长庆油田深层岩芯AE法应力测量

一、前言地应力是地壳岩石介质内部单位面积上的作用力。地应力的大小和方向随时间和空间位置的不同而变化,构成地应力场。按照应力场的形成和活动年代划分为古构造应力场和现代构造应力场,存在于当前地壳内的地应力场,叫做现代构造应力场;古构造应力场是指相对较老地质时期的构造应力场,可按其具体地质时期进一步详细划分,诸如燕山期构造应力场等。含油气盆地内的油气生成、运移、聚集、保存以及破坏再聚集的过程与盆地所处环境     

合川地区须二段现今地应力场分布特征与扰动机制研究

合川地区须二段复杂构造条件给油气资源勘探开发带来了极大挑战,特别是对地应力大小、方向及展布规律的认识不清,严重制约了该区工程甜点优选、水平井井位部署及压裂改造施工。在研究区目的层油气勘探开发过程中呈现出来的众多问题都与地应力有着密切关系,同时,油气勘探开发对深层地应力研究的需求也越来越大,特别是地应力的大小和方向对于油气田开发有着重大意义。本次研究主要是基于岩芯、测井、实验测试分析等资料,采用声发射实验、测井解释地应力大小方法、岩芯古地磁定向实验测试方法、电成像测井资料解释地应力方向方法和地应力场数值模拟方法来开展合川地区须二段现今地应力场特征及分布规律研究。结果表明研究区须二2亚段三向应力具有最大主应力>垂向主应力>最小主应力的特征,西南部三向应力值相对较小;而东北部三向应力值较大;在主河道砂体分布区的两向差异系数相对较高,分布在0.165～0.185;而在断裂带内部的两向差异系数最低,为0.100～0.125。西南部地区布井更容易形成体积缝网系统,合川地区须二2亚段砂岩现今最大主应力方向为NWW-SEE;合川地区三向应力关系符合走滑断层的应力状态,且最大水平主应力的分布...     

塔河油田奥陶系储层构造应力场研究

油气储层构造应力场的分布特征,对油气运移、注采井网布置、储层改造等具有重要意义。为此,文章从塔河油田AD13井区的地质构造演化入手,基于油田测井资料,结合弹性力学及有限元理论,建立研究区地应力弹性力学计算模型,利用有限元软件对研究区储层地应力进行模拟研究,并将模拟结果与现场地应力实测值进行对比分析。结果表明,研究区最大水平主应力为102~130 MPa,最小水平主应力为87~110 MPa,均为压应力;研究区东部及南部最大水平主应力方向为北东向,西北部最大水平主应力方向为北东东向,西南部最大水平主应力方向为南东向,地应力大小及方向均与实际结果相符。研究结果可为研究区油气勘探开发工程提供科学依据。      

探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测及其在地震地质研究中应用

为提高首都北京的地质安全,在探索首都圈地区深孔地应力测量与实时监测在地震地质研究中应用思路方法的基础上,制定首都圈地区深孔地应力测量与实时监测总体规划,通过不同关键构造部位深孔地应力测量、实时监测以及测量监测结果的对比分析,揭示首都圈地区地壳浅表层现今地应力环境,捕捉中强地震发生的地应力前兆异常。平谷地应力实时监测台站全程记录了2011年3月11日日本9.0级大地震及其前后地应力大小和地下水位相对变化,尤其是大地震发生的前兆应力变化,为地震地质研究积累了宝贵的数据。通过首都圈地区不同关键构造部位地应力测量与实时监测数据的对比分析及2012年和2013年唐山及其周围地区地震发震背景的综合研究,发现唐山—滦县—昌黎一带,尤其是昌黎地区,现今构造活动异常,需要重点关注其未来发展趋势。     

黄岛地下水封油库地应力场及地质构造作用分析

初始地应力场对地下洞室围岩稳定性影响十分显著,但由于地质条件的复杂性,通过单一方法得到的地应力场可靠性不高。以黄岛地下水封洞库工程为例,分析了研究区区域地质构造背景及近场断裂构造; 通过水压致裂法进行了地应力测试,得到最大主应力方向主要集中在NWW向,优势方向为N73W; 通过地质构造分析法分析了研究区地应力场,探讨了区域构造运动历史对研究区现今构造应力场的影响,认为最大主应力方向为NWNNW。构造分析法与水压致裂法所得最大主应力方向大致均为NW,但存在一定偏差; 主要原因可能是研究区地质构造复杂,受构造变形边界条件影响,派生的局部应力场发生偏转。这表明,在分析地应力场时应结合区域地质构造作用分析及实测地应力进行综合评价。研究结果对于地应力场的综合确定方法具有一定参考价值。     

前陆冲断构造带地应力响应特征及其对油气分布的影响

我国中西部地区前陆盆地山前逆冲构造带挤压应力异常强烈.强烈的构造应力不仅改变了储层的性质, 而且还直接控制着油气的聚集和分布.研究发现, 泥岩对地应力的响应十分灵敏, 通过泥岩的测井响应可建立对地应力进行定量评价的方法, 计算结果与实验结果进行了对比, 表明该方法具有较好的可靠性.在对单井地应力分析的基础上, 确定了地应力的分布, 研究了地应力对储层物性的影响, 并分析了地应力与构造样式的关系, 为前陆盆地山前构造带的油气勘探与评价提供了新的思路与方法.      

