利用测井资料合成井壁破坏图像分析地应力新方法
发布时间：2019-11-25 18:12
【摘要】：利用测井资料进行地应力分析关键在于确定水平方向构造应力系数。提出一种确定水平方向构造应力系数的新方法,通过调整水平构造应力系数计算地应力,利用地应力计算结果结合井壁破坏模式合成井壁破坏图像,将该图像与电成像测井资料进行对比,当二者反映井壁破坏情况相符时,此时的水平构造应力系数可作为该区的水平构造应力系数,由该水平构造应力系数即可得到地应力沿深度变化的剖面,为地应力分析提供了一种新的思路。
【图文】：
小主应力Ⅶ型切向主应力为最小主应力拉张破坏Ⅷ型径向主应力为最小主应力Ⅸ型轴向主应力为最小主应力角（井壁上一点径向与最大水平主应力方向的夹角）的关系。由资料得知，该深度点安全钻井泥浆密度介于１．５２～２．１４ｇ／ｃｍ３。图１（ａ）至（ｆ）分别对应实际钻井泥浆密度为１．０５、１．２、１．６、２．０、２．１、２．３ｇ／ｃｍ３时某深度上井壁的破坏情况。图１（ａ）和（ｂ）的泥浆密度较低，图１（ａ）发生Ⅰ型剪切破坏和Ⅸ型图１井壁破坏模式和程度与井周方位角的关系拉张破坏，且在与最大水平主应力垂直方位上，剪切破坏最严重，此时井壁拉张破坏程度在井周各个方向上相同。图１（ｂ）发生Ⅰ型剪切破坏不发生拉张破坏，在与最大水平主应力垂直方位上，剪切破坏最严重，且破坏程度较图１（ａ）轻。图１（ｃ）和（ｄ）既不发生剪切破坏也不发生拉张破坏。图１（ｅ）和（ｆ）的泥浆密度较高，图１（ｅ）发生Ⅶ型拉张破坏，破坏方位与最大主应力方位平行。图１（ｆ）发生Ⅱ型剪切破坏和Ⅶ型拉张破坏，拉张破坏程度较图１（ｅ）严重，且在与最大水平主应力平行方位上，剪切破坏程度最严重。图１反映的情况与安全钻井泥浆密度窗口反映情况相符，即当实际钻井泥浆密度低于安全钻井泥浆密度窗口下限时，井壁发生剪切破坏，当实际钻井泥浆密度高于安全钻井泥浆密度窗口上限时，井壁发生拉张破坏。泥浆密度过高时，也可能发生剪切破坏，且剪切破坏程度可能在与最大水平应力平行的方位上最严重。２．３目的层段井壁破坏图像合成在单深度点井壁破坏情况分析的基础之
第４０卷第４期王浩，等：利用测井资料合成井壁破坏图像分析地应力新方法该层段的井壁破坏图像（见图２）。该层段地层最大主应力方位１００°，图２中第３道和第５道实际钻井泥浆密度为２．２ｇ／ｃｍ３时目的层段单深度点分析结果；第４道和第６道为利用单深度点分析结果合成的井壁剪切破坏图像和拉张破坏图像。图２中不同颜色代表不同的井壁破坏类型，颜色深浅代表井壁的破坏程度，颜色出现的方位代表井壁破坏发生的方位。从图２可以看到，当实际钻井泥浆密度较大时，该井井壁发生Ⅴ型剪切破坏和Ⅶ型拉张破坏，剪切破坏和拉张破坏程度均在与最大水平主应力平行方位上达到最大，此时切向应力为最小主应力，拉张破坏为泥浆密度较大在井壁上产生的垂直压裂缝。２．４水平构造应力系数确定将地应力计算结果合成的井壁破坏图像与电成像测井资料进行对比，当二者反映井壁破坏情况相符时，即可确定目标区块的水平构造应力系数。图３中第２道为计算的水平应力大小，，第４道和第５道分别为井壁破坏图像和该井电成像测井资料。图３中可以发现，井壁破坏图像反映该深度段井壁发生Ⅶ型拉张破坏，即实际泥浆密度过大在井壁上产生垂直压裂缝，电成像测井资料上也可见钻井产生的泥浆诱导缝，且诱导缝的延伸长度等与井图２井壁破坏图像合成图３井壁破坏图像和电成像资料对比匹配·４９１·
