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川南泸州区块五峰-龙马溪组现今地应力特征与页岩气开发
1
作者 刘钰洋 鞠玮 +5 位作者 熊伟 郭为 宁卫科 于国栋 梁孝柏 李永康 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3200-3206,共7页
川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩... 川南泸州区块是中国重要的页岩气产区,其内五峰-龙马溪组页岩气资源丰富,勘探-开发潜力巨大。现今地应力在页岩气运移与富集规律分析、钻完井工程、储层压裂改造以及井网部署等方面均具有重要应用。分析泸州区块五峰-龙马溪组深层页岩气储层现今地应力状态,并探讨在其影响下的天然裂缝活动性与压裂裂缝扩展。结果表明:五峰-龙马溪组页岩气储层现今地应力方向呈现WNW-ESE的优势方位;现今地应力值大小为:水平最大主应力最大、垂向主应力居中、水平最小主应力最小,指示走滑型地应力机制。五峰组和龙一11小层水平主应力差分别介于11.90~15.76 MPa和11.80~16.75 MPa范围内,具备形成复杂压裂缝网的地应力条件。在现今地应力条件下,川南泸州区块五峰-龙马溪组页岩气储层天然裂缝不活动,随着开发流体的注入,天然裂缝逐渐活化,其压力增量的临界值为15~23 MPa;压裂后主要形成垂向延伸的裂缝系统。研究成果可为川南泸州区块深层页岩气效益开发提供现今地应力分析的基础与科学依据。 展开更多
关键词 现今地应力 地应力剖面 裂缝活动性 深层页岩气 泸州区块
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雅鲁藏布江断裂带东段现今地应力测量与断层活动性分析
2
作者 孙炜锋 黄火林 +2 位作者 孙东生 孟文 陈群策 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1129-1141,共13页
为获取位于雅鲁藏布江断裂带东段加查县新建水电站工程场区的地应力状态,探讨雅鲁藏布江断裂带东段活动性,采用自主研发的新一代水压致裂地应力测试技术,实测获取了工程场区的地应力状态,并在收集雅鲁藏布江断裂带沿线地应力数据基础上... 为获取位于雅鲁藏布江断裂带东段加查县新建水电站工程场区的地应力状态,探讨雅鲁藏布江断裂带东段活动性,采用自主研发的新一代水压致裂地应力测试技术,实测获取了工程场区的地应力状态,并在收集雅鲁藏布江断裂带沿线地应力数据基础上,结合摩尔-库仑破裂准则,对其断层活动性进行了探讨。结果表明:(1)在工程厂区内122.75~418.75 m深度,实测最大水平主应力SH介于6.07~37.62MPa之间,最小水平主应力Sh介于3.13~20.33MPa之间,最大水平主应力优势方向为北北东向;(2)主应力关系总体表现为SH>Sh>Sv(Sv为垂向主应力),应力结构有利于逆断层的孕育和活动;(3)实测及收集的大部分数据应力莫尔圆与摩擦系数为0.6的破坏临界线相交,表明整体上雅鲁藏布江断裂带东段发生滑动失稳的风险较高,其中西侧贡嘎至朗县一带风险高于东侧林芝地区。 展开更多
关键词 地应力 水压致裂法 断层活动性 雅鲁藏布江断裂 青藏高原
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高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型
3
作者 陈秋南 贺泳超 +2 位作者 陈湘生 谢云鹏 黄小城 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期789-798,共10页
为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受... 为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。 展开更多
关键词 炭质板岩隧道 高地应力 化学侵蚀 耦合作用 蠕变试验 非线性蠕变损伤本构模型
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渤海海峡跨海通道工程区海域三维地应力测试
4
