华庆地区低孔低渗储层地应力计算及分布规律研究

作     者：么勃卫 

作者单位：西南石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：夏宏泉;李高仁

授予年度：2019年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：各向异性 岩石力学实验 测井曲线 地应力计算 分布规律 

摘      要：鄂尔多斯盆地华庆地区延长组地层砂泥岩互层发育,储层具有三低特征且异常低压,其长6-长8段致密砂岩储层的岩石力学特征主要表现为强的各向异性。原有的基于各向同性的岩石力学与地应力评价方法明显不适用,需要应用多种建模方法及岩石力学、地应力实验手段,建立可行的岩石力学和地应力参数精细评价方法和模型。本文以华庆地区长6、长7和长8段储层为研究对象,首先开展了模拟地层条件下静态岩石力学8参数的测试及分析,对不同角度(0°,45°,90°)的71块岩石试样进行三轴压缩实验。其次对5块全直径岩心进行周向声速扫描,根据波速变化(各向异性)确定水平最大、水平最小主应力方向,然后沿此方向和垂向各钻取1块岩样,并取30套地应力测量常规样。在加围压模拟地层条件下,采用Kaiser-AE测试仪进行地应力测试,获取三向主应力的大小(Sv,SH1和SH2)。然后通过实验建立岩石力学动静态转换模型和各向异性地层地应力计算新模型,并编制LogCRMS软件进行工区多口井测井资料的岩石力学与地应力计算处理。最后分层提取各力学参数并绘制地应力等值线图,研究其现今地应力分布规律。得出以下主要认识:(1)长6、长7、长8段杨氏模量分别平均为22.857GPa、29.558GPa、27.911GPa。对比不同取心角度的杨氏模量和泊松比,水平样的杨氏模量、泊松比都大于垂直样(EHEV,PRHPRV)。对垂向和水平向的杨氏模量、泊松比进行拟合,杨氏模量各向异性系数为1.107,泊松比各向异性系数为1.084,岩石力学参数表现出各向异性。(2)长6～长8段地应力状态为SvSH1SH2,水平最小、最大主应力梯度分别为1.2-1.7MPa/100m、1.5-2.2MPa/100m,水平应力比值在1.10-1.32、平均为 1.25、应力差为3-12MPa。长7段地应力大于长6和长8段,(3)长6、长7、长8段各层段,工区水平最小主应力(SHmin)变化分布规律较明显,具有东南低、西北高,由东南低值向西北高值渐变的一个整体变化趋。(4)经过统计工区12 口井长6-长8段水平最小主应力方向在NWO°-NW50°之间,水平最大主应力方向在NE40°-NE90°之间。通过上述研究,形成了一套适用于低孔低渗储层的地应力测井综合评价软件,提高了低孔低渗储层工程力学参数的计算精度,很好的揭示了华庆地区长6至长8段地应力的分布规律,为盆地井网部署、水平井钻井和水力压裂的设计及实施等提供可靠的决策依据。