现今地应力场特征综合评价技术在川西XC气田深层中的应用

针对川西XC气田须家河组低孔低渗透致密砂岩储层,主要研究其现今地应力场纵横向分布规律及其地质影响因素。根据水力压裂和测井资料综合计算现今地应力大小,以压裂资料结果来对测井计算值进行校正,并对测井地应力计算模型中的关键参数进行深入研究,以进一步确定出单井的地应力剖面以及各主力砂组的地应力分布。研究结果表明,该区须二段的现今地应力状态为SHSvSh,各主力砂组最大水平主应力均值在153 MPa~173 MPa之间,最小水平主应力均值在102 MPa~111 MPa之间;各水平地应力值随深度的增加而变大,与深度之间有较好的线性相关关系;最大水平主应力方向NE80°~100°,主体方位与区域构造应力作用主方向一致。区域上,构造高部位的地应力值相对较低,向翼部逐渐增大,而在断层位置的地应力值也相对低。研究区现今地应力场分布受构造形态和断层的影响较大,特别是断层的应力扩散及端部应力集中效应影响了地应力场的正常分布,使地应力值和方向发生局部变化。     

黔南地区~3 km油气深孔地应力测量与构造应力场分析

地应力大小和方向信息是非常规油气勘探开发及区域构造应力场特征分析的重要基础数据。为了解黔南紫云地区的现今地应力状态,采用基于钻孔岩心的非弹性应变恢复(ASR)地应力测量方法,获取了紫云地区2877～2985 m石炭系打屋坝组地层的地应力信息,分析了区域构造应力场特征,探讨了油气保存条件。结果表明:(1)黔南紫云地区近3 km处石炭纪地层现今地应力状态表现为以垂向应力为主的应力环境,测点处最大水平主应力方向近SN向。(2)紫云地区近3 km处岩心实测最大水平主应力方向与燕山早期古构造应力场最大主应力方向大致相同,一定程度上反映了燕山末期—喜马拉雅运动对次生油气藏的改造程度较小,有利于黔南坳陷内部油气藏的保存。     

惠民凹陷西部张扭地质结构特征与油气成藏研究

运用钻井、地震、重电磁及相关的分析化验资料,以构造地质学、构造动力学、层序地层学、石油地质学、含油气盆地分析、地球物理资料处理与解释、构造数值模拟等理论、技术、方法,从判识、解释张扭构造特征入手,通过对张扭体系几何学、运动学特征描述,进行了构造应力场及形成机制数值模拟,总结了张扭地质结构的发育演化规律;开展了张扭应力场条件下的圈闭类型及展布特征研究,明确了张扭构造对圈闭的控制作用;通过识别断裂带内部结构特征,建立了断裂带内部结构模式,总结了断裂带内部结构类型;通过断裂对油气的输导与封闭性研究,开展了张扭应力场条件下的油气优势运移通道及方向研究,建立了研究区油气输导模式及成藏模式;在此基础之上,确定了研究区下步勘探方向,优选了有利勘探区带,取得了良好的勘探效益。     

巴喀油田地应力研究与应用

随着对地应力认识的逐步加深，它在油气勘探开发中的作用日益受到重视。文章运用多种方法确定了巴喀油田现代最大主应力的方向，利用水力压裂资料估算了3个方向主应力的大小及分布规律，力图客观真实地反映出巴喀油田现今地应力的状况，并简单阐述了裂缝与古今地应力的关系及在不同开发时期的作用。在此基础上，结合巴喀油田的生产情况，提出了有关井网调整、压裂改造和注水的一些看法。     

盆地岩石圈结构与油气成藏及分布

本文综述了大陆岩石圈研究现状和克拉通盆地、裂谷盆地和前陆盆地的岩石圈结构特征,指出在古裂谷、褶皱带或区域性深断裂等陆壳构造薄弱带上发育起来的多期叠合盆地,具有很好的含油气前景。大型含油气盆地往往存在地幔上隆、地壳减薄和地壳内低速层,盆地基底沉降与盖层沉积厚度较大。适度的后期构造活动改造和岩浆活动有利于沉积盆地内油气生成与保存。     

地应力与油气运移

本文途述了地应力作用下引起的岩石变形及孔隙压力,给出了孔隙岩层中流体的微分方程及有限元公式。在地应力测量及应力场模拟的基础上对辽河油田进行了运移势场的计算,为油气勘探开发提供依据。      

论油气的应力圈闭

很多事例表明，含油气盆地或含油气地层及其中的一切物质（包括油、气、水等）的运动，都主要受地应力驱动的控制。在地应力作用下，含油气盆地或含油气地层中分散的油气，通过岩石介质形变产生的应力梯度（所造成的压力差异）的变化，而实现的“应力聚集”作用。在这种作用下的油气运移聚集和圈闭成藏，即是“应力圈闭”作用的结果。     