作者 王锦山 彭华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期245-256,共12页
跨渤海通道海域缺乏实测地应力基础数据,而海域钻探原位实测又承担着巨大风险与重重困难,为取得工程区现今地应力场特征第一手资料,利用以水压致裂地应力测量为主,以空心包体、非弹性应变恢复、差应变、声波各向异性法为辅的综合地应力... 跨渤海通道海域缺乏实测地应力基础数据,而海域钻探原位实测又承担着巨大风险与重重困难,为取得工程区现今地应力场特征第一手资料,利用以水压致裂地应力测量为主,以空心包体、非弹性应变恢复、差应变、声波各向异性法为辅的综合地应力测量技术,对研究区海域开展三维地应力测试与研究,建立了线性回归方程,得到了回归拟合曲线。结果表明,渤海海峡最大水平主应力σH、最小水平主应力σh与垂直主应力σv均随测试深度的增加呈线性增大规律;海峡南部地应力状态存在σH>σh>σv的关系,处于逆冲应力状态,应力场方向为NE,最大水平主应力大于垂直主应力,区域内构造力处于主导地位;海峡北部应力状态为σH>σv>σh,有利于走滑断层活动,应力场方向为NE,区域内构造力处于主导地位;整个工程区内地应力各分量值之间相差不大,远远小于区内断层活动应力值的下限,表明研究区目前处于稳定状态。研究结果符合一般地应力测量规律,测试流程符合地应力测试要求,测试数据可用于分析区域地应力状态。 展开更多
关键词 跨渤海海峡大通道 工程区海域三维地应力 综合测量技术
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超深勘察钻孔ASR法地应力测试技术应用
5
作者 张小林 应黎 赵冬安 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期198-207,共10页
宝灵山隧道是某铁路先开段的重难点控制性工程,其中宝灵山DZ-06勘察钻孔深2118.00 m,是该段深度最大的控制性勘察钻孔。在钻孔的2072.53、2084.27 m深度选取合适岩心,采用ASR法(非弹性应变恢复法)开展了地应力测试,并与该钻孔采用水压... 宝灵山隧道是某铁路先开段的重难点控制性工程,其中宝灵山DZ-06勘察钻孔深2118.00 m,是该段深度最大的控制性勘察钻孔。在钻孔的2072.53、2084.27 m深度选取合适岩心,采用ASR法(非弹性应变恢复法)开展了地应力测试,并与该钻孔采用水压致裂法获取的地应力结果进行对比,同时验证了ASR法对于估测超深钻孔的三维地应力大小和方向的实用价值。结果表明:在钻孔2072.53~2084.27 m深度范围,ASR法2个测点获取的最大主应力、中间主应力、最小主应力平均值分别为59.70、54.03、30.74 MPa,最大主应力近水平,方向近SN向,说明该区域以水平构造应力为主;ASR法的最大主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值一致性很好,最小主应力测试结果均值与水压致裂法测试结果回归值的一致性处于合理范围,两种方法的水平主应力方向测试结果基本一致。 展开更多
关键词 铁路隧道 勘察钻孔 地应力 ASR法 水压致裂法
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极高地应力软岩隧道非对称变形机理及支护优化研究
6
作者 陈志敏 赵吉万 +3 位作者 龚军 陈宇飞 李增印 孙胜旗 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期109-119,共11页
针对极大断面公路隧道施工中出现的非对称大变形问题,考虑高地应力第一主应力与隧道轴线关系、层状软岩夹层与互层状态、掌子面软岩空间不对称、地下水等因素,基于对工程地质条件、围岩与支护结构失效及破坏特征的分析,结合岩样物理力... 针对极大断面公路隧道施工中出现的非对称大变形问题,考虑高地应力第一主应力与隧道轴线关系、层状软岩夹层与互层状态、掌子面软岩空间不对称、地下水等因素,基于对工程地质条件、围岩与支护结构失效及破坏特征的分析,结合岩样物理力学特性室内试验研究及地应力实测情况,探究了非对称大变形形成机理并提出针对性的支护结果优化方案。结果表明:高地应力层状软岩隧道围岩不对称变形是在岩层倾角α、最大水平主应力与隧道轴线夹角β和岩层夹角γ、围岩岩性和地下水综合作用下的大变形,围岩不对称部位由以上几种因素共同决定;当主应力σ1与隧道轴线既不垂直也不平行时,会产生挤压性偏压构造水平地应力,使隧道横断面侧向受力不对称,发生偏压性非对称大变形;通过改变锚杆的布设方式、提高超前注浆小导管的长度和刚度、喷射临时封闭、在防水板与喷射砼间增加高密度橡塑海绵板缓冲层等措施,可以有效的减少变形量,防止围岩因开挖扰动而松动和坍塌。 展开更多
