页岩储层地应力场数值模拟方法研究

发布时间：2020-06-21 18:57

【摘要】：我国页岩气资源丰富,开采潜力巨大,但我国页岩气开发仍处于初步阶段,面临诸多的技术难题。其中,地应力场分布规律是页岩气勘探开发方案设计,水力压裂优化设计的重要基础数据。由于地应力现场实测数据点离散、工程费用高、试验时间长,因而需要对区域地应力场进行数值模拟计算,以便更好的为压裂优化设计服务。本文主要完成了以下工作:本论文主要充分调研了现有地应力测量方法与演算方法,包括水力压裂法、声发射凯塞尔效应法、井壁崩落椭圆法、波速各项异性与声发射结合法、地破实验与差应变结合法、应力函数法、位移函数法、多元线性回归法和神经网络法等。在此基础上,开展了页岩岩石力学参数室内试验。通过岩石三轴强度实验得出研究区域的岩石力学参数,从而为后续数值模拟提供基础数据。同时,通过XRD衍射实验,分析储层页岩矿物组分及含量。在上述研究基础上,针对云南昭通黄金坝YS108区块中边长为12km的正方形区域进行了地应力场模拟计算与分析。基于多元线性回归法,利用ABAQUS有限元软件进行了地应力场数值模拟。最后将数值模拟的地应力与实测地应力进行了对比分析。论文建立的页岩储层地应力场数值模型可为现场地应力分析提供参考。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE31
【图文】：

②XRD 衍射实验，取部分碎屑岩芯进行 XRD 衍射实验，观察储层矿物成其含量。3）区块储层地应力场数值模拟与分析①研究区块介绍，并根据区块中 4 口井的测井资料获取地应力数据；②利用有限元软件建立地应力场模型；③模型求解，获得地应力场，并进行分析。.4 技术路线根据本文的研究内容，先调研地应力的构成、地应力的测量方法和地应力演算方法；再对研究区域的井下岩芯进行三轴强度实验，得出储层的岩石力数，并对岩芯碎屑进行 XRD 衍射实验，观察储层矿物组成；接着介绍研究区况，根据现场测井资料得到多口单井储层地应力的实测值；然后用有限元软行模拟地应力场，并运用多元线性回归法进行求解；最后得出地应力场，并进行分析。技术路线如图（1.1）所示。

第 2 章 地应力场及演算方法室内实验的过程是对取自现场的岩芯进行加载，岩石受载过程中，岩石发声波信号，声发射仪接收。实验装置如图（2.2）所示，MTS 伺服系统向标准岩施加轴向载荷，声发射探头贴在岩芯侧面上，当对岩芯进行加载时，接受岩石生的声信号。系统施加的载荷和声发射探头接收的声信号，同时输入 Locan AT 发射仪，并绘制出声信号随轴向施加载荷逐渐变化的关系曲线。在上述关系曲图上，出现声发射信号急剧增加处，此时系统所施加的载荷，即为该岩芯所受地应力。

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本文编号：2724493