力剖面 泥页岩储层
摘 要：深部泥页岩储层地应力状态的准确确定是页岩气等非常规能源高效开发的关键。综合基于原位地应力测试获得水平最小主应力,建立基于流变模型的地应力剖面,应用成像测井技术确定水平最大主应力方向等,是准确确定泥页岩储层地应力的有效方法。将该研究思路应用于陕西汉中SZ1井,利用水压致裂原地应力测试方法获得储层水平最小主应力值范围为32~41 MPa;利用偶极声波测井数据获得岩石力学参数,结合地壳应变率和储层埋藏史,建立了SZ1井地应力剖面,结果表明牛蹄塘组1950~2025 m深度范围内水平主应力差介于10~15 MPa,水平最小主应力值范围为28~41 MPa,水平最大主应力值范围为47~49 MPa,预测得到的水平最小主应力值与实测结果具有较好的一致性。原地应力实测及流变模型预测结果揭示SZ1井地应力为正断型(S_(v)S_(H)S_(h))或正断型与走滑型相结合的应力状态(S_(v)≈S_(H)S_(h))。水平主应力差随伽玛值的升高而变小,表明地应力剖面与地层岩性具有较好的对应关系。基于成像测井揭示的钻孔诱导张裂隙分布特征,SZ1井水平最大主应力方向约为N74°W,与区域构造应力场方向基本一致。相关结论为准确认识SZ1井目标层地应力状态,以及后期水平井布设及压裂控制等提供了重要依据。
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