关键词 极高地应力 软岩隧道 非对称变形 支护优化
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基于地震反演技术的地应力建模方法在江汉新沟嘴组页岩油中的应用
7
作者 钟庆良 石秀平 孙树林 《石油物探》 CSCD 北大核心 2024年第2期472-486,共15页
江汉盆地新沟嘴组页岩油地质评价资源量为3.6×108 t,具有良好的勘探潜力,其中地质评价Ⅰ类有利区陈沱口凹陷有多口井在新沟嘴组新下段Ⅱ油组泥质白云岩中获得油流。由于页岩油井通常采用“水平井+分段压裂”工艺实现经济开采,因而... 江汉盆地新沟嘴组页岩油地质评价资源量为3.6×108 t,具有良好的勘探潜力,其中地质评价Ⅰ类有利区陈沱口凹陷有多口井在新沟嘴组新下段Ⅱ油组泥质白云岩中获得油流。由于页岩油井通常采用“水平井+分段压裂”工艺实现经济开采,因而地应力研究对该区水平井储层压裂改造具有重要的意义。三维地应力建模研究的核心问题在于提升井间地应力预测效果,传统的有限元方法由于方法本身的限制,井间预测效果较差,有必要利用地震资料反演技术来提升井间地应力预测的效果。针对该区页岩层矿物组分多、局部发育硫酸盐岩、地应力条件复杂的问题,首先对新沟嘴组页岩层开展基于实验室测量值约束的精细测井评价,其结果与岩心全岩X衍射测量结果吻合;在此基础上,选择自相容近似地震岩石物理建模流程,对目标层的弹性参数进行了正演模拟,正演结果与实测曲线基本吻合。然后,基于地层压力、实验室测量的岩石力学性能参数和测井解释结果,依据不同岩性的动静态关系,采用有效应力比值和构造应变法计算井的地应力参数。最后运用基于地震叠前反演技术的三维地应力建模方法,使用与一维地质力学建模相同的相关性和参数约束,建立了新沟嘴组页岩油的三维地应力模型。与一维地质力学研究成果相比,该三维地应力模型提取的伪曲线与工区大部分井一维地应力结果基本吻合,验证了该方法在新沟嘴页岩油地应力评价中的适用性和准确性。 展开更多
关键词 陈沱口凹陷 页岩油 地震岩石物理 一维地质力学建模 地震叠前反演 三维地应力建模
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高地应力缓斜半煤岩巷道断面形状优化研究
8
作者 王志强 尹安然 +2 位作者 李敬凯 柴虎虎 王燕飞 《煤炭工程》 北大核心 2024年第1期105-112,共8页
为了优化高地应力缓斜半煤岩巷道的断面形状,以东欢坨矿3018工作面运道为工程背景展开研究。通过复变函数理论推导得出了倾斜煤层中不同断面形状的应力解析解,然后运用FLAC3D数值模拟求解了不同断面形状巷道的应力集中和塑性区情况,并... 为了优化高地应力缓斜半煤岩巷道的断面形状,以东欢坨矿3018工作面运道为工程背景展开研究。通过复变函数理论推导得出了倾斜煤层中不同断面形状的应力解析解,然后运用FLAC3D数值模拟求解了不同断面形状巷道的应力集中和塑性区情况,并以此为基础确定了巷道最优断面形状,最后结合现场工业性试验对研究结果的可靠性进行了验证。研究结果表明:高地应力作用下缓斜半煤岩巷道破坏呈现非对称形式;不管断面形状如何,巷道均在左、右两底角处呈现高应力集中,且应力集中程度矩形>梯形>直墙拱形;直墙拱形巷道稳定性最佳,梯形巷道次之,矩形稳定性最差,确定直墙拱形为最终巷道断面形状;现场巷道表面位移量监测结果表明,直墙拱形巷道更能满足现场安全生产要求。 展开更多
关键词 高地应力 缓斜半煤岩巷道 巷道断面形状 复变函数
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基于改进组合弹簧模型的矿井地应力场计算方法 被引量：1
9
作者 赵毅鑫 赵良辰 +3 位作者 杨东辉 边华 杨哲 宫智馨 《采矿与岩层控制工程学报》 EI 北大核心 2024年第1期99-112,共14页