北山—阿拉善地区白垩纪、侏罗纪盆地叠合特征

研究区发育侏罗纪盆地和白垩纪盆地,侏罗纪盆地受近东西向断裂的控制,为东西向展布的断陷湖盆。白垩纪盆地受北东向断裂的控制,为北东向展布的断陷湖盆,经历早白垩世的伸展断陷及其以后的后期改造阶段。两大世代的盆地在空间上存在翘倾叠合、叠合保存、部分叠合改造等三种方式。盆地的叠合保存对侏罗系烃源岩的油气形成最为有利。     

地下水封油库工程中三维地应力测量及其应用

地下水封油库是一种复杂的地下工程, 在施工期间开展岩体原位应力三维测量, 对设计的开挖和支护方案进行检验和复核, 有利于设计优化和指导施工。采用水压致裂测量方法, 在油库内南北水平、东西水平和垂直3个方向钻探成孔进行地应力测量, 综合3个方向的地应力测量结果, 计算确定三维地应力大小和方向。计算结果验证了设计所使用的勘察阶段地应力测量结果的可靠性, 检验和复核了设计施工方案的合理性, 并进一步评价了地下水封油库围岩稳定性。      

一种基于测井信息的山前挤压构造区地应力分析新方法

中国西部前陆盆地主要以挤压构造应力为主,地表与地下构造异常复杂。在油气的勘探与开发过程中既需要精细的地应力研究与预测,也需要简单易行、经济实用的近似方法。本文通过对稳定构造地区与挤压构造区地球物理测井信息的深度域特征进行分析和对比,提出了一种基于测井信息来计算最大岩石主应力的近似方法:统计模型法。应用该方法对塔里木盆地库车山前挤压应力区进行了实际计算,其结果与实验结果相符,还分析了岩石的最大主应力方向,据此对山前挤压区地应力分布与油气藏分布的关系进行了探索。     

南海北部大陆架盆地热结构

南海北部大陆架盆地地热研究发现,各盆地深部温度结构和地壳热流在地表热流中所占比例不均一。其中,珠江口盆地地壳热流贡献小于25%,由陆向洋方向递减;莺歌海盆地中部地壳热流贡献小于30%,向NE方向递增;北部湾盆地地壳热流贡献在38%~42%之间稳定变化。分析表明,此区各盆地热结构的不均一性与大陆架地壳减薄、软流圈热物质上涌等因素有关。      

鄂尔多斯临兴西区深煤层地应力场特征及应力变化分析

大小及方向对深部煤层气开发影响显著。以鄂尔多斯东缘临兴西区为对象, 基于实 验测试、井壁崩落法和断层摩擦系数地应力法,分析了三向主应力方向与大小,阐释了基本特征及其空间发育规律。结果显示：8号煤层垂向应力介于44.94 ~ 50.46 MPa,平均48.47MPa;水平最大主应力介于35.16 ~ 44.53 MPa,平均40.62MPa;水平最小主应力介于28.79~39.45 MPa,平均33.02MPa。9号煤层垂向应力介于45.03~ 50.46 MPa,平均48.57MPa;水平最大主应力介于35.33~44.53 MPa,平均40.69MPa;水平最小主应力介于29.01 ~ 39.45 MPa,平均33.11MPa。误差分析显示此地应力计算结果可靠。三向地应力大小与埋深呈正相关关系。在垂向上,三向地应力相对大小表现出明显分带性,即埋深＜1000m左右为Sh＜Sv＜SH为特征的剪切型地应力带、埋深介于1000~1800m 表现为Sh＜SH＜Sv过渡带、埋深>1800m左右表现为Sh＜SH＜Sv为特征的正断型地应力带。在平面上,地应力在平面上总体呈西北部低、中部与南部高、其余地区适中,主要在T-23-2井和T-19井区存在应力低值带。最大水平主应力地应力方向主要以EW-NEE向为主。地应力场的阐释将为研究区深煤层储层物性评价、勘探选区及钻完井工程设计提供地质参考。     

原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中的作用和意义

当2013年4月20日四川芦山Ms 7.0级大地震发生时,中国科学家已不再像2008年汶川Ms 8.0大地震发生时那样茫然和不知所措。其根本原因在于,2008年汶川大地震发生后,龙门山地区开展了大量的科学研究工作,已超前初步认知龙门山断裂带西南端具有潜在地震危险性,特别是原位地应力测量和实时监测已发现绝对地应力大小高值异常和相对地应力大小临震异常变化。论文简要介绍了地震预报国际主流观点与认识,梳理了地应力在地震预报研究中的作用和认识,探讨了2004 Parkfield earthquake钻孔应变监测结果给予的启示,详细介绍了原位地应力测量与实时监测在地震预报研究中应用的实践与探索。实践证明:地震预报是值得探索和研究的,原位地应力测量与实时监测是地震预报的有效方法之一。