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冀中探区古潜山裂缝的有限元模拟

冀中探区古潜山裂缝的有限元模拟

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作者：刘震中国石油大学

学位级别：硕士

随着油气勘探领域的不断扩大,古潜山油藏的开发研究已经成为一个重要的研究领域,而裂缝发育程度的分布情况是其中需要解决的关键问题。本论文以冀中探区中的任北奥陶系油藏为例,基于有限元理论和测井资料,利用有限元软件ANSYS对研究区... 详细信息

随着油气勘探领域的不断扩大,古潜山油藏的开发研究已经成为一个重要的研究领域,而裂缝发育程度的分布情况是其中需要解决的关键问题。本论文以冀中探区中的任北奥陶系油藏为例,基于有限元理论和测井资料,利用有限元软件ANSYS对研究区域的构造应力场进行模拟。然后结合岩石破裂准则,对该区域的裂缝分布做出了有效的预测。研究发现:(1)在任北奥陶系的裂缝中,构造裂缝占大多数,其他裂缝占次要地位。(2)经过验证发现,利用声波测井资料来确定岩石力学参数是一种有效的岩石力学参数确定方法。(3)本文利用多元线性来解决边界问题,通过模拟值与实际值对比,发现这一方法确定的边界条件符合实际情况。(4)通过模拟,我们发现任北奥陶系油藏顶部的地应力分布规律如下:研究区内最大水平主应力主要分布在-61MPa118 MPa之间,表现为压应力状态,中部和北部的最大水平应力值方向大体上为北西方向,向南逐步转变为近南北方向。最小水平主应力范围为:-31MPa91MPa之间,也表现为压应力状态,区域内北部最小应力值方向基本为北东方向,向南逐步转变为近东西方向。另外发现区域内,断层对研究区域的地应力的分布影响明显,断层带附近是应力变化的梯度带。(5)结合地应力的分布情况,利用库伦-摩尔剪切破裂准则和格里菲斯张破裂准则,通过岩石破裂计算公式,计算得出剪切破裂率和张破裂率,发现在断层或者断层周围岩石破裂率较大,断层周围裂缝发育程度较高,而且裂缝的分布都具有成区成块的特点。并且通过与井点图对比,发现井点大部分分布在裂缝较发育的区域,而在裂缝不发育的区域井点分布较少,认为本次分析结果基本符合实际情况。

关键词：有限元地应力任北奥陶系裂缝分布

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冀中坳陷前第三系缝洞特征及裂缝预测研究

冀中坳陷前第三系缝洞特征及裂缝预测研究

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作者：刘虎中国石油大学（华东）

学位级别：硕士

随着经济的飞速发展，世界对能源的需求不断增大。由于新能源研究受阻，世界并没有摆脱对传统能源尤其是油气资源的依赖，石油资源已经上升到一个关系国家安全的高度。经勘探发现潜山油气藏其高产油气井大都沿断层裂缝带或岩溶孔洞发育... 详细信息

随着经济的飞速发展，世界对能源的需求不断增大。由于新能源研究受阻，世界并没有摆脱对传统能源尤其是油气资源的依赖，石油资源已经上升到一个关系国家安全的高度。经勘探发现潜山油气藏其高产油气井大都沿断层裂缝带或岩溶孔洞发育带分布，而断层与裂缝的发育状况与该地区的地应力状况密切相关。因此对地应力场与裂缝的研究在油田开发中具有重要意义。本文在前人对地应力和岩石裂缝的研究基础上，以冀中探区的任北奥陶系油藏为例，结合该地区地质、测井资料，利用有限元软件ANSYS对研究区的构造应力场进行模拟，计算得出该地区裂缝发育情况，并研究了溶洞对地应力分布的影响。研究发现：(1)该地区岩石主要为脆性的碳酸盐岩。主要裂缝为构造性裂缝并伴生部分溶蚀缝，其他种类裂缝较少。(2)本论文岩石力学参数通过测井资料获得，是一种较为经济、方便的方法，并能保证准确度，在测井资料丰富的地区可以采用。(3)本文利用基于最小二乘法解超静定方程的方法来反演该地区的边界条件，通过正演得到模拟值与实际值的对比，发现该方法确定的边界条件较为符合实际情况。(4)该地区的主应力分布除去四周受边界力加载影响较大的区域外，大体在50MPa00MPa之间，东北方向出现最大值，大于200MPa，南部断层出现最小值小于50MPa。(5)研究了剖面为圆形和半圆形的两种溶洞对地应力分布的影响，发现圆形溶洞周边地应力值较大，岩石易产生裂缝形成运移通道;而半圆形溶洞周围地应力值普遍较小很难形成贯通的通道。(6)将计算出的地应力值与岩石的破坏准则相结合得出了该地区岩石裂缝发育情况，通过与油田油井分布图对比发现，油井密布的地区大体与得出的裂缝发育指数高的地区相重合，证明本次模拟是可信的。

关键词：有限元地应力任北奥陶系裂缝分布

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复合场作用下的碳酸盐岩裂缝预测研究

复合场作用下的碳酸盐岩裂缝预测研究

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作者：李娟中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

近年来,石油勘探开发的重点转向了复杂性油气藏,尤其是裂缝性油气藏。在这类油气藏中,储层裂缝既是油气聚集储存空间,又是油气进行运输的通道,在油气藏的形成过程中起着十分重要的作用,因此对裂缝的发育状况进行研究已成为一个热门的研... 详细信息

近年来,石油勘探开发的重点转向了复杂性油气藏,尤其是裂缝性油气藏。在这类油气藏中,储层裂缝既是油气聚集储存空间,又是油气进行运输的通道,在油气藏的形成过程中起着十分重要的作用,因此对裂缝的发育状况进行研究已成为一个热门的研究课题。地层中的岩石存在于多种物理场的共同作用下,统称为“复合场的作用”。复合场作用下的作用机理是非常复杂的,本文在前人研究的基础上,以冀中探区的任北奥陶系油藏为例,结合该地区地质、测井资料,对复合场的作用机理进行了相关研究,通过有限元数值模拟,得到复合场作用下的碳酸盐岩地层中的应力分布情况。然后结合相对应的岩石破裂准则,即可对裂缝发育状况的分布情况做出预测。研究发现:(1)本论文中的岩石力学参数是利用所得测井资料通过计算得出的,该方法是一种较为经济、方便的方法,同时能够保证准确性。(2)该地区碳酸盐岩的脆性较大,在裂缝体系中,主要裂缝为构造性裂缝,其他种类的裂缝较少。(3)本文对复合场的作用机理进行了相关研究,并且利用有限元软件进行三维的模拟计算,得到复合场作用下碳酸盐岩地层岩石中应力的分布情况,其计算结果与其他数据模型相比能更好的体现实际的地质情况。(4)通过模拟计算得出,该研究区域内的地层中的应力分布大体在-65MPa115MPa之间,表现为压应力状态。另外可以明显得出断层内部的应力值小于连续地层。(5)将计算出的地层中的应力值与相应的岩石破坏准则相结合,得出了该地区岩石裂缝的发育情况,发现在断层或者断层周围岩石破裂率较大,断层周围裂缝发育程度较高,而且裂缝的分布都具有成区成块的特点。并且通过与油田油井分布图对比发现,实际油井比较密集的地区大体与本文得出的裂缝发育指数高的地区相重合,证明本文得出的结果基本符合实际情况。

关键词：复合场有限元模拟应力分布任北奥陶系裂缝分布

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