地应力场是影响围岩稳定性的重要因素,准确反演计算地应力场是采矿工程设计中的难点。结合布尔台矿Kaiser法实测地应力数据,提出了一种基于改进组合弹簧模型的地应力场计算方法,并与侧压系数法、经典组合弹簧模型法等的结果和实测值进... 地应力场是影响围岩稳定性的重要因素,准确反演计算地应力场是采矿工程设计中的难点。结合布尔台矿Kaiser法实测地应力数据,提出了一种基于改进组合弹簧模型的地应力场计算方法,并与侧压系数法、经典组合弹簧模型法等的结果和实测值进行了对比。利用FLAC^(3D)研究了不同侧向应力边界条件下布尔台矿42105工作面矿压显现规律,并与实测矿压数据进行了对比分析。研究结果表明:所提出方法计算的应力场与实测值间主应力均方根平均误差均值为1.831,较其他反演计算方法降低了14.6%~42.2%;对称平均绝对百分比误差均值为19.45%,较其他反演计算方法降低了3.4%~36.9%。将该方法计算的应力作为应力边界时,模拟得到的支撑力与实测数据间的均方根误差的平均值为66.55,相较于侧压系数法降低了7.75%,相较于经典组合弹簧模型法降低了32.45%;对称平均绝对百分比误差的平均值为15.75%,相较于侧压系数法降低了6.61%,相较于经典组合弹簧模型法降低了20.67%。因此,该方法能够较准确计算地应力场并为精准模拟矿压规律提供新的应力边界施加方法的参考。 展开更多
关键词 Kaiser法 地应力反演 组合弹簧模型 克里金插值 数值模拟
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高地应力区隧道开挖围岩变形与应力研究
10
作者 梁夏 《西部交通科技》 2024年第2期171-174,共4页
高地应力条件下隧道开挖时围岩变形与应力分布特点与常规认知有较大差异,给隧道设计带来巨大挑战。为此,文章采用数值分析方法,基于实际工程围岩性态特点,系统性地研究了围岩初始地应力状态与围岩等级对隧道开挖的影响。研究发现:随着... 高地应力条件下隧道开挖时围岩变形与应力分布特点与常规认知有较大差异,给隧道设计带来巨大挑战。为此,文章采用数值分析方法,基于实际工程围岩性态特点,系统性地研究了围岩初始地应力状态与围岩等级对隧道开挖的影响。研究发现:随着围岩初始地应力的增加,围岩变形与应力快速增加,因此即使是同一种围岩,地应力上升时仍需要相应提高支护结构强度;随着围岩等级的增加,围岩变形快速增加,围岩应力稍有减小,因此支护结构选择时考虑的最重要影响因素除了围岩等级外,初始地应力状态非常重要。 展开更多
关键词 隧道开挖 高地应力 初始地应力 围岩等级 围岩变形 围岩应力 支护结构
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松辽盆地深部基底地应力状态:来自松科2井地应力实测数据的证据
11
作者 王斌 孙东生 +2 位作者 李阿伟 杨跃辉 陈群策 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期377-390,共14页
松辽盆地基底内的地应力状态是地震等地质灾害研究、盆地动力学分析和油气资源开发利用等领域的重要基础数据。岩心非弹性应变恢复法是近年来发展起来的基于钻孔岩心的近原位三维地应力测量方法。本文将岩心非弹性应变恢复法应用于松辽... 松辽盆地基底内的地应力状态是地震等地质灾害研究、盆地动力学分析和油气资源开发利用等领域的重要基础数据。岩心非弹性应变恢复法是近年来发展起来的基于钻孔岩心的近原位三维地应力测量方法。本文将岩心非弹性应变恢复法应用于松辽盆地大陆科学钻探松科2井(SK-2)深部地应力测量,获得了松辽盆地基底内近6~7 km的三维地应力状态,结果表明盆地基底内(6646~6846 m)为走滑断层应力环境(σ_(H)>σ_(V)>σ_(h)),最大水平主应力方向为近E-W方向。盆地基底内的应力状态与盆地内及周边邻近区域的震源机制解(震源深度7~15 km)所反演的应力环境相吻合。盆地基底处于以E-W向近水平挤压为主导的构造应力场,这种应力状态的形成,可能为西太平洋板块NW向挤压运动背景下,受控于NE-NEE走向的依兰—伊通断裂和敦化—密山断裂右行走滑产生的次级应力场。研究结果对于认识区域构造应力场背景及松辽盆地的形成与演化过程具有重要参考价值。 展开更多
关键词 松辽盆地 松科二井 地应力 非弹性应变恢复法 震源机制解