本文编号：2565797
【图文】：
小主应力Ⅶ型切向主应力为最小主应力拉张破坏Ⅷ型径向主应力为最小主应力Ⅸ型轴向主应力为最小主应力角（井壁上一点径向与最大水平主应力方向的夹角）的关系。由资料得知，该深度点安全钻井泥浆密度介于１．５２～２．１４ｇ／ｃｍ３。图１（ａ）至（ｆ）分别对应实际钻井泥浆密度为１．０５、１．２、１．６、２．０、２．１、２．３ｇ／ｃｍ３时某深度上井壁的破坏情况。图１（ａ）和（ｂ）的泥浆密度较低，图１（ａ）发生Ⅰ型剪切破坏和Ⅸ型图１井壁破坏模式和程度与井周方位角的关系拉张破坏，且在与最大水平主应力垂直方位上，剪切破坏最严重，此时井壁拉张破坏程度在井周各个方向上相同。图１（ｂ）发生Ⅰ型剪切破坏不发生拉张破坏，在与最大水平主应力垂直方位上，剪切破坏最严重，且破坏程度较图１（ａ）轻。图１（ｃ）和（ｄ）既不发生剪切破坏也不发生拉张破坏。图１（ｅ）和（ｆ）的泥浆密度较高，图１（ｅ）发生Ⅶ型拉张破坏，破坏方位与最大主应力方位平行。图１（ｆ）发生Ⅱ型剪切破坏和Ⅶ型拉张破坏，拉张破坏程度较图１（ｅ）严重，且在与最大水平主应力平行方位上，剪切破坏程度最严重。图１反映的情况与安全钻井泥浆密度窗口反映情况相符，即当实际钻井泥浆密度低于安全钻井泥浆密度窗口下限时，井壁发生剪切破坏，当实际钻井泥浆密度高于安全钻井泥浆密度窗口上限时，井壁发生拉张破坏。泥浆密度过高时，也可能发生剪切破坏，且剪切破坏程度可能在与最大水平应力平行的方位上最严重。２．３目的层段井壁破坏图像合成在单深度点井壁破坏情况分析的基础之
第４０卷第４期王浩，等：利用测井资料合成井壁破坏图像分析地应力新方法该层段的井壁破坏图像（见图２）。该层段地层最大主应力方位１００°，图２中第３道和第５道实际钻井泥浆密度为２．２ｇ／ｃｍ３时目的层段单深度点分析结果；第４道和第６道为利用单深度点分析结果合成的井壁剪切破坏图像和拉张破坏图像。图２中不同颜色代表不同的井壁破坏类型，颜色深浅代表井壁的破坏程度，颜色出现的方位代表井壁破坏发生的方位。从图２可以看到，当实际钻井泥浆密度较大时，该井井壁发生Ⅴ型剪切破坏和Ⅶ型拉张破坏，剪切破坏和拉张破坏程度均在与最大水平主应力平行方位上达到最大，此时切向应力为最小主应力，拉张破坏为泥浆密度较大在井壁上产生的垂直压裂缝。２．４水平构造应力系数确定将地应力计算结果合成的井壁破坏图像与电成像测井资料进行对比，当二者反映井壁破坏情况相符时，即可确定目标区块的水平构造应力系数。图３中第２道为计算的水平应力大小，，第４道和第５道分别为井壁破坏图像和该井电成像测井资料。图３中可以发现，井壁破坏图像反映该深度段井壁发生Ⅶ型拉张破坏，即实际泥浆密度过大在井壁上产生垂直压裂缝，电成像测井资料上也可见钻井产生的泥浆诱导缝，且诱导缝的延伸长度等与井图２井壁破坏图像合成图３井壁破坏图像和电成像资料对比匹配·４９１·
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1 卢春华;吴翔;王强;;热熔法井壁加固技术研究[J];地质与勘探;2012年05期
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