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裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法及应用
12
作者 杜炳毅 高建虎 +3 位作者 张广智 董雪华 郭伟 张军舵 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期279-289,共11页
页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较... 页岩储层地应力地震预测法通常运用弹性参数计算水平应力差异比(DHSR),但是存在不足:一是预测方程中含有各向异性参数(裂缝柔度),不容易求取,造成地应力预测难度较大;二是预测方程中的杨氏模量、泊松比等参数是由间接反演求取的,精度较低,难以满足页岩气地质工程一体化的要求。为此,提出了基于裂缝密度反演的页岩储层地应力地震预测方法。建立了基于杨氏模量、泊松比和裂缝密度的纵波方位各向异性AVO方程直接反演弹性参数,推导了由泊松比和裂缝密度表示的DHSR公式。根据井数据进行页岩储层各向异性岩石物理建模,并开展叠前方位各向异性反演,利用反演的泊松比和裂缝密度估算DHSR,运用DHSR评价页岩储层的地应力特征。应用实例表明:DHSR越小,水力压裂会产生不同方向的正交复杂裂缝网,可以更好地改造储层的物性和渗流通道,储层改造体积越大,越利于储层压裂;DHSR越大,水力压裂会产生平行于水平最大主应力的非正交平面裂缝,形成孤立裂缝,不利于体积改造。同时,DHSR预测结果与现有的测井地应力计算、压裂监测及产量测试等结果的一致性很高,并且符合地质认识,说明了所提方法的有效性和可靠性。 展开更多
关键词 地应力 页岩气储层 各向异性 裂缝密度 泊松比 叠前反演
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基于应力松弛效应的黏弹性煤层地应力分布模型及在突出煤层中的应用
13
作者 李伟 邓东 +3 位作者 郭敬杰 周梦琦 王海锋 程远平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1447-1462,共16页
地应力是控制煤矿瓦斯动力灾害的核心因素,现有地应力模型主要基于弹性煤岩体属性而建立,而对于黏弹性煤层介质不适用,需要建立适合煤层属性的地应力分布模型。煤层尤其是构造煤呈现显著的蠕变和应力松弛特性,基于此,构建了黏弹性煤层... 地应力是控制煤矿瓦斯动力灾害的核心因素,现有地应力模型主要基于弹性煤岩体属性而建立,而对于黏弹性煤层介质不适用,需要建立适合煤层属性的地应力分布模型。煤层尤其是构造煤呈现显著的蠕变和应力松弛特性,基于此,构建了黏弹性煤层分数阶麦克斯韦应力松弛数学模型,对扩展伊顿模型中构造应力项改进为黏弹性煤层的应力松弛项,建立了黏弹性煤层地应力分布模型。结果表明,在地质时间尺度内,煤层黏弹性对差应力有显著影响,煤体蠕变和应力松弛程度随黏性系数和分数阶因子的增加而增加;并随弹性模量下降,泊松比、构造比及瓦斯压力增加,煤层应力特征表现为静水压力状态分布趋势,其中弹性模量和泊松比对垂直主应力与水平应力之间差异贡献较大,构造比对水平应力之间差异贡献较大,瓦斯压力对3个主应力贡献相等,应力松弛效应可改变最大、最小水平主应力相对大小及降低应力各向异性。基于临界应力模型,在不同地应力状态下同样获得了摩擦因数降低及瓦斯压力升高的煤层趋近静水压力分布。构造煤力学属性更有利于在地质时间尺度中趋向于静水压力状态。运用地应力模型验证了现场实测结果,并对构造煤瓦斯富集和渗透率降低提出了新的认识。 展开更多
关键词 地应力分布模型 黏弹性煤层 应力松弛 构造煤 煤与瓦斯突出
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川西孝泉—丰谷地区须二段深层致密砂岩储层地应力大小评价方法及其工程应用
14
作者 黄滔 刘岩 +5 位作者 何建华 叶泰然 邓虎成 李瑞雪 李可赛 张家维 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期89-104,共16页
[研究目的]川西坳陷孝泉—丰谷地区须二段砂岩气藏的勘探开发潜力巨大,但该地区埋藏较深且构造复杂、断缝系统多期叠加,使得地应力频繁变化,制约了该区井位轨迹设计与压裂改造的有效实施,故需对该区地应力大小进行精细评价,为工程开发... [研究目的]川西坳陷孝泉—丰谷地区须二段砂岩气藏的勘探开发潜力巨大,但该地区埋藏较深且构造复杂、断缝系统多期叠加,使得地应力频繁变化,制约了该区井位轨迹设计与压裂改造的有效实施,故需对该区地应力大小进行精细评价,为工程开发提供建议从而提高产能。[研究方法]基于岩石力学、声发射实验及差应变分析等实验测试方法,并结合常规测井、特殊测井及水力压裂等资料分析,优选了适应于深层块状均质致密砂岩储层的地应力大小实验测试方法,并在单点地应力大小准确评价的基础之上,构建了研究区分构造变形单元分层的单井地应力大小连续测井解释模型,查明了纵向上地应力大小变化结构类型及分布规律。[研究结果]研究表明差应变分析法计算的地应力大小精确度最高,为更能够准确表征深层均质块状致密砂岩地应力大小的实验方法。测试结果显示须二段属于Ⅲ类地应力类型,处于走滑应力状态,存在部分逆冲挤压应力状态;在井点测试的基础上,形成了基于井壁影像反演的地应力大小评价技术;地应力大小结构变化在纵向上分为5种类型,其中南北向(SN)三级以上断层和南北向(SN)褶皱或北东东向(NEE)褶皱变形的高部位以低低高(LLH)型和低应力(LC)型为主,在小规模断层或平缓构造区以高低高(HLH)型或高低低(HLL)型为主。[结论]建议选择低低高(LLH)型地应力剖面进行工程开发,其纵向上可穿透更多含气层,同时避开底层底水,预防生产早期快速见水,故应选择二—三级南北向断层和南北或北东向纵弯褶皱区须二2中上段进行水力压裂改造。 展开更多
关键词 地应力大小 应力结构 致密气藏 声发射 诱导缝 须二段 油气勘查工程 川西凹陷 四川
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爆破震动作用下高地应力巷道动力响应特征与稳定性研究
15
作者 乔国栋 刘泽功 +2 位作者 高魁 刘健 傅师贵 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期414-422,共9页
为了研究爆破震动作用下高地应力巷道的动力响应特征及其稳定性,以淮南潘三矿超前预裂卸压爆破扰动瓦斯综合治理巷为工程背景,通过理论分析建立了爆破作业扰动巷道围岩模型,并根据应力波传播理论及波前动量守恒定理推导出了爆破震动作... 为了研究爆破震动作用下高地应力巷道的动力响应特征及其稳定性,以淮南潘三矿超前预裂卸压爆破扰动瓦斯综合治理巷为工程背景,通过理论分析建立了爆破作业扰动巷道围岩模型,并根据应力波传播理论及波前动量守恒定理推导出了爆破震动作用下巷道围岩振动方程。使用数值模拟研究了巷道围岩质点峰值振动速度(Peak Particle Velocity,PPV)的衰减特征,从应力分布规律的角度对理论分析进行了补充,并根据模拟结果对巷道围岩稳定性进行了分析。结果表明:巷道围岩振动方程显示,爆炸应力波入射角度的不同会导致巷道围岩不同区域的动态响应特征存在差异。随着爆心距增大,巷道轮廓面附近围岩PPV出现波动,并在自由面处获得最大峰值振速;地应力对巷道围岩PPV具有抑制作用,地应力越大抑制作用越明显,且不同位置围岩的PPV对地应力敏感度存在差异;随着地应力增大,爆破震动作用下巷道围岩受力状态从拉剪变为压剪,最大主应力和剪切应力也随之增大。研究认为随着埋深增加,在对爆破震动作用下巷道围岩的稳定性进行评估时地应力因素不可忽略。对于潘三矿超前预裂卸压爆破工程现场而言,除了巷道的直墙外,墙角、拱墙也是危险区域,应当着重予以加固并加强监测。 展开更多
关键词 地应力 动力响应 爆破震动 围岩失稳 质点峰值振动速度
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柿庄南区块煤储层地应力和破裂压力特征及其耦合关系
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作者 牛然 刘度 +3 位作者 霍中刚 李忠城 张亚飞 邓志宇 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第4期11-18,共8页
以柿庄南区块112口煤层气井为研究对象,采用水力压裂法计算煤储层地应力,获取了研究区地应力及破裂压力展布特征,分别建立了破裂压力与水平主应力、有效应力之间的相关模型,揭示了该区块3号煤储层地应力与破裂压力之间的耦合关系,并剖... 以柿庄南区块112口煤层气井为研究对象,采用水力压裂法计算煤储层地应力,获取了研究区地应力及破裂压力展布特征,分别建立了破裂压力与水平主应力、有效应力之间的相关模型,揭示了该区块3号煤储层地应力与破裂压力之间的耦合关系,并剖析了地应力对破裂压力的影响。研究结果表明:柿庄南区块3号煤储层整体为中等至高应力区,地应力场类型在垂向上发生转换,埋深400~640 m区域以逆断层应力场型为主,640~810 m区域以走滑断层应力场型为主,810 m以深区域以正断层应力场型为主;侧压系数一般为0.38~1.99,埋深600 m以浅区域,绝大多数大于1,埋深600~800 m区域,侧压系数为0.52~1.93,埋深800 m以深区域,侧压系数均小于1;该区块破裂压力为12.89~36.10 MPa,破裂压力梯度为1.47~6.09 MPa/hm,破裂压力与埋深呈现反“S”形变化,810 m以浅破裂压力离散性较大,整体与埋深呈现负相关,810 m以深破裂压力与埋深呈现正相关;该区块最大水平主应力、最小水平主应力及其各自应力梯度与煤储层破裂压力在一定程度上呈现正相关,但相关性不强;同一埋深条件下,破裂压力随着水平主应力的变化而变化,但最小水平主应力对破裂压力的影响明显大于最大水平主应力;煤储层破裂压力与水平主应力差呈反“N”形变化,与有效应力呈正相关;在水平应力差为2~4MPa时,破裂压力随应力差的增大而减小;在水平应力差为4~8 MPa时,破裂压力随应力差的增大而增大;当水平应力差高于8 MPa时,破裂压力随应力差的增大而减小。 展开更多
关键词 柿庄南区块 煤储层 水力压裂 地应力 破裂压力 有效应力
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基于HTI介质地震曲率属性的地应力估算方法及其在威远地区的应用
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作者 曹欢 赵杨 +3 位作者 帅达 齐英涵 陈刚 李世昌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1970-1986,共17页
在非常规油气藏的开发和勘探阶段,为了形成有利于油气集聚和运移的裂缝,需要对储层进行水力压裂,而地应力是进行水力压裂的重要参数.目前,传统的三维地质力学建模方法是估算地应力的有效手段,其主要通过井间插值得到三维地应力结果.但是... 在非常规油气藏的开发和勘探阶段,为了形成有利于油气集聚和运移的裂缝,需要对储层进行水力压裂,而地应力是进行水力压裂的重要参数.目前,传统的三维地质力学建模方法是估算地应力的有效手段,其主要通过井间插值得到三维地应力结果.但是,在井稀疏的区域会产生较大误差.考虑到三维地震数据具有空间连续性的特点.本文提出了一种融入地震曲率属性的HTI介质组合弹簧模型,该模型突破了传统地质力学中水平构造应变为常数的假设.首先,通过叠前AVO反演和PNN神经网络预测得到杨氏模量和泊松比这两个力学参数;其次,对地震方位波阻抗进行椭圆拟合预测裂缝密度.之后,基于薄板理论,引入三维地震曲率属性来表征水平构造应变的影响.最后,利用融入地震曲率属性的HTI介质组合弹簧模型估算三维地应力场.将该方法应用于川南威远工区,结果表明,本文提出的新方法与传统地质力学的结果吻合较好,能够获得更高精度、更高分辨率的真三维地应力场,且能较好的反映出构造细节.验证了该方法的可行性和准确性. 展开更多
关键词 地应力 曲率属性 AVO反演 方位各向异性阻抗 裂缝密度
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考虑地应力影响的裂缝型致密砂岩储层有效性测井评价方法
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作者 史鹏宇 毛志强 +3 位作者 赵培强 冯加明 徐思慧 马宝全 《大庆石油地质与开发》 CAS 北大核心 2024年第2期135-144,共10页
塔里木盆地库车坳陷迪北气藏侏罗系致密砂岩储层埋藏深度大,裂缝普遍发育,在常规岩石物理参数相似的情况下单井产能差异大,储层有效性传统评价方法适用性差。为了提高勘探开发效率,从地应力角度出发,分析地应力对储层的控制作用,研究其... 塔里木盆地库车坳陷迪北气藏侏罗系致密砂岩储层埋藏深度大,裂缝普遍发育,在常规岩石物理参数相似的情况下单井产能差异大,储层有效性传统评价方法适用性差。为了提高勘探开发效率,从地应力角度出发,分析地应力对储层的控制作用,研究其与储层有效性的对应关系,利用测井曲线构建最小水平主应力相对值、应力集中系数、裂缝活动性参数和裂缝有效应力4个参数,建立储层有效性评价标准。将该方法用于单井储层有效性评价中,效果良好。结果表明:地应力和岩石的应力集中控制着基质储层的有效性,裂缝的力学特性控制了裂缝的有效性,同时也是气井产能的主控因素,泥岩裂缝能否贯穿泥岩沟通上下砂体是单井高产的关键。研究成果对类似储层有效性评价具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 地应力 储层有效性 迪北气藏 致密砂岩储层 测井评价
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基于“地质-工程”耦合平台的顺北断溶体储层地应力分布规律分析
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作者 赵兵 罗攀登 +2 位作者 张妹珠 周志敏 黄欣 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3107-3114,共8页
顺北油田是一种碳酸盐岩断控裂缝-洞穴型储层,该类型油田通常采用水力压裂改造的方式进行开采,以提高储集体的连通性能。在水力压裂过程中,三维地应力场是影响裂缝扩展轨迹的重要因素之一。因此,研究三维地应力场的精细空间分布是水力... 顺北油田是一种碳酸盐岩断控裂缝-洞穴型储层,该类型油田通常采用水力压裂改造的方式进行开采,以提高储集体的连通性能。在水力压裂过程中,三维地应力场是影响裂缝扩展轨迹的重要因素之一。因此,研究三维地应力场的精细空间分布是水力压裂工艺需要解决的首要问题。针对裂缝-洞穴型碳酸盐岩储集体的水力压裂改造过程地应力场空间分布模拟不精细的问题,开发“地质-工程”耦合平台。该平台可将地质模型转换为适用于AiFrac数值仿真软件的模型,实现了对储层三维地应力场的精细刻画。基于角点网格建立的三维地质模型,采用数值仿真软件进行三维地应力场的模拟,既可以保留储层的复杂地质构造特征,又可以利用数值仿真软件强大的计算能力,实现了地质模型和数值仿真一体化。为了验证所提方法的有效性,基于前期已有的地应力测量数据,对顺北油田三维地应力场进行了分析计算。结果表明:断裂带对地应力场的大小和方向有显著的影响,主要表现在断裂带的规模、倾角、走向以及形态等因素在不同程度上均对地应力状态产生影响。所提出的三维地应力场精细模拟方法可有效研究断溶体储层区域及内部、不同断裂带交汇区三维地应力场分布规律,从而为现场施工工艺参数的选择提供了重要依据。 展开更多
关键词 地应力 地质模型 断裂带 AiFrac软件
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BH复杂断块油田水平地应力的测井计算方法
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作者 王淼 刘晓健 +3 位作者 宿雯 夏宏泉 胡南 赖礼梁 《测井技术》 CAS 2024年第1期27-34,共8页
地应力的大小和方向对油气田勘探开发工程有重要意义,其中水平地应力的精准计算是关键。BH油田断裂构造发育,地应力状态复杂多变,常用的水平地应力计算模型适应性较差。充分考虑BH油田复杂断块特征,结合岩石力学-地应力同步联测实验结果... 地应力的大小和方向对油气田勘探开发工程有重要意义,其中水平地应力的精准计算是关键。BH油田断裂构造发育,地应力状态复杂多变,常用的水平地应力计算模型适应性较差。充分考虑BH油田复杂断块特征,结合岩石力学-地应力同步联测实验结果,分析了断层各要素对水平地应力的影响程度,由此建立了断层对水平两向地应力大小的影响因子K_(H)和K_(h)估算方法,在此基础上改进得到了适用于复杂断块构造的水平地应力计算模型:BH模型。利用此模型和测井资料可实现连续准确地计算工区不同层位的水平地应力,其地应力计算精度不但优于传统模型,而且能够很好地满足钻井和压裂等工程需求。 展开更多
关键词 断层影响因子 水平地应力 BH模型 测井计算 BH断块